数列求和常见法

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2021年02月08日 15:07
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2021年2月8日发(作者:南方大峡谷)


数列求和常见法


































数列是高中代数的重要内容,


数列求 和是数列的重要内容之一。


数列求和是对按照一定


规律排列的数 进行求和。


除了等差数列和等比数列有求和公式外,


大部分数列 的求和都需要


一定的技巧。



常见的方 法有公式法、错位相减法、倒序相加法、分解分组法、裂项法、通项化归、并项求


和等等 。



1.


公式法:




适用题型:直接是等差数列或是等比数列形式的可以直接利用公式求和



等差数列求和公式


:





s



=




n< /p>


n


(


a


1



a


n


)

< p>
2




= n


a



+


1< /p>


n


(


n



1


)


d





2


n



等比数列求和公式:





例如



:已 知数列﹛


解:


s


n


=n


a


(


q=1)





Sn=


1


a


1


(


1



q


)


1



q



(


q



1

< br>)



a


﹜满足

< br>n


1


a


=


1


3


n



1


,


a


n



3



a


n



1


(


n


≥


2


)


,求数列的前


n


项和。



2


2


n



1

< p>
a


1



1



a


2


a


1



3



a


3



a


2



3


……


a


n



a

< p>
n



1



3


所有等式的左边与左边相


加等于右式与右式相加(叠 加法)得


3


a


2


=


n


n


,所以﹛

a


﹜是以


n


3

为首项,以


3


为公比的


2


3


n


n



1


(


1


< br>3


)



3


等比数列,直接应用公式


s


n



2




3


1



3


4


注意:有些题目需要经过转化才能利用公式。



2.


错位相减法(倍差法)





适用题型:适用于通项公式为等差 的一次函数乘以等比的数列形式



,如




{



a< /p>


n


}


、



b



分别是等差数列和等比数列


.


则


s



=



a


b



a


b





a


b














n


n


1


1


2


2


n


n



例如:


解:





2


a


n



3


n



1




T


T


=



2


×


n


b


n



2




+5


×


n< /p>


c


=


a


b



求


c


的前


n


项和


T


n

< p>
n


n


n


n


。



2


1

2


2


+8


×


+5


×


2


3


+………


(


3n-1


)×


+………(3n


-4)


×


2







……… ….


(


1


)



n


n


=












2


×


n


2


2


2


3


2


+(3n-1)


2


n



1


……….(2)



(


1


)-(


2


)得



-


T


n


=



2


×


2


1


+




3


×


2


2


+3


×


2


3


+…………3


×


2


n


-


(3n-1)


2


n



1


从第二项起


到倒数第二项这(n-1)项正好是以2为公比的等比数列,共


n-1


项可以利用公式化简



即


< /p>


-


T


=2×


n< /p>


2


1


+3×


4< /p>



(


1



2


)


1


< p>
2


n



1


-(3n-1)


2


n



1



整理,得



T


=8+(3n-4)


n

< br>2


n



1


.



注意:在错位相减后要数准形成的等比数列的项数。



3.


裂项法




适用于通项公式是分式形式的,


可以把一项拆成两个或多个的差 的形式,


然后进行累加


抵消中间的许多项。


常用公式:



(


1


)


1


1

1





n


(


n



1< /p>


)


n


n



1


1


1


1

< p>
1



(



)




n

(


n



k


)


k


n


n


< /p>


k


1


1


1


1



(


< p>
)



(


2


n



1


)(

< br>2


n



1


)


2


2


n



1


2


n



1


(


2


)


(3)




(4)< /p>


1


1


1


1



(



)

< p>


(


n



1


)(


n


< br>2


)(


n


3


)


2


(


n



1


)(


n



2


)


(


n



2


)(


n



3


)

< p>
(


5


)




1


a



b



1


(


a



b


)




a



b



例:



求数列



1


n


(


n< /p>



1


)



的前


n


项和


.





解:< /p>


a


=


n


1


1


1



< p>
(裂项)






n


(


n



1


)


n


n



1


1


1


1


1


1

< br>1


1


1


n



=1-


=
















n



1


n



1


2

< br>2


3


3


4


n


n



1


则



Sn



=




1



注意:


数列每一项拆为两项,首尾相消或 隔项相消,无限项化为有限项,余下的项首尾


前后呼应,


即前面 剩正项则后面剩负项,



前面剩负项则后面剩正项,



前后剩项个数一致。



4.


倒序相加法


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,



s



a



a



a



< /p>



a


n


1


2


3


n


< p>
1



a


n













































s



a



a


n


n


n



1




< br>a


3



a


2



a


1




















上下相加



得到


2


s



即


n


s


= < /p>


n


(


a



a


)


n


1

< p>
n


2


。




5.


分解分组法


适用数列表面看既不是等差数列,


也不是等比数列,


但将这 类数列适当分组,


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


.





3


9


25< /p>


65



,



,


,


……前


n


项的和。



2


4


8


16


1


1


1


1


解:此数列可化为


1+



,


2+



,


3+



,


4+


……



2


4


8


16< /p>


例如:



求



通项公式







a


n



n



1


2


n



∴


s


n



1

< br>


2



3




n



n


(


1



n


)



2


1


1


1



2




n



2


2


2







=


1


1


(< /p>


1



n


)


2


2


1


< p>
1


2


=


n


(


1



n

< br>)


1


+


(

1



n


)



2


2


注意:准确把握等比数列的公比、 等差数列的公差,及项数。



6.


通项化归



适用于数列通项公式没先将通项公式进行化简,再进行求和。






例如: 求数列


1


,


1+2

,


1+2+4


,


1+2+4+8, ……


的前


n


项和。此时先将

< p>



a


n


求出


< /p>


即


a


n



2



2


< p>
2




2


1


2


0


1

2


n



1


=


1



2


n


1



2



2



1


再利用分组 求和法求和。



n


n

< br>即


s


n



2



1



2



1




2



1



n


2


(


1



2


)


1

< br>


2



n



2


n



1



2



n



注意:准确把握通项时的项数及分组求和时的项数。



7.


并项求和:




适用于相邻几项合并后形成等差,等比或常数的数列。



例如:


1-2+3-4+5-6+


……


+99-100 =


(


1-2


)


+


(


3-4


)


+


……


(99-100)= 50


注意:


此数列可视为两个等差数列,

但运算量大,


用并项求和轻而易举就解决了。


运算时注


意项数的奇偶,是否都能并成一组还是有剩项。



8


周期数列求和


适用于具有周期性的数列,


求出一个周期内各项的和,


及一 个周期内各项分别是什么再求和。


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