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🧮 Arithmetic Series Sum 計算機

專業免費的 Arithmetic Series Sum 計算機。純前端本機毫秒級計算、零資料上傳、極致隱私保護。提供詳細公式推導、實例示範與常見問答。

即時推算結果 (Computed Output)
55 Sₙ
專業公認計算模型,即時運算完畢
📜 計算歷史記錄 (試算軌跡)
尚無歷史記錄,每次點擊「計算」將在此留下試算軌跡...

什麼是等差級數求和計算機?

所謂等差級數,就是把一個等差數列的各項加總起來。等差數列指的是一串數字,其中每一項都比前一項增加(或減少)固定的數值,這個固定差值稱為「公差」。只要提供首項、公差,以及想要加總的項數,這個計算機就能幫你算出前 n 項的總和。

使用方法

輸入首項 a₁、公差 d(遞增填正數、遞減填負數),以及項數 n。計算機會回傳級數總和 Sₙ、末項 aₙ,並確認你所設定的項數。

公式說明

總和的計算公式如下:

S_n = ((n) ÷ (2))≤ft(2 a_1 + ≤ft(n - 1\right)d\right)

其中的原理是:把首項與末項配成一對相加,每一對的總和都相同,而這樣的配對共有 n/2 組。由於末項為 a_n = a_1 + ≤ft(n - 1\right)d,因此也可以改寫成等價形式 S_n = ((n) ÷ (2))≤ft(a_1 + a_n\right)。

實際範例

假設 a_1 = 2、d = 3、n = 5,那麼各項依序為 2、5、8、11、14。代入公式:

S_n = ((5) ÷ (2))≤ft(2· 2 + ≤ft(5-1\right)· 3\right) = 2.5·≤ft(4 + 12\right) = 2.5· 16 = 40
直接相加驗算:2 + 5 + 8 + 11 + 14 = 40。✔

更多已解决的例題

等差級數和的兩個等價形式為:

S_n = ((n) ÷ (2))\bigl(2a_1 + (n-1)d\bigr) \qquad且\qquad S_n = ((n) ÷ (2))\bigl(a_1 + a_n\bigr)

第二種形式在你已知(或先計算)最後一項 a_n = a_1 + (n-1)d 時便很方便。

例題 1 — 負公差的遞減級數

一個級數以 a_1 = 40 開始,每步減少 d = -3,共有 n = 10 項。

S_{10} = ((10) ÷ (2))\bigl(2(40) + (10-1)(-3)\bigr)
= 5\bigl(80 + 9(-3)\bigr) = 5(80 - 27) = 5(53) =

級數和為 265。(第 10 項為 a_{10} = 40 + 9(-3) = 13,所以各項為 40, 37, 34, … , 13。)

例題 2 — 大 n 的情況

求級數前 n = 100 項的和,其中 a_1 = 5 且 d = 4。

S_{100} = ((100) ÷ (2))\bigl(2(5) + (100-1)(4)\bigr)
= 50\bigl(10 + 99(4)\bigr) = 50(10 + 396) = 50(406) =

級數和為 20300。

例題 3 — 使用 S_n = ((n) ÷ (2))(a_1 + a_n) 形式

一個級數有 a_1 = 7、d = 5 和 n = 20。先求最後一項:

a_{20} = a_1 + (n-1)d = 7 + (20-1)(5) = 7 + 95 = 102

然後應用端點平均形式:

S_{20} = ((20) ÷ (2))\bigl(a_1 + a_{20}\bigr) = 10(7 + 102) = 10(109) =

級數和為 1090。這與展開形式 ((20) ÷ (2))(2·7 + 19·5) = 10(14 + 95) = 1090 相符。

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。

常見問題 (FAQ)

如果 d 等於 0 會怎樣?
每一項都等於 \(a_1\),所以總和就是 \(n \times a_1\)。
d 可以是負數嗎?
可以。負的公差會形成一個遞減的級數,公式依然能正確運算。
數列和級數有什麼差別?
數列是依序排列的一串數字;級數則是把這些數字加總起來的結果。