数列前n项和的求和公式
数列前n项和的求和公式
数列前n项和的求和公式
前n项求和公式:Sn=na1+0.5n(n-1)d,数列求和对按照一定规律排列的数进行求和。
求Sn实质上是求{an}的通项公式,应注意对其含义的理解。
常见的方法有公式法、错位相减法、倒序相加法、分组法、裂项法、数学归纳法、通项化归、并项求和。
数列是高中代数的重要内容,又是学习高等数学的基础。
在高考和各种数学竞赛中都占有重要的地位。
数列求和是数列的重要内容之一,除了等差数列和等比数列有求和公式外,大部分数列的求和都需要有一定的技巧。
求数列前N项和的七种方法
求数列前N项和的七种方法一、等差数列求和公式:等差数列是指数列中相邻两项之间的差值相等的数列。
例如:1,3,5,7,9就是一个等差数列,而2,4,5,8不是等差数列。
等差数列求和公式是:Sn=n(A1+An)/2,其中Sn是前n项和,A1是数列的首项,An是数列的末项,n是项数。
例如:求等差数列1,3,5,7的前N项和。
首先计算n(A1+An),n=4,A1=1,An=7、则n(A1+An)=4(1+7)=32,然后除以2得16,即Sn=16二、等差数列前N项和的递推法:递推法是指根据数列的递推关系,通过已知项推导出下一项的方法。
对于等差数列来说,已知首项A1和公差d,就可以通过递推关系An=A1+n-1d推导出后面的项。
然后将这些项相加得到前N项和。
例如:求等差数列1,3,5,7的前N项和。
首先确定首项A1=1,公差d=2,然后根据递推关系An=A1+n-1d,推导出An=1+n-1*2=2n-1、然后将这些项相加,即可得到前N项和。
三、等差数列前N项和的求和公式:等差数列求和公式是对等差数列进行变形和推导后得到的一种公式。
公式为:Sn=n(A1+An)/2例如:求等差数列1,3,5,7的前N项和。
首先计算n(A1+An),n=4,A1=1,An=7、则n(A1+An)=4(1+7)=32,然后除以2得16,即Sn=16四、等差数列前N项和的差化累加法:差化累加法是一种对等差数列进行变形求和的方法。
首先通过将待求和的数列进行差化处理,即将数列中的每一项都减去前一项得到新数列,然后将新数列进行累加,最后再加上原数列的首项,即可得到前N项和。
例如:求等差数列1,3,5,7的前N项和。
首先通过差化处理得到新数列:2,2,2、然后将新数列进行累加得到6,最后再加上原数列的首项1,即可得到前N项和7五、等差数列前N项和的中项相加法:中项相加法是一种对等差数列进行变形求和的方法。
对于一个等差数列,可以将数列的每一项与其对应的倒数第N项相加,得到的和恒定为数列的前N项和。
求数列前n项和的七种方法
求数列前n项和的七种方法本页仅作为文档封面,使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。
其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n k S nk n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x 由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=x x x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21 [例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列. [例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x }的通项之积设n n x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ② (设制错位)①-②得 n n n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n x x x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴ 21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ……………………………② (设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)∴ 1224-+-=n n n S练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1 解:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1 ① ①两边同乘以x ,得 x S n =x+5 x 2+9x 3+······+(4n-3)x n ②①-②得,(1-x )S n =1+4(x+ x 2+x 3+······+ nx )-(4n-3)x n当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n-3)=2n 2-n当x ≠1时,S n = 1 1-x [ 4x(1-x n ) 1-x +1-(4n-3)x n ] 3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +. [例5] 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …② (反序) 又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x ①+②得 (反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S = 4. 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可.[例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a a a n ,…解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n (分组)当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S n n -+--==2)13(11n n a a a n -+---[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1( ∴ ∑=++=nk n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k k nk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得3211123nnnn k k k S k k k ====++∑∑∑ (分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++22(1)(1)(21)(1)222n n n n n n n ++++=++ (分组求和) =2)2()1(2++n n n练习:求数列•••+•••),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。
求数列前N项和的七种方法(含例题和答案)
求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+ ,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和:q=1时,1n S na = ()1111nn a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。
