丁建
【摘要】作為高中數(shù)學(xué)教學(xué)和高考中的重要知識點(diǎn)之一,數(shù)列求和在各種考試中一直占有一定的比例,對于學(xué)生來說,如何使用簡單的計(jì)算得到準(zhǔn)確的答案是需要一定技巧和方法的.本文就以一些題目為例來研究高中數(shù)學(xué)數(shù)列求和的解題方法,提高學(xué)生解答相關(guān)題目的效率和效果.
【關(guān)鍵詞】高中數(shù)學(xué);數(shù)列求和;解題技巧
在解答數(shù)列求和類題目時,我們需要對各種問題先進(jìn)行類型的區(qū)分,充分運(yùn)用相關(guān)的數(shù)學(xué)解題思維和方法來進(jìn)行簡單的轉(zhuǎn)化和計(jì)算.
一、裂項(xiàng)法
例1已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為2(2n-1)(2n+1),求其前n項(xiàng)和Sn.
解由通項(xiàng)公式為
an=2(2n-1)(2n+1)=1(2n-1)-1(2n+1),
可得
Sn=a1+a2+…+an
=1-13+13-15+…+14n-3-12n-1
+12n-1-12n+1
=1-12n+1
=2n2n+1.
裂項(xiàng)求和的方法是將數(shù)列的每一項(xiàng)拆開為兩項(xiàng)的差,使其能夠互相抵消,從而最終剩余少量的幾項(xiàng),最終求出結(jié)果.
裂項(xiàng)法求解數(shù)列前n項(xiàng)和的方法在高考的綜合性題目中經(jīng)常用到,例如2015年高考數(shù)學(xué)理科試卷中就有所涉及.題目為設(shè)bn=1anan+1(在第(1)問中已求出an=2n+1),求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和.讓學(xué)生自己試著用裂項(xiàng)法求解.
二、錯位法
錯位法在解決數(shù)列求和問題中有一個特征,就是所求和的數(shù)列往往是等差數(shù)列與等比數(shù)列的組合,即若數(shù)列{an}是等差數(shù)列,數(shù)列{bn}是等比數(shù)列,然后求諸如{an·bn}的前n項(xiàng)和.
例2已知數(shù)列{an}的通項(xiàng)公式為an=n22n-1,bn=an+1-12an,求數(shù)列{bn}的前n項(xiàng)和.
解由題意可知bn=2n+12n.
所以前n項(xiàng)和
Sn=32+522+723+…+2n-12n-1+2n+12n,①
12Sn=322+523+724+…+2n-12n+2n+12n+1,②
①-②得12Sn=32+222+223+…+22n-2n+12n+1
=32+2122+123+…+12n-2n+12n+1
=32+2×1221-12n-11-12-2n+12n+1.
將上邊的等式兩邊同時除以12得:
Sn=3+2-12n-2-2n+12n
=5-2n+52n.
三、結(jié)語
數(shù)列求和題是每年高考中的必考題目,而且關(guān)于求和的往往出現(xiàn)在后邊的綜合性題目中,所考查的也是學(xué)生的綜合解答能力,在平時的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練中,學(xué)生要注意舉一反三,從一道題目的解答過程中尋找同一類題目的共性思維,從而提升自己的解題能力.