数列求和7种方法(方法全-例子多)
数列求和的七种基本方法
数列求和的七种基本方法在数学中,数列是一系列按一定规律排列的数值,求和则是将数列中的所有数值相加的运算。
数列求和是数学中非常重要的一部分,它不仅在数学中具有广泛的应用,也在其他学科如物理学、经济学等中发挥着重要的作用。
在数列求和问题中,有许多种基本的方法可以帮助我们解决问题。
一、综合物理方法(高中物理方法):物理学中,我们经常遇到等差数列求和的问题,例如计算平均速度。
我们可以利用物理公式来求解数列的和。
假设一个运动物体在时间t内以a的加速度匀加速运动,初速度为v0,则末速度v= at + v0。
利用等差数列的思想,将时间划分为无穷小时间片段dt,则位移ds= (at + v0)dt。
将位移累加起来,即可得到整个时间段内的位移S。
我们可以通过对时间积分求和来解决这个问题。
二、找到规律在数列求和的问题中,我们常常需要根据数列的规律来进行求和。
数列的规律可以通过观察数列的前几项,并进行逻辑推理来得出。
有时,根据数列的规律,我们可以将数列拆分成若干个简单的数列,从而方便我们进行求和。
例如,对于等差数列an = a1 + (n-1)d,我们可以将其拆分为两个数列,一个是由首项、末项构成的数列(an = a1 + (n-1)d),另一个是由末项、首项构成的数列(a1 = an - (n-1)d)。
我们可以对这两个数列进行求和,然后将结果相加,即可得到等差数列的和。
同样地,对于等比数列an = a1 * q^(n-1),我们可以将其拆分为两个数列,一个是由首项、末项构成的数列(an = a1 * q^(n-1)),另一个是由末项、首项构成的数列(a1 = an / q^(n-1))。
我们可以对这两个数列进行求和,然后将结果相加,即可得到等比数列的和。
三、利用前缀和前缀和也叫做累加和,是指从数列的第一项开始,逐项进行求和,得到的数列。
求和前缀和的过程可以通过递推公式来表示。
对于一个数列{a1, a2, a3, ..., an},它的前缀和表示为{S1, S2, S3, ..., Sn},其中Si表示数列的前i项的和。
数列求和方法和经典例题
来源:网络转载数列求和方法和经典例题 求数列的前n 项和,一般有下列几种方法:一、公式法1、等差数列前n 项和公式2、等比数列前n 项和公式二、拆项分组求和法某些数列,通过适当分组可得出两个或几个等差数列或等比数列,进而利用等差数列或等比数列求和公式求和,从而得出原数列的和。
三、裂项相消求和法将数列中的每一项都分拆成几项的和、差的形式,使一些项相互拆消,只剩下有限的几项,裂项时可直接从通项入手,且要判断清楚消项后余下哪些项。
四、重新组合数列求和法将原数列的各项重新组合,使它成为一个或n 个等差数列或等比数列后再求和五、错位相减求和法适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和典型例题一、拆项分组求和法 例1、求数列1111123,2482n n ⎛⎫+ ⎪⎝⎭,,,,的前n 项和例2、求和:222221111n n x x x x x ⎛⎫⎛⎫⎛⎫++++++ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭ 例3、求数列2211,12,122,,1222,n -+++++++的前n 项和 例4、求数列5,55,555,5555,的前n 项和 二、裂项相消求和法例5、求和:()()11113352121n S n n =+++⨯⨯-+ 例6、求数列1111,,,,,12123123n +++++++的前n 项和 例7、求和:()11113242n S n n =+++⨯⨯+ 例8、数列{}n a 的通项公式11n a n n =++,求数列的前n 项和三、重新组合数列求和法例9、求2222222212345699100-+-+-++-四、错位相减求和法来源:网络转载例10、求数列123,,,,,2482n n 的前n 项和例11、求和:()23230n n S x x x nx x =++++≠。
数列求和的八种重要方法与例题
典例3:
通项
1+2×3+3×32+4×33+…+n×3n-1=?
课前探究学习
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错位相减法: 如果一个数列的各项是由一
个等差数列与一个等比数列对 应项乘积组成,此时求和可采 用错位相减法.
既{anbn}型
等差
等比
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典例4: 4、裂项相消
1+ 1 + 1 + … + 1 = ?
类型a1+an=a2+an-1=a3+an-2=……
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典例. 已知 lg(xy) 2 2.倒序相加法
S =lgxn +lg(xn-·1 y)+ ...+lg(x·1 yn-1)+lgyn,
(x > 0,y > 0) 求S .
