数列求和汇总答案
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 q
q a q na S n n n 例1、已知3
log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x 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 练习:求22222222123456...99100-+-+-+--+的和。
解:2222222212345699100-+-+-+--+ 由等差数列的求和公式得
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2求和:132)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 -+++--=+ 练习: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 2
1}的通项之积 设n n n S 2
226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………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) ∴12
24-+-=n n n S 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3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 x
①+②得(反序相加)
)89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89
∴S =44.52、 求和:2
22
222222222222101109293832921101++++++++++ 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4、求和:⎪⎪⎭⎫ ⎝
⎛+++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛
+n n y x y x y x 11122 ()1,1,0≠≠≠y x x 解:原式=()n x x x x ++++ 32⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++n y y y 1112 =()y
y y x x x n n
1111111-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+-- =n n n n y
y y x x x --+--++1111 练习: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 a a a S n n 将其每一项拆开再重新组合得
)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++
=-n a
a a S n n (分组) 当a =1时,2)13(n n n S n -+==2
)13(n n +(分组求和) 当1≠a 时,2)13(1111n n a a S n n -+--==2)13(11n n a a a n -+--- 练习:求数列•••+•••),21
(,,813,412,211n n 的前n 项和。
解:n n n n n n n n S 2
11)1(21)21212121()321()2
1(81341221132-++=+•••+++++•••+++=++•••+++= 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: 例5求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,1
1,,321,211n n 的前n 项和. 解:设n n n n a n -+=++=11
1(裂项) 则1
1321211+++⋅⋅⋅++++=n n S n (裂项求和) =)1()23()12(n n -++⋅⋅⋅+-+- =11-+n
练习:求13,115,135,163之和。
解:94)911(21)9171()7151()5131()311(21)9171(21)7151(21)5131(21)311(219
7175153131163135115131=-=⎥⎦
⎤⎢⎣⎡-+-+-+-=-+-+-+-=⨯+⨯+⨯+⨯=+++
六、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6、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 +⋅⋅⋅+++
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……
∵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 a
=2002200120001999a a a a +++
=46362616+++++++k k k k a a a a
=5
练习: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
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7、求5,55,555,…,的前n 项和。
解:∵a n =59(10n -1)
∴S n =59(10-1)+59(102-1)+59(103-1)+…+59(10n -1)
=59[(10+102+103+……+10n )-n]
=(10n +1-9n-10)
练习:求数列:1,,,的前n 项和。
解:
=
=
走在路上,挫折是难免的,低潮是必然的,孤独与寂寞是如影随形的;总有被人误解的时候,总有寄人篱下的时候,总有遭人诽谤与暗算的时候。
这些时候,要知道潮涨潮落、波谷波峰的道理,只要你能够耐心等待,受得了折磨,守得住底线,一切都会证明,生活不会抛弃你,命运不会舍弃你。