数列求和7种方法(方法全-例子多)
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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(111
q 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. 解:由2
1
2log 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(=
2
11)
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(2
1
++=n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++=
n n S n S n f =64
342++n n n
=
n
n 64341+
+=
50
)8(12+-
n
n 50
1≤
∴ 当
8
8-
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:1
32)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
----⋅
+=--
∴ 2
1)1()
1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+
[例4] 求数列
⋅⋅⋅⋅⋅⋅,2
2,,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
14322
226242221++⋅⋅⋅+++=n n n
S ………………………………② (设制错位) ①-②得14322
22222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n n
S (错位相减)
1122212+---=n n n
∴ 12
2
4-+-=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n
n 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m
n n m n C C -=可得
n
n n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-1103)12()12(…………..…….. ②
①+②得 n
n n n n n n n n C C C C n S 2)1(2))(22(2110⋅+=++⋅⋅⋅+++=- (反序相加)