公式法求和
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第一篇:《直接求和公式法》
直接求和公式法 对等差数列、等比数列,求前n项和S可直接用等差、等比数列的前n项和公式进行求解。运用公式求解的注意事项:首先要注意公式的应用范围,确定公式适用于这个数列之后,再计算。 n
例题:求数列的前n项和S
解:
点拨:这道题只要经过简单整理,就可以很明显的看出:这个数列可以分解成两个数列,一个等差数列,一个等比数列,再分别运用公式求和,最后把两个数列的和再求和。 分组求和法
所谓分组求和法就是对一类既不是等差数列,也不是等比数列的数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并。
例题:求S = 1 - 2 + 3 - 4 + „ + (-1)n(n∈N)
解:①当n是偶数时:S = (1 - 2) + (3 - 4) + „ + [(n - 1) - n]
= - (1 + 2 + „ + n) = -
②当n是奇数时:S = (1 - 2) + (3 - 4) + „ + [(n - 2) - (n - 1)] + n = - [1 + 2 + „ + (n - 1)] + n
= - n2222n-12*22222222222222
综上所述:S = (-1)
点拨:分组求和法的实质是:将不能直接求和的数列分解成若干个可以求和的数列,分别求和。
裂项相消法
裂项相消法是将数列的一项拆成两项或多项,使得前后项相抵消,留下有限项,从而求出数列的前n项和。 n+1n(n+1)
例题:求数列(n∈N)的和
解:
点拨:此题先通过求数列的通项找到可以裂项的规律,再把数列的每一项拆开之后,中间部分的项相互抵消,再把剩下的项整理成最后的结果即可。 错位相减法
错位相减法是一种常用的数列求和方法,应用于等比数列与等差数列相乘的形式。即若在数列{a·b}中,{a}成等差数列,{b}成等比数列,在和式的两边同乘以公比,再与原式错位相减整理后即可以求出前n项和。
例题:求数列{na}(n∈N)的和
解:设 S = a + 2a + 3a + „ + na①
则:aS = a + 2a + „ + (n-1)a + na②
①-②得:(1-a)S = a + a + a + „ + a - na③ *nnnnn*23nn23nn+1
n
23nn+1
n
若a = 1则:S = 1 + 2 + 3 + „ + n =
若a ≠ 1则:
点拨:此数列的通项是na,系数数列是:1,2,3„„n,是等差数列;含有字母a的数列是:a,a,a,„„,a,是等比数列,符合错位相减法的数列特点,因此我们通过错位相减得到③式,这时考虑到题目没有给定a的范围,因此我们要根据a的取值情况分类讨论。我nn23n
们注意到当a=1时数列变成等差数列,可以直接运用公式求值;当a≠1时,可以把③式的两边同时除以(1-a),即可得出结果。
倒序相加法 如果一个数列{a},与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。我们在学知识时,不但要知其果,更要索其因,知识的得出过程是知识的源头,也是研究同一类知识的工具,例如:等差数列前n项和公式的推导,用的就是“倒序相加法”。
例题:设等差数列{a},公差为d,求证:{a}的前n项和S=n(a+a)/2
解:S=a+a+a+...+a ①
倒序得:S=a+a+a+„+a ②
①+②得:2S=(a+a)+(a+a)+(a+a)+„好句好词+(a+a)
又∵a+a=a+a=a+a=„=a+a
∴2S=n(a+a) S=n(a+a)/2
点拨:由推导过程可看出,倒序相加法得以应用的原因是借助a+a=a+a=a+a=„=a+a即与首末项等距的两项之和等于首末两项之和的这一等差数列的重要性质来实现的。 迭代法
迭加法主要应用于数列{a}满足a=a+f(n),其中f(n)是等差数列或等比数列的条件下,可把这个式子变成a-a=f(n),代入各项,得到一系列式子,把所有的式子加到一起,经过整理,可求出a ,从而求出S。
例题:已知数列6,9,14,21,30,„„其中相邻两项之差成等差数列,求它的前n项和。 解:∵a - a = 3, a - a = 5, a - a = 7 ,„, a - a = 2n-1 nnnn1nn123n nnn-1n-21n1n2n-13n-2n11n2n-13n-2n1n2nn1n1n2n-13n-2n1nn+1nn+1nnn213243nn-1
把各项相加得:a - a = 3 + 5 + 7 + „ + (2n - 1) =
∴a = n - 1 + a = n + 5 n1
22
n1
∴S = 1 + 2 + „ + n + 5n =+ 5n 222
n
点拨:本题应用迭加法求出通项公式,并且求前n项和时应用到了1 + 2 + „ + n=因222此问题就容易解决了。
构造法
所谓构造法就是先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项的特征,构造出我们熟知的基本数列的通项的特征形式,从而求出数列的前n项和。
