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二階等差數列的性質及應用

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1. 通項的證明

首先是一階等差數列,也即通常所說的等差數列:a1,a2,,an,滿足:

a2a1=danan1=d

nan,又可根據首項得到:

an=a1+(n1)d

我們再來看二階等差數列的情況,數列 a1,a2,,an,滿足:

(a3a2)(a2a1)=d(anan1)(an1an2)=d
現在想要知道第 n 項和首項 a1之間的關係。

證明如下:

(anan1)=(a2a1)+(n2)dan=(a2a1)+(n2)d+an1
據此得到 an 的遞推關係,不斷地對 a
n1
,an2
進行展開,最終得:
an=(n1)(a2a1)+(n1)(n2)2d+a1

2. 分析

  • 對於二階等差數列而言,給出三項才能確定通項等等;
    • a3,a2,a1
      • a2a1,
      • a32a2+a1=d

二階等差數列的簡單判斷:

{(a3a2)(a2a1)=a32a2+a1=d(a4a3)(a3a2)=a42a3+a2=d

只需驗證前 4 項的關係,如果不符合以上兩個等式,如果不相等,則一定構不成二階等差數列。