一列数中的第几个数,与从开头加到那个位置一共多少,是两种不同的问题。OpenStax《Precalculus》第11.4节把数列各项相加称为series,并将从第一项开始、有限个连续项的和定义为部分和。读到a_n与S_n时,虽然两者都带n,所指对象并没有因此相同。
可以用本文自拟的数列二、五、八、十一说明。第四项是十一,前四项的和却是二十六;前一项只取第四个位置,后一项把二、五、八、十一全都计入。相应的部分和依次为二、七、十五、二十六。数列本身与它的部分和序列都能按位置排列,但其中的数值回答不同提问,不能只把下标抄对就认为对象也对了。
求和符号Sigma则把要累加的内容压缩表示。教材说明,符号右边给每一项的公式,下方标求和索引和起始值,上方标结束值。公式决定代入一个索引后得到什么,上下限决定哪些索引参与相加。只有把这几部分放在一起,记号才说明完整的有限求和范围。
下限不一定是一。教材专门用问答说明这一点,并以从三到七的平方和举例。本文另取从二到四的平方和:参与的是二、三、四三个索引,对应四、九、十六,合计二十九。上限四不是四项,因为起点是二。这个独立演算只解释符号范围,没有复刻教材练习答案,也不对应现实测量或收益数据。
有限部分和还应与无限级数分开。无论某个n多大,前n项仍是一个有限范围;无限级数所问的则是不断加入后续项时,总和有没有趋向一个有限数。教材以等比级数说明条件:公比r处于负一与一之间时,其无限和有定义。这里说的是等比关系,不能删去这一前提,只留下项越来越小就一定有有限和的说法。
例如本文自拟二、一、二分之一、四分之一这样逐次乘二分之一的等比项,前两项和是三,前四项和是三又四分之三。继续累加所讨论的有限极限是四,但任一上述部分和仍是它自己的有限数值。越来越接近的总和与某个位置的单项,又一次显示同一个索引可以参与不同关系。
阅读数列资料时,位置、累加范围与无限过程各有作用。把它们写清,才能知道一行答案是在给某项、某段和,还是讨论无限累加的条件。本篇采用教材求和记号及等比无限和定义的连续文字与邻接,没有采用现实投资、年金或健康情境;网页首发未知,也不提供考试代答或成绩保证。
信息来源
本文基于上述公开资料整理,未使用来源页面的图片、视频或嵌入媒体。