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 3、 )1(211+==∑=n n k S n
k n 4、)12)(1(6112++==∑=n n n k S n k n [
[∴当8
-n ,即n =8时,50)(max =n f 题1.等比数列的前n项和S n=2n-1,则=
题2.若12+22+…+(n -1)2=an 3+bn 2+cn ,则a =,b =,c =
.
解:原式=答案:
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3]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) n n 1432-∴[例4]2
练习题1已知,求数列{答案:
练习题2的前n 项和为____
答案:
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5]求证:n n n n n n
n C n C C C 2)1()12(53210+=++⋅⋅⋅+++
证明:设n n n n n n C n C C C S )12(53210++⋅⋅⋅+++=…………………………..①
把①式右边倒转过来得
0113)12()12(n n n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-(反序)
又由m n n m n C C -=可得
n n n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-1103)12()12(…………..……..②
①+②得n n n n n n n n n C C C C n S 2)1(2))(22(2110⋅+=++⋅⋅⋅+++=-(反序相加)
[例6]求S ①+∴S 题1已知函数
(1)证明:;(2)求的值解:(1(2)利用第(1)小题已经证明的结论可知,
两式相加得:
所以. 练习、求值:
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7]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,
)13(n n n S n -+==)13(n n +(分组求和) [例8]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)
n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (3)1
11)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(11,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=-则 (7))11(1))((1C
An B An B C C An B An a n +-+-=++= (8
)n a ==[例9]求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,3
21
,211n n 的前n 项和.
[例 ∴b n =1(8[例11]求证: 1
sin 89cos 88cos 2cos 1cos 1cos 0cos 2=+⋅⋅⋅++ 解:设
89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S ∵
n n n n tan )1tan()
1cos(cos 1sin -+=+(裂项) ∴ 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=
S (裂项求和) =]}88tan 89[tan )2tan 3(tan )1tan 2(tan )0tan 1{(tan 1
sin 1 -+-+-+-
=)0tan 89(tan 1sin 1 -=
1cot 1sin 1⋅= 1sin 1cos 2 ∴ 原等式成立
练习题1. 答案:.
练习题2
答案:[例=0 [例13]665646362616++++++k k k k k k ∴ 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
[例14]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+⋅⋅⋅++
练习题1设=答案:2练习题2A .1B .解:对前=
答案:练习题3A .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15]求
1
1111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++之和. 解:由于)110(9199999111111
1-=⋅⋅⋅⨯=⋅⋅⋅k k k
个个(找通项及特征) ∴
11111111111个n ⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+++ =)110(9
1)110(91)110(91)110(91321-+⋅⋅⋅+-+-+-n (分组求和)
=)1111(91)10101010(911
321 个n n +⋅⋅⋅+++-+⋅⋅⋅+++ =9
110)110(1091n n ---⋅ =)91010(81
11n n --+ [例16]已知数列{a n }:∑∞=+-+++=1
1))(1(,)3)(1(8n n n n a a n n n a 求的值.
=3
13 1.2.(1)3.数列n ⑵设||||||21n n a a a S +++= ,求n S ;
说明:本资料适用于高三总复习,也适用于高一“数列”一章的学习。