数列求和的8种常用方法(最全)(1)_最新修正版

巡山小妖精
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2021年02月08日 15:59
最佳经验
本文由作者推荐

写雨的古诗-

2021年2月8日发(作者:交换第一次)



最新修正版





求数列前


n


项和的


8


种常用方法




.


公式法


(


定义法


)




1.



等差数列求和公式:



^^4= na1+ ^d


n


2


'


2


特别地,当前


n

< br>项的个数为奇数时,


=(2k+1)£k4


1

< p>
,即前


n


项和为中间项乘以项数。这个公



式在很多时


候可以简化运算;



2.



等比数列求和公式:



(


1


)


q


=


1





S


n


= na


1




f


1 n


]



(


2


)


qH 1



S


a1


n


=


~q



,特别要注意对公比的讨论


;


1


-q


3.



可转化为等差、等比数列的数列;



4.



常用公式




n


(1)



S


k


=


1


+< /p>


2


+


3


+


L


+


n


=-


n(n


+


1)


1


;



k


-1



2


(2)


n





k


3


1


1)


=


=-n(n


1


1


2


= 1


2



+


2


2



+


2



+


L


+


n


2



=-n(n


+


1)(2n

< p>
+


2


+-


)(n


+


1)



3



(3)


Z



k


3


= 1


3




+


2


3



+


3


3



+


L


+


n


3


=[^!^]


2




;


k


2


n


2


(2k


_


1 ) = 1


+


3


+

< br>5


+


L


+


(2n-1) = n


.


2


k




已知



log


3 X =__


log


,求



X


+


X


2



+


X


3



+


HI


+


x


n



的前



n


项和


.


2


3


_


1 1


解:由



log


3


X =



=


log


3


X


= -log


32=


x =




log


2


3


由等比数列求和公式得


S


n


= X


+


X


2



+


X


3



+


L


+


x


n




x(1-x


n


)_


2


(1



J


2




2




S


n


=1


+


2


+


3


+iit


+


n




4


的最大值


.



1


1


解:易知



S


n =



n(n


+


1)



< /p>


S


n+=



(n


+


1) (n+2)


2


2




f(n)=


-


----


Sn



-----



2


n


(n +32)S


n


n +34n +64





____


1


___



_


1




n +34


+




二当


< /p>


U


n




,即



n=8


时,


(




f( n)


-


¥


)


=


50




max




50


k




6




最新修正版




倒序相加法


:

如果一个数列



a


j


,与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一常数,那么求这个数列的




n


项和即可用倒序相加法。如:等差 数列的前



n


项和即是用此法推导


就是将一个数列倒过



的,



来排列


(


反序


)


,再把它与原数列相加,就可 以得到



n



(



+


a


n< /p>


)


.




3



sin


2


1


°+


sin


^^+


sin



^

< br>十



+


sin

< br>2


88


°+


sin

< p>
2


89


°


的值

< p>


解:设



S =sin


S^


+


sin


2


2Q


+


sin^^


+ …+


sin


2



88°


+


sin


2


89Q


.


....




将①式右边反序得



S =sin


2


89


0 +


sin


2


88


+


■…


+


sin


2


3


° +


sin


2


2


° +


sin


2


1




(


反序


)


又因为



sin X =cos(90°


-x),sin


2


x


+


cos


2


x=1



+


②得



(


反序相加


)


2S =(sin 1


+


cos 1 )


+


(sin 2


+


cos 2)


+

< br>…


+


(sin 89


+


cos 89 )


=


89


••• S


=


44.5


9


9


9


9


9


.


错位相减法


:

适用于差比数列


(


如果



a


j


等差,



b


n



等比,那么



a


n


b


j


叫做差比数列


)


即 把每一项都乘以


的公比


q


,向后错一项 ,再对应同次项相减,即可转化为等比数列求和



女口:等比数 列的前


n


项和就是用此法推导的


.




5


求和:


S


n


=1


+


3x


+


5x


2



+


7x


3


+ …


+


(2n


-


彷心



.............




解:由题可知,



(2 n-1)x< /p>


n


」}的通项是等差数列


b


n


-


1


的通项与等比数列< /p>



x^



的通项 之积





xS


n


=1x


+


3x


2


+


5x


3



+


7x


4


+ …+


(2n


_


1)x


n



..............




