数列求和之公式法
- 格式:docx
- 大小:483.83 KB
- 文档页数:4
数列求和公式七个方法数列求和是数学中的一个重要概念,常用于计算数列中各项之和。
数列求和公式有多种方法,下面将介绍七种常见的求和公式方法。
方法一:等差数列求和公式等差数列是指数列中每一项与前一项之差都相等的数列。
等差数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。
等差数列求和公式为Sn=n(a1+an)/2,其中Sn表示数列的和,a1表示首项,an表示末项,n表示项数。
方法二:等比数列求和公式等比数列是指数列中每一项与前一项之比都相等的数列。
等比数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。
等比数列求和公式为Sn=a1(1-q^n)/(1-q),其中Sn表示数列的和,a1表示首项,q表示公比,n表示项数。
方法三:斐波那契数列求和公式斐波那契数列是指数列中每一项都是前两项之和的数列。
斐波那契数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。
斐波那契数列求和公式为Sn=f(n+2)-1,其中Sn表示数列的和,f表示斐波那契数列。
方法四:调和数列求和公式调和数列是指数列中每一项的倒数是一个调和级数的一项。
调和数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。
调和数列求和公式为Sn=1+1/2+1/3+...+1/n,即Sn=Hn,其中Hn表示调和级数的n项和。
方法五:等差数列求和差分公式通过差分公式,我们可以得到等差数列的求和公式。
差分公式是指数列中相邻两项之差等于同一个常数d。
等差数列求和差分公式为Sn=[(a1+an)/2]n,其中Sn表示数列的和,a1表示首项,an表示末项,n表示项数。
方法六:等比数列求和差分公式通过差分公式,我们可以得到等比数列的求和公式。
差分公式是指数列中相邻两项之比等于同一个常数q。
等比数列求和差分公式为Sn=a1(1-q^n)/(1-q),其中Sn表示数列的和,a1表示首项,q表示公比,n表示项数。
方法七:等差数列求和公式(倍差法)倍差法是一种基于等差数列的求和方法。
数列的求和方法和应用类型
数列的求和方法有以下几种:
1. 公式法:对于某些特定的数列,可以通过公式来快速求出前n 项的和,如等差数列、等比数列、斐波那契数列等。
2. 通项公式法:对于某些数列,可以求出通项公式,然后利用
通项公式求和。
例如,斐波那契数列的通项公式为:Fn = (1/√5) {[(1+√5)/2]^n - [(1-√5)/2]^n},其中n为正整数。
3. 递归公式法:对于一些数列,可以通过递归公式来求和。
例如,斐波那契数列可以通过递归公式F(n) = F(n-1) + F(n-2)来求和。
4. 分段求和法:对于复杂的数列,可以将其分为多个子数列,
然后分别求和,最后将子数列的和相加。
例如,把1,2,3,2,1,2,3,4,3,2,1,2看成三个数列1,2,3;2,1,2,3;4,3,2,1,2,再分别求和,最后相加得到数列的总和。
5. 数学归纳法:对于一些数列,可以通过数学归纳法来证明其
求和公式。
例如,对于等差数列,利用数学归纳法可以证明其求和公
式为:S(n) = n(a1+an)/2,其中a1为首项,an为末项,n为项数。
数列的应用类型有以下几种:
1. 统计应用:数列可用于数据的统计分析,如平均数、中位数、众数等。
2. 财务应用:数列可用于计算财务问题,如年金、现值、未来
值等。
3. 优化应用:数列可用于优化问题,如最小化损失、最大化利
润等。
4. 排列和组合应用:数列可用于计算排列和组合,如阶乘、组
合数等。
5. 数学和物理应用:数列可用于解决各种数学和物理问题,如
红利问题、运动问题等。
数列专题 数列求和常用方法一、公式法例1在数列{a n }中,2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),且a 2=10,a 5=-5.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 的最大值.解: (1)因为2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),所以a n +1-a n =a n -a n -1(n ≥2),所以数列{a n }为等差数列,设首项为a 1,公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2=a 1+d =10,a 5=a 1+4d =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=15,d =-5, 所以a n =a 1+(n -1)d =15-5(n -1)=-5n +20.(2)由(1)可知S n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n =-52n 2+352n ,因为对称轴n =72, 所以当n =3或4时,S n 取得最大值为S 3=S 4=30. 跟踪练习1、已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (1)求{a n }的通项公式; (2)求b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 1=1,a 2+a 4=10, 所以2a 1+4d =10, 解得d =2. 所以a n =2n -1.(2)设等比数列{b n }的公比为q . 因为b 2b 4=a 5, 所以b 1q ·b 1q 3=9. 又b 1=1,所以q 2=3.所以b 2n -1=b 1q 2n -2=3n -1.则b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1=1+3+32+…+3n -1=3n -12.二、分组转化法例2、已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 5=20,a 3是a 2,a 5的等比中项,数列{b n }满足对任意的n ∈N *,S n +b n =2n 2.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设c n ={b n −n 2,n 为偶数2a n,n 为奇数,求数列{c n }的前2n 项的和T 2n .解:(1)设数列{a n }的公差为d ,由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =20,(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+4d ),化简得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =4,a 1d =0, 因为d ≠0,所以a 1=0,d =2,所以a n =2n -2(n ∈N *),S n =n 2-n ,n ∈N *, 因为S n +b n =2n 2,所以b n =n 2+n (n ∈N *).(2)由(1)知,c n ={b n −n 2,n 为偶数2a n ,n 为奇数=⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数,4n -1,n 为奇数,所以T 2n =c 1+c 2+c 3+c 4+…+c 2n -1+c 2n =(2+4+…+2n )+(40+42+…+42n -2) =n (2+2n )2+1-16n 1-16=n (n +1)+115(16n -1).跟踪练习1、已知在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,且a 3=5,S 7=49. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =2n a+a n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,且T n ≥1 000,求n 的取值范围. 解 (1)由等差数列性质知,S 7=7a 4=49,则a 4=7, 故公差d =a 4-a 3=7-5=2, 故a n =a 3+(n -3)d =2n -1.