S =lgxn +lg(xn-·1 y)+ ...+lgyn
1 2
a0 (4
a0 )
3 2
,
2°假设n=k时 ak1 ak 2 有成立, 令
f (x) 1 x(4 x) 2
f(x)在[0,2]上单调递增 f (ak1) f (ak ) f (2),
1 2
ak 1 (4
ak 1 )
1 2
ak
(4
ak
)
1 2
2
1×2 2×3
n(n + 1)
变式1:通项改为 1 = 1( 1 - 1 ) n(n + 2)
数列的求和方法(ppt)
错位相减法:形如An=BnCn,其中{Bn}为等差数列,首项为b1,公差为d;{Cn}为等 比数列,首项为c1,公比为q。对数列{An}进行求和,首先列出Sn,记为①式;再把① 式中所有项同乘等比数列{Cn}的公比q,即得qSn,记为②式;然后①②两式错开一位 做差,从而得到{An}的前n项和。这种数列求和方式叫作错位相减。
数列的求和方法(ppt)
演讲人
目录
01
数列概念
02
等差数列思维导图
数列求和的七种方法:倒序相加法、分组求和法、错位相减法、裂项相消法、乘 公比错项相减(等差×等比)、公式法、迭加法。
倒序相加法:如果一个数列{an},与首末两端等“距离”的两项和相等或者等于 同一个常数,则求该数列的前n项和即可用倒序相加法。例如等差数列的求和公 式,就可以用该方法进行证明。
等差数列思维导图
一般地来说如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常 数,这个数列就叫做等差数列,这个常数叫做等差数列的公差,公差通常用字 母d表示,前n项和用Sn表示。
谢谢
裂项相消法:裂项相消法把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互 抵消,从而求得其和。
乘公比错项相减(等差×等比):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(anxbn)的前n项和,其中(an),(bn)分别是 等差数列和等比数列。
公式法:对等差数列、等比数列,求前n项和Sn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。
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 =()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.[例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.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[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-13. 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5] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa a n ,…[例6] 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 n k 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 (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: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.[例2] 设S n =1+2+3+…+n,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.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[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n 前n 项的和.练习: 求:S n=1+5x+9x 2+······+(4n -3)xn-13. 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5] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa a n ,…[例6] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设kk k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴∑=++=nk n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k k n k ++∑=将其每一项拆开再重新组合得S n=kk 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(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。
数列求和公式七个方法
数列求和公式七个方法数列求和是数学中常见的问题之一、下面将介绍七种常用的数列求和方法,包括等差数列求和、等比数列求和、等差数列二次项求和、递归数列求和、斐波那契数列求和、等差数列部分项求和、正弦数列求和。
一、等差数列求和:等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。
从首项到第n项的和Sn可以通过以下公式计算:Sn = (n/2)(a1 + an)其中,n为项数,a1为首项,an为末项,Sn为和。
二、等比数列求和:等比数列的通项公式为an = a1 * q^(n-1),其中a1为首项,q为公比,n为项数。
从首项到第n项的和Sn可以通过以下公式计算:Sn=a1(q^n-1)/(q-1)其中,n为项数,a1为首项,q为公比,Sn为和。
三、等差数列二次项求和:对于等差数列的二次项和,可以通过对等差数列求和公式进行二次求和得到。
Sn=(n/6)*(2a1+(n-1)d)(a1+(n-1)d+d)其中,n为项数,a1为首项,d为公差,Sn为和。
四、递归数列求和:递归数列是一种特殊的数列,其中每一项都是前一项的函数。
递归数列的求和可以通过编写一个递归函数来实现。
例如,对于斐波那契数列:F(n)=F(n-1)+F(n-2),其中F(1)=1,F(2)=1可以编写一个递归函数,将前两个项相加,并递归调用函数来求和。
五、斐波那契数列求和:斐波那契数列是一种特殊的递归数列,其中前两个项为1,从第三项开始每一项都是前两项的和。
斐波那契数列求和可以通过编写一个循环来实现,累加每一项的值。
六、等差数列部分项求和:对于等差数列的部分项求和,可以通过求解两个和的差来实现。
设Sn为从第m项到第n项的和,Sm为从第1项到第m-1项的和,Sn 可以通过以下公式计算:Sn = Sn - Sm = (n-m+1)(a1 + an) / 2其中,m和n为项数,a1为首项,an为末项。
七、正弦数列求和:正弦数列是一种特殊的数列,其中每一项的值由正弦函数确定。
数列求和常用方法总结
数列求和常用方法总结一、公式法:必须记住几个常见数列前n 项和 等差数列:2)1(2)(11d n n na a a n S n n -+=+=; 等比数列:⎪⎩⎪⎨⎧≠--==11)1(111q q q a q na S n n ;例1.求和(1)1+2+3+…+n=二、分组求和法例2.求和:()()()()n S n n -++-+-+-=2322212321解:三、错位相减法 例3. 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 n n n S 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………① (乘公比) 14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n n S ……………………………② (设制错位)①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n n S (错位相减) 1122212+---=n n n∴ 1224-+-=n n n S练习:1、求数列()13231,,35,34,33,2-⨯+⨯⨯⨯n n 的前n S n 项和.nn n S 2)12(...252321232⨯-++⨯+⨯+⨯=、求和:四、裂项相消法把数列的通项拆成两项之差、正负相消剩下首尾若干项。
