n次方和公式通常指的是等比数列的求和公式,具体为:
\[ S_n = a_1 \frac{1 - a^n}{1 - a} \]
其中:
\( S_n \) 是前n项的和,
\( a_1 \) 是首项,
\( a \) 是公比,
\( n \) 是项数。
这个公式适用于公比 \( a
eq 1 \) 的情况。如果 \( a = 1 \),则数列退化为每一项都是 \( a_1 \),和就是 \( n \times a_1 \)。
示例
例如,如果我们要计算3的10次方的和,可以使用上述公式:
\[ S_{10} = 3 \frac{1 - 3^{10}}{1 - 3} = 3 \frac{1 - 59049}{1 - 3} = 3 \frac{-59048}{-2} = 3 \times 29524 = 88572 \]
注意
当 \( n \) 是偶数时,上述公式依然适用,因为公式中的 \( 1 - a^n \) 和 \( 1 - a \) 依然有意义。
当 \( n \) 是奇数时,公式同样适用,因为 \( 1 - a^n \) 和 \( 1 - a \) 的符号不会影响最终结果。
这个公式是基于等比数列求和公式的直接应用,利用了对数函数的单调性和特殊值,通过求对数来简化计算。