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과학

등차수열

등차수열과학
영문명
Arithmetic sequence
공차
d = aₙ₊₁ − aₙ
일반항
aₙ = a₁ + (n−1)d
앞 n항의 합
Sₙ = n(a₁+aₙ)/2
등차수열은 이웃한 두 항에서 뒤의 항과 앞의 항의 차가 일정한 수열이다. 그 일정한 차를 공차라고 하며, 첫째항과 공차를 정하면 모든 항을 구할 수 있다.

일정하게 더하기

2, 5, 8, 11은 앞 항에 3을 더해 다음 항을 얻는 등차수열이다. 공차는 3이다. 10, 6, 2, −2처럼 공차가 음수인 경우도 있고, 공차가 0이면 모든 항이 같다.

일반항의 의미

첫째항에서 둘째항으로 갈 때 공차를 한 번 더한다. n번째 항까지는 n−1번 더하므로 aₙ=a₁+(n−1)d다. 첫째항이 4이고 공차가 2이면 열째항은 4+9×2=22다. n을 어디에서 시작하는지에 따라 식의 인덱스를 맞춰야 한다.

합을 묶어서 구하기

앞뒤 항을 짝지으면 첫째항과 마지막 항의 합, 둘째항과 끝에서 둘째항의 합이 같다. 이 성질로 앞 n항의 합은 n(a₁+aₙ)/2가 된다. 1부터 10까지의 합은 10×(1+10)/2=55다. 항수가 홀수인 경우에도 같은 식이 성립한다.

등비수열과 구분

등차수열에서는 같은 수를 더하지만 등비수열에서는 같은 수를 곱한다. 3, 6, 9는 차가 3으로 같고 3, 6, 12는 비가 2로 같다. 몇 항만 보고 규칙을 추측할 수는 있어도 수열 전체의 정의까지 확정하려면 주어진 조건을 확인해야 한다.

관련 문서

등비수열 / 수열 / 덧셈 / 뺄셈 / 자연수 / 함수