常见拆项公式:(1)111)1(1+-=+n n n n (2) 1111()(2)22n n n n =-++ (3) )121121(21)12)(12(1+--=+-n n n n (4)n n n n -+=++111 例4. 已知数列{}()11+=n n a a n n 中,,求前n S n 项和.练习:1、在数列{}n a 中,11211++⋅⋅⋅++++=n n n n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{}nb 的前n S n 项和.2、求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.。
数列求和的8种常用方法(最全)
求数列前n 项和的8种常用方法一.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 =,1n S na =; (2)1q ≠,()111nn a 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 ++++=+L ;(2)21nk k ==∑222211631123(1)(21)()(1)2n n n n n n n ++++=++==++L ; (3)31n k k ==∑33332(1)2123[]n n n +++++=L ;(4)1(21)n k k =-=∑2135(21)n n ++++-=L .例1 已知3log 1log 23-=x ,求23n x x x x ++++ 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 23n n S x x x x =++++L=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 n S n S n f =64342++n n n=n n 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即8n =时,501)(max =n f .二.倒序相加法:如果一个数列{}n a ,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。
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(含例题和答案)求数列前N 项和的七种方法点拨: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。
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 kS nk n3、213)]1(21[+==∑=n n kS nk n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x xx 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log3323=⇒-=⇒-=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)=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 nSn Sn 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 nS n S n f =64342++n nn =nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当nn 8=,即n =8时,501)(max =n f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]2. 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)(1na 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 =44.53. 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 ,…解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a Sn 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(nn n Sn-+==2)13(nn +(分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S n n -+--==2)13(11nn a a a n -+---[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设kk k k k k a k++=++=2332)12)(1(∴∑=++=nk 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=kk 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(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7种方法
1、2、3、5、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n(a1 a n) “ n(n - 1)dna1 d2等差数列求和公式:等比数列求和公式:S nS n=^n(n 1)2nS n 八k3k 4[例1]已知log 3 x解:由log3x* a1 (1 -q.1-qa i —^n qi -q(q =1)、& 八k2n(n 1)(2n 1)-1 2 3,求x x x 'I Xn项和.log 23-1=log 3 -log3 2 =log 2 31x =—2由等比数列求和公式得S n = x x2x3(利用常用公式)[例2]设S= 1+2+3+…+n, n€ N,求f (n)解: 由等差数列求和公式得S n•••当题1.等比数列S nf(n) ,n 32)S n 1x(1 x n)1 -xSn1 1齐-班)_ 1丄1一1 —歹2(n 32)Sm的最大值.1」n(n1), S22n 34n 641= -(n 1)( n 2)2(利用常用公式)1n 34 64(、n 8 )250n J n— 8、n ——,即 n= 8 时,f (n)(8max1502 2J 的前n项和 S n= 2n- 1,则Ll'i 〔4—1练习题1 已知 1 f ,求数列{ a n }的前n 项和S. 答案爲二〃2" _ 1$ _ 22心二泌-2"+1 答案: -1 3 5 加-1■ ■ ' '■■'・' ______ ■ ■ ■练习题2 221V2"的前n 项和为 ____题 2.若 12+22+…+(n -1) 2=an 3+bn 2+cn ,贝H a = , b = , c = __________(卑T)用•(沏-1) 2h-划+罔 1 1J 解: 原式= •」 . 答案:_ _ 1 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{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列 • [例 3]求和:S n =1 3x 5x 2 7x 3(2n -1)x nJL.............. ①解:由题可知,{ (2 n-L )x n J }的通项是等差数列{2n — 1}的通项与等比数列{x n」}的通项之积设xS n =1x 3x 2 5x 3 • 7x 4心……爲(2n- 1)x n..................... .