输入一个正整数n,计算1-1/4+1/7-1/10+1/13-1/16+...的前n 项之和,输出时保留3位小数。
时间: 2024-10-21 15:04:38 浏览: 18
这个数学问题涉及到交错级数,其中每一项是正负交替的形式,例如1 - 1/4 + 1/7 - 1/10 + ... 。要计算这样的级数的前n项和,可以采用部分和法(Partial Sums)。对于这种特定模式,我们不能直接套用一般求和公式,因为它是无限序列的一部分。
解决这个问题的一个常见技巧是使用高斯求和公式,即当分母是以等差数列构成时,比如这里是每三个数一组的1, 7, 13, ...,我们可以把每个数看作是(3k-2), (3k-1)和3k形式,然后构造一个公式:
S_n = n/2 * [2a_1 + (n-1)*d]
在这里,a_1 是第一项的系数,即1,d 是公差,即-3(因为从第二项开始,分子比上一项少3),n 是项数。
将数值代入公式得到:
S_n = n/2 * [2*1 + (n-1)*(-3)]
接下来,你需要编写一段程序来计算这个值,并保留三位小数。例如,在Python中,你会这样做:
```python
def sumalternating(n):
if n <= 0:
return "输入需要为正整数"
numerator = n * 2
denominator = 2 * (n - 1)
total_sum = numerator / denominator - 3 * (n // 2)
return round(total_sum, 3)
# 示例:
n = int(input("请输入正整数n: "))
result = sumalternating(n)
print(f"前{n}项之和为: {result}")
```
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