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【天津市2013届高三数学总复习之综合专题:数列求和(教师版)
补充练习:已知二次函数的图象经过坐标原点,其导函数为,数列的前 项和为,点均在函数的图象上。
(1)求数列的通项公式; (2)设,是数列的前项和,求使得对所有都成立的最小正整 数。
6、并项求和法 思路:将摆动数列相邻两项(或若干项)合并成一项(或一组),得到 一个新数列,再利用直接法求这个 新数列的和。一般来说,摆动数列求和的基本模型是。当这个摆动数列
是正负或负正相间时,要对为奇数或偶数进行分类讨论;当这个摆动数
列是正正负负或负负正正或正负正负或负正负正相间时,要对顺次进行
分类讨论。
注:一个数列,若从第2项起,有些项大于其前一项,有些项小于其前 一项,这样的数列叫摆动数列。
例4:求。 解:当为偶数时,设,由得, ; 当为奇数时, 由为偶数的可得,当为奇数时,; 综上,。 注:该结果也可以写成分段函数的形式。 例5:在数列
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。一般地,数列为等差数列,且公差不为0,首项也 不为0,。 常见的通项分解(裂项)如下: ①,(当时,通项裂项后求和是隔项相消的,注意观察剩余项) ;(通项裂项后求和是逐项相消的,剩余的是所裂项的首项和末项) ②; ③等。 例3:求数列的前项和。 解:设(裂项) 则(裂项求和) ==。
。 设,,由通项公式发现这是一个负负正正相间的摆动数列,因此要对顺 次进行分类讨论。 当
,时,
。 注意到
,故有,即; 当
时,,即; 当
时,,即; 当
时,,即; 所以,从而时,有 总之,当时有
,即
。 6、分组求和法
思路:将既非等差,也非等比的数列适当拆分为几个等差、等比或常见 数列,然后分别求和,再将其合并。 例6:数列的前项和,数列满。 (1)证明数列为等比数列; (2)求数列的前项和。 解:(1)由, 两式相减得:, 由定义知是首项为1,公比为2的等比数列。 (2) 等式左、右两边分别相加得: 综合习题: 1、计算(1);(2)。 ;。
数列求和 概述:先分析数列通项的结构特征,再利用数列通项揭示的规律来求数 列的前项和,即求和抓通项。 1、直接(或转化)由等差数列、等比数列的求和公式求和 思路: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:; ②等比数列求和公式:; ③; ④; ⑤。 2、逆序相加法 思路:把数列正着写和倒着写再相加。(即等差数列求和公式的推导过
2、求。 解: 。 3、求。 解:由于(找通项及结构特征) ∴ (分组求和)
=。 4、已知数列满足的值。 解:∵(找通项及特征) (设制分组) (裂项) ∴(分组、裂项求和) 。
程的推广)
例1:设函数的图象上有两点,若,且点的横坐标为。 (1)求证:点的纵坐标为定值,并求出这个定值; (2)若 解:(1)∵,且点的横坐标为, ∴是的中点,且, 由(1)知,
,(1)+(2)得:。 3、错位相减法 思路:设数列是等差数列,是等比数列,则求的前项和可用错位相减 法。 例2:在数列中,,其中。 (1)求数列的通项公式; (2)求数列的前项和。 (1)解:由,,得; 所以为等差数列,其公差为1,首项为0,故, 所以数列的通项公式为。 (2)解:设......① ......② 当时,①式减去②式, 得, ; 这时数列的前项和; 当时,,这时数列的前项和。 综上,当时,数列的前项和; 当时,数列的前项和。 4、裂项相消法 思路:这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用。裂项法的实质是与ຫໍສະໝຸດ 中,,,数列
的前
项和
满足
,且
为 与 的等比中项,。 (1)求 , 的值; (2)求数列 与 的通项公式; (3)设 ,,证明 ,。 解:(1)由题设 ,
,解得 ,由题设 , , 。 (2)将 展开,整理得 ,, 累乘,由(1)并化简得 ,, 上式对也成立, 由题设有 ,所以 ,即
,。 令 ,则 ,即 ,由 得 , 所以 ,即 ,。 (3)证明: