數列求和的基本方法和技巧
一、利用常用求和公式求和
利用下列常用求和公式求和是數列求和的最基本最重要的方法.
1、 等差數列求和公式:
2、等比數列求和公式:
34、5、
[例1] 已知,求的前n項和.
解:由 由等比數列求和公式得利用常用公式)1-
[例2] 設sn=1+2+3+…+n,n∈n*,求的最大值.
解:由等差數列求和公式得, (利用常用公式)
∴ 當,即n=8時,
例3(07高考山東文18)設是公比大於1的等比數列,為數列的前項和.已知,且構成等差數列.
(1)求數列的等差數列.
(2)令求數列的前項和.
解:(1)由已知得解得.
設數列的公比為,由,可得.
又,可知,即,
解得.由題意得.
.故數列的通項為.
(2)由於由(1)得
, 又
是等差數列.
故.二、錯位相減法求和
這種方法是在推導等比數列的前n項和公式時所用的方法,這種方法主要用於求數列的前n項和,其中、分別是等差數列和等比數列.
[例3] 求和
解:由題可知,{}的通項是等差數列的通項與等比數列{}的通項之積
設設制錯位)
①-②得 (錯位相減)
再利用等比數列的求和公式得:
[例4] 求數列前n項的和.
解:由題可知,{}的通項是等差數列的通項與等比數列{}的通項之積
設設制錯位)
①-②得錯位相減)
例2(07高考天津理21)在數列中,,其中.
(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)求數列的前項和;
(ⅰ)解:由,,
可得,所以為等差數列,其公差為1,首項為0,故,所以數列的通項公式為.
(ⅱ)解:設, ①
②當時,①式減去②式,得,.
這時數列的前項和.
當時,.這時數列的前項和.
例3(07高考全國ⅱ文21)設是等差數列,是各項都為正數的等比數列,且,,
(ⅰ)求,的通項公式;
(ⅱ)求數列的前n項和.
解:(ⅰ)設的公差為,的公比為,則依題意有且
解得,.
所以,.
(ⅱ).
,①,②
②-①得,
.三、反序相加法求和
這是推導等差數列的前n項和公式時所用的方法,就是將乙個數列倒過來排列(反序),再把它與原數列相加,就可以得到n個.
[例5] 求證:
證明: 設
把①式右邊倒轉過來得
反序) 又由可得
①+②得反序相加)
[例6] 求的值
解:設…………. ①
將①式右邊反序得
反序)又因為①+②得反序相加)
=89∴ s=44.5
例4(07豫南五市二聯理22.)設函式的圖象上有兩點p1(x1, y1)、p2(x2, y2),若,且點p的橫座標為.
(i)求證:p點的縱座標為定值,並求出這個定值;
(ii)若
(i)∵,且點p的橫座標為.
∴p是的中點,且
由(i)知,
,(1)+(2)得:
四、分組法求和
有一類數列,既不是等差數列,也不是等比數列,若將這類數列適當拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數列,然後分別求和,再將其合併即可.
[例7] 求數列的前n項和:,…
解:設將其每一項拆開再重新組合得
分組)當a=1時分組求和)
當時,=
[例8] 求數列的前n項和.
解:設 ∴ =
將其每一項拆開再重新組合得
sn分組)
=分組求和)
例7數列的前n項和,數列滿.
(ⅰ)證明數列為等比數列;(ⅱ)求數列的前n項和tn。
解析:(ⅰ)由,
兩式相減得: ,
同定義知是首項為1,公比為2的等比數列.
(ⅱ)等式左、右兩邊分別相加得:
=例8求()
解:⑴ 當為偶數時,
;⑵ 當為奇數時,
綜上所述,.
點評:分組求和即將不能直接求和的數列分解成若干個可以求和的數列,分別求和.
五、裂項法求和
這是分解與組合思想在數列求和中的具體應用. 裂項法的實質是將數列中的每項(通項)分解,然後重新組合,使之能消去一些項,最終達到求和的目的. 通項分解(裂項)如:
(1) (2)
(3) (4)
(5)(6)
[例9] 求數列的前n項和.
