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1、數(shù)列前n項(xiàng)和的求法總結(jié)核心提示:求數(shù)列的前n項(xiàng)和要借助于通項(xiàng)公式,即先有通項(xiàng)公式,再在分析數(shù)列通項(xiàng)公式的基礎(chǔ)上,或分解為基本數(shù)列求和,或轉(zhuǎn)化為基本數(shù)列求和。當(dāng)遇到具體問(wèn)題時(shí),要注意觀察數(shù)列的特點(diǎn)和規(guī)律,找到適合的方法解題。一 公式法(1) 等差數(shù)列前n項(xiàng)和: Sn=n(a1+an)2=na1+n(n+1)2d (2) 等比數(shù)列前n項(xiàng)和: q=1時(shí), Sn=na1; q1時(shí), Sn=a1(1-qn)1-q(3) 其他公式: Sn=1+2+3+n=12nn+1Sn=12+22+32+n2=16n(n+1)(2n+1)Sn=13+23+33+n3=12nn+12例題1:求數(shù)列 112,214,318
2、,n+12n, 的前n項(xiàng)和Sn解: 點(diǎn)撥:這道題只要經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單整理,就可以很明顯的看出:這個(gè)數(shù)列可以分解成兩個(gè)數(shù)列,一個(gè)等差數(shù)列,一個(gè)等比數(shù)列,再分別運(yùn)用公式求和,最后把兩個(gè)數(shù)列的和再求和。練習(xí):二.倒序相加法如果一個(gè)數(shù)列an,與首末項(xiàng)等距的兩項(xiàng)之和等于首末兩項(xiàng)之和,可采用把正著寫(xiě)與倒著寫(xiě)的兩個(gè)和式相加,就得到一個(gè)常數(shù)列的和,這一求和方法稱(chēng)為倒序相加法。我們?cè)趯W(xué)知識(shí)時(shí),不但要知其果,更要索其因,知識(shí)的得出過(guò)程是知識(shí)的源頭,也是研究同一類(lèi)知識(shí)的工具,例如:等差數(shù)列前n項(xiàng)和公式的推導(dǎo),用的就是“倒序相加法”。例題1:設(shè)等差數(shù)列an,公差為d,求證:an的前n項(xiàng)和Sn=n(a1+an)/2解:Sn=a
3、1+a2+a3+.+an 倒序得:Sn=an+an-1+an-2+a1 +得:2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+(a3+an-2)+(an+a1)又a1+an=a2+an-1=a3+an-2=an+a12Sn=n(a2+an) Sn=n(a1+an)/2點(diǎn)撥:由推導(dǎo)過(guò)程可看出,倒序相加法得以應(yīng)用的原因是借助a1+an=a2+an-1=a3+an-2=an+a1即與首末項(xiàng)等距的兩項(xiàng)之和等于首末兩項(xiàng)之和的這一等差數(shù)列的重要性質(zhì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。練習(xí):(1)三.裂項(xiàng)相消法裂項(xiàng)相消法是將數(shù)列的一項(xiàng)拆成兩項(xiàng)或多項(xiàng),使得前后項(xiàng)相抵消,留下有限項(xiàng),從而求出數(shù)列的前n項(xiàng)和。 例題3:求數(shù)列(nN*)的和解:
4、點(diǎn)撥:此題先通過(guò)求數(shù)列的通項(xiàng)找到可以裂項(xiàng)的規(guī)律,再把數(shù)列的每一項(xiàng)拆開(kāi)之后,中間部分的項(xiàng)相互抵消,再把剩下的項(xiàng)整理成最后的結(jié)果即可。四.錯(cuò)位相減法錯(cuò)位相減法是一種常用的數(shù)列求和方法,應(yīng)用于等比數(shù)列與等差數(shù)列相乘的形式。即若在數(shù)列anbn中,an成等差數(shù)列,bn成等比數(shù)列,在和式的兩邊同乘以公比,再與原式錯(cuò)位相減整理后即可以求出前n項(xiàng)和。例題4:求數(shù)列nan(nN*)的和解:設(shè) Sn = a + 2a2 + 3a3 + + nan若a = 1則:Sn = 1 + 2 + 3 + + n = 若a 1則:aSn = a2 + 2a3 + + (n-1)an + nan+1-得:(1-a)Sn = a
5、 + a2 + a3 + + an - nan+1 則:練習(xí):(1)(2)(3)求:Sn=1+5x+9x2+4n-3xn-1.解:Sn=1+5x+9x2+4n-3xn-1 , 兩邊同乘以x,得xSn=x+5x2+9x3+4n-3xn -得,(1-x)Sn=1+4x+x2+x3+xn-4n-3xn再用公式法里面的公式即可。五.迭加法迭加法主要應(yīng)用于數(shù)列an滿足an+1=an+f(n),其中f(n)是等差數(shù)列或等比數(shù)列的條件下,可把這個(gè)式子變成an+1-an=f(n),代入各項(xiàng),得到一系列式子,把所有的式子加到一起,經(jīng)過(guò)整理,可求出an ,從而求出Sn。例題5:已知數(shù)列6,9,14,21,30,其
6、中相鄰兩項(xiàng)之差成等差數(shù)列,求它的前n項(xiàng)和。解:a2 - a1 = 3, a3 - a2 = 5, a4 - a3 = 7 , an - an-1 = 2n-1把各項(xiàng)相加得:an - a1 = 3 + 5 + 7 + + (2n - 1) =an = n2 - 1 + a1 = n2 + 5Sn = 12 + 22 + + n2 + 5n =+ 5n點(diǎn)撥:本題應(yīng)用迭加法求出通項(xiàng)公式,并且求前n項(xiàng)和時(shí)應(yīng)用到了12 + 22 + + n2=因此問(wèn)題就容易解決了。六.分組求和法所謂分組求和法就是對(duì)一類(lèi)既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列的數(shù)列,若將這類(lèi)數(shù)列適當(dāng)拆開(kāi),可分為幾個(gè)等差、等比或常見(jiàn)的數(shù)列,然后分別
7、求和,再將其合并。例題6:求S = 12 - 22 + 32 - 42 + + (-1)n-1n2(nN*)解:當(dāng)n是偶數(shù)時(shí):S = (12 - 22) + (32 - 42) + + (n - 1)2 - n2= - (1 + 2 + + n) = - 當(dāng)n是奇數(shù)時(shí):S = (12 - 22) + (32 - 42) + + (n - 2)2 - (n - 1)2 + n2= - 1 + 2 + + (n - 1) + n2= -綜上所述:S = (-1)n+112n(n+1)點(diǎn)撥:分組求和法的實(shí)質(zhì)是:將不能直接求和的數(shù)列分解成若干個(gè)可以求和的數(shù)列,分別求和。練習(xí):(1)(2)作業(yè):(2016.07.20)1. 已知等差數(shù)列an,其前n項(xiàng)和為Sn,且a4=9,S5=35.(1) 求數(shù)列an得通項(xiàng)公式;(2) 若bn=2nan+n,求數(shù)列bn的前n項(xiàng)和為T(mén)n.(錯(cuò)位相減法)2. 設(shè)數(shù)列an滿足a1+3a2+32a3+3n-1an=n3,nN*.(1)求數(shù)列an得通項(xiàng)公式;
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