[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.解:由212loglog3log1log3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=xx x n--1)1(=211)211(21--n=1-n21[例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n∴ 1)32()(++=n nS n S n f =64342++n n n =nn 64341++=50)8(12+-n n 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ……………①解:由题可知,{1)12(--n xn }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x}的通项之积设nn x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………. ② (设制错位)①-②得 nn n x n xx x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=-- 再利用等比数列的求和公式得:nn n x n xxx S x )12(1121)1(1----⋅+=--∴ 21)1()1()12()12(x x x n xn S nn n -+++--=+[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232nn 前n 项的和.解:由题可知,{nn 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n21}的通项之积设nn n S 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n n S ………………………………②①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n nn n S (错位相减)1122212+---=n n n ∴ 1224-+-=n n n S3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5] 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1s i n 2s i n 3s i n 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S ……..② (反序) 又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得 (反序相加))89cos 89(sin)2cos 2(sin)1cos 1(sin 2222222++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.54. 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可. [例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa an ,… 解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aaaS n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aaaS n n (分组) 当a =1时,2)13(nn n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S nn -+--==2)13(11nn a a a n-+---[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴ ∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k knk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得S n =k k k nk nk nk ∑∑∑===++1213132 (分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++=2)1(2)12)(1(2)1(22++++++n n n n n n n =2)2()1(2++n n n练习:求数列∙∙∙+∙∙∙),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。
求数列前n项和8种的方法(史上最全)
求数列前n 项和8种的方法一.公式法(定义法): 1.等差数列求和公式:11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+特别地,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算; 2.等比数列求和公式: (1)1q =时,1n S na =; (2)()1111nn a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论;3.可转化为等差、等比数列的数列;4.常用公式:(1)1nk k ==∑12123(1)n n n ++++=+;(2)21nk k ==∑222216123(1)(21)n n n n ++++=++;(3)31nk k ==∑33332(1)2123[]n n n +++++=;(4)1(21)n k k =-=∑2n 1)-(2n ...531=++++.例1 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32=xx x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21例2 设123n s n =++++,*n N ∈,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:易知 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n∴ 1)32()(++=n nS n S n f =64342++n n n=n n 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f .二.倒序相加法:如果一个数列{a n },与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一常数,那么求这个数列的前n 项和即可用倒序相加法。
数列的前n项和的计算公式
数列的前n项和的计算公式数列是数学中的一个重要概念,它是由一系列按照一定规律排列的数字组成的序列。
数列中的每个数字称为该数列的项,而数列的前n项和则是指数列中前n个项的和。
在数学中,有许多不同类型的数列,每种数列都有其特定的前n项和的计算公式。
在本文中,我们将介绍几种常见数列的前n项和的计算公式,并且探讨它们的应用。
等差数列的前n项和。
首先,让我们来介绍等差数列的前n项和的计算公式。
等差数列是指数列中相邻两项之间的差值都相等的数列,通常用a1,a2,a3,...,an来表示。
等差数列的前n项和的计算公式为Sn = n/2 (a1 + an),其中n表示项数,a1表示第一项,an表示第n项。
这个公式的推导过程可以通过数学归纳法来证明,通过这个公式,我们可以方便地计算任意等差数列的前n项和。
例如,对于等差数列1,3,5,7,9,...,我们可以使用前n项和的计算公式来求出前10项的和。
根据公式,我们可以得到S10 = 10/2 (1 + 19) = 10 10 = 100。
因此,等差数列1,3,5,7,9,...的前10项和为100。
等比数列的前n项和。
接着,让我们来介绍等比数列的前n项和的计算公式。
等比数列是指数列中相邻两项之间的比值都相等的数列,通常用a1,a2,a3,...,an来表示。
等比数列的前n项和的计算公式为Sn = a1 (1 r^n) / (1 r),其中n表示项数,a1表示第一项,r表示公比。
这个公式的推导过程涉及到等比数列的性质和求和公式,通过这个公式,我们可以方便地计算任意等比数列的前n项和。
例如,对于等比数列1,2,4,8,16,...,我们可以使用前n项和的计算公式来求出前5项的和。
根据公式,我们可以得到S5 = 1 (1 2^5) / (1 2) = 1 (1 32) / (1 2) = 31。
因此,等比数列1,2,4,8,16,...的前5项和为31。
斐波那契数列的前n项和。
求数列前n项和的七种方法
求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+g ,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。
