山東省濱州市博興縣博興二中 李瑞芳
數(shù)列求和的基本方法和技巧
山東省濱州市博興縣博興二中 李瑞芳
數(shù)列求和是數(shù)列的重要內(nèi)容之一,也是高考中的必考內(nèi)容。除了等差數(shù)列和等比數(shù)列有求和公式外,大部分?jǐn)?shù)列的求和都需要一定的技巧。
等差數(shù)列;等比數(shù)列;求和;倒序相加;錯(cuò)位相減;分組;裂項(xiàng)
數(shù)列是高中代數(shù)的重要內(nèi)容,又是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ),在高考中也占有重要的地位。數(shù)列求和是數(shù)列的重要內(nèi)容之一,除了等差數(shù)列和等比數(shù)列有求和公式外,大部分?jǐn)?shù)列的求和都需要一定的技巧。下面,我對(duì)數(shù)列求和的基本方法和技巧進(jìn)行總結(jié)。
利用等差、等比數(shù)列求和公式求和是數(shù)列求和的最基本最重要的方法。利用等差數(shù)列求和公式求數(shù)列的前n項(xiàng)和時(shí),要注意對(duì)等差數(shù)列性質(zhì)的靈活運(yùn)用;在等比數(shù)列中,當(dāng)公比是未知量時(shí),求和時(shí)要注意對(duì)公比的范圍進(jìn)行討論。
分析:先分析數(shù)列的形式,如果數(shù)列是等差數(shù)列,則利用等差數(shù)列的求和公式研究,如果數(shù)列是等比數(shù)列,則利用等比數(shù)列的求和公式進(jìn)行研究,在利用等比數(shù)列求和公式時(shí),要注意分公比q能否為1進(jìn)行討論。
在推導(dǎo)等差數(shù)列的前n項(xiàng)和公式時(shí)所用的就是這種方法,該方法就是將一個(gè)數(shù)列倒過(guò)來(lái)排列,再把它與原數(shù)列相加,結(jié)合等差數(shù)列的性質(zhì),就可以得到從而求出數(shù)列的前n項(xiàng)和。
還有一類(lèi)數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,但是若將這類(lèi)數(shù)列中的每一項(xiàng)適當(dāng)拆開(kāi),便可分為幾個(gè)等差、等比數(shù)列的和或差,然后把它們分別求和,再將其合,并即可得到原數(shù)列的前n項(xiàng)和。
分析:從形式上看,該數(shù)列既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,但是將此數(shù)列中的每一項(xiàng)都拆成兩項(xiàng)以后,就分成了一個(gè)等差數(shù)列和一個(gè)等比數(shù)列的和,然后再根據(jù)等差數(shù)列和等比數(shù)列的求和公式分別求和就可以了。
例4:(2014山東,19)已知等差數(shù)列{an}的公差為2,前n項(xiàng)和為Sn,且S1,S2,S4成等比數(shù)列,
(1)求數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式;
分析:在求和的過(guò)程中,需要先將通項(xiàng)公式進(jìn)行化簡(jiǎn),能消去的消去,最后達(dá)到求和的目的。
解:(1)略。
在推導(dǎo)等比數(shù)列的前n項(xiàng)和公式時(shí),我們用的就是錯(cuò)位相減法求和,該方法主要用于求數(shù)列{an·bn}的前n項(xiàng)和,其中{ an}、{ bn}分別是等差數(shù)列和等比數(shù)列。2013年山東文理科高考題第20題,考查的就是錯(cuò)位相減法求和的知識(shí)。
例5:(2016山 東, 理18) 已 知 數(shù) 列{an}的 前n項(xiàng) 和是等差數(shù)列,且an=bn+bn+1。
(1)求數(shù)列{bn}的通項(xiàng)公式;
解:(1)略。
在求和的過(guò)程中,通常需要先求出其通項(xiàng)公式,再根據(jù)通項(xiàng)公式的形式進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕?jiǎn)與求和,因此數(shù)列部分在求和過(guò)程中往往穿插著數(shù)列通項(xiàng)公式的求解,這也是數(shù)列部分的兩大重點(diǎn)內(nèi)容之一,后面我們繼續(xù)研究。對(duì)于以上的各種方法,大家應(yīng)注意體會(huì)其中所蘊(yùn)含的分類(lèi)討論及化歸的數(shù)學(xué)思想方法。當(dāng)然,數(shù)列求和的方法還有很多,我們平時(shí)在教學(xué)中還應(yīng)多注意總結(jié)。