曾益俊
數(shù)列是高中數(shù)學中的重要知識,又是學習高等數(shù)學的基礎,是高考常考的內(nèi)容之一,在高考和各種數(shù)學競賽中都占有重要的地位,數(shù)列求和是數(shù)列的重要內(nèi)容之一,在求解數(shù)列求和問題時所使用的方法離不開問題的本質(zhì),除了等差數(shù)列和等比數(shù)列有求和公式外,大部分數(shù)列的求和都需要一定的技巧。本文將數(shù)列求和的常用方法進行了整理,供大家教學或復習時參考。
一、直接法
如果給定的是特殊的數(shù)列,可直接應用公式求和。這是數(shù)列求和的最基本的方法。常用的數(shù)列求和公式有:
1.等差數(shù)列求和公式:;
2.等比數(shù)列求和公式:;
3.;
4.;
5.
例1.已知等差數(shù)列前10項和是310,前20項和是1220。求Sn。
【解析】 由題意知S10=310,S20=1220
將他們代入公式,
得到
解這個方程組得
所以
二、分組求和法
有一類數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,若將這類數(shù)列適當拆開,能分成幾個等差、等比或常見的數(shù)列和與差的形式,然后對拆開后的數(shù)列分別求和,再將其合并即可求出原數(shù)列的和.
例2.已知數(shù)列的通項公式為,求其前項和.
[解析]
設
三、裂項相消法
裂項相消法的實質(zhì)是將所求和式中的通項拆項,然后重新組合,使出現(xiàn)抵消達到求和目的。常見的拆項還有:
例3. 已知數(shù)列,且,求其前項和.
[解析]
四、錯位相減法
若是等差數(shù)列,是等比數(shù)列,求的前項和時,一般用錯位相減法。即求和時一般可在已知和式兩邊都乘以組成這個數(shù)列的等比數(shù)列的公比,然后再將所得到的新式子與原和式相減,轉化為同倍數(shù)的等比數(shù)列求和。
例4. 求和.
[解析]由題意①
的通項是等差數(shù)列的通項與等比數(shù)列的通項之積。
設②
①-②得
五、倒序相加法
倒序相加法就是把數(shù)列正序寫與倒序寫相加,則對應的兩項的和出現(xiàn)相同的常數(shù),即出現(xiàn)個(常數(shù)),達到求和的目的.對某些前后具有對稱性的數(shù)列可倒序求和法求其前n項和。
例5.求證:
[解析]設①
把①式右邊倒轉過來得
又由可得②
①+②得
原命題得證。
六、并項求和法
針對一些特殊的數(shù)列,將某些項合并在一起就具有某種特殊的性質(zhì),在數(shù)列求和時,可考慮把這些項放在一起先“配對”求和,然后再求出。
例6. 求和.
[解析]
當n為奇數(shù)時
當n為偶數(shù)時
七、通項分析法
先根據(jù)數(shù)列的結構及特征進行分析,找出數(shù)列的通項及其特征,然后再利用數(shù)列的通項揭示的規(guī)律來求數(shù)列的前n項和。這也是數(shù)列求和不可忽視的一中重要方法。
例7.
[解析]
對于以上的各種方法,大家應注意體會其中所蘊含的分類討論及化歸的數(shù)學思想方法。當然,數(shù)列求和的方法還有很多,大家平時還應多注意總結。endprint