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数列求通项与求和总结(精)

数列求和方法等差数列、等比数列的求和是高考常考的内容之一,一般数列求和的基本思想是将其通项变形,化归为等差数列或等比数列的求和问题,或利用代数式的对称性,采用消元等方法来求和.下面我们结合具体实例来研究求和的方法. 一、直接求和法(或公式法)将数列转化为等差或等比数列,直接运用等差或等比数列的前n 项和公式求得. 例1 求2222222212345699100-+-+-+--+L .解:原式22222222(21)(43)(65)(10099)3711199=-+-+-++-=++++L L .由等差数列求和公式,得原式50(3199)50502⨯+==.二、倒序相加法此方法源于等差数列前n 项和公式的推导,目的在于利用与首末两项等距离的两项相加有公因式可提取,以便化简后求和.例2 求222222222222123101102938101++++++++L 的和. 分析:由于数列的第k 项与倒数第k 项的和为常数1,故采用倒序相加法求和.解:设222222222222123101102938101S =++++++++L 则222222222222109811012938101S =++++++++L . 两式相加,得 2111105S S =+++=∴=L ,. 小结:对某些具有对称性的数列,可运用此法. 三、裂项相消法如果一个数列的每一项都能化为两项之差,而前一项的减数恰与后一项的被减数相同,一减一加,中间项全部相消为零,那么原数列的前n 项之和等于第一项的被减数与最末项的减数之差.多用于分母为等差数列的相邻k 项之积,且分子为常数的分式型数列的求和.例3 已知222112(1)(21)6n n n n +++=++L , 求 22222222235721()11212312n n n*+++++∈++++++N L L 的和. 分析:首先将数列的通项公式化简,然后注意到它可写成两项的差,在求和的过程中,中间的项相互抵消了,从而可求出原数列的前n 项和.解:22221216112(1)(1)(21)6n n n a n n n n n n ++===++++++Q L ,11161223(1)111116122311611ln .1n S n n n n n n ⎡⎤∴=+++⎢⎥⨯⨯+⎣⎦⎡⎤⎛⎫⎛⎫=-+-++-⎪ ⎪⎢⎥+⎝⎭⎝⎭⎣⎦⎛⎫=- ⎪+⎝⎭=+L L小结:如果数列{}n a 的通项公式很容易表示成另一个数列{}n b 的相邻两项的差,即1n n n a b b +=-,则有11n n S b b +=-.这种方法就称为裂项相消求和法. 四、错位相减法源于等比数列前n 项和公式的推导,对于形如{}n n a b 的数列,其中{}n a 为等差数列,{}n b 为等比数列,均可用此法.例4 求2335(21)nx x x n x ++++-L 的和.解:当1x ≠时,21122(1)(21)1(1)1n n n x x x n x S x x x-+--=+----;当1x =时,2n S n =.小结:错位相减法的步骤是:①在等式两边同时乘以等比数列{}n b 的公比;②将两个等式相减;③利用等比数列的前n 项和公式求和. 五、分组求和法若数列的通项是若干项的代数和,可将其分成几部分来求. 例5 求数列11111246248162n n ++L ,,,,,L 的前n 项和n S . 分析:此数列的通项公式是1122n n a n +=+,而数列{2}n 是一个等差数列,数列112n +⎧⎫⎨⎬⎩⎭是一个等比数列,故采用分组求和法求解. 解:23411111111(2462)(1)222222n n n S n n n ++⎛⎫=+++++++++=++-⎪⎝⎭L L . 小结:在求和时,一定要认真观察数列的通项公式,如果它能拆分成几项的和,而这些项分别构成等差数列或等比数列,那么我们就用此方法求和.求通项公式的十种方法一、公式法例1 已知数列{}n a 满足1232nn n a a +=+⨯,12a =,求数列{}n a 的通项公式。

解:1232nn n a a +=+⨯两边除以12n +,得113222n n n n a a ++=+,则113222n n n n a a ++-=,故数列{}2nna 是以1222a 11==为首项,以23为公差的等差数列,由等差数列的通项公式,得31(1)22n n a n =+-,所以数列{}n a 的通项公式为31()222nn a n =-。

评注:本题解题的关键是把递推关系式1232nn n a a +=+⨯转化为113222n n n n a a ++-=,说明数列{}2n na 是等差数列,再直接利用等差数列的通项公式求出31(1)22n n a n =+-,进而求出数列{}n a 的通项公式。

