1.求和问题:
正常的等差等比数列求和公式,裂项相消,累加累乘,错位相减还有一般项求和等方法。
2.求通项问题:
(1)等差数列:通法是将已知的一些项都化成首项a1及公差d的形式,然后再通过至少两个方程,用解方程组的方式来解得这两个未知量a1和d,再求通项an=a1+(n-1)d.但是具体问题要具体分析,比如有时要用到等差数列的对称求和性,以简化计算。例如S2k-1=(2k-1)ak,
am+an=am-1+an-1=...
(2)等比数列:等比数列相对要简单得多,只要将所给的条件中的项都化成首项a1及公比q的形式就行了。
② 数列求和有几种不同的方法高考中经常用的是哪几种
数列求和的几种常用方法
数列求和是数列部分的重要内容,题型复杂多变,我们根据不同题型总结出一些方法.它对数列的学习是有好处的.
一、 反序相加法
例1 求数列{n}的前n项和.
解 记Sn=1+2+…+(n-1)+n,
将上式倒写得: Sn=n+(n-1)+…+2+1
把两式相加,由于等式右边对应的项和均为n+1,
∴2 Sn=n(n+1),即Sn= n(n+1)
说明 此法亦称为高斯求和.
二、 错位相减法
若{an}为等差数列,{bn}为等比数列,则{anbn}的前n项和可用错位相减法.
例2 求和S =
解 由原式乘以公比 得:
Sn=
原式与上式相减,由于错位后对应项的分母相同,可以合并,
∴Sn- Sn= +
即 Sn=3
一般地, 当等比数列{bn}的公比为q, 则错位相减的实质是作“Sn- qSn”求和.
三、 累加法
例3 求和Sn=
分析 由 得
,令k=1、2、3、…、n得
2 -1 =3•1 +3•1+1
3 -2 =3•2 +3•2+1
4 -3 =3•3 +3•3+1
……
(n+1) -n =3n +3n+1
把以上各式两边分别相加得:
(n+1) -1=3(1 +2 +…+n )+3(1+2+3+…+n)+n
=3Sn+ n(n+1)+n
因此,Sn= n(n+1)(2n+1)
想一想 利用此法能否推导自然数的立方和公式:
点拨 利用(k+1) =k +4k +6k +4k+1进行累加.
归纳 推导自然数的方幂和 公式的方法。
四、 裂项法
从一般项入手,寻找规律,有时往往把一般项折项,使
得折项后能相消或归结于基本类型。
(1) 裂项分组
例4 求数列:
的前n项的和.
分析 从一般项入手,记a = ,
则 an= = .
可见,每一项都可分成一个常数项与一个等比数列的和,若记原数列的前n项为Sn,则
Sn=
(2) 裂项相消
例5 求和:S =
分析 从一般项考虑知: ,
所以将各项裂项后,前后的相邻项可以相消。
即 S =
例5 求证 tgxtg2x+tg2xtg3x+…+tg(n-1)xtgnx= -1
观察 观察式子的结构特点,左边各项的两因式的角之差
为定值x,从一般项入手,能否使之裂项出现这两角的差?
点拨 考虑两角差的正切函数公式的变式.
事实上,由tg(k-1)xtgkx= -1,
令k=2,3,…,n.各式相加即得结论.
③ 高中数列求和的几种方法
1.
公式法:
等差数列求和公式:
sn=n(a1+an)/2=na1+n(n-1)d/2
等比数列求和公式:
sn=na1(q=1)sn=a1(1-q^n)/(1-q)=(a1-an×q)/(1-q)
(q≠1)
2.错位相减法
适用题型:适用于通项公式为等差的一次函数乘以等比的数列形式
{
an
}、{
bn
}分别是等差数列和等比数列.
sn=a1b1+a2b2+a3b3+...+anbn
例如:
an=a1+(n-1)d
bn=a1·q^(n-1)
cn=anbn
tn=a1b1+a2b2+a3b3+a4b4....+anbn
qtn=
a1b2+a2b3+a3b4+...+a(n-1)bn+anb(n+1)
tn-qtn=
a1b1+b2(a2-a1)+b3(a3-a2)+...bn[an-a(n-1)]-anb(n+1)
tn(1-q)=a1b1-anb(n+1)+d(b2+b3+b4+...bn)
=a1b1-an·b1·q^n+d·b2[1-q^(n-1)]/(1-q)
tn=上述式子/(1-q)
3.倒序相加法
这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个(a1+an)
sn
=a1+
a2+
a3+......
