吳勝斌
【摘 要】數(shù)列求和是從它們的本質(zhì)特點出發(fā),去尋找最一般的方法,從而得出的結論比較具有針對性。如掌握直接求和法(公式法),錯位相減求和法,分組轉(zhuǎn)化求和法,裂項相消求和法等一些簡單的特殊數(shù)列求和的方法,理解數(shù)列求和中蘊含的數(shù)學思想,并能利用數(shù)列求和解決一些數(shù)列問題。
【關鍵詞】直接求和法(公式法);分組求和法;錯位相減求和法;裂項相消求和法
一、直接求和法(公式法)
如果所給數(shù)列是等差數(shù)列或等比數(shù)列, 那么它們的求和問題,可以直接利用等差或等比數(shù)列求和公式解決。
(1)等差數(shù)列的前n 項和公式:;
(2)等比數(shù)列的前n 項和公式:①當q=1 時,;②當q≠1 時,。
例1: 求1,2,3,…,100 這樣一個等差數(shù)列的和。
解:
二、分組求和法
若數(shù)列的通項是若干項的代數(shù)和,可將其分成幾部分來求。一般為{等差+等比}的形式出現(xiàn)時用到分組求和法。
例2 求數(shù)列,…的前項和。
分析:此數(shù)列的通項公式是,而數(shù)列是一個等差數(shù)列,數(shù)列是一個等比數(shù)列,故采用分組求和法求解。
解:.
例3:在數(shù)列中,,, n∈N*
(1)證明:數(shù)列{}是等比數(shù)列;(2)求數(shù)列的前n 項和。
(1)證明: 由題設 得
,n∈N* 又,
所以數(shù)列{}是首項為1,且公比為4 的等比數(shù)列。
(2)解:由(1)可知于是數(shù)列的通項公式為,
所以數(shù)列的前n 項和
=
=
==
小結:在求和時,一定要認真觀察數(shù)列的通項公式,如果它能拆分成幾項的和,而這些項分別構成等差數(shù)列或等比數(shù)列,那么我們就用此方法求和。
三、裂項相消法
裂項法的實質(zhì)是將數(shù)列中的每項(通項)分解,然后重新組合,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。乘積形式
如:
(1)
(2)
(3)
(4)
2。根式形式
如:
例4:求數(shù)列,,,…,,…的前項和
解:∵=
小結:如果一個數(shù)列的每一項都能化為兩項之差,而前一項的減數(shù)恰與后一項的被減數(shù)相同,一減一加,中間項全部相消為零,那么原數(shù)列的前n項之和等于第一項的被減數(shù)與最末項的減數(shù)之差。多用于分母為等差數(shù)列的相鄰k項之積,且分子為常數(shù)的分式型數(shù)列的求和。
四、錯項相消法
如果一個數(shù)列的各項是由一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列對應之積形成,那么此數(shù)列可采用錯項相減消法。
例6 求和
解:由原式乘以公比得:
原式與上式相減,得
∴
錯位相減法是是在推導等比數(shù)列的前n項和公式時所用的方法,這種方法主要用于求數(shù)列的前n項和,其中、中一個是等差數(shù)列,一個是等比數(shù)列,求和時一般可在已知和式的兩邊都乘以組成這個數(shù)列的等比數(shù)列的公比,然后再將所得新和式與原和式相減,轉(zhuǎn)化為同倍數(shù)的等比數(shù)列求和。
總而言之,數(shù)列求和,如果是等差、等比數(shù)列的求和,可直接用求和公式求解,公式要做到靈活運用。非等差等比數(shù)列的一般數(shù)列的求和,可以利用錯位相減求和法,分組轉(zhuǎn)化求和法,裂項相消求和法等一些簡單的特殊數(shù)列求和的方法。數(shù)列求和問題,一般說來方法靈活多樣,解法往往不止一種,很難說盡求全。本文中所介紹的種種求和方法,主要是給出一些解題的思路和方法,在解題中希望會有所幫助。