二、利用{1(2)1(1)n n S S n S n n a --≥==例2.若n S 和n T 分别表示数列{}n a 和{}n b 的前n 项和,对任意正整数2(1)n a n =-+,34n n T S n -=.求数列{}n b 的通项公式;解:22(1)4231a n a d S n n n n =-+∴=-=-=--Q 23435T S n n n n n ∴=+=--……2分 当1,35811n T b ===--=-时 当2,626 2.1n b T T n b n n n n n ≥=-=--∴=---时……4分练习:1. 已知正项数列{a n },其前n 项和S n 满足10S n =a n 2+5a n +6且a 1,a 3,a 15成等比数列,求数列{a n }的通项a n解: ∵10S n =a n 2+5a n +6, ① ∴10a 1=a 12+5a 1+6,解之得a 1=2或a 1=3 又10S n -1=a n -12+5a n -1+6(n ≥2),②由①-②得 10a n =(a n 2-a n -12)+6(a n -a n -1),即(a n +a n -1)(a n -a n -1-5)=0 ∵a n +a n -1>0 , ∴a n -a n -1=5 (n ≥2)当a 1=3时,a 3=13,a 15=73 a 1, a 3,a 15不成等比数列∴a 1≠3;当a 1=2时, a 3=12, a 15=72, 有 a 32=a 1a 15 , ∴a 1=2, ∴a n =5n -32.(2006年全国卷I )设数列{}n a 的前n 项的和14122333n n n S a +=-⨯+,1,2,3,n =g g g(Ⅰ)求首项1a 与通项n a ;(Ⅱ)设2nn n T S =,1,2,3,n =g g g ,证明:132ni i T =<∑解:(I )21114122333a S a ==-⨯+,解得:12a = ()2111144122333n n n n n n n a S S a a +++++=-=---()11242n n n n a a ++⇒+=+所以数列{}2n n a +是公比为4的等比数列所以:()111224n n n a a -+=+⨯得:42n nn a =- (其中n 为正整数)(II )()()()1114124122242221213333333n n n n n n n n S a +++=-⨯+=--⨯+=-- ()()112323112221212121n n n n n n n n T S ++⎛⎫==⨯=⨯- ⎪----⎝⎭所以: 1113113221212ni n i T +=⎛⎫=⨯-< ⎪--⎝⎭∑ 三、累加法例3 已知数列{}n a 满足11211n n a a n a +=++=,,求数列{}n a 的通项公式。

解:由121n n a a n +=++得121n n a a n +-=+则112322112()()()()[2(1)1][2(2)1](221)(211)12[(1)(2)21](1)1(1)2(1)12(1)(1)1n n n n n a a a a a a a a a a n n n n n n nn n n n ---=-+-++-+-+=-++-+++⨯++⨯++=-+-++++-+-=+-+=-++=L L L 所以数列{}n a 的通项公式为2n a n =。

评注:本题解题的关键是把递推关系式121n n a a n +=++转化为121n n a a n +-=+,进而求出11232211()()()()n n n n a a a a a a a a a ----+-++-+-+L ,即得数列{}n a 的通项公式。

例4 已知数列{}n a 满足112313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。

解:由1231n n n a a +=+⨯+得1231nn n a a +-=⨯+则11232211122112211()()()()(231)(231)(231)(231)32(3333)(1)33(13)2(1)313331331n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a n n n n --------=-+-++-+-+=⨯++⨯+++⨯++⨯++=+++++-+-=+-+-=-+-+=+-L L L所以3 1.nn a n =+-评注:本题解题的关键是把递推关系式1231n n n a a +=+⨯+转化为1231nn n a a +-=⨯+,进而求出11232211()()()()n n n n n a a a a a a a a a a ---=-+-++-+-+L ,即得数列{}n a 的通项公式。

例5已知数列{}n a 满足1132313nn n a a a +=+⨯+=,,求数列{}n a 的通项公式。

解:13231n n n a a +=+⨯+两边除以13n +,得111213333n n n n n a a +++=++, 则111213333n n n n n a a +++-=+,故 112232112232111122122()()()()33333333212121213()()()()3333333332(1)11111()1333333n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a a a a n --------------=-+-+-++-+=+++++++++-=+++++++L L L因此11(13)2(1)2113133133223n n n n na n n ---=++=+--⨯, 则21133.322n n n a n =⨯⨯+⨯-评注:本题解题的关键是把递推关系式13231nn n a a +=+⨯+转化为111213333n n n n n a a +++-=+,进而求出112232*********()()()()333333333n n n n n n n n n n n n a a a a a a a a a -----------+-+-++-+L ,即得数列3n n a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的通项公式,最后再求数列{}n a 的通项公式。

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