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时间:2018-11-23
《数列前n项和的求法总结》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、数列前n项和的求法总结核心提示:求数列的前n项和要借助于通项公式,即先有通项公式,再在分析数列通项公式的基础上,或分解为基本数列求和,或转化为基本数列求和。当遇到具体问题时,要注意观察数列的特点和规律,找到适合的方法解题。一.公式法(1)等差数列前n项和:Sn=n(a1+an)2=na1+n(n+1)2d(2)等比数列前n项和:q=1时,Sn=na1;q≠1时,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=[1
2、2nn+1]2例题1:求数列112,214,318,……,n+12n,……的前n项和Sn解:点拨:这道题只要经过简单整理,就可以很明显的看出:这个数列可以分解成两个数列,一个等差数列,一个等比数列,再分别运用公式求和,最后把两个数列的和再求和。练习:7二.倒序相加法如果一个数列{an},与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。我们在学知识时,不但要知其果,更要索其因,知识的得出过程是知识的源头,也是研究同一类知识的工具,例如:等差数列前n项和公式的推导,
3、用的就是“倒序相加法”。例题1:设等差数列{an},公差为d,求证:{an}的前n项和Sn=n(a1+an)/2解:Sn=a1+a2+a3+...+an①倒序得:Sn=an+an-1+an-2+…+a1②①+②得:2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+(a3+an-2)+…+(an+a1)又∵a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=an+a1∴2Sn=n(a2+an)Sn=n(a1+an)/2点拨:由推导过程可看出,倒序相加法得以应用的原因是借助a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=an+a1即与首末项等距的两项之和
4、等于首末两项之和的这一等差数列的重要性质来实现的。练习:(1)7三.裂项相消法裂项相消法是将数列的一项拆成两项或多项,使得前后项相抵消,留下有限项,从而求出数列的前n项和。例题3:求数列(n∈N*)的和解:点拨:此题先通过求数列的通项找到可以裂项的规律,再把数列的每一项拆开之后,中间部分的项相互抵消,再把剩下的项整理成最后的结果即可。四.错位相减法错位相减法是一种常用的数列求和方法,应用于等比数列与等差数列相乘的形式。即若在数列{an·bn}中,{an}成等差数列,{bn}成等比数列,在和式的两边同乘以公比,再与原式错位相减整理后即可以求出
5、前n项和。7例题4:求数列{nan}(n∈N*)的和解:设Sn=a+2a2+3a3+…+nan①若a=1则:Sn=1+2+3+…+n=若a≠1则:aSn=a2+2a3+…+(n-1)an+nan+1②①-②得:(1-a)Sn=a+a2+a3+…+an-nan+1③则:练习:(1)(2)7(3)求:Sn=1+5x+9x2+…+4n-3xn-1.解:Sn=1+5x+9x2+…+4n-3xn-1①,①两边同乘以x,得xSn=x+5x2+9x3+…+4n-3xn②①-②得,(1-x)Sn=1+4x+x2+x3+…+xn-4n-3xn再用公式法里面的
6、公式即可。五.迭加法迭加法主要应用于数列{an}满足an+1=an+f(n),其中f(n)是等差数列或等比数列的条件下,可把这个式子变成an+1-an=f(n),代入各项,得到一系列式子,把所有的式子加到一起,经过整理,可求出an,从而求出Sn。例题5:已知数列6,9,14,21,30,……其中相邻两项之差成等差数列,求它的前n项和。解:∵a2-a1=3,a3-a2=5,a4-a3=7,…,an-an-1=2n-1把各项相加得:an-a1=3+5+7+…+(2n-1)=∴an=n2-1+a1=n2+5∴Sn=12+22+…+n2+5n=+5
7、n点拨:本题应用迭加法求出通项公式,并且求前n项和时应用到了12+22+…+n2=因此问题就容易解决了。六.分组求和法所谓分组求和法就是对一类既不是等差数列,也不是等比数列的数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并。例题6:求S=12-22+32-42+…+(-1)n-1n2(n∈N*)解:①当n是偶数时:S=(12-22)+(32-42)+…+[(n-1)2-n2]7=-(1+2+…+n)=-②当n是奇数时:S=(12-22)+(32-42)+…+[(n-2)2-(n-1)2]+n2=-[1+
8、2+…+(n-1)]+n2=-综上所述:S=(-1)n+112n(n+1)点拨:分组求和法的实质是:将不能直接求和的数列分解成若干个可以求和的数列,分别求和。练习:(1)(2)7
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