其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n k S n k n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x 由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32(利用常用公式)=xx x n--1)1(=211)211(21--n =1-n21 [例2] 设S n =1+2+3+…+n,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n (利用常用公式)∴ 1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x }的通项之积设n n x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ②(设制错位)①-②得n n n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=-- (错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n xx x S x )12(1121)1(1----⋅+=--∴ 21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+ [例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232nn前n 项的和. 解:由题可知,{n n22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积 设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ……………………………② (设制错位)①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)∴ 1224-+-=n n n S 练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n -3)x n-1解:S n =1+5x+9x 2+······+(4n -3)x n-1 ①①两边同乘以x ,得x S n =x+5 x 2+9x 3+······+(4n -3)x n ② ①-②得,(1-x )S n =1+4(x+ x 2+x 3+······+ n x )-(4n-3)x n当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n-3)=2n 2-n 当x ≠1时,S n = 1 1-x [ 4x(1-x n) 1-x +1-(4n-3)x n ]3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +. [例5] 求οοοοο89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设οοοοο89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得οοοοο1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …② (反序)又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x ο ①+②得 (反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222οοοοοο++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.5 4. 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可.[例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a a a n ,…解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n(分组)当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S n n -+--==2)13(11n n a a a n -+--- [例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1( ∴ ∑=++=nk n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k k nk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得3211123nnnn k k k S k k k====++∑∑∑(分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++22(1)(1)(21)(1)222n n n n n n n ++++=++ (分组求和)=2)2()1(2++n n n练习:求数列•••+•••),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。
数列求和公式的几种方法
数列求和公式的几种方法数列求和公式是数学中十分重要的内容之一,它是指由一系列的数按照一定规律排列而成的序列的和的计算方法。
在数列求和公式中,常见的有等差数列求和公式和等比数列求和公式等。
下面将介绍几种数列求和公式的计算方法。
1.等差数列求和公式:等差数列是指数列中每一项与它的前一项之间的差值都相等的数列。
设等差数列的首项为a₁,公差为d,第n项为aₙ,则等差数列的求和公式为:Sn=(n/2)[2a₁+(n-1)d]其中n表示数列的项数。
例如,我们求等差数列2,5,8,11,14的和。
首项a₁=2,公差d=5-2=3,项数n=5代入公式Sn=(n/2)[2a₁+(n-1)d]可得:S₅=(5/2)[2*2+(5-1)*3]=(5/2)(4+12)=(5/2)*16=40所以,等差数列2,5,8,11,14的和为40。
2.等比数列求和公式:等比数列是指数列中每一项与它的前一项之间的比值都相等的数列。
设等比数列的首项为a₁,公比为q,第n项为aₙ,则等比数列的求和公式为:Sn=a₁(1-qⁿ)/(1-q)其中n表示数列的项数。
例如,我们求等比数列3,6,12,24,48的和。
首项a₁=3,公比q=6/3=2,项数n=5代入公式Sn=a₁(1-qⁿ)/(1-q)可得:S₅=3(1-2⁵)/(1-2)=3(1-32)/(-1)=3(-31)/(-1)=93所以,等比数列3,6,12,24,48的和为933.平方和公式:平方和公式是指求1²+2²+3²+...+n²的和的公式。
平方和公式为:Sn=n(n+1)(2n+1)/6其中n表示数列的项数。
例如,我们求和1²+2²+3²+4²+5²的和。
项数n=5代入平方和公式Sn=n(n+1)(2n+1)/6可得:S₅=5(5+1)(2*5+1)/6=5(6)(11)/6=11*5=55所以,1²+2²+3²+4²+5²的和为554.等差数列差分求和法:等差数列差分求和法是一种利用等差数列的性质进行求和的方法。
求数列前n项和的七种办法
求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和:q=1时,1n S na =()1111nn a q q S q -≠=-,,特别要注意对公比的讨论。
其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S n k n2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S n k n 3、213)]1(21[+==∑=n n k S n k n[例1]已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x 由等比数列求和公式得n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32(利用常用公式) =x x x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21 [例2]设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n n S n S n f 的最大值. 解:由等差数列求和公式得)1(21+=n n S n ,)2)(1(211++=+n n S n (利用常用公式) ∴1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=n n 64341++=50)8(12+-n n 501≤ ∴当88-n ,即n =8时,501)(max =n f 2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{a n }、{b n }分别是等差数列和等比数列.[例3]求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x }的通项之积设n n x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=……………………….②(设制错位) ①-②得n n n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--(错位相减) 再利用等比数列的求和公式得:n n n x n xx x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+ [例4]求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n 前n 项的和. 解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积 设n n n S 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………① 14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n n S ……………………………②(设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n n S (错位相减) ∴1224-+-=n n n S 练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1解:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1①①两边同乘以x ,得xS n =x+5x 2+9x 3+······+(4n-3)x n ②①-②得,(1-x )S n =1+4(x+x 2+x 3+······+n x )-(4n-3)x n当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n-3)=2n 2-n当x ≠1时,S n =11-x [4x(1-x n )1-x +1-(4n-3)x n] 3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5]求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S ………….①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …②(反序)又因为1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得(反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴S =44.54. 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可.[例6]求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa an ,… 解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n a a a S n n 将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n (分组) 当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(n n +(分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n a a S n n -+--==2)13(11n n a a a n -+--- [例7]求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k k nk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得3211123n n nn k k k S k k k ====++∑∑∑(分组) =)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++22(1)(1)(21)(1)222n n n n n n n ++++=++(分组求和) =2)2()1(2++n n n 练习:求数列∙∙∙+∙∙∙),21(,,813,412,211n n 的前n 项和。
前n相合求和公式
前n相合求和公式咱们在数学的世界里遨游,经常会碰到各种各样求和的问题。
比如说,从 1 加到 10 是多少?从 1 加到 100 呢?这时候,前 n 项和求和公式就闪亮登场啦!先来说说什么是前 n 项和。
假设咱们有一个数列,比如 1,2,3,4,5……一直到 n,把这前面 n 个数加起来得到的结果,就是前 n 项和。
那前 n 项和的求和公式是啥呢?对于等差数列,也就是相邻两个数的差值都相等的数列,前 n 项和的公式是:$S_n = \frac{n(a_1 +a_n)}{2}$ 。
这里的 $S_n$ 表示前 n 项和,$n$ 就是项数,$a_1$ 是首项,$a_n$ 是末项。
咱们来举个例子感受一下。
比如说有个等差数列 2,4,6,8,10……一直到 20。
这时候首项 $a_1$ 就是 2,末项 $a_n$ 就是 20,项数 $n$ 呢,咱们数一数,一共 10 个数,所以 $n = 10$ 。
那按照公式来算,前 10 项和 $S_{10} = \frac{10×(2 + 20)}{2} = 110$ 。
是不是还挺简单的?我记得之前给学生们讲这个公式的时候,有个小同学一脸懵,怎么都理解不了。
我就跟他说:“你想想啊,咱们把这一串数字首尾两两配对,2 和 20 一组,4 和 18 一组,6 和 16 一组……这样每一组的和是不是都一样呀?”他眨巴着眼睛,好像有点明白了。
然后我又接着说:“那咱们一共有多少组呢?是不是n÷2 组呀?所以用组数乘以每组的和,不就得到总和啦!”这孩子恍然大悟,开心地说:“老师,我懂啦!”再比如说,求1 到100 的所有整数的和。
这时候首项1,末项100,项数 100,代入公式算算,$S_{100} = \frac{100×(1 + 100)}{2} = 5050$ 。
其实这个前 n 项和求和公式在生活中也有不少用处呢。
比如说你去买苹果,一斤 5 块钱,第一周买了 2 斤,第二周买了 4 斤,第三周买了 6 斤……一直这样买了 10 周。
求数列前n项和的七种方法
求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+ 特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。
其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n kS nk n [例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++nx x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 nn x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=x x x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21 [例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x}的通项之积设nn x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ②(设制错位)①-②得 nn n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n x x x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴ 21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+ [例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和. 