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等比数列前n项和公式推导过程

等比数列前n项和公式推导过程

等比数列前n项和的公式推导可以通过以下步骤进行:

1. 通项公式 :

等比数列的通项公式为:

$$a_n = a_1 \\times q^{(n-1)}$$

其中,$a_1$ 是首项,$q$ 是公比,$n$ 是项数。

2. 前n项和公式 :

等比数列前n项和记为 $S_n$,可以表示为:

$$S_n = a_1 + a_1q + a_1q^2 + \\ldots + a_1q^{(n-1)}$$

3. 乘以公比 :

将等式两边同时乘以公比 $q$,得到:

$$qS_n = a_1q + a_1q^2 + a_1q^3 + \\ldots + a_1q^n$$

4. 错位相减 :

将步骤2中的等式从步骤3中的等式中减去,得到:

$$S_n - qS_n = a_1 - a_1q^n$$

$$(1-q)S_n = a_1 - a_1q^n$$

5. 求解 :

当 $q \\neq 1$ 时,我们可以将等式两边同时除以 $1-q$,得到等比数列前n项和的公式:

$$S_n = \\frac{a_1(1 - q^n)}{1 - q}$$

这就是等比数列前n项和的公式。

6. 特殊情况 :

当 $q = 1$ 时,等比数列变为等差数列,每项都等于首项 $a_1$,因此前n项和为:

$$S_n = na_1$$

以上就是等比数列前n项和公式的推导过程

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