+an
sn
=an+
a(n-1)+a(n-3)......
+a1
上下相加
得到2sn
即
sn=
(a1+an)n/2
4.分组法
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.
例如:an=2^n+n-1
5.裂项法
适用于分式形式的通项公式,把一项拆成两个或多个的差的形式,即an=f(n+1)-f(n),然后累加时抵消中间的许多项。
常用公式:
(1)1/n(n+1)=1/n-1/(n+1)
(2)1/(2n-1)(2n+1)=1/2[1/(2n-1)-1/(2n+1)]
(3)1/n(n+1)(n+2)=1/2[1/n(n+1)-1/(n+1)(n+2)]
(4)1/(√a+√b)=[1/(a-b)](√a-√b)
(5)
n·n!=(n+1)!-n!
[例]
求数列an=1/n(n+1)
的前n项和.
解:an=1/n(n+1)=1/n-1/(n+1)
(裂项)
则sn
=1-1/2+1/2-1/3+1/4…+1/n-1/(n+1)(裂项求和)=
1-1/(n+1)=
n/(n+1)
小结:此类变形的特点是将原数列每一项拆为两项之后,其中中间的大部分项都互相抵消了。只剩下有限的几项。
注意:
余下的项具有如下的特点
1余下的项前后的位置前后是对称的。
2余下的项前后的正负性是相反的。
6.数学归纳法
一般地,证明一个与正整数n有关的命题,有如下步骤:
(1)证明当n取第一个值时命题成立;
(2)假设当n=k(k≥n的第一个值,k为自然数)时命题成立,证明当n=k+1时命题也成立。
例:求证:1×2×3×4
+
2×3×4×5
+
3×4×5×6
+
……
+
n(n+1)(n+2)(n+3)
=
[n(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)]/5
证明:
当n=1时,有:
1×2×3×4
+
2×3×4×5
=
2×3×4×5×(1/5
+1)
=
2×3×4×5×6/5
假设命题在n=k时成立,于是:
1×2×3×4
+
2×3×4×5
+
3×4×5×6
+
……
+
k(k+1)(k+2)(k+3)
=
[k(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)]/5
则当n=k+1时有:
1×2×3×4
+
2×3×4×5
+
3×4×5×6
+
……
+
(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)
=
1×2×3×4
+
2×3×4*5
+
3×4×5×6
+
……
+
k(k+1)(k+2)(k+3)
+
(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)
=
[k(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)]/5
+
(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)
=
(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)*(k/5
+1)
=
[(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)(k+5)]/5
即n=k+1时原等式仍然成立,归纳得证
7.通项化归
先将通项公式进行化简,再进行求和。
如:求数列1,1+2,1+2+3,1+2+3+4,……的前n项和。此时先将an求出,再利用分组等方法求和。
8.并项求和:
例:1-2+3-4+5-6+……+(2n-1)-2n
(并项)
求出奇数项和偶数项的和,再相减。
④ 谁帮我总结下高中数学中常用的数列求和裂
大约共有五种方法:
一。公式法
当你确定一个数列是等差或等比数列时,直接用等差或等比数列的前n项和公式去求
二。分组求和
当一个数列是由等差或等比数列相加而得时,用分组转化法分别求和再相加
三。错位相减
当一个数列是由一个等差和一个等比相乘而得时,用错位相减法
四。裂项相消法
当一个数列是分式的形式时,一般用裂项相消
五。并项求和法
当一个数列的项是正负相间时,可以两项并一项