解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ……………………………② (设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)1122212+---=n n n∴ 1224-+-=n n n S练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1 解:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1 ① ①两边同乘以x ,得 x S n =x+5 x 2+9x 3+······+(4n-3)x n ② ①-②得,(1-x )S n =1+4(x+ x 2+x 3+······+n x )-(4n-3)x n当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n-3)=2n 2-n当x ≠1时,S n =1 1-x [ 4x(1-x n ) 1-x +1-(4n-3)xn]3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5] 求89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1s i n 2s i n 3s i n 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …② (反序) 又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得 (反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.54. 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可. [例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a a a n ,… 解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n (分组) 当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S n n -+--==2)13(11n n a a a n -+---[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴ ∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k knk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得3211123n n nn k k k S k k k ====++∑∑∑ (分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++22(1)(1)(21)(1)222n n n n n n n ++++=++ (分组求和) =2)2()1(2++n n n练习:求数列∙∙∙+∙∙∙),21(,,813,412,211n n 的前n 项和。
数列求前n项和的方法总结
求数列前n 项和的基本方法一、 利用常用求和公式求和利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法.1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=2、等比数列求和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a q q a q na S n n n 特别注意:在求等比数列前n 项和时,要特别注意公比q 是否为1。
当q 不确定时要对q 分q=1和q ≠1两种情况讨论求解。
3、)1n (n 21n 321+=++++ 4、)12n )(1n (n 61n 21222++=+++ 5、2333)]1n (n 21[n 21+=+++ 例1:9910023222026-4-94,b a b a b a a b a b a b a ++++=++ ,求:满足:若实数 例2:n aa a 11112++++ 求和: 二、 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可.)212(1616814412S 11++++++=n n n :求例 n n n n a n a a S n }{2项和的前,求数列:已知例-=三、 裂项法求和这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的,通项分解(裂项)如:(1)111)1(1+-=+=n n n n a n (2))11(1)(1kn n k k n n a n +-=+= (3))121121(21)12)(12(1+--=+-=n n n n a n (4))121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n (5)])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=+-=n n n n n n n a n (7)n n n n a n -+=++=111 (8)k k k 1n n n n a n -+=++=例3、求上述(1)—(5)n n a S n }{项和的前数列n)lg 3(1321412T n }{2}{11lg 1lg lg }{4项和的前,求)若(的通项)求(,的等差中项,且和是中,等比数列:已知在各项为正数的例n a n n n n b b a a a a a a a a n -==+ 四、 倒序相加法求和:课本中用来推导等差数列前n 项和的方法()的值求、设例⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛+=201120102011220111,2445f f f x f x x 。
数列的求和公式
数列的求和公式数列是数学中常见的一个概念,指的是按照一定规律排列的一组数。
在实际问题中,经常需要求解数列的和,即把数列中的所有数相加得到一个结果。
为了方便计算,数学家们总结出了一些数列求和的公式。
1. 等差数列求和公式等差数列是指数列中每个相邻元素之间的差值相等的数列。
常见的等差数列求和公式如下:Sn = n/2 * (a1 + an)其中,Sn 表示等差数列的前n项和,n 表示项数,a1 表示首项,an 表示末项。
公式中的 "*" 表示乘法运算。
2. 等比数列求和公式等比数列是指数列中每个相邻元素之间的比值相等的数列。
常见的等比数列求和公式如下:Sn = a1 * (1 - q^n) / (1 - q)其中,Sn 表示等比数列的前n项和,n 表示项数,a1 表示首项,q表示公比。
公式中的 "*" 表示乘法运算。
3. 平方数列求和公式平方数列是指数列中每个元素都是其下标的平方的数列。
平方数列求和公式如下:Sn = n/6 * (2n + 1) * (n + 1)其中,Sn 表示平方数列的前n项和,n 表示项数。
公式中的 "*" 表示乘法运算。
4. 立方数列求和公式立方数列是指数列中每个元素都是其下标的立方的数列。
立方数列求和公式如下:Sn = [n(n + 1)/2]^2其中,Sn 表示立方数列的前n项和,n 表示项数。
公式中的 "^" 表示乘方运算。
除了以上常见数列的求和公式外,还有许多其他类型的数列,每种数列都有相应的求和公式。
在实际应用中,根据所给数列的规律,可以推导出相应的求和公式,从而高效地计算数列的和。
总结数列的求和公式是数学中常用的工具,可以帮助我们快速计算数列的和。
根据不同类型的数列,有不同的求和公式。
熟练掌握这些公式,能够在解决实际问题时提高计算效率。
在应用公式时,需要注意各个参数的含义和取值范围,确保计算结果的准确性。
数列求和常用公式
数列求和常用公式数列是数学中研究的一个重要概念,常常用来描述一系列按照一定规律排列的数。
在实际问题中,经常需要计算数列的和,因此数列求和的公式也是非常常用的。
数列求和的常用公式有很多种,下面我们将介绍其中一些常见的公式和相关的性质。
首先,最简单也是最基本的数列求和公式是等差数列的和公式。
等差数列是指数列中相邻两项之间的差值相等的数列。
对于一个等差数列,其和公式可以表示为:Sn = (a1 + an) × n / 2其中,Sn表示数列的前n项和,a1为数列的首项,an为数列的末项,n为数列的项数。
例如,对于等差数列1, 2, 3, 4, 5,其首项a1=1,末项an=5,项数n=5,代入公式可以得到:S5=(1+5)×5/2=15因此,该等差数列的前5项和为15对于一些特殊的数列,也可以应用其他数列求和公式。