(


设制错位


)


①一②得


(1 -x)S


n


=1


+


2x


+


2x


2



+


2x


3



+


2x


4



+ …


+


2x


2



(2




_


〔用


(


错位相减


)


1


_x


n


^


即:


(1-x)S


n


=1


+


2x




-


-------


-(2n- 1)x


n



1 -x


.c


(2n- 1)x


n


*


-(2n


+


1)x

< br>n


+


(1


+

x)


b


n






最新修正版



(1-X)


2



变式求数列


2,



,-


6


3


,


< br>;


牛,



n


项的和


.


2 2


2



2


3



2


n



解:由 题可知,


(



!


的通项是等差数列



2n



的通项与等比数列



{丄}的通项之积



l


2


n



J



、八


C


2



4



6





2n



S


n


=




…+匚


……



2


2


2



2


3



2


n



Is = 2



-


4




-


6


+…




C 5


_ 2


_ 3


_4


_n


4


t


2


2


2


2


2



-


②得,


(1




0/+



+



+


刍+…


+*-



2


3


4



S


2 2 2


2


2



n





S


n


十器




.


裂项相消法


:< /p>




....




.


...




2


n


2


n



2


n



(


设制错位


)


(


错位相减


)




最新修正版



即把每一项都拆成正负两 项,使其正负抵消,只余有限几项,可求和。这是分解与组合思想


(



是为了


更好地合


)


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


.


适用于



:


n


a


其中



a


j


是 各项不为



£


n


H


1


J



0


的等差数列,


c


为常数;部分无理数列 、含阶乘的数列等。其基本方法是



f


(


n


)


.


常见裂项公式:



(1)


1 1 1


n(n


-M


) n n


+


1


1


a


n



= f


(


n


+


1


)


—< /p>



1



=2(2


——


)






=



(


丄—


^L)


(



a


j


的公差为



d


)




n(n


+


k)


k n n


+


k


a


.


£.出



d a


n


a


^


4


a


a






=


2(


7


0


d


< p>
-



).(


根式在分母上 时可考虑利用分母有理化,因式相消求和


)


J


n


+J


n


H


1




11. .


--------


=_




----




--------


];



(3)



n(n

_


1)(n


4


1)


2 n(n


+


1) (n


+


1)(n


+


2)


1




















a


n


2


(2n)



1 1


1



(2n-1)(2n


+


1) =2(2n -1


2n


+


1)




a


n


-(2n


-


1)(2n


+


1)


1 1 1



冇一話;



(


(5


)


a


n


+


2


n


1 _ 2(n


+


1) -n


n(n


+


1)


1


-n(n


+


1)

< br>sin


n


(6


)


i=tan(n


+


1) -tann


2


;


n


1


cosn cos(n


+


1)



-



=




K-


帚話;则


i


(7


)


(8)


n 1


(n


+


1)! ~n! (n


+


1)!


常见放缩公式:



2(


7^


-



)=


~


__



<




<



_:



=< /p>


2(


7


n


-s^


).


2



1



1


1



求数列












的前


n





.




1


+V


2


V


2


+


J


3


V


n


+


J


n


+


1


解:设



a


n


=



:


=


J


n


+


1




j


n




V


n


+V


n


+


1



1 1




H s =


一——


+



----



---


+




Sn




1


+V


i


7


2


+






*0





=(


运< /p>


-#


1)


+


(


J


3 -


(0


)


+



+


(


J


n


+


1


-Ui


)


=


J



n




+


1 -1




J


n


-H


+V


n


J


n


J


n


+V


n




——


(


裂项


)


(


裂项求和


)


求和


S


n





1



3


3



5 5^7


(2n



1)(2 n


+


1)



在数列



a


n




,


a


n


=



,又



b



n




n


+


1 n


+


1


n


+


1





2






n n






n


+


1 n


+


1


n


+


1 2




:


2 1 1


< br>=



+



+



-an


=



-


-


+



--


+ …+



-


=




-


b


n


=


n



n


+



=8(-


-


〒< /p>


)


2 2



, 求数列


t


b


j


的前


n


项的和


.


a


n


2





n .


n


1


(


裂项


)



n n


+


1



最新修正版





2 2



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