例析數列求和的常用方法
一、倒序相加法
將乙個數列倒過來排序(倒序),當它與原數列相加時,若有因式可提,並且剩餘的項的和易於求得,則這樣的數列可用倒序相加法求和。如等差數列的求和公式的推導。
例1.已知滿足,當時,,若,求
解:∵ ①. ∴
②,①+②整理後可得
二、錯位相減法(此法是學生錯誤率最高的,到高三還有近半數還計算錯誤,教學時要多用幾課時練習鞏固)
這是推導等比數列的前項和公式時所用的方法,這種方法主要用於求數列的前項和,其中、分別是等差數列和等比數列。
例2.求數列的前項和。
解:∵①,所以①-①錯位相消得,所以。
三、分組求和法
所謂分組求和法,即將乙個數列中的項拆成幾項,轉化成特殊數列求和。
例3.已知數列滿足,求其前項和。
解:∵四、公式法(恒等式法)
利用已知的求和公式來求和,如等差數列與等比數列求和公式,再如
、等公式。
例4.求數列,,的和。
解: 五、拆項(裂項)相消法
若數列能裂項成,即所裂兩項具有傳遞性(即關於n的相鄰項,使展開後中間項能全部消去)。
例5.已知數列滿足,求數列的前項和
解:六、通項化歸法
即把數列的通項公式先求出來,再利用數列的特點求和。
例.求數列的前項和
解:∵,所以
七、並項法求和
在數列求和中,若出現相鄰兩項(或有一定規律的兩項)和為常數時,可用並項法,但要注意的奇偶性。
例7.已知數列,求數列的前項和
解: 八、奇偶分析項
當數列中的項有符號限制時,應分為奇數、偶數進行討論。
例8.若,求數列的前項和
解:。當為偶數時,
;當為奇數時,
九、利用週期性求和
若數列,都有(其中,為給定的自然數,),則稱數列為週期數列,其中為其週期。
例9.已知數列中,,求其前項的和.
解:由遞推關係可得對於任意的,有,故數列為週期數列,且,∴
十、導數法
利用函式的求導來計算數列的和。
例10.求數列前項和,其中.
解:因為,則
, ,∴
,∴兩邊求導整理即可得
十一、待定係數法
若數列的和是乙個多項式,可以考慮用待定係數法。
例11.求,,,, 的和
解:可以設,令分別代入即可得
,∴ 十
二、組合數法
例12.求數列,,, 的和
解:∵,,所以
十三、極限法求和
例13.已知在數列中,,求數列的所有項和。
解:∵ ,∴
十四、歸納、猜想、證明法.
例14.已知數列,求其前項和
解:∵,觀察猜想的公式為,下面用數學歸納法加以證明:當,2,3,4時已證,假設當時成立,即
,那麼當時,
,即當時也成立,故
其它數列的求和方法還有有限差分法、遞推法、階差法、有理化法等方法。但針對某一具體問題時,選用恰當的方法可以提高解決此問題的能力。
專題 數列求和的基本方法和技巧
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