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为什么an是等差数列sn/n也是等差数列?

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如果一个数列 $\{a_n\}$ 是等差数列,那么它的前 $n$ 项和 $S_n$ 可以表示为:

$$S_n = \frac{n}{2} (2a_1 + (n-1)d)$$

其中 $a_1$ 是数列的首项,$d$ 是公差。

我们定义一个新的数列 $\{b_n\}$,其中 $b_n = \frac{S_n}{n}$。将 $S_n$ 的表达式代入 $b_n$ 的定义中,我们得到:

$$b_n = \frac{1}{n} \left( \frac{n}{2} (2a_1 + (n-1)d) \right) = \frac{2a_1 + (n-1)d}{2}$$

简化后得到:

$$b_n = a_1 + \frac{(n-1)d}{2}$$

这个表达式表明,数列 $\{b_n\}$ 的第 $n$ 项是首项 $a_1$ 加上 $\frac{d}{2}$ 乘以 $(n-1)$。这是一个关于 $n$ 的一次函数,因此数列 $\{b_n\}$ 本身也是一个等差数列,其首项为 $a_1$,公差为 $\frac{d}{2}$。

为了验证这一点,我们可以计算相邻两项的差:

$$b_{n+1} - b_n = \left( a_1 + \frac{nd}{2} \right) - \left( a_1 + \frac{(n-1)d}{2} \right) = \frac{d}{2}$$

由于 $b_{n+1} - b_n$ 是一个常数 $\frac{d}{2}$,这证明了数列 $\{b_n\}$ 是等差的,其公差为 $\frac{d}{2}$。

因此,如果 $\{a_n\}$ 是等差数列,那么数列 $\{\frac{S_n}{n}\}$ 也是等差数列。