劉超
無淪是公式法還是分組求和法,都是利用等差、等比數(shù)列的前n項和公式來求和.而對于較為復(fù)雜的數(shù)列,我們常常需要采用錯位相減法與裂項相消法來求和.這兩種求和方法都是根據(jù)數(shù)列的規(guī)律來進(jìn)行變式與轉(zhuǎn)化,以達(dá)到求和的目的.下面我們結(jié)合實例來進(jìn)行說明.
一、錯位相減法
若一個數(shù)列的各項是由一個等差數(shù)列與等比數(shù)列的對應(yīng)項的乘積構(gòu)成的,那么一般用錯位相減法來求數(shù)列的前n項和.首先寫出數(shù)列的和式,然后在和式的左右同時乘以等比數(shù)列的公比,再錯開一位將兩式相減,通過化簡便可求得數(shù)列的和.若等比數(shù)列的公比不確定,還需分別討論當(dāng)公比為l和不為1的情況.
例1.已知an=n·2 n,求{an}的前n項和Sn.
解:Sn=a1+a2 +a3+ … +an
Sn=l×2 1+2 x2 2+…+n·2 n
運用錯位相減法求和的運算量較大,同學(xué)們在解題時要注意謹(jǐn)慎汁算.在錯位相減時,要注意前后會各多出一項.
二、裂項相消法
裂項相消法是一種常用的求和方法,需將每一項拆成兩項之差的形式,在求和時使中間的部分項通過正負(fù)抵消,讓剩下的一些項為首尾的對稱項.這樣一個復(fù)雜的求和題目就會變成簡單的運算問題.常見的裂項方式有
例2.正項數(shù)列{an}滿足an 2·(2n一l)·an·2n=0.
(l)求數(shù)列{an}的通項公式an;
(2)令
,求數(shù)列{bn}的前n項和Tn
解:(1)由an 2·(2n - l)·an·2n =0可得((an- 2n)·(an+1)=0,
解得an= 2n或an=-l(舍),所以an=2n.
(2)an=2n,
數(shù)列{bn}的前n項和T為
.
這個題目中有兩個小問題,第一問為第二問作鋪墊,將第一問中計算出的an代入第二問的題設(shè)中,便可求出bn的通項公式.通過觀察可以發(fā)現(xiàn)bn的表達(dá)式可以裂為兩項之差的形式:
,于是采用裂項相消法來求和,將各項裂開之后相加,抵消中間的項,便只剩下首尾兩項,化簡即可得到結(jié)果.
相比較而言,裂項相消法的運算量較小,只要能將數(shù)列的通項裂開,便可快速解題.錯位相減法雖然稍微復(fù)雜些,但我們只要把握其中的規(guī)律,合理作差、化簡,謹(jǐn)慎汁算,也可順利求得結(jié)果.
(作者單位:安徽省淮北市實驗高級中學(xué))