例如,斐波那契数列是一个非常有趣的数列,其每一项都是前两项的和。
斐波那契数列的前n项和可以通过递推公式计算得到:S(n)=F(n+2)-1其中,S(n)表示斐波那契数列前n项的和,F(n)表示斐波那契数列的第n项。
除了等差数列和斐波那契数列之外,数列求和还有其他的一些常见公式。
例如,几何数列是指数列中相邻两项之间的比值相等的数列,其和公式可以表示为:Sn=a1×(1-q^n)/(1-q)其中,Sn表示几何数列的前n项和,a1为首项,q为公比。
还有一种常见的数列是平方数列,它的每一项都是一个平方数。
平方数列的和公式可以表示为:Sn=n×(n+1)×(2n+1)/6其中,Sn表示平方数列的前n项和,n为项数。
此外,还有一些其他的数列求和公式,例如等比数列、调和数列等。
这些公式在不同的数学问题中都有它们特定的应用。
需要注意的是,数列求和公式只适用于具有特定规律的数列。
对于一般的数列,我们通常需要借助数学的方法来推导求和公式。
数学中有很多求和方法,例如差分法、母函数法、递归关系等。
(完整版)数列前n项和的求法总结
数列前n 项和的求法总结核心提示:求数列的前n 项和要借助于通项公式,即先有通项公式,再在分析数列通项公式的基础上,或分解为基本数列求和,或转化为基本数列求和。
当遇到具体问题时,要注意观察数列的特点和规律,找到适合的方法解题。
一. 公式法(1) 等差数列前n 项和: S n=n(a 1+a n )2=na 1+n(n+1)2d(2) 等比数列前n 项和: q =1时, S n=na 1;q ≠1时, S n =a 1(1−q n )1−q(3) 其他公式: S n=1+2+3+⋯+n =12n (n +1)S n =12+22+32+⋯+n 2=16n(n +1)(2n +1)S n =13+23+33+⋯+n 3=[12n (n +1)]2例题1:求数列 112,214,318,……,(n +12n ),…… 的前n 项和S n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。
练习:二.倒序相加法如果一个数列{an},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1:设等差数列{an },公差为d,求证:{an}的前n项和Sn=n(a1+an)/2解:Sn =a1+a2+a3+...+an①倒序得:Sn =an+an-1+an-2+…+a1②①+②得:2Sn =(a1+an)+(a2+an-1)+(a3+an-2)+…+(an+a1)又∵a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=an+a1∴2Sn =n(a2+an) Sn=n(a1+an)/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a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=an+a1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。
求数列前n项和的七种方法
求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。
这个公式在很多时候可以简化运算。
等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。
其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n k S nk n[例1]已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x 由等比数列求和公式得n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32(利用常用公式)=x x x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21 [例2]设S n =1+2+3+…+n,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得)1(21+=n n S n ,)2)(1(211++=+n n S n (利用常用公式) ∴1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴当88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 错位相减法这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{a n }、{b n }分别是等差数列和等比数列.[例3]求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x }的通项之积设n n x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=……………………….②(设制错位) ①-②得n n n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n x x x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+ [例4]求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ……………………………②(设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)∴1224-+-=n n n S练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n -3)x n-1解:S n =1+5x+9x 2+······+(4n -3)x n-1① ①两边同乘以x ,得xS n =x+5x 2+9x 3+······+(4n -3)x n ②①-②得,(1-x )S n =1+4(x+x 2+x 3+······+nx )-(4n-3)x n当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n-3)=2n 2-n 当x ≠1时,S n =11-x [4x(1-xn)1-x +1-(4n-3)x n]3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5]求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S ………….①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …②(反序)又因为1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x ①+②得(反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴S =44.54. 分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可.[例6]求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a a a n ,…解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n (分组)当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(nn +(分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S nn -+--==2)13(11n n a a a n -+--- [例7]求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1( ∴∑=++=nk n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k k nk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得3211123nnnn k k k S k k k ====++∑∑∑(分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++22(1)(1)(21)(1)222n n n n n n n ++++=++(分组求和)=2)2()1(2++n n n练习:求数列∙∙∙+∙∙∙),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。