例题:求的和
解:
点拨:本题的关键在于如何构造出等差或等比数列的特征的通项,在这道题的解法中巧妙的运用了这一转化,使得数列的通项具备了等比数列的特征,从而为解题找到了突破口。 待定系数法
用待定系数法求a=Aa-1+B型数列通项 nn
例:数列{a}满足a=1且a+1+2a=1,求其通项公式。 n1nn
解:由已知,a+1+2a=1,即a=-2a—1+1 nnnn
令a+x=-2(a-1+x),则a=-2a-1-3x,于是-3x=1,故x=-13 nnnn
∴ a-13 =-2(a-1-13 ) nn公式法求和
故{a-13}是公比q为-2,首项为a-13 =23 的等比数列 nn
∴a-13 =23(-2)n-1=1-(-2)n3 n
评注:一般地,当A≠1时令a+x=A(a-1+x)有a=A a-1+(A-1)x,则有 nnnn
(A-1)x=B知x=BA-1 ,从而a+BA-1 =A(a-1+BA-1),于是数列{a+BA-1 }nnn
是首项为a+BA-1 、公比为A的等比数列,故a+BA-1 =(a+BA-1 )An-1,从而 1n1
a=(a+BA-1 )An-1-BA-1 ;特别地,当A=0时{an}为等差数列;当A≠0,B=0时,n1
数列{an}为等比数列。
推广:对于aan=Aa-1+f(n)(A≠0且A∈R)型数列通项公式也可以用待定系数法求nn
通项公式。
例:数列{a}满足a=1且a=2a-1+13n(n≥2),求a。 n1nnn
解:令a+x•13n=2(a+x•13n-1)则a=2a-1+ 2x•13n-1-x•13n=53 x•13n-1=5x•13n nnnn
而由已知a=2a-1+13n故5x=1,则x=15 。故a+15 •13n=2(a-1+15 •13n-1) nnnn
从而{a+15 •13n}是公比为q=2、首项为a+15 •13=1615 的等比数列。 n1
于是a+15 •13n=1615 ×2n-1,则a=1615 ×2n-1-15 •13n=115 (2n+3-13n-1) nn
评注:一般情况,对条件a=Aa-1+f(n)而言,可设a+g(n)=A[a-1+g(n-1)],则nnnn
有Ag(n-1)-g(n)=f(n),从而只要求出函数g(n)就可使数列{ a+g(n)}为等比n
数列,再利用等比数列通项公式求出a。值得注意的是a+g(n)与a-1+g(n-1)中的nnn
对应关系。特别地,当f(n)=B(B为常数)时,就是前面叙述的例8型。
这种做法能否进一步推广呢?对于a=f(n)a-1+g(n)型数列可否用待定系数法求通项nn
公式呢?
我们姑且类比做点尝试:令a+k(n)=f(n)[a-1+k(n-1)],展开得到 nn
a =f(n)a-1+f(n)k(n-1)-k(n),从而f(n)k(n-1)-k(n)= g(n),理nn
论上讲,通过这个等式k(n)可以确定出来,但实际操作上,k(n)未必能轻易确定出来,请看下题:
数列{a}满足a=1且a=n2na-1+1n+1 ,求其通项公式。 n1nn
在这种做法下得到n2nk(n-1)-k(n)=1n+1 ,显然,目前我们用高中数学知识还无法轻易地求出k(n)来。
通过S求a nn
例10:数列{a}满足a =5Sn-3,求a。 nnn
解:令n=1,有a=5a-3,∴a=34 。由a于a =5Sn-3„„„① 1n1nn
则 a-1 =5 S-1-3„„„② nn
①-②得到a-a-1=5(S-S-1) ∴a-a-1 =5a nnnnnnn
故a=-14 a-1,则{a}是公比为q=-14 、首项a=34 的等比数列,则a=34(-14)n-1 nnnnn
评注:递推关系中含有S,通常是用S和a的关系a=S-S-1(n≥2)来求通项公式,nnnnnn
具体来说有两类:一是通过a= S-S-1将递推关系揭示的前n项和与通项的关系转化为nnn
项与项的关系,再根据新的递推关系求出通项公式;二是通过a= S-S-1将递推关系揭nnn公式法求和
示的前n项和与通项的关系转化为前n项和与前n-1项和的关系,再根据新的递推关系求出通项公式
累加法
例 已知a=1, a+1=a+2n 求a 1nnn
解:由递推公式知:a-a=2, a-a=22, a-a=23, „a-a-1=2n-1 213243nn
将以上n-1个式子相加可得
a=a+2+22+23+24+„+2n-1=1+2+22+23+„+2n-1=2n-1 n1
注:对递推公式形如a+1=a+f(n)的数列均可用逐差累加法 nn
求通项公式,特别的,当f(n)为常数时,数列即为等差数列。
累乘法
例4 已知a=1, a=2na-1(n≥2)求a 1nnn
解:当n≥2时, =22, =23, =24,„ =2n
将以上n-1个式子相乘可得
a=a.22+3+4+„+n=2 n1
当n=1时,a=1满足上式 1
故a=2 (n∈N*) n
注:对递推公式形如a+1a=g(n)的数列均可用逐商叠乘法求通项公式,特别的,当g (n)为nn
常数时,数列即为等比数列。
合并法
...