②(设制错位) ①—②得(1 -x )^ =1 2x 2x 2 2x 3 • 2x 4「一 2x nJ -(2 n-1)x n(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n J1 — X(1 _x)S n=1 2x(2n _ 1)x nS n =(2n - 1)x n 1 -(2n 1)x n (1 x)(1-x)2[例4]求数列2, 42 , 63 ,,前n 项的和.2 2 2 2解:由题可知,出}的通项是等差数列{2n }的通项与等比数列{2n}的通项之积设S nWn2n①•②1 2 2 ①-②得(一評匸歹F IF-/n(设制错位) (错位相减)S n 1^_2nJ2n-4 -答案:— 、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) 数列相加,就可以得到 n 个(a 1 a n ). [例 5]求证:c : 3C : 5C ; (2n 1)C : =(n 1)2n ,再把它与原证明:设 S n =C n ■ 3C 15C^. . (2n . 1)C : .............. ..①把①式右边倒转过来得S n =(2n 1)C : (2 n-1)C :「3C : C :又由o m 二可得1n 1 nS n -(2n 1)C n (2n- 1)C n 3C n - C n .......... . ……..②① + ②得 2S n =(2n+2)(C : +C : + …y +C :) = 2(n +1) 2n5 =(n 1) 2n[例 6]求 sin 1 sin 2 sin 3 飞in 88 sin 89 的值 (反序)(反序相加)(2) 2 ' 2 ' 2 ' 2 ••• 2 " 解:设 S = sin 1 sin 2 sin 3 亠 亠 sin 88 sin 89 .................... ① 将①式右边反序得 2 0 2。
数列求和7种方法(方法全_例子多)84179
百度文库-让每个人平等地提升自我数列求和的基本方法和技巧(配以相应的练习)一、总论:数列求和7种方法:利用等差、等比数列求和公式错位相减法求和反序相加法求和分组相加法求和裂项消去法求和二、等差数列求和的方法是逆序相加法,等比数列的求和方法是错位相减法,三、逆序相加法、错位相减法是数列求和的二个基本方法。
1、2、3、5、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n(a1 a n)等差数列求和公式:等比数列求和公式:S nS nnk3k 1S nS n1)1)]2na13d1[例1]已知x ,求xx2解:由等比数列求和公式得na1印(11(q 1) x3a.qS n[例2]设S n= 1+2+3+ …+n, n€ N*,求f(n)4、S n的前(q 1)nk2k 1n项和.2x3x(1 x n)1 x2(1S n(n 32)S n 1」n(n 1)(2 n 1)6x nJ2L =1 _ 丄11 2n2的最大值.(利用常用公式)百度文库-让每个人平等地提升自我2解:由等差数列求和公式得1Sn2n(n 1),S n1-(n 1)( n 2) 2(利用常用公式)S n…f(n) (n 32)S n 1n ~2n 34n 641 ""“ 64n 34•••当 n -8•一 n1 I,5050,即 8 时,f (n )max50二、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, 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列 2 3[例 3]求和:S n 1 3x 5x 7x(2n 1)x n 1解:由题可知, {(2n 1)x n 1}的通项是等差数列设xS n1x 3x 2 5x 3 7x 4(2n 这种方法主要用于求数列 {2n — 1}的通项与等比数列{ x nn1)x ①一②得 (1 x)S n 1 2x 2x 2 2x 32x 42x n 1(2n 1)x n{a n • b n }的前n}的通项之积 (设制错位)(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:(1X )Snn 1c 1 X /c 2x(2n1 xn1)x[例4]求数列2,-62 2 解:由题可知,设S n2 ' '2n4 22 4 戸 2 22 22①一②得(1n 1S (2n 1)x(2nS n2(1 x)贵前n 项的和.1)x n (1 x) }的通项是等差数列{2n }的通项与等比数列{ I }的通项之积2n_6_ 23 6 24 1)S n2S n2 22 1尹n 2 yr....................2n、“ 1 2 2 23 24 2n盯 2 2n 2* 2*1(设制错位) (错位相减)百度文库-让每个人平等地提升自我练习题1 已知,求数列{a n}的前n项和S.答案:练习题的前n项和为百度文库-让每个人平等地提升自我答案:三、逆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(a.a n).0 12[例5]求证:C n 3C n 5C n(2n 1)C:(n 1)2n证明:设S n C0 3C1 5C;(2n i)c n把①式右边倒转过来得又由c nmS n (2n 1)C:(2nC:m可得S n (2n 1)C0 (2n①+②得2S n(2nS n (n1)C:1i)c n2)(C°C:1) 2n3c n C0(反序)3C;1C n 1 nC:C n n) 2(n 1) 2n(反序相加)题1 已知函数(1)证明:(2)求的值.解:(1 )先利用指数的相关性质对函数化简,后证明左边=右边(2)利用第(1 )小题已经证明的结论可知, 两式相加得:百度文库-让每个人平等地提升自我所以四、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 .1 1[例7]求数列的前n 项和:1 1,— 4,-y 7,a a 1 1解:设 S n (1 1) (- 4) (-2a a将其每一项拆开再重新组合得1 S n (1 一a3n 2,•-7)(丄 a n 13n 2)1a(3n 1)n2丄 孑(3n 1)n\ 1丄a[例8]求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.当a = 1时, 当a 1时,S n解:设 a k k(k 1)(2k 1)2k 3 )(13k 23n 2)(3n 1)n1a a 1(3n 1)n 2nS n k(k 1)(2kk 11)n(2 k 313k 2 k)将其每一项拆开再重新组合得nS n = 2k 1k 3 k 2=2(13 233\n )3(12 2 (1 2n)(分组)(分组求和)(分组)2 2n (n 1) n(n 1)(2n 1) n(n 1)2 2 22n(n 1) (n 2)2(分组求和)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) a nf(n 1) f(n)(2) sin1 cos n cos(n 1)tan(n 1) tan n(3) a n1 n(n 1)(4) a n(2n )2 (2n 1)(2 n1)1 2n 1(5)a nn(n 1)( n 2) 12[n(n 1) (n 1)(n 2)](7)a na n(8) a n[例9]求数列n 2 1 n(n 1) 2n2(n 1) n n(n 1)1 2n1 n 2n 1,则 S n1(n 1)2n ' n1 (n 1)2n(An B)(A n C)C B (AnAn七)的前 n 项和.(裂项)解:设a n则S n=(.2 .1)(..n 1(3 (裂项求和)[例10]在数列{a n }中,a n、、n )-,求数列{b n }的前n 项的和•a n a n 1解:a n••• b nS n8[(1 =8(1/n 1(2009年广东文)20.(本小题满分n n 1 f nn 12 2}的前n 项和2)(丄1)2 3(14)(-二n n1 =8nn 114分)• 数列{b n (裂项)(裂项求和)1 x已知点(1,一)是函数f (x ) a (a 0,且a 1)的图象上一点,等比数列{a n }的前n 项和为f (n ) 3c ,数列{b n }(b n 0)的首项为 c ,且前 n 项和 S n 满足 S * — S n 1 = ... S n + .. S n1(n2).(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;1(2)若数列{—— bn b n}前n 项和为T n ,问Tn > 1000的最小正整数2009n 是多少?0.【解析】(1)a 1 又数列又公比又b n 数列b n ,a 2a 3f 3a n 成等比数列, a 2 a 12 27S n2n a12a s4 81 2 27所以1,所以3a nS n 1S n 1构成一个首相为 1( n N );1公差为 1的等差数列,1 n , S n n 21 2 2n 1 ;⑵T n1 1b|b2 b2b3b s b4HI ib n b n i7 III 1(2n 1) 2n 1由T n 11 1 1 11 -2 3 2 3 5HI 1 12 2n 112n 11 1丄2 2n 1n2n 1 n2n 11000得n 1000,满足T n2009 9竺0的最小正整数为112.2009练习题1.练习题2。
