李向虹
數(shù)列求和是高中數(shù)學的重要知識點和核心考點,數(shù)列求和問題能考查對數(shù)列的整體認識,能夠體現(xiàn)等價轉(zhuǎn)化這一重要的數(shù)學思想,因此數(shù)列求和在高考中占有很重要的地位,是每年必考的考點。下面是我總結(jié)的數(shù)列求和問題的幾種常用解法,供參考。
一、方法匯總
1、公式法
(1)等差數(shù)列求和公式:
(2)等比數(shù)列求和公式:
(3)
2、分組求和法
把數(shù)列的每一項分成兩項或幾項,使其轉(zhuǎn)化為幾個等差、等比數(shù)列,再求解.
3、裂項相消法
把數(shù)列的通項拆成兩項之差求和,正負相消剩下首尾若干項.常見的裂項公式
① ;
② .
4、倒序相加法
把數(shù)列分別正著寫和倒著寫再相加,即等差數(shù)列求和公式的推導過程的推廣.
5、錯位相減法
主要用于一個等差數(shù)列與一個等比數(shù)列對應項相乘所得的數(shù)列的求和,即等比數(shù)列求和公式的推導過程的推廣.
6、并項求和法
一個數(shù)列的前n項和中,可兩兩結(jié)合求解,則稱之為并項求和.
例Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5050.
二、典例剖析
題型一 分組轉(zhuǎn)化法求和
例1.已知數(shù)列{an},an=n,設bn=2an+(-1)nan,求數(shù)列{bn}的前2n項和.
解:由an=n,可得bn=2n+(-1)nn.記數(shù)列{bn}的前2n項和為T2n,
則T2n=(21+22+…+22n)+(-1+2-3+4-…+2n). (分組)
記A=21+22+…+22n,B=-1+2-3+4-…+2n,
則
B=(-1+2)+(-3+4)+…+[-(2n-1)+2n]=n. (分組求和)
故數(shù)列{bn}的前2n項和T2n=A+B=22n+1+n-2.
提醒:某些數(shù)列的求和是將數(shù)列轉(zhuǎn)化為若干個可求和的新數(shù)列的和或差,從而求得原數(shù)列的和,注意在含有字母的數(shù)列中對字母的討論.
題型二 錯位相減法求和
例2.已知=2n-1,bn=2n-1,設,求數(shù)列{cn}的前n項和Tn.
解:由=2n-1,bn=2n-1,故,于是
(設制錯位)
①-②可得:, (錯位相減)
故Tn=6-.
注意:(1)在寫出“Sn”與“qSn”的表達式時應特別注意將兩式“錯項對齊”以便下一步準確寫出“Sn-qSn”的表達式;
(2)若等比數(shù)列的公比為參數(shù),應分公比等于1和不等于1兩種情況求解.
題型三 裂項相消法求和
例3.已知函數(shù)f(x)= xa的圖象過點(4,2),令=an=
,n∈N*.記數(shù)列{}的前n項和為Sn,則S2017=
________.
解析 由f (4)=2,可得4a=2,解得a=,則f (x)=.
(裂項)
(求和)
注意:抵消后并不一定只剩下第一項和最后一項,也有可能前面剩兩項,后面也剩兩項.endprint