數學必修5之數列求和的基本方法和技巧 複習

2022-09-26 06:00:05 字數 3757 閱讀 2232

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...

數列求和的基本方法

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...