数列求和7种方法(方法全-例子多)精选全文
可编辑修改精选全文完整版数列求和的基本方法和技巧(配以相应的练习)一、总论:数列求和7种方法: 利用等差、等比数列求和公式错位相减法求和 反序相加法求和 分组相加法求和 裂项消去法求和分段求和法(合并法求和) 利用数列通项法求和二、等差数列求和的方法是逆序相加法,等比数列的求和方法是错位相减法,三、逆序相加法、错位相减法是数列求和的二个基本方法。
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一定的技巧. 下面,就几个历届高考数学和数学竞赛试题来谈谈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 qq 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⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++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(21++=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 f题1.等比数列的前n项和S n=2n-1,则=题2.若12+22+…+(n -1)2=an 3+bn 2+cn ,则a = ,b = ,c =.解: 原式=答案: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{ 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 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,,26,24,2232nn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练习题1 已知 ,求数列{a n }的前n 项和S n .答案:练习题2 的前n 项和为____答案:三、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] 求证:n nn n n nn C n C C C 2)1()12(53210+=++⋅⋅⋅+++ 证明: 设nn n n n n C n C C C S )12(53210++⋅⋅⋅+++=………………………….. ①把①式右边倒转过来得113)12()12(n n n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=- (反序)又由mn n m n C C -=可得nn n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-1103)12()12(…………..…….. ②①+②得 nn n n n n n n n C C C C n S 2)1(2))(22(2110⋅+=++⋅⋅⋅+++=- (反序相加) ∴ nn n S 2)1(⋅+=[例6] 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 =44.5题1 已知函数 (1)证明:;(2)求的值.解:(1)先利用指数的相关性质对函数化简,后证明左边=右边 (2)利用第(1)小题已经证明的结论可知,两式相加得:所以.练习、求值: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7] 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8] 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 n k 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 (分组求和) =2)2()1(2++n n n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) nnn 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 (7))11(1))((1CAn B An B C C An B An a n +-+-=++=(8)n a ==[例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.解:设n n n n a n -+=++=111(裂项)则 11321211+++⋅⋅⋅++++=n n S n (裂项求和)=)1()23()12(n n -++⋅⋅⋅+-+- =11-+n[例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n nn n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和. 解: ∵ 211211nn n n n a n =++⋅⋅⋅++++=∴ )111(82122+-=+⋅=n n n n b n (裂项)∴ 数列{b n }的前n 项和)]111()4131()3121()211[(8+-+⋅⋅⋅+-+-+-=n n S n (裂项求和) =)111(8+-n = 18+n n[例11] 求证:1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++ 解:设89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S ∵n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (裂项) ∴ 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S (裂项求和) =]}88tan 89[tan )2tan 3(tan )1tan 2(tan )0tan 1{(tan 1sin 1-+-+-+- =)0tan 89(tan 1sin 1 -=1cot 1sin 1⋅= 1sin 1cos 2 ∴ 原等式成立练习题1.答案:.练习题2。
13.数列求和7种常用方法
例.已知函数 f (x) ,4x求
4x 2
f ( 1 ) f ( 2 ) f ( 3 ) f ( 2012) f ( 2013)。
2014 2014 2014
2014 2014
解:
f (1 x)
41 x 41x 2
4 4 24x
2 4x 2
f (x) f (1 x) 1
(3)an 2n, Sn n 2 n
(6)an
n3, Sn
[ n(n 1)]2 2
2、公式法 (1)等差数列:
(2)等比数列:
Sn
a1
a2 2
n
na1
n(n 1) 2
d
Sn
na1 a1 (1
q
n
)
1 q
a1 anq) 1 q
q 1 q 1
3、倒序相加法
适用于与首末两项等距离的两项之和相等的数 列求和,比如等差数列求和的推导.
数列求和常见解题方法
数列求和的常用方法
不同的数列求和,适用不同的方法,决定选取哪 种方法关键是看数列的通项的形式。
1、记忆法:适用于常见数列求和
1 (1)an n, Sn 2 n(n 1)
(4)an
n2,
Sn
n(n
1)(2n 6
1)
(2)an 2n 1, Sn n2
(5)an 2n1, Sn 2n 1
相邻两项组合,所 以要分n的奇、偶
例.化简 1 5 9 13 17 21 (1)n1 (4n 3);
解: 当n为偶数时:
原式 (1 5) (9 13) [(4n 7) (4n 3)];
4444
n 个4 2
2n
注意 个数
当n为奇数时:
数列求和7种方法