数列前n项和的求和公式
For personal use only in study and research; not for commercial use数列求和的基本方法和技巧一、利用常用求和公式求和利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法.1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=2、等比数列求和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q qa aq q a q na S n nn3、 )1(211+==∑=n n k S nk n 4、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n5、 213)]1(21[+==∑=n n k S nk n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.[例2] 设S n =1+2+3+…+n,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.二、错位相减法求和这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,其中{}n a 、{}n b 分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n 前n 项的和.三、倒序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5] 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值四、分组法求和有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可.[例6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa a n ,…[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.五、裂项法求和这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的. 通项分解(裂项)如:(1))()1(n f n f a n -+= (2)n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (3)111)1(1+-=+=n n n n a n (4))121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n (5)])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=+-=n n n n n n n a n (6) n n n n n n n n S n n n n n n n n n a 2)1(11,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=-则 [例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.[例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n n n n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和.[例11] 求证:1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++六、合并法求和针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求S n .[例12] 求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值.[例13] 数列{a n }:n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1,求S 2002[例14] 在各项均为正数的等比数列中,若103231365log log log ,9a a a a a +⋅⋅⋅++=求的值.七、利用数列的通项求和先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项及其特征,然后再利用数列的通项揭示的规律来求数列的前n 项和,是一个重要的方法.[例15] 求11111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++之和 [例16] 已知数列{a n }:∑∞=+-+++=11))(1(,)3)(1(8n n n n a a n n n a 求的值.For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden. Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которыеиспользуются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur für den persönlichen für Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden. Pour l 'étude et la recherche uniquement à des fins personnelles; pas à des fins commerciales.толькодля людей, которые используются для обучения, исследований и не должны использоваться в коммерческих целях.以下无正文For personal use only in study and research; not for commercial use。
数列求和的8种常用方法(最全)
数列求和的8种常用方法(最全)一、前言在高中数学以及各类应用数学问题中,数列求和问题是非常常见的。
解决数列求和问题不仅需要对常用数列的规律进行深刻的理解,还需要掌握多种数列求和的方法。
本文将介绍数列求和的八种常用方法,并且会结合具体的数列实例来进行讲解。
尽力做到对每一种方法的介绍都能够做到极致详细,希望对读者有所帮助。
二、数列求和的8种常用方法1. 等差数列求和公式对于一个首项为$a_1$,公差为$d$,共有$n$ 项的等差数列,其求和公式为:$$S_n = \frac{n}{2}(2a_1 + (n-1)d)$$其中,$S_n$ 代表前$n$ 项的和。
举例:求和数列$1,3,5,7,9$ 的和。
分析:此数列的首项为1,公差为2,总共有5项。
解答:$$S_5 = \frac{5}{2}(2\times 1 + (5-1)\times 2)=25$$因此,数列$1,3,5,7,9$ 的和为25。
2. 等比数列求和公式对于一个首项为$a_1$,公比为$q$,共有$n$ 项的等比数列,其求和公式为:$$S_n = \frac{a_1(1-q^n)}{1-q}$$其中,$S_n$ 代表前$n$ 项的和。
举例:求和数列$2,4,8,16,32$ 的和。
分析:此数列的首项为2,公比为2,总共有5项。
解答:$$S_5=\frac{2\times (1-2^5)}{1-2}=-62$$因此,数列$2,4,8,16,32$ 的和为-62。
3. 几何级数通项公式求和对于一般形式为$a_1r^{n-1}$ 的数列,其求和公式为:$$S_n = \frac{a_1(1-r^n)}{1-r}$$其中,$S_n$ 代表前$n$ 项的和。
举例:求和数列$1,-\frac{1}{2},\frac{1}{4},-\frac{1}{8},\frac{1}{16}$ 的和。
分析:此数列的首项是1,公比是$-\frac{1}{2}$,总共有5项。
求数列前n项和的几种方法
六、分段求和法求和 【例 7】 已知数列{an}前 n 项和为 Sn,且 an+Sn=1(n∈N*). (1)求数列{an}的通项公式; (2)若数列{bn}满足 bn=3+log4an,设 Tn=|b1|+|b2|+…+|bn|,求 Tn.
