這個計算機的功能
當你已經知道項數、首項的值以及末項的值時,這個工具就能算出等差級數(也稱為等差數列)的總和。不必再一項一項手動相加,只要輸入三個數字,就能立刻得到結果。
使用方式
填入項數 n、首項 a₁ 以及末項 aₙ,按下計算即可看到總和。結果表格還會顯示「平均項」,也就是首項與末項的中間值──這個直覺正好說明了公式為什麼成立。
公式說明
總和的公式為:
這個巧思一般歸功於少年時期的高斯(Carl Friedrich Gauss)。把首項與末項、第二項與倒數第二項……依此配對,每一對的和都相同(a_1 + a_n)。這樣的配對共有 n/2 組,於是總和就是 n(a_1 + a_n)/2。由於每一項都是等距排列,所有項的平均值會等於頭尾兩端的平均值,而總和正好就是這個平均值乘上項數。
實例演算
以級數 1, 3, 5, 7, ..., 19 為例。此時 n = 10、a_1 = 1、a_n = 19,總和為:
若把這十個奇數直接相加(1+3+5+7+9+11+13+15+17+19)同樣得到 100,印證了公式的正確性。
定義與詞彙表
- 等差級數/等差數列
- 等差數列各項之和——一列數字,其中每一項與前一項相差一個固定的量。數列本身(1, 4, 7, 10, …)是級數;相加的總和(1 + 4 + 7 + 10)是級數和。
- n — 項數
- 相加的項數。必須是正整數;在 S_n = ((n) ÷ (2))(a_1 + a_n) 中,它按比例調整總和。
- a₁ — 首項
- 數列的起始值,加法開始的項。
- aₙ — 末項
- 包含在總和中的最後一項(第 n 項)。與 a_1 一起,它設定相加值的範圍。
- d — 公差
- 從一項移動到下一項所加的常數,d = a_{k+1} - a_k。可從端點求得為 d = ((a_n - a_1) ÷ (n - 1))。正的 d 給出遞增數列;負的 d 給出遞減數列。
- 平均項
- 所有項的平均值,等於 ((a_1 + a_n) ÷ (2))(也是 ((S_n) ÷ (n)))。因為各項均勻分佈,平均值就是首項和末項的中點,因此 S_n = n × (平均項)。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。