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1q时,qqaSnn1)1(1 ① 或qqaaSnn11 ②

当q=1时,1naSn

二、特殊数列求和--常用数列的前n项和:

2)1(321nnn

2)12(531nn

6)12)(1(3212222nnnn

23333]2)1([321nnn

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(1211aaa 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21nk S达到最小值

当n为偶数时,取222nnk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,,101,71,41,11132naaaan

的前n项和

解:设数列的通项为an,前n项和为Sn,

则 )23(11naann

)]23(741[)1111(12naaaSnn

当1a时,232)231(2nnnnnSn

当1a时,2)13(12)231(11111nnaaannaaSnnnnn

三、裂项法:

例5求数列,)1(6,,436,326,216nn前n项和

解:设数列的通项为bn,则)111(6)1(nnnnbn

16)111(6)]111()3121()211[(621nnnnnbbbSnn例6求数列,)1(211,,3211,211n前n项和

解:)2111(2)2)(1(2)1(211nnnnnan

2)2121(2)]2111()4131()3121[(2nnnnnSn

四、错位法: 例7 求数列}21{nn前n项和

解:nnnS21813412211 ①

12121)1(161381241121nnnnnS ②

两式相减:112211)211(21212181412121nnnnnnnS

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(,,10,7,4,1nn前n项和

(当n为奇数时,213nSn;当n为偶数时,23nSn)

2. 求数列}232{3nn前n项和 )2128(3nn

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+……+an1),……

前n项和

;,0nSan时;2)1(,1nnSan时.)1()1(,1,021aaannSann时

七、板书设计(略)

八、课后记: