当数列2,3,5,8,12,17,23迈着规律的步伐前进时,它的第30项早已在数学的舞台上等待揭晓——答案是437。这个数列看似平凡,却暗藏玄机:每一步的跳跃幅度逐渐增大,如同舞者脚下的节奏逐渐加快。想要看清它的全貌,我们需要从多个角度拆解它的“舞步规则”。
数列的每一步增长都遵循一个简单规律:后项与前项的差依次为1,2,3,4,5,6…。例如,3-2=1,5-3=2,8-5=3,以此类推。这暗示着递推公式为aₙ = aₙ₋₁ + (n-1)。比如第4项8=第3项5+3(即n=4时的步长),而第30项则需累计前29个步长的总和,再叠加初始值2。这种递推关系像一串钥匙,层层解锁后续数字。
步长序列1,2,3,4,…本身构成等差数列,其前n项和为Sₙ = n(n+1)/2。第30项的步长总和为前29项步长的和,即S₂₉=29×30/2=435。加上初始值2后,最终结果435+2=437。这里藏着数学的简洁美:看似复杂的累计过程,被等差数列的公式瞬间化解。
假设数列通项公式为aₙ=2 + (n-1)n/2,验证前几项完全吻合:当n=2时,2+1×2/2=3;n=3时,2+2×3/2=5。对于任意n,该公式均能通过递推关系自洽。当n=30时,代入公式即得2 + 29×30/2=437。这像数学法庭上的铁证,确认了答案的合法性。
这个数列的影子常出现在生活中:比如台阶每天新增1块砖的建造进度,或植物每日多长1厘米的生长记录。第30天时,总高度正是437单位。它教会我们,微小而规律的增长积累后,将产生惊人的结果——正如复利效应般充满哲学意味。
通过拆解递推规律、运用等差数列、验证数学公式,我们层层剥开了数列的外壳,最终锁定第30项为437。这不仅是一次数字游戏,更是观察力与逻辑思维的训练场。数列像一位沉默的导师,用递增的步幅提醒我们:规律背后,往往藏着简单却强大的数学真理。
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