1n n 6-n (2)法一:bn=3+log4( ) =3- = . 2 2 2 n11-n 当 n≤6 时,bn≥0,Tn=b1+b2+…+bn= ; 4 当 n≥7 时,bn<0, Tn=b1+b2+…+b6-(b7+b8+…+bn) 6×5 n2-11n+60 1 n-6n-7 1 = -[(n-6)(- )+ ×(- )]= , 4 2 2 2 4
(1)若数列{an}的通项能转化为 f(n+1)-f(n)的形式,常采用裂项相 消法求和. (2)使用裂项相消法求和时,要注意正、负项相消时,消去了哪些项,保 留了哪些项. 1 1 1 1 1 1 (3)常见的拆项有:① = - ,②a =a+ ,③ = b b nn+1 n n+1 n+ n+ 1 1 1 1 1 n+1- n,④ = ( - )等. 2n-12n+1 2 2n-1 2n+1
(1)解:由题设得 a3a4=10,且 a3,a4 均为非负整数, ∴a3 的可能值为 1,2,5,10. 3 若 a3=1,则 a4=10,a5= ,与题设矛盾; 2 35 若 a3=5,则 a4=2,a5= ,与题设矛盾; 2 3 若 a3=10,则 a4=1,a5=60,a6= ,与题设矛盾. 5 ∴a3=2.
综上可知,T = n -11n+60 4
n 2
n11-n 4
n≤6 . n≥7
1n n 6-n 法二:bn=3+log4( ) =3- = . 2 2 2 当 n≤6 时,bn≥0,|bn|=bn, n11-n ∴Tn=b1+b2+…+bn= . 4 当 n≥7 时,bn<0,|bn|=-bn, ∴Tn=b1+b2+…+b6-b7-b8-…-bn =2(b1+b2+…+b6)-(b1+b2+…+bn) n2-11n+60 =2T6-Sn′= ,(其中 Sn′表示{bn}的前 n 项和) 4
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数列求和的基本方法和技巧
一、利用常用求和公式求和
利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法.
1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2
)1(2)(11-+=+= 2、等比数列求和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a q
q a q na S n n n 3、 )1(211+==∑=n n k S n
k n 4、)12)(1(6112++==∑=n n n k S n k n 5、 21
3)]1(21[+==∑=n n k S n k n [例1] 已知3
log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. [例2]设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=
n n S n S n f 的最大值. 二、错位相减法求和
这种方法是在推导等比数列的前n 项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{a n ·b n }的前n 项和,其中{}n a 、{}n b 分别是等差数列和等比数列.
[例3]求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①
[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,2
2,,26,24,2232n n 前n 项的和. 三、倒序相加法求和
这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.
[例5]求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值
四、分组法求和
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,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,再将其合并即可.
[例6]求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a
a a n ,… [例7]求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.
五、裂项法求和
这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用. 裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使
之能消去一些项,最终达到求和的目的. 通项分解(裂项)如:
(1))()1(n f n f a n -+= (2)
n n n n tan )1tan()
1cos(cos 1sin -+=+ (3)1
11)1(1+-=+=n n n n a n (4))121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n (5)])
2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=+-=n n n n n n n a n (6) n n n n n n n n S n n n n n n n n n a 2)1(11,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=
-则 [例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11
,,321
,211
n n 的前n 项和.
[例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n n n n a n ,又1
2+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和. [例11] 求证:
1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++ 六、合并法求和
针对一些特殊的数列,将某些项合并在一起就具有某种特殊的性质,因此,在求数列的和时,可将这些项放在一起先求和,然后再求S n .
[例12] 求cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°的值.
[例13] 数列{a n }:n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1,求S 2002
[例14]在各项均为正数的等比数列中,若103231365log log log ,9a a a a a +⋅⋅⋅++=求的值.
七、利用数列的通项求和
先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项及其特征,然后再利用数列的通项揭示的规律来求数列的前n 项和,是一个重要的方法.
[例15]求
1
1111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++之和 [例16] 已知数列{a n }:∑∞=+-+++=1
1))(1(,)3)(1(8n n n n a a n n n a 求的值.。