1、2、3、5、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n(a1 a n) “ n(n - 1)dna1 d2等差数列求和公式:等比数列求和公式:S nS n=^n(n 1)2nS n 八k3k 4[例1]已知log 3 x解:由log3x* a1 (1 -q.1-qa i —^n qi -q(q =1)、& 八k2n(n 1)(2n 1)-1 2 3,求x x x 'I Xn项和.log 23-1=log 3 -log3 2 =log 2 31x =—2由等比数列求和公式得S n = x x2x3(利用常用公式)[例2]设S= 1+2+3+…+n, n€ N,求f (n)解: 由等差数列求和公式得S n•••当题1.等比数列S nf(n) ,n 32)S n 1x(1 x n)1 -xSn1 1齐-班)_ 1丄1一1 —歹2(n 32)Sm的最大值.1」n(n1), S22n 34n 641= -(n 1)( n 2)2(利用常用公式)1n 34 64(、n 8 )250n J n— 8、n ——,即 n= 8 时,f (n)(8max1502 2J 的前n项和 S n= 2n- 1,则Ll'i 〔4—1练习题1 已知 1 f ,求数列{ a n }的前n 项和S. 答案爲二〃2" _ 1$ _ 22心二泌-2"+1 答案: -1 3 5 加-1■ ■ ' '■■'・' ______ ■ ■ ■练习题2 221V2"的前n 项和为 ____题 2.若 12+22+…+(n -1) 2=an 3+bn 2+cn ,贝H a = , b = , c = __________(卑T)用•(沏-1) 2h-划+罔 1 1J 解: 原式= •」 . 答案:_ _ 1 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{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列 • [例 3]求和:S n =1 3x 5x 2 7x 3(2n -1)x nJL.............. ①解:由题可知,{ (2 n-L )x n J }的通项是等差数列{2n — 1}的通项与等比数列{x n」}的通项之积设xS n =1x 3x 2 5x 3 • 7x 4心……爲(2n- 1)x n..................... .②(设制错位) ①—②得(1 -x )^ =1 2x 2x 2 2x 3 • 2x 4「一 2x nJ -(2 n-1)x n(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n J1 — X(1 _x)S n=1 2x(2n _ 1)x nS n =(2n - 1)x n 1 -(2n 1)x n (1 x)(1-x)2[例4]求数列2, 42 , 63 ,,前n 项的和.2 2 2 2解:由题可知,出}的通项是等差数列{2n }的通项与等比数列{2n}的通项之积设S nWn2n①•②1 2 2 ①-②得(一評匸歹F IF-/n(设制错位) (错位相减)S n 1^_2nJ2n-4 -答案:— 、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) 数列相加,就可以得到 n 个(a 1 a n ). [例 5]求证:c : 3C : 5C ; (2n 1)C : =(n 1)2n ,再把它与原证明:设 S n =C n ■ 3C 15C^. . (2n . 1)C : .............. ..①把①式右边倒转过来得S n =(2n 1)C : (2 n-1)C :「3C : C :又由o m 二可得1n 1 nS n -(2n 1)C n (2n- 1)C n 3C n - C n .......... . ……..②① + ②得 2S n =(2n+2)(C : +C : + …y +C :) = 2(n +1) 2n5 =(n 1) 2n[例 6]求 sin 1 sin 2 sin 3 飞in 88 sin 89 的值 (反序)(反序相加)(2) 2 ' 2 ' 2 ' 2 ••• 2 " 解:设 S = sin 1 sin 2 sin 3 亠 亠 sin 88 sin 89 .................... ① 将①式右边反序得 2 0 2。
六种数列求和法
数列求和常用方法一、公式法1、等差数列求和公式:2)1(2)(11d n n na a a n S n n -+=+= 2、等比数列求和公式:1,11)1(1,111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q q a a q q a q na S n n n 3、2)1(321+=+⋅⋅⋅+++n n n 4、)12)(1(613212222++=+⋅⋅⋅+++n n n n 5、23333)1(21321⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=++++n n n 例1:已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.例2:设Sn =1+2+3+…+n,n ∈N*,求1)32()(++=n n S n S n f 的最大值.二、倒序相加法:如果一个数列}{n a 满足与首末两项等“距离”的两项的和相等(或等于同一常数),那么这个数列的前n 项和,可以用倒序相加法。
例3:求o o o o o 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值。
例4:求222222222222110108339221011++⋅⋅⋅++++++的和。
三、裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以互相抵消,从而求得其和。
例5:求数列⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⨯⨯⨯,)2(1,,531,421,311n n 的前n 项和。
例6:求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和。
四、分组求和法:一个数列的通项公式是由几个等差或等比或可求和的数列的通项公式组成,求和时可用分组求和法,分别求和而后相加。
例7:求数列⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+,212,,1616,814,4121n n 的前n 项和。
例8:求数列⋅⋅⋅-+⋅⋅⋅+++-,231,,71,41,1112n a a a n 的前n 项和。
五、并项求和法:一个数列的前n 项和中,若项与项之间能两两结合求解,则称之为并项求和。
数列求和常见法
数列求和常见法数列求和常见法数列是高中代数的重要内容,数列求和是数列的重要内容之一。
数列求和是对按照一定规律排列的数进行求和。
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一定的技巧。
常见的方法有公式法、错位相减法、倒序相加法、分解分组法、裂项法、通项化归、并项求和等等。
1. 公式法:适用题型:直接是等差数列或是等比数列形式的可以直接利用公式求和sn= 2)(1a a n n + = na1+2)1(dn n - sn=na 1(q=1) Sn=qq a n--1)1(1 (q ≠1)例如:已知数列﹛an﹜满足a1=23,a a n n n 113--+=(n ≥2),求数列的前n 项和。
解:11=a 3112=-a a 3223=-a a (31)1--=-n n n a a 所有等式的左边与左边相加等于右式与右式相加(叠加法)得a n=23n,所以﹛an﹜是以23为首项,以3为公比的等比数列,直接应用公式31)1(233--=n n s 4331-=+n 注意:有些题目需要经过转化才能利用公式。
2.错位相减法(倍差法)适用题型:适用于通项公式为等差的一次函数乘以等比的数列形式,如 {an}、{}b n分别是等差数列和等比数列. 则s n= b a b a b a nn++2211例如:13-=n a n2nn b =c n=a nb n求c n的前n 项和Tn。
