等差級數和公式的另類推導@ isdp2008am - 隨意窩
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因緣際會而教導幾個國中生時,其中有一位C同學蠻愛發問的。
某天,在講解到等差級數這一節時,談到了一個問題: [問題]:空中有個自由落體,假設第1秒落下4.9公尺, ...
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201405211546等差級數和公式的另類推導?數學學習心得因緣際會而教導幾個國中生時,其中有一位C同學蠻愛發問的。
某天,在講解到等差級數這一節時,談到了一個問題:
[問題]:空中有個自由落體,假設第1秒落下4.9公尺,第二秒落下4.9+9.8=14.7公尺,第三秒落下14.7+9.8=24.5公尺….依此類推。
已知物體於第40秒末落到地面,試問第40秒落地前所經過的距離。
筆者假設第k秒落下的距離為a_k,則a_k為等差數列,其首項a1=4.9,公差d=9.8,而所求為
接下來,在還沒算出S_40的值之前,C同學舉手問說S_40裡面的a_1加了幾次,筆者回答:「加了1次」(從上面S_40的表達式可知),C同學卻說:「應該是加了40次才對」。
一開始筆者還不太懂,後來才知道他是把S_40看成
上面的連加式中,a_1的確出現了40次。
回家後,這個想法還在腦海中,便在紙上寫下等差級數的求和式:
接下來利用數學家高斯的求和手法,可知
得到
(2)代入(1)得
這個結果與一般講義上推導等差級數和公式的結果相同,手法卻有所不同。
書上之所以沒有用這個方法,應該是此法步驟較多的緣故。
能夠找出這個方法,心裡其實蠻高興的,因為是個不一樣的方法。
一切都是因為C同學的發問所啟發,或許這就是所謂的教學相長吧。
(本文作者:連威翔,曾任交大理學院科學學士班助理教師)isdp2008am/Xuite日誌/回應(0)/引用(0)沒有上一則|日誌首頁|沒有下一則回應
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