10.4
假设将一个球从某一高度 dropped 到坚硬的表面上。每次弹起后,它都会反弹到前一次弹起高度的固定比例。
回弹高度遵循几何模式,每一次新的高度均为前一次高度的一个固定比例。
用于乘法的固定值称为公比。
第一项表示初始反弹高度,每一后续高度通过将前一项乘以公比来计算。
此过程模拟了指数衰减,因为球在每次弹跳时都会损失能量。
随后,通过将每次反弹高度乘以 2 来计算多次反弹后的总累计距离,以同时考虑上升和下降过程,但初始下落除外。
当序列中的每一项都加倍后,可通过部分和——即固定数量项的和——来计算小球在任意时刻所经过的总累计距离。
要求得第 n 个部分和,可先写出该和式,再将其乘以公比,使所有项向前移动一位。相减后中间项相互抵消,仅剩下首项和末项。
因式分解与除法运算得到第 n 项部分和,展示了几何数列在实际情境中的工作原理。
版权所有 © 2026 MyJoVE Corporation。保留所有权利。