解:T n= 2×21+5×2+8×23+………(3n-1)×2n (1)2Tn= 2×22+5×23+………(3n -4) ×2n+(3n-1)21+n (2)(1)-(2)得-Tn= 2×21+ 3×22+3×3+…………3×2n-(3n-1)21+n 从第二项起到倒数第二项这(n-1)项正好是以2为公比的等比数列,共n-1项可以利用公式化简即-Tn=2×21+3×21)1(421--?-n -(3n-1)21+n整理,得Tn=8+(3n-4)21+n .注意:在错位相减后要数准形成的等比数列的项数。
高中数列求和方法大全(配练习及答案)
数列的求和1.直接法:即直接用等差、等比数列的求和公式求和。
(1)等差数列的求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=(2)等比数列的求和公式⎪⎩⎪⎨⎧≠--==)1(1)1()1(11q qq a q na S nn (切记:公比含字母时一定要讨论)3.错位相减法:比如{}{}.,,2211的和求等比等差n n n n b a b a b a b a +++ 4.裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差、正负相消剩下首尾若干项。
常见拆项公式:111)1(1+-=+n n n n ;1111()(2)22n n n n =-++ )121121(21)12)(12(1+--=+-n n n n !)!1(!n n n n -+=⋅5.分组求和法:把数列的每一项分成若干项,使其转化为等差或等比数列,再求和。
6.合并求和法:如求22222212979899100-++-+- 的和。
7.倒序相加法:8.其它求和法:如归纳猜想法,奇偶法等 (二)主要方法:1.求数列的和注意方法的选取:关键是看数列的通项公式; 2.求和过程中注意分类讨论思想的运用; 3.转化思想的运用; (三)例题分析:例1.求和:①个n n S 111111111++++= ②22222)1()1()1(n n n xx x x x x S ++++++= ③求数列1,3+4,5+6+7,7+8+9+10,…前n 项和n S 思路分析:通过分组,直接用公式求和。
解:①)110(9110101011112-=++++==kkk k a个])101010[(91)]110()110()110[(9122n S n n n -+++=-++-+-= 8110910]9)110(10[911--=--=+n n n n ②)21()21()21(224422+++++++++=nnn x x x x x x S n xx x x x x n n 2)111()(242242++++++++=(1)当1±≠x 时,n x x x x n x x x x x x S n n n n n n 2)1()1)(1(21)1(1)1(22222222222+-+-=+--+--=+--- (2)当n S x n 4,1=±=时 ③kk k k k k k k k k a k 23252)]23()12[()]1()12[()12(2)12(2-=-+-=-+-+++++-=2)1(236)12)(1(25)21(23)21(2522221+-++⋅=+++-+++=+++=n n n n n n n a a a S n n)25)(1(61-+=n n n 总结:运用等比数列前n 项和公式时,要注意公比11≠=q q 或讨论。
数列求和公式七个方法
数列求和公式七个方法求和公式是数列中常用的一个工具,用于计算数列中一定数量的项的和。
在数学中,有七种不同的方法可以使用求和公式。
1.求等差数列的和:等差数列的求和公式是:Sn = (a1 + an) * n / 2,其中Sn是数列前n项和,a1是数列的首项,an是数列的末项,n是数列的项数。
这个公式的核心思想是将数列分成两部分,每部分的和都是数列的首项和末项之和的一半。
2.求等比数列的和:等比数列的求和公式是:Sn=a1*(1-r^n)/(1-r),其中Sn是数列前n 项和,a1是数列的首项,r是数列的公比,n是数列的项数。
这个公式利用了等比数列的特性,即每一项都是前一项乘以公比。
3.求等差数列的和差:等差数列的和差公式是:Sa=Sn-S(n-1),其中Sa是数列从第n-1项到第n项的和差,Sn是数列前n项和,S(n-1)是数列前n-1项和。
这个公式的思想是将数列分成两部分,分别计算它们的和,然后将后一部分的和减去前一部分的和,即可得到和差。
4.求等比数列的和差:等比数列的和差公式是:Sa=Sn/S(n-1),其中Sa是数列从第n-1项到第n项的和差,Sn是数列前n项和,S(n-1)是数列前n-1项和。
这个公式利用了等比数列的特性,即每一项都是前一项乘以公比。
5.求调和数列的和:调和数列的求和公式是:Sn = n / (1/a1 + 1/a2 + ... + 1/an),其中Sn是数列前n项和,a1,a2,...,an是数列的各项。
这个公式的思想是将数列的各项的倒数相加,然后再取它们的倒数。
6.求幂和数列的和:幂和数列的求和公式是:Sn=(a^(n+1)-1)/(a-1),其中Sn是数列前n项和,a是数列的公比,n是数列的项数。
这个公式利用了幂和数列的特性,即每一项都是公比的幂次。
7.求有限项数列的和:有限项数列的求和公式是:Sn = (n / 2) * (a1 + an),其中Sn是数列前n项和,a1是数列的首项,an是数列的末项,n是数列的项数。
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数列求和的基本方法和技巧一、总论:数列求和7种方法: 利用等差、等比数列求和公式错位相减法求和 反序相加法求和 分组相加法求和 裂项消去法求和分段求和法(合并法求和) 利用数列通项法求和二、等差数列求和的方法是逆序相加法,等比数列的求和方法是错位相减法,三、逆序相加法、错位相减法是数列求和的二个基本方法。
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 qq 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⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++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(21++=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 f题1.等比数列的前n项和S n=2n-1,则=题2.若12+22+…+(n -1)2=an 3+bn 2+cn ,则a = ,b = ,c =.解: 原式=答案: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{ 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 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 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练习题1 已知 ,求数列{a n }的前n 项和S n .答案:练习题2 的前n 项和为____答案:三、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] 求证:n n n n n n n C n C C C 2)1()12(53210+=++⋅⋅⋅+++证明: 设nn n n n n C n C C C S )12(53210++⋅⋅⋅+++=………………………….. ①把①式右边倒转过来得113)12()12(n n n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=- (反序)又由mn n m n C C -=可得nn n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-1103)12()12(…………..…….. ②①+②得 nn n n n n n n n C C C C n S 2)1(2))(22(2110⋅+=++⋅⋅⋅+++=- (反序相加)∴ nn n S 2)1(⋅+=[例6] 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 =44.5题1 已知函数 (1)证明:;(2)求的值.解:(1)先利用指数的相关性质对函数化简,后证明左边=右边 (2)利用第(1)小题已经证明的结论可知,两式相加得:所以.