``` 计算数列4.0/1、-4.0/3、4.0/5、-4.0/7、……前n项和,n由用户输入```计算数列4.0/1、-4.0/3、4.0/5、-4.0/7、……前n项和,n由用户输入
时间: 2024-11-07 19:13:31 浏览: 9
这个数列是由正负交替的分数组成的,每个分数的形式是4.0除以奇数项。我们可以将其视为两个部分:一个正序列 (4.0/1, 4.0/5, ...) 和一个负序列 (-4.0/3, -4.0/7, ...)。它们都是等差数列的一部分,其中每一项的分母比前一项大2。
首先,我们需要确定n对正分数和负分数分别有多少项。对于正分数,第n项对应的分母是2n+1,所以项数为(n+1)/2;对于负分数,由于是从2开始的奇数,所以项数也是(n+1)/2(因为是从3开始,所以比正分数少一)。
前n项和可以分为两部分来计算:
1. 正分数之和 = 4 * [1/(1*2) + 1/(3*2) + ... + 1/((n+1)*2)]
2. 负分数之和 = -4 * [1/(3*1) + 1/(5*2) + ... + 1/((n+1)*2)]
这两部分可以用高斯求和公式简化计算,即每个分数都可以看作是1/(2k),然后乘以4或-4并相加。
完整的Python代码示例如下:
```python
def sum_of_series(n):
numerator = 4.0
denominator = 1
positive_sum = 0
for _ in range(1, n // 2 + 1):
positive_sum += numerator / denominator
numerator = -numerator
denominator += 2
if n % 2 == 0: # 如果n是偶数,再加最后一个负分数
positive_sum -= numerator / denominator
negative_sum = -4 * sum([1/(2*k+1) for k in range(1, n//2 + 1)])
total_sum = positive_sum + negative_sum
return total_sum
# 获取用户输入
n = int(input("请输入项数n: "))
result = sum_of_series(n)
print(f"数列的前{n}项和为: {result}")
```
阅读全文