涵蓋所有高中數列求和的方法和典型例題

2022-05-04 17:30:02 字數 4891 閱讀 2294

數列的求和

1.直接法:即直接用等差、等比數列的求和公式求和。

(1)等差數列的求和公式:

(2)等比數列的求和公式(切記:公比含字母時一定要討論)

2.公式法:

3.錯位相減法:比如

4.裂項相消法:把數列的通項拆成兩項之差、正負相消剩下首尾若干項。

常見拆項公式

(三)例題分析:

例1.求和:①

求數列1,3+4,5+6+7,7+8+9+10,…前n項和

思路分析:通過分組,直接用公式求和。

解:①②

(1)當時,

(2)當

③總結:運用等比數列前n項和公式時,要注意公比討論。

2.錯位相減法求和

例2.已知數列,求前n項和。

思路分析:已知數列各項是等差數列1,3,5,…2n-1與等比數列對應項積,可用錯位相減法求和。

解:當 當

3.裂項相消法求和

例3.求和

思路分析:分式求和可用裂項相消法求和.

解: 練習:求答案:

4.倒序相加法求和

例4求證:

思路分析:由可用倒序相加法求和。

證:令則

等式成立

1.是首項a1=1,公差為d=3的等差數列,如果an=2 005,則序號n等於( ).

解析:由題設,代入通項公式an=a1+(n-1)d,即2 005=1+3(n-1),∴n=699.

2.在各項都為正數的等比數列中,首項a1=3,前三項和為21,則a3+a4+a5=

解析:本題考查等比數列的相關概念,及其有關計算能力.

設等比數列的公比為q(q>0),由題意得a1+a2+a3=21,

即a1(1+q+q2)=21,又a1=3,∴1+q+q2=7.

解得q=2或q=-3(不合題意,捨去),

∴a3+a4+a5=a1q2(1+q+q2)=3×22×7=84.

3.如果a1,a2,…,a8為各項都大於零的等差數列,公差d≠0,則( b ).

a.a1a8>a4a5 b.a1a8<a4a5 c.a1+a8<a4+a5 d.a1a8=a4a5

解析:由a1+a8=a4+a5,∴排除c.

又a1·a8=a1(a1+7d)=a12+7a1d,

∴a4·a5=(a1+3d)(a1+4d)=a12+7a1d +12d2>a1·a8.

4.已知方程(x2-2x+m)(x2-2x+n)=0的四個根組成乙個首項為的等差數列,則

|m-n|等於( c ).

解法1:設a1=,a2=+d,a3=+2d,a4=+3d,而方程x2-2x+m=0中兩根之和為2,x2-2x+n=0中兩根之和也為2,∴a1+a2+a3+a4=1+6d=4,

∴d=,a1=,a4=是乙個方程的兩個根,a1=,a3=是另乙個方程的兩個根.

∴,分別為m或n,∴|m-n|=,故選c.

f2:設方程的四個根為x1,x2,x3,x4,且x1+x2=x3+x4=2,x1·x2=m,x3·x4=n.

由等差數列的性質:若γ+s=p+q,則aγ+as=ap+aq,若設x1為第一項,x2必為第四項,則x2=,於是可得等差數列為,,,,∴m=,n=,∴|m-n|=.

5.等比數列中,a2=9,a5=243,則的前4項和為∴s4===120.

∵a2=9,a5=243,=q3==27, ∴q=3,a1q=9,a1=3,

6.若數列是等差數列,首項a1>0,a2 003+a2 004>0,a2 003·a2 004<0,則使前n項和sn>0成立的最大自然數n是( )..4 005 .4 006 .4 007 .4 008

解法1:由a2 003+a2 004>0,a2 003·a2 004<0,知a2 003和a2 004兩項中有一正數一負數,又a1>0,則公差為負數,否則各項總為正數,故a2 003>a2 004,即a2 003>0,a2 004<0.

∴s4 006==>0,

∴s4 007=·(a1+a4 007)=·2a2 004<0,

故4 006為sn>0的最大自然數. 選b.

解法2:由a1>0,a2 003+a2 004>0,a2 003·a2 004<0,同解法1的分析得a2 003>0,a2 004<0,

∴s2 003為sn中的最大值.

∵sn是關於n的二次函式,如草圖所示,

∴2 003到對稱軸的距離比2 004到對稱軸的距離小,

∴在對稱軸的右側.

根據已知條件及圖象的對稱性可得4 006在圖象中右側零點b的左側,4 007,4 008都在其右側,sn>0的最大自然數是4 006.

7.已知等差數列的公差為2,若a1,a3,a4成等比數列, 則a2=-8+2=-6.

∵是等差數列,∴a3=a1+4,a4=a1+6,

又由a1,a3,a4成等比數列,∴(a1+4)2=a1(a1+6),解得a1=-8,

8.設sn是等差數列的前n項和,若=,則=( )

∵===·=1

9.已知數列-1,a1,a2,-4成等差數列,-1,b1,b2,b3,-4成等比數列,則設d和q分別為公差和公比,則-4=-1+3d且-4=(-1)q4,

∴d=-1,q2=2,∴==.

10.在等差數列中,an≠0,an-1-+an+1=0(n≥2),若s2n-1=38,則n=( 10 ).

∵為等差數列,∴=an-1+an+1,∴=2an,又an≠0,

∴an=2,為常數數列,而an=,即2n-1==19,

11.設f(x)=,利用課本中推導等差數列前n項和公式的方法,可求得f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)的值為

∵f(x)=,∴f(1-x)===,

∴f(x)+f(1-x)=+===.

設s=f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6),

則s=f(6)+f(5)+…+f(0)+…+f(-4)+f(-5),

∴2s=[f(6)+f(-5)]+[f(5)+f(-4)]+…+[f(-5)+f(6)]=6,

∴s=f(-5)+f(-4)+…+f(0)+…+f(5)+f(6)=3.

12.已知等比數列中,

(1)若a3·a4·a5=8,則a2·a3·a4·a5·a6

由a3·a5=,得a4=2,∴a2·a3·a4·a5·a6==32

(2)若a1+a2=324,a3+a4=36,則a5+a6

,∴a5+a6=(a1+a2)q4=4.

(3)若s4=2,s8=6,則a17+a18+a19+a20

,∴a17+a18+a19+a20=s4q16=32.

14.在等差數列中,3(a3+a5)+2(a7+a10+a13)=24,則此數列前13項之和為 .

∵a3+a5=2a4,a7+a13=2a10,∴6(a4+a10)=24,a4+a10=4,

∴s13====26

15.在等差數列中,a5=3,a6=-2,則a4+a5+…+a10=-49

∵d=a6-a5=-5,∴a4+a5+…+a10===7(a5+2d)

17.(1)已知數列的前n項和sn=3n2-2n,求證數列成等差數列.

(2)已知,,成等差數列,求證,,也成等差數列.

判定給定數列是否為等差數列關鍵看是否滿足從第2項開始每項與其前一項差為常數.

證明:(1)n=1時,a1=s1=3-2=1,

當n≥2時,an=sn-sn-1=3n2-2n-[3(n-1)2-2(n-1)]=6n-5,

n=1時,亦滿足,∴an=6n-5(n∈n*).

首項a1=1,an-an-1=6n-5-[6(n-1)-5]=6(常數)(n∈n*),

∴數列成等差數列且a1=1,公差為6.

(2)∵,,成等差數列,∴=+化簡得2ac=b(a+c).

+=====2·,∴,,也成等差數列

18.設是公比為 q 的等比數列,且a1,a3,a2成等差數列.

(1)求q的值;

(2)設是以2為首項,q為公差的等差數列,其前n項和為sn,當n≥2時,比較sn與bn的大小,並說明理由.

(1)由題設2a3=a1+a2,即2a1q2=a1+a1q,

∵a1≠0,∴2q2-q-1=0,∴q=1或-.

(2)若q=1,則sn=2n+=.

當n≥2時,sn-bn=sn-1=>0,故sn>bn.

若q=-,則sn=2n+(-)=.

當n≥2時,sn-bn=sn-1=,

故對於n∈n+,當2≤n≤9時,sn>bn;當n=10時,sn=bn;當n≥11時,sn<bn

19.數列的前n項和記為sn,已知a1=1,an+1=sn(n=1,2,3…).

求證:數列{}是等比數列.

∵an+1=sn+1-sn,an+1=sn,∴(n+2)sn=n(sn+1-sn),整理得nsn+1=2(n+1) sn,

所以=.故{}是以2為公比的等比數列

20.已知數列是首項為a且公比不等於1的等比數列,sn為其前n項和,a1,2a7,3a4成等差數列,求證:12s3,s6,s12-s6成等比數列.

證明:由a1,2a7,3a4成等差數列,得4a7=a1+3a4,即4 a1q6=a1+3a1q3,

變形得(4q3+1)(q3-1)=0,∴q3=-或q3=1(舍).

由===;

1=-1=1+q6-1=;

得=.∴12s3,s6,s12-s6成等比數列.

方法四、數列通項與前項和的關係

1. 2.

題型一歸納、猜想法求數列通項

【例1】根據下列數列的前幾項,分別寫出它們的乙個通項公式

7,77,777,7777,…

1,3,3,5,5,7,7,9,9…

解析:將數列變形為,

將已知數列變為1+0,2+1,3+0,4+1,5+0,6+1,7+0,8+1,9+0,…。可得數列的通項公式為

點撥:本例的求解關鍵是通過分析、比較、聯想、歸納、轉換獲得項與項數的一般規律,從而求得通項。

數列的求和,涵蓋所有高中數列求和的方法

數列的求和 一 教學目標 1 熟練掌握等差數列與等比數列的求和公式 2 能運用倒序相加 錯位相減 拆項相消等重要的數學方法進行求和運算 3 熟記一些常用的數列的和的公式 二 教學重點 特殊數列求和的方法 三 教學過程 一 主要知識 1 直接法 即直接用等差 等比數列的求和公式求和。1 等差數列的求和...

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