等比数列的中项公式

如题所述

等比数列的中项公式是:$a_{n}^{2} = a_{m} \cdot a_{k}$,其中$a_{n}$是第$n$项,$a_{m}$和$a_{k}$是数列中的任意两项,且$m+k=2n$。

等比数列是一种特殊的数列,其中任意两项的比值都相等。中项公式是等比数列的一个重要性质,它描述了等比数列中任意三项之间的关系。具体来说,如果$a_{m}$、$a_{n}$和$a_{k}$是等比数列中的三项,且$m+k=2n$,那么这三项之间的关系就可以用中项公式来表示,即$a_{n}^{2} = a_{m} \cdot a_{k}$。

这个公式可以通过等比数列的定义来证明。假设等比数列的公比为$q$,那么$a_{n} = a_{1}q^{n-1}$,$a_{m} = a_{1}q^{m-1}$,$a_{k} = a_{1}q^{k-1}$。根据中项公式,我们有$a_{n}^{2} = a_{m} \cdot a_{k}$,代入上述表达式,得到$(a_{1}q^{n-1})^{2} = a_{1}q^{m-1} \cdot a_{1}q^{k-1}$。化简后,得到$a_{1}^{2}q^{2n-2} = a_{1}^{2}q^{m+k-2}$,由于$m+k=2n$,所以等式成立。

中项公式在解决等比数列的问题时非常有用。例如,如果我们知道等比数列的第一项和第四项,就可以利用中项公式求出第三项。同样,如果我们知道等比数列的第二项和第五项,也可以利用中项公式求出第四项。此外,中项公式还可以用于判断一个数列是否为等比数列。如果一个数列中任意三项都满足中项公式,那么这个数列就是等比数列。

总之,等比数列的中项公式是$a_{n}^{2} = a_{m} \cdot a_{k}$,它描述了等比数列中任意三项之间的关系。这个公式在解决等比数列的问题时非常有用,可以帮助我们快速求出数列中的某一项,或者判断一个数列是否为等比数列。
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