σ 公式統整大全,高中生必知的數學符號

在數學的世界裡,σ (sigma) 是一個非常重要的符號,它代表著「求和」的意思。簡單來說,當我們看到 σ 時,就表示接下來有一連串的數字需要我們加起來, 巫老師幫同學整理了有關 σ公式相關表格,來看下去吧!

σ 公式表

下面這三個公式同學應該不陌生,n 代表的是數字有幾項,i 代表的是數列從 1 開始,同學需要注意的是 i 值必須從 1 開始。

σ 公式在幹嘛?

σ 公式簡單來說就是在求和:

  • Σ 後面會跟著一個表示式,這個表示式通常包含一個變數(例如i、k),以及一個表示式。
  • Σ 的上方和下方會分別標示變數的起始值和終止值。
  • 例如:Σ(i=1 to 5) i 就表示將1到5的所有整數加起來,也就是 1+2+3+4+5。

1. 算數級數

算數級數簡單來說是把一串等差的數相加,每一項與前一項的差都相等,這個相等的差稱為公差。

  • σ 表示法:假設第一項為 a,公差為 d,則前 n 項的和可以用 σ 表示為:Σ(i=1 to n) (a + (i-1)d)。
  • 舉例:求 1+3+5+7+9 的和,可以用 σ 表示為:Σ(i=1 to 5) (1 + 2(i-1))。
  • 公式:算數級數的前 n 項和有公式:Sn = n/2 * (a + L),其中 L 為最後一項。
  • 應用:計算等間隔時間內的工作量總和,以及等間隔排列的物體總數。

2. 等比級數

等比級數是一串數列,其中每一項與前一項的比值都相等,這個相等的比值稱為公比,而等比級數就是一串等比的數相加

  • σ 表示法:假設第一項為 a,公比為 r,則前 n 項的和可以用 σ 表示為:Σ(i=1 to n) (a * r^(i-1))
  • 舉例:求 1+2+4+8+16 的和,可以用 σ 表示為:Σ(i=1 to 5) (1 * 2^(i-1))。
  • 公式:等比級數的前 n 項和有公式:Sn = a * (1-r^n) / (1-r) (當r≠1時)。
  • 應用:計算複利、折舊、分析人口成長、放射性衰變等現象。

3. 級數求和

級數求和是將無窮數列的項逐一相加所得到的和。

  • σ表示法:用 σ 表示無窮級數時,上標通常寫成 ∞。
  • 舉例:Σ(i=1 to ∞) (1/2^i) 表示1/2 + 1/4 + 1/8 + … 的和。
  • 收斂與發散:不是所有的級數都有和,有些級數的和會趨近於一個特定的值(收斂),而有些級數的和會越來越大,沒有上限(發散)。

σ 公式還不了解嗎? 

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