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🧮 Geometric Series Finite Sum 計算機

專業免費的 Geometric Series Finite 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)
242 sum of the first 5 terms
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...

什麼是有限等比級數?

等比級數是把一個等比數列中各項相加所得的和,而數列中的每一項都是由前一項乘上一個固定數值(稱為公比 r)所得。所謂「有限」等比級數,就是只把固定項數 n 的項相加起來。本計算機會在你輸入首項 a_1、公比 r 以及項數 n 後,回傳前 n 項的總和 S_n。

計算機使用方式

只需填入三個數值:首項 a_1(起始值)、公比 r(相鄰兩項之間的倍率),以及 n(要相加的項數)。按下計算後,除了總和之外,還會一併顯示末項 a_n 與 r^n 供你參考。整數與小數皆可使用,公比 r 也可以是負數或分數。

公式說明

封閉形式的求和公式為:

S_n = a_1 · ((1 - r^n) ÷ (1 - r))

此式在 r ≠ 1 時成立。

有了這個公式,就不必逐項相加。若 r = 1,每一項都等於 a_1,因此總和直接就是

S_n = a_1 · n
本計算機會自動偵測這個特殊情況,以避免發生除以零的錯誤。

實例演算

假設 a_1 = 2、r = 3、n = 5,各項依序為 2、6、18、54、162。代入公式:r^n = 3^5 = 243,於是

S_n = 2 · ((1 - 243) ÷ (1 - 3)) = 2 · ((-242) ÷ (-2)) = 2 · 121 = 242
直接把五項相加(2 + 6 + 18 + 54 + 162)也同樣得到 242。✓

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)

公比可以是負數嗎?
可以。負的 \(r\) 會讓各項正負交替(例如 \(r = -2\) 會得到 \(a_1\)、\(-2a_1\)、\(4a_1\)……),公式同樣能正確處理。
如果 r 介於 −1 與 1 之間呢?
有限求和依然有效。當 \(n\) 越來越大時,總和會逐漸逼近無窮級數的極限值 \(\frac{a_1}{1 - r}\),但本工具一律精確地只計算 \(n\) 項的和。
結果中的 rⁿ 是什麼意思?
它是公比的 \(n\) 次方,是公式中的一個中間值,在此一併列出以便對照與理解計算過程。