DSE 數學

Sequence Formula 全面指南:DSE 數學數列公式精讀與應用

掌握 DSE 數學數列(Sequence)必考公式!本文深入淺出講解等差數列、等比數列、求和公式及常見題型,附實用例題與溫習貼士,助你提升 sequence formula 應用能力,在考試中穩奪分數。

SchoolDays 編輯部
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目錄

概述

在 DSE 數學科中,數列(Sequence) 是一個佔分不少、而且相對容易掌握的課題。無論是等差數列(Arithmetic Sequence)還是等比數列(Geometric Sequence),只要熟練運用相關的 sequence formula,就能夠快速解題。很多同學覺得數列公式又多又雜,其實只要理解公式背後的邏輯,配合適當練習,就能夠輕鬆應付。本文會為你整理所有必考的數列公式,並附上典型例題及常見陷阱,助你喺考試前做好準備。

等差數列公式(Arithmetic Sequence Formula)

等差數列係指每一項與前一項的差(Common Difference)保持不變的數列。最經典的例子就係 2, 5, 8, 11, ...,每一項都加 3。

通項公式(General Term)

等差數列的第 n 項(aₙ)可以用以下公式表示:

aₙ = a₁ + (n - 1)d

其中:

  • a₁ 係首項(First Term)
  • d 係公差(Common Difference)
  • n 係項數(Term Number)

呢條公式係等差數列嘅核心,所有題目都離唔開佢。例如:已知 a₁ = 3,d = 4,求第 10 項。代入公式:a₁₀ = 3 + (10 - 1) × 4 = 3 + 36 = 39。

求和公式(Sum of First n Terms)

等差數列首 n 項之和(Sₙ)有兩條常用公式:

Sₙ = n/2 × [2a₁ + (n - 1)d]

Sₙ = n/2 × (a₁ + aₙ)

第二條公式特別好用,因為只需要首項同尾項。例如:求 1 到 100 嘅總和,a₁ = 1,a₁₀₀ = 100,n = 100,所以 S₁₀₀ = 100/2 × (1 + 100) = 50 × 101 = 5050。

常見題型與陷阱

  • 求項數:有時題目會問「呢個數列有幾多項?」你需要用通項公式設 aₙ = 某數,然後解 n。
  • 公差為負數:例如 10, 7, 4, ...,d = -3,要小心正負號。
  • 三個連續項:如果知道三個連續項之和,可以設中間項為 x,前後項分別為 x - d 和 x + d,咁就可以快速列方程。

等比數列公式(Geometric Sequence Formula)

等比數列係指每一項與前一項的比(Common Ratio)保持不變的數列,例如 3, 6, 12, 24, ...,每一項都乘 2。

通項公式

等比數列的第 n 項(aₙ)公式:

aₙ = a₁ × r^(n - 1)

其中:

  • a₁ 係首項
  • r 係公比(Common Ratio)
  • n 係項數

例如:a₁ = 2,r = 3,求第 5 項:a₅ = 2 × 3⁴ = 2 × 81 = 162。

求和公式(有限項)

首 n 項之和(Sₙ)公式:

Sₙ = a₁ × (1 - rⁿ) / (1 - r)(當 r ≠ 1)

或者寫成:Sₙ = a₁ × (rⁿ - 1) / (r - 1)

兩條公式等價,揀邊條視乎你習慣。例如:a₁ = 1,r = 2,n = 5,S₅ = 1 × (1 - 2⁵) / (1 - 2) = (1 - 32) / (-1) = 31。

無限等比數列求和(Sum to Infinity)

當 |r| < 1 時,無限項之和存在,公式係:

S∞ = a₁ / (1 - r)

呢條公式喺 DSE 中經常出現,特別係循環小數轉分數嘅題目。例如:0.333... = 0.3 + 0.03 + 0.003 + ...,a₁ = 0.3,r = 0.1,所以 S∞ = 0.3 / (1 - 0.1) = 0.3 / 0.9 = 1/3。

等比數列常見陷阱

  • 公比為分數:例如 1, 1/2, 1/4, ...,r = 1/2,要懂得處理分數運算。
  • 公比為負數:例如 1, -2, 4, -8, ...,r = -2,符號會交替,求和時要小心。
  • 無限項收斂條件:只有當 |r| < 1 時先可以用無限求和公式,否則會發散。

數列公式的實際應用與解題策略

喺 DSE 考試中,數列題目通常會以應用題形式出現,例如銀行儲蓄、人口增長、摺紙厚度等。掌握 sequence formula 之後,你需要懂得將文字轉化為數學模型。

解題步驟

  1. 辨認數列類型:睇下每一項係加定乘,判斷係等差定等比。
  2. 列出已知條件:寫低 a₁、d 或 r、n 等數值。
  3. 選擇合適公式:根據題目要求(通項、求和、無限項)揀啱公式。
  4. 代入計算:小心處理分數、負數同指數。
  5. 檢查答案:用細 n 值驗算,確保合理。

常見應用例子

  • 銀行定期存款:每月存入固定金額,總額可以用等差求和。
  • 細菌繁殖:數量每小時翻倍,屬於等比數列。
  • 折紙問題:每次對摺,厚度乘以 2,可以用等比通項公式。

DSE 數列題型分析與溫習貼士

根據歷屆試題,數列題目通常佔 5-10 分,常見題型包括:

  • 求通項或特定項
  • 求首 n 項之和
  • 判斷數列類型
  • 無限等比數列求和
  • 應用題(如利息、增長)

溫習建議

  • 背熟公式:將所有 sequence formula 寫喺一張卡上,每日默寫一次。
  • 做歷屆試題:特別係 Paper 1 嘅長題目,練習完整作答。
  • 留意陷阱:例如等差數列嘅公差可以係負數,等比數列嘅公比可以係分數。
  • 使用圖像輔助:將數列嘅項畫出嚟,有助理解增長趨勢。

如果你需要更多數學溫習資源,可以參考我哋嘅 中學 專區,或者睇下 選校指南 了解各校數學科嘅教學特色。

常見錯誤與避免方法

好多同學喺運用數列公式時會犯以下錯誤:

  • 混淆 n 同 n-1:通項公式入面係 (n-1)d,唔好寫錯。
  • 求和公式用錯:等差求和係 n/2,等比求和係 a₁(1-rⁿ)/(1-r),千祈唔好混淆。
  • 忽略 r = 1 嘅情況:等比求和公式喺 r = 1 時無意義,要分開處理。
  • 無限項條件:未檢查 |r| < 1 就用無限求和公式,會計出錯。

實用小貼士

  • 做題時先寫低公式,再代入數值,減少出錯。
  • 如果時間容許,可以用細 n 值驗算,例如 n = 1 或 n = 2。
  • 多練習不同題型,特別係混合題(等差加等比)。

總結

Sequence formula 係 DSE 數學嘅必考內容,只要熟練掌握等差同等比數列嘅通項同求和公式,加上足夠練習,就能夠穩陣攞分。記住要理解公式背後嘅邏輯,唔好死記硬背。希望呢篇指南可以幫到你!如果想了解更多數學技巧,歡迎瀏覽我哋網站其他文章,例如 小學幼稚園 嘅數學啟蒙資源。

祝你考試順利,數學成績突飛猛進!

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