有规则的有序列表
数列是一串有序的数字,比如 2, 4, 6, 8, 10, … 。列表中的每个数字都是一个项。数列与一堆随机数字的区别在于顺序和规则:位置很重要,而且通常存在某种规律告诉你如何从一项得到下一项。
我们用下标按位置给各项标号:a₁ 是第一项,a₂ 是第二项,一般地 aₙ 是第 n 项,其中 n 是计数位置——像 1, 2, 3, … 这样的自然数。所以对于上面的列表,a₁ = 2,a₂ = 4,a₃ = 6,a₅ = 10。
从规则到列表
数列常常由通项公式给出——用 n 表示 aₙ 的公式。要得到任意一项,你只需代入位置 n 然后求值。这正是之前代数中“代入并计算”的技能,现在应用到一个计数变量上。
Given the explicit formula a_n = 3n - 1, list the first four terms. a_1 = 3(1) - 1 = 3 - 1 = 2 a_2 = 3(2) - 1 = 6 - 1 = 5 a_3 = 3(3) - 1 = 9 - 1 = 8 a_4 = 3(4) - 1 = 12 - 1 = 11 Sequence: 2, 5, 8, 11, ...
反向技能——从列表中发现规则——是寻找规律的核心。观察相邻项之间的差,或它们的比。在 2, 5, 8, 11, … 中,每一项都比前一项多 3,这暗示规则是由 3n 构成的。我们将在接下来两篇指南中给这些规律命名并加以运用。
有限、无限与起始编号
数列可以是有限的(它会停止,如 1, 4, 9, 16),也可以是无限的(它永远继续下去,用末尾的 … 表示,如 1, 4, 9, 16, …)。“…”表示“按同样的规则继续下去”。