数列的求和教案
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数列的求和
教学目的:
小结数列求和的常用方法,尤其是要求学生初步掌握用拆项法、裂项法和错位法求一些特殊的数列
教学过程:
一、基本公式:
1.等差数列的前n项和公式:
2)(1nnaanS, 2)1(1dnnnaSn
2.等比数列的前n项和公式:
当1q时,qqaSnn1)1(1 ① 或qqaaSnn11 ②
当q=1时,1naSn
二、特殊数列求和--常用数列的前n项和:
2)1(321nnn
2)12(531nn
6)12)(1(3212222nnnn
23333]2)1([321nnn
例1 设等差数列{an}的前n项和为Sn,且)()21(*2NnaSnn,
求数列{an}的前n项和
解:取n =1,则1)21(1211aaa 又: 2)(1nnaanS 可得:21)21(2)(nnaaan
12)(1*naNnann
2)12(531nnSn
例2 大楼共n层,现每层指定一人,共n人集中到设在第k层的临时会议室开会,问k如何确定能使n位参加人员上、下楼梯所走的路程总和最短(假定相邻两层楼梯长相等)
解:设相邻两层楼梯长为a,则
]2)1([))](21(0)121[(22nnknkaknkaS
当n为奇数时,取21nk S达到最小值
当n为偶数时,取222nnk或 S达到最大值
例3 求和Sn=1×2×3+2×3×4+…+n(n+1)(n+2).
例 因为n(n+1)(n+2)=n3+3n2+2n,则
Sn=13+3×12+2×1+23+3×22+2×2+…n3+3n2+2n
=(13+23…+n3)+3(12+22+…+n2)+2(1+2+…+n)
以上应用了特殊公式和分组求解的方法
二、拆项法(分组求和法): 例4求数列
,)23(1,,101,71,41,11132naaaan
的前n项和
解:设数列的通项为an,前n项和为Sn,
则 )23(11naann
)]23(741[)1111(12naaaSnn
当1a时,232)231(2nnnnnSn
当1a时,2)13(12)231(11111nnaaannaaSnnnnn
三、裂项法:
例5求数列,)1(6,,436,326,216nn前n项和
解:设数列的通项为bn,则)111(6)1(nnnnbn
16)111(6)]111()3121()211[(621nnnnnbbbSnn例6求数列,)1(211,,3211,211n前n项和
解:)2111(2)2)(1(2)1(211nnnnnan
2)2121(2)]2111()4131()3121[(2nnnnnSn
四、错位法: 例7 求数列}21{nn前n项和
解:nnnS21813412211 ①
12121)1(161381241121nnnnnS ②
两式相减:112211)211(21212181412121nnnnnnnS
nnnnnnnS2212)2211(211
五、小结 本节课学习了以下内容:
特殊数列求和、拆项法、裂项法、错位法
六、课后作业:
1. 求数列,)23()1(,,10,7,4,1nn前n项和
(当n为奇数时,213nSn;当n为偶数时,23nSn)
2. 求数列}232{3nn前n项和 )2128(3nn
3. 求和:)12()9798()99100(222222 (5050)
4. 求和:1×4 + 2×5 + 3×6 + ……+ n×(n + 1) )3)5)(1((nnn
5. 求数列1,(1+a),(1+a+a2),……,(1+a+a2+……+an1),……
前n项和
;,0nSan时;2)1(,1nnSan时.)1()1(,1,021aaannSann时
七、板书设计(略)
八、课后记: