李代國(guó)
(江蘇省南京市第九中學(xué)〈東南大學(xué)附屬中學(xué)〉)
我們前面學(xué)習(xí)了等差數(shù)列、等比數(shù)列的求和公式的推導(dǎo)過(guò)程,我們?cè)囍卮鹣铝袉?wèn)題:
(1)等差數(shù)列、等比求和公式內(nèi)容是什么?公式怎么用?
(2)推導(dǎo)公式的方法怎么用?
(1)現(xiàn)有的相關(guān)公式能否用上?
(2)非等差、等比數(shù)列求和能否化為等差、等比數(shù)列求和?
(3)已經(jīng)用過(guò)的相關(guān)方法能否用上?
分析:數(shù)列的分子成等差數(shù)列,分母成等比數(shù)列,可用錯(cuò)位相減法求和;
兩式錯(cuò)位相減得:
問(wèn)題二:已知a≠0,求數(shù)列a,2a2,3a3,…,nan,…前n 項(xiàng)和.
點(diǎn)撥:字母的系數(shù)等差,字母項(xiàng)等比,但需要對(duì)字母討論.
解:,
當(dāng)a=1 時(shí),
當(dāng)a≠1 時(shí),Sn=a+2a2+3a3+…+nan,
小結(jié):采用乘公比,錯(cuò)位相減,可以得到一組等比數(shù)列,求和用公式但必須注意公比是否為1,否則須討論.
方法一:分析:由此數(shù)列的通項(xiàng)an=(-1)n(2n-1);其是等差數(shù)列與等比數(shù)列的積這一類(lèi)型的數(shù)列求和,故用錯(cuò)位相減法.
總結(jié):一個(gè)數(shù)列cnn n可以看成是一個(gè)以公差為d 的等差數(shù)列(d 不等于零)和一個(gè)是公比為q 的等比數(shù)列(q 不等于1)的乘積形式,則數(shù)列cnn n的前n 項(xiàng)求和的方法可采用做錯(cuò)位相減法.
方法二:分析:通過(guò)觀(guān)察可發(fā)現(xiàn)此數(shù)列具有正負(fù)相間,且正數(shù)項(xiàng)和負(fù)數(shù)項(xiàng)分別成等差數(shù)列這一特征. 因此可以將正數(shù)項(xiàng)和負(fù)數(shù)項(xiàng)分別進(jìn)行分組求和.但此數(shù)列有多少正數(shù)項(xiàng)和負(fù)數(shù)項(xiàng)呢?還要對(duì)項(xiàng)數(shù)n 的奇偶性進(jìn)行討論.
,即Sn=(-1)nn.
總結(jié):我們通過(guò)分組轉(zhuǎn)化成兩個(gè)等差數(shù)列,然后通過(guò)已有的等差數(shù)列求和求解。這種方法叫做分組求和法。
方法三:分析:通過(guò)觀(guān)察可發(fā)現(xiàn)此數(shù)列具有這樣的特征,即第一項(xiàng)與第二項(xiàng),第三項(xiàng)與第四項(xiàng),第五項(xiàng)與第六項(xiàng),……,第n-1項(xiàng)與第n 項(xiàng)的和都等于2,共多少個(gè)2 呢?還要對(duì)項(xiàng)數(shù)n 進(jìn)行奇偶性討論.
總結(jié):通過(guò)將數(shù)列相鄰的兩項(xiàng)并成一項(xiàng)得到一個(gè)新的容易求和的數(shù)列,這種方法叫做并項(xiàng)求和。
通過(guò)對(duì)以上問(wèn)題幾種方法的探討,不難看出,實(shí)際上所有與項(xiàng)的序號(hào)的奇偶性有關(guān)的數(shù)列求和問(wèn)題,通過(guò)認(rèn)真審題,抓住數(shù)列的通項(xiàng),靈活地運(yùn)用分類(lèi)討論、轉(zhuǎn)化和化歸數(shù)學(xué)思想,就可將其變?yōu)槭煜?、?jiǎn)單的等差數(shù)列或等比數(shù)列來(lái)處理,輔助以適當(dāng)?shù)慕忸}方法技巧,問(wèn)題就會(huì)迎刃而解.