第二篇:《数列求和(公式+例题)》
《数列求和》
【知识要点】
主要方法:
1、基本公式法:
(1)等差数列求和公式:S
na1ann2nann11
2
d
(2)等比数列求和公式:
na1,
q1S
an n
11qq
a1anq
11q,q1(3)123....n
1
2
n(n1) (4)12
22
n2
1
6
nn12n1
(5)132333n31
4
nn12
2、错位相消法:给Sna1a2an各边同乘以一个适当的
数或式,然后把所得的等式和原等式相减,对应项相互抵消,最后得出前n项和Sn.一般适应于数列anbn的前n项求和,其中an成等差数列,bn成等比数列。
3、分组求和:把一个数列分成几个可以直接求和的数列,然后利
用公式法求和。
4、拆项(裂项)求和:把一个数列的通项公式分成两项差的形式,
相加过程中消去中间项,只剩下有限项再求和. 常见的拆项公式有:
(1)若an是公差为d的等差数列,则
1111a;nan1danan1
(2)1
2n12n11212n1
风景优美的地方作文1; 2n1
虎威太岁(3)
1nn1n21211
nn1n1n2
;
(4
1
ab
;
(5
1
k
;
(6)aS1,
n1
n
SnSn1,n≥2
5、倒序相加法:根据有些数列的特点,将其倒写后与原数列相加,
以达到求和的目的。
【典例精析】
例1、S11121n
123
1 123n
例2、Sn1a2a23a3na
n
例3、已知等差数列an的首项为1,前10项的和为145,求
a2a4a2n.
例4、求sin21sin22sin23sin288sin289的值
例5、求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n项和.
例6、数列{an}的前n项和Sn
12
n2
2n,数列{bn}满足bn1n
a。
an
(1) 求证:数列{an}是等差数列; (2) 求数列{bn}中的最大项和最小项。
“授人以鱼,不如授人以渔”
【巩固提高】
1. 等差数列{an}中,a6 + a35 = 10,则S40 =_________。 2. 等比数列{an}中,a1 = 2 , a2a6 = 256,则S5 =_________。 3.数列:14,27,330,„,n3n1前n项和16.求和:S=1-2+3-4+„+(1)
17.如果数列{an}中,an=n1
n.
114. 数列1 ,1,,„,,„的前n项和Sn
1,求前n项之和Sn.
n(n2)
12123
123n
5.数列13,24,35,„,n(n2)„的前n项和Sn =______ 6. 数列{an}中,a1 = 1,SS1n1
nan,则a2
n =___________。 7. 数列 1,1,1,„,1„的前n项和Sn =______
132435n(n2)8. 数列{an}中,a1n
, Sn = 9,则n =________。
n1
9. 数列{an}中,a1 = 2 ,an1
1
2
Sn,则Sn =_________。 10.数列{an}中,a1 = 1 , a2 = 2 , an+2 – an = 1 + (–1)n,则S100
=__________。 11.数列
2
前n项之和为 ( )
4n21
A.
2n B. 2n1 C.2 D.
n
2n1
2n12n12n1
12.数列1×1,2×1,3×1,4×
1,„前n项和为24816
( )
A.2-12nn B.2-1n
2
n1
2n12nC.
预备党员第二季度思想汇报12(n2+n-2)-111
2n D.2n(n+1)-2
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