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数列求和专题(裂项相消)

数列求和专题复习
一、公式法
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
3.常见数列求和公式:
)1(211+==∑=n n k S n
k n ;)12)(1(6112++==∑=n n n k S n k n ;2
1
3)]1(21[+==∑=n n k S n
k n
例1:已知3
log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n
x x x x 32的前n 项和.
例2:设n S n +⋅⋅⋅+++=321,+∈N n ,求1
)32()(++=
n n
S n S n f 的最大值.
二、倒序相加法
似于等差数列的前n 项和的公式的推导方法。

如果一个数列{}n a ,与首末两项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用正序写和与倒序写和的两个和式相加,就得到一个常数列的和。

这一种求和的方法称为倒序相加法.
例3:求ο
ο
ο
ο
ο
89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 2
2
2
2
2++⋅⋅⋅+++的值
例4:求2222
2
2222222123101102938101
++++++++L 的和.
变式1:已知函数()
x
f x =
(1)证明:()()11f x f x +-=;(2)求128910101010f f f f ⎛⎫
⎛⎫⎛⎫⎛⎫
++++
⎪ ⎪ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭
L 的值.
三、裂项相消法
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:
(1))()1(n f n f a n -+= (2)οοο
οο
n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (3)1
1
1)1(1+-=+=n n n n a n (4))121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=
n n n n n a n (5)])
2)(1(1
)1(1[21)2)(1(1++-+=++=
n n n n n n n a n
(6) n
n
n n n n n n S n n n n n n n n n a 2)1(1
1,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=
-则 例5:求数列
⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,1
1,
,3
21,
2
11n n 的前n 项和.
例6:在数列{}n a 中,1
1211++
⋅⋅⋅++++=
n n
n n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{}n b 的前n 项的和.
变式1:求证:ο
ο
οοοοοο1
sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++
四、q 倍错位相减法
类似于等比数列的前n 项和的公式的推导方法.若数列各项是由一个等差数列和一个等比数列对应项相乘得到,即数列是一个“差·比”数列,则采用错位相减法.
若n n n c b a ⋅=,其中{}n b 是等差数列,{}n c 是公比为q 等比数列,令 112211n n n n n S b c b c b c b c --=++++L
则n qS = 122311n n n n b c b c b c b c -+++++L 两式相减并整理即得
例7:求和:1
32)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S
例8:求数列
⋅⋅⋅⋅⋅⋅,2
2,,26,24,2232n n
前n 项的和.
五、分组求和法
有一类数列,它既不是等差数列,也不是等比数列.若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比数列或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.
例9:求和:()()()()
123235435635235n n S n ----=-⨯+-⨯+-⨯++-⨯L
例10:求数列{})12)(1(++n n n 的前n 项和.
课后巩固:
1.等比数列{}n a 的前n 项和12-=n n S ,则2
232221n
a a a a ++++Λ=______________. 2.设1357(1)(21)n n S n =-+-+-+--L ,则n S =_______________. 3.
111
1447(32)(31)
n n +++=⨯⨯-⨯+L . 4.
1111
...243546(1)(3)
n n ++++⋅⋅⋅++= .
5.数列2211,(12),(122),,(1222),n -+++++++L L L 的通项公式n a = ,前n 项和n S = .
6.
;,2
1
2,,25,23,2132ΛΛn n -的前n 项和为 . 7.数列{}n a 满足:11=a ,且对任意的N n m ∈,*
都有:mn a a a n m n m ++=+,则
=++++2008
3211
111a a a a Λ ( ) A.
2009
4016
B.
2009
2008
C.
1004
2007
D.
2008
2007
8.数列{}n a 、{}n b 都是公差为1的等差数列,若其首项满足511=+b a ,,11b a >且N b a ∈11,,则数列{n b a }
前10项的和等于( )
A .100
B .85
C .70
D .55
9.设n n m ⋅-+⋅⋅⋅+⨯+⨯+⨯=)1(433221,则m 等于( )
A.3)1(2-n n
B.)4(21+n n
C.)5(21+n n
D.)7(2
1+n n
10.若n S n n ⋅-+⋅⋅⋅+-+-=-1
)1(4321,则503317S S S ++等于( )
A.1
B.-1
C.0
D.2
11.设{}n a 为等比数列,{}n b 为等差数列,且n n n b a c b +==,01,若数列{}n c 是1,1,2,…,则{}n c 的前10 项和为( )
A.978
B.557
C.467
D.979
12.22222212979899100-+⋅⋅⋅+-+-的值是( )
A.5000
B.5050
C.10100
D.20200
13.已知数列{}n a 的首项31=a ,通项nq p a n
n +=2(
+∈N n ,p ,q 为常数),且1a ,4a ,5
a 成等差数
列.求:
(1)p ,q 的值;(2)数列{}n a 前n 项和n S 的公式.
14.设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,且244S S =,122+=n n a a . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)若数列{}n b 满足n n n a b a b a b 2
1
12211-=+⋅⋅⋅++,+∈N n ,求{}n b 的前n 项和n T .
15.已知等差数列{}n a 是递增数列,且满足1574=⋅a a ,883=+a a . (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)令)2(911≥=
-n a a b n
n n ,3
1
1=
b ,求数列{}n b 的前n 项和n S .
16.已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且12-=n n a S ;数列{}n b 满足),2(11+--∈≥=-N n n b b b b n n n n ,
11=b .
(1)求数列{}n a ,{}n b 的通项公式;(2)求数列⎭
⎬⎫
⎩⎨
⎧n n b a 的前n 项和n T .
17.在等比数列{}n a 中,01>a ,+∈N n ,且82
3=-a a ,又1a ,5a 的等比中项为16.
(1)求数列{}n a 的通项公式;
(2)设n n a b 4log =,数列{}n b 的前n 项和为n S ,是否存在正整数k ,使得k S S S S n
<+⋅⋅⋅+++1
111321对任意
+∈N n 恒成立.若存在,求出正整数k 的最小值;不存在,请说明理由.。

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