解:設裂項)
則裂項求和)
[例10] 在數列中,,又,求數列的前n項的和.
解: ∵
裂項)∴ 數列的前n項和
裂項求和)
[例11] 求證:
解:設裂項)
裂項求和)
=∴ 原等式成立
例6(06高考湖北卷理17)已知二次函式的影象經過座標原點,其導函式為,數列的前n項和為,點均在函式的影象上。
(ⅰ)求數列的通項公式;
(ⅱ)設,是數列的前n項和,求使得對所有都成立的最小正整數m;
解:(ⅰ)設這二次函式f(x)=ax2+bx (a≠0) ,則 f`(x)=2ax+b,由於f`(x)=6x-2,得
a=3 , b=-2, 所以 f(x)=3x2-2x.
又因為點均在函式的影象上,所以=3n2-2n.
當n≥2時,an=sn-sn-1=(3n2-2n)-=6n-5.
當n=1時,a1=s1=3×12-2=6×1-5,所以,an=6n-5 ()
(ⅱ)由(ⅰ)得知==,
故tn===(1-).
因此,要使(1-)<()成立的m,必須且僅須滿足≤,即m≥10,所以滿足要求的最小正整數m為10.
評析:一般地,若數列為等差數列,且公差不為0,首項也不為0,則求和:首先考慮則=。下列求和: 也可用裂項求和法。
六、合併法求和
針對一些特殊的數列,將某些項合併在一起就具有某種特殊的性質,因此,在求數列的和時,可將這些項放在一起先求和,然後再求sn.
[例12] 求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值.
解:設sn= cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°
找特殊性質項)
∴sn= (cos1°+ cos179°)+( cos2°+ cos178°)+ (cos3°+ cos177°)+···
+(cos89°+ cos91°)+ cos90合併求和)
0[例13] 數列:,求s2002.
解:設s2002=
由可得……
找特殊性質項)
∴ s2002合併求和)
====5[例14] 在各項均為正數的等比數列中,若的值.
解:設由等比數列的性質找特殊性質項)
和對數的運算性質得
(合併求和)
===10七、利用數列的通項求和
先根據數列的結構及特徵進行分析,找出數列的通項及其特徵,然後再利用數列的通項揭示的規律來求數列的前n項和,是乙個重要的方法.
[例15] 求之和.
解:由於找通項及特徵)
∴分組求和)==
=[例16] 已知數列:的值.
解:∵ (找通項及特徵)
設制分組)
裂項)∴ (分組、裂項求和)
說明:本資料適用於高三總複習,也適用於高一「數列」一章的學習。
必修5 數列求和方法 裂項求和
班級姓名學號 題型一 錯位相消法,滿足題型 步驟計算 計算 題型二 定義公式求等差,等比數列的前項和 題型三 裂項求和 1.求和 2.求和 3.求和 4.求和 因為,5.已知,求前項的和.解析 6.求數列的前n項和.解 設則 7.數列 1,求它的前n項和.解 an 2 sn a1 a2 an 2 1...
數列求和的基本方法
數列是高中代數的重要內容,數列求和是數列的重要內容之一,除了等差數列和等比數列有求和公式外,大部分數列的求和都需要一定的技巧.一 利用常用求和公式求和 利用下列常用求和公式求和是數列求和的最基本最重要的方法.1 等差數列求和公式 2 等比數列求和公式 34 5 例1 例1 求數列,的前n項和。解 1...
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一 公式法 利用等差 等比數列的前n項和公式進行求和 例1 等比數列中,求數列的前n項和 二 週期轉化法 如果乙個數列具有週期性,那麼只要求出了數列在乙個週期內各項的和,就可以利用這個和與週期的性質對數列的前n項和進行轉化合併 例2 已知數列中,求的值 三 分類轉化法 對於一些 擺動 型 項按一定的...