练习、求值: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7] 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8] 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 n k 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 (分组求和) =2)2()1(2++n n n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) nnn 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 (7))11(1))((1CAn B An B C C An B An a n +-+-=++=(8)n a ==[例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.解:设n n n n a n -+=++=111(裂项)则 11321211+++⋅⋅⋅++++=n n S n (裂项求和)=)1()23()12(n n -++⋅⋅⋅+-+- =11-+n [例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n nn n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和. 解: ∵ 211211nn n n n a n =++⋅⋅⋅++++=∴ )111(82122+-=+⋅=n n n n b n (裂项)∴ 数列{b n }的前n 项和)]111()4131()3121()211[(8+-+⋅⋅⋅+-+-+-=n n S n (裂项求和) =)111(8+-n = 18+n n [例11] 求证:1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++ 解:设89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S∵n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (裂项)∴89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S (裂项求和) =]}88tan 89[tan )2tan 3(tan )1tan 2(tan )0tan 1{(tan 1sin 1-+-+-+- =)0tan 89(tan 1sin 1 -=1cot 1sin 1⋅= 1sin 1cos 2∴ 原等式成立练习题1.答案:.练习题2。
=答案:六、分段求和法(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.解:设S n = cos1°+ cos2°+ cos3°+···+ cos178°+ cos179°∵ )180cos(cosn n --= (找特殊性质项)∴S n = (cos1°+ cos179°)+( cos2°+ cos178°)+ (cos3°+ cos177°)+···+(cos89°+ cos91°)+ cos90° (合并求和)= 0[例13] 数列{a n }:n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1,求S 2002.解:设S 2002=2002321a a a a +⋅⋅⋅+++由n n n a a a a a a -====++12321,2,3,1可得,2,3,1654-=-=-=a a a,2,3,1,2,3,1121110987-=-=-====a a a a a a……2,3,1,2,3,1665646362616-=-=-====++++++k k k k k k a a a a a a∵ 0665646362616=+++++++++++k k k k k k a a a a a a (找特殊性质项) ∴ S 2002=2002321a a a a +⋅⋅⋅+++ (合并求和) =)()()(66261612876321++++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+++k k k a a a a a a a a a a2002200120001999199819941993)(a a a a a a a +++++⋅⋅⋅+++⋅⋅⋅+=2002200120001999a a a a +++ =46362616+++++++k k k k a a a a =5[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.解:设1032313log log log a a a S n +⋅⋅⋅++=由等比数列的性质 q p n m a a a a q p n m =⇒+=+ (找特殊性质项) 和对数的运算性质 N M N M a a a ⋅=+log log log 得)log (log )log (log )log (log 6353932310313a a a a a a S n ++⋅⋅⋅++++= (合并求和)=)(log )(log )(log 6539231013a a a a a a ⋅+⋅⋅⋅+⋅+⋅ =9log 9log 9log 333+⋅⋅⋅++ =10练习、求和:练习题1 设,则=___答案:2.练习题2 .若S n =1-2+3-4+…+(-1)n -1·n ,则S 17+S 33+S50等于 ( ) A .1 B .-1 C .0 D .2解:对前n 项和要分奇偶分别解决,即: S n =答案:A练习题 3 1002-992+982-972+…+22-12的值是 A .5000 B .5050 C .10100 D .20200 解:并项求和,每两项合并,原式=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5050.答案:B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. 解:由于)110(91999991111111-=⋅⋅⋅⨯=⋅⋅⋅k k k个个 (找通项及特征) ∴ 11111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++ =)110(91)110(91)110(91)110(91321-+⋅⋅⋅+-+-+-n (分组求和) =)1111(91)10101010(911321 个n n +⋅⋅⋅+++-+⋅⋅⋅+++ =9110)110(1091nn ---⋅=)91010(8111n n --+ [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. 解:∵ ])4)(2(1)3)(1(1)[1(8))(1(1++-+++=-++n n n n n a a n n n (找通项及特征)=])4)(3(1)4)(2(1[8+++++⋅n n n n (设制分组)=)4131(8)4121(4+-+++-+⋅n n n n (裂项)∴ ∑∑∑∞=∞=∞=++-+++-+=-+1111)4131(8)4121(4))(1(n n n n n n n n n a a n (分组、裂项求和) =418)4131(4⋅++⋅ =313提高练习:1.已知数列{}n a 中,n S 是其前n 项和,并且1142(1,2,),1n n S a n a +=+==,⑴设数列),2,1(21 =-=+n a a b n n n ,求证:数列{}n b 是等比数列; ⑵设数列),2,1(,2==n a c n nn ,求证:数列{}n c 是等差数列;2.设二次方程n a x 2-n a +1x +1=0(n ∈N)有两根α和β,且满足6α-2αβ+6β=3.(1)试用n a 表示a 1n +;3.数列{}n a 中,2,841==a a 且满足n n n a a a -=++122 *N n ∈⑴求数列{}n a 的通项公式;⑵设||||||21n n a a a S +++= ,求n S ;说明:本资料适用于高三总复习,也适用于高一“数列”一章的学习。