(2)由(1)知b n =22n -1+2n -1, T n =21+1+23+3+…+22n -1+2n -1 =21+23+…+22n -1+(1+3+…+2n -1) =21-22n +11-4+n (1+2n -1)2=22n +13+n 2-23.易知T n 单调递增,且T 5=707<1 000,T 6=2 766>1 000, 故T n ≥1 000,解得n ≥6,n ∈N *.三、并项求和法例3、已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=9,S 5=25. (1)求数列{a n }的通项公式及S n ;(2)设b n =(-1)n S n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设数列{a n }的公差为d ,由S 5=5a 3=25得a 3=a 1+2d =5, 又a 5=9=a 1+4d ,所以d =2,a 1=1, 所以a n =2n -1,S n =n (1+2n -1)2=n 2.(2)结合(1)知b n =(-1)n n 2,当n 为偶数时, T n =(b 1+b 2)+(b 3+b 4)+(b 5+b 6)+…+(b n -1+b n )=(-12+22)+(-32+42)+(-52+62)+…+[-(n -1)2+n 2]=(2-1)(2+1)+(4-3)(4+3)+(6-5)(6+5)+…+[n -(n -1)][n +(n -1)] =1+2+3+…+n =n (n +1)2.当n 为奇数时,n -1为偶数, T n =T n -1+(-1)n·n 2=(n -1)n 2-n 2=-n (n +1)2. 综上可知,T n =(-1)n n (n +1)2.四、裂项相消法例4、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =3a n -3(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =1log 3a n ·log 3a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)当n =1时,2a 1=3a 1-3,解得a 1=3;当n ≥2时,2a n =2S n -2S n -1=3a n -3-3a n -1+3=3a n -3a n -1,得a n =3a n -1, 因为a n ≠0,所以a na n -1=3,因为a 1=3, 所以数列{a n }是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a n =3n . (2)因为log 3a n =log 33n =n ,所以b n =1log 3a n ·log 3a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以数列{b n }的前n 项和T n =⎝⎛⎭⎫11-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=nn +1. 跟踪练习1、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -1,数列{b n }是等差数列,且b 1=a 1,b 6=a 5.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)若c n =1b n b n +1,记数列{c n }的前n 项和为T n ,证明:3T n <1.解: (1)由S n =2a n -1,可得n =1时,a 1=2a 1-1,解得a 1=1;n ≥2时,S n -1=2a n -1-1,又S n =2a n -1,两式相减可得a n =S n -S n -1=2a n -1-2a n -1+1,即有a n =2a n -1,所以数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,所以a n =2n -1.设等差数列{b n }的公差为d ,且b 1=a 1=1,b 6=a 5=16,可得d =b 6-b 16-1=3,所以b n =1+3(n -1)=3n -2.(2)证明:c n =1b n b n +1=1(3n -2)(3n +1)=13⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1,所以T n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14+14-17+17-110+…+13n -2-13n +1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n +1<13,则3T n <1.2、设{a n }是各项都为正数的单调递增数列,已知a 1=4,且a n 满足关系式:a n +1+a n =4+2a n +1a n ,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =1a n -1,求数列{b n }的前n 项和S n .解 (1)因为a n +1+a n =4+2a n +1a n ,n ∈N *,所以a n +1+a n -2a n +1a n =4,即(a n +1-a n )2=4,又{a n }是各项为正数的单调递增数列, 所以a n +1-a n =2,又a 1=2,所以{a n }是首项为2,公差为2的等差数列, 所以a n =2+2(n -1)=2n ,所以a n =4n 2.(2)b n =1a n -1=14n 2-1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,所以S n =b 1+b 2+…+b n =12⎝⎛⎭⎫1-13+12⎝⎛⎭⎫13-15+…+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n2n +1.3、已知数列{a n }满足:a 1=2,a n +1=a n +2n . (1)求{a n }的通项公式; (2)若b n =log 2a n ,T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1,求T n . 解 (1)由已知得a n +1-a n =2n ,当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+2+22+…+2n -1=2+2(1-2n -1)1-2=2n .又a 1=2,也满足上式,故a n =2n . (2)由(1)可知,b n =log 2a n =n , 1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1,故T n =nn +1.五、错位相减法例5、在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n -2a n a n +1. (1)求{a n }的通项公式;(2)若b n =3na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)∵a 1=1,a n +1=a n -2a n a n +1,∴a n ≠0,∴1a n =1a n +1-2⇒1a n +1-1a n =2,又∵1a 1=1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,2为公差的等差数列, ∴1a n =1+2(n -1)=2n -1,∴a n =12n -1(n ∈N *). (2)由(1)知:b n =(2n -1)×3n ,∴S n =1×3+3×32+5×33+7×34+…+(2n -1)×3n , 3S n =1×32+3×33+5×34+7×35+…+(2n -1)×3n +1,两式相减得-2S n =3+2×32+2×33+2×34+…+2×3n -(2n -1)×3n +1 =3+2(32+33+34+…+3n )-(2n -1)×3n +1 =3+2×32(1-3n -1)1-3-(2n -1)×3n +1=3+3n +1-9-(2n -1)×3n +1=2(1-n )×3n +1-6 ∴S n =(n -1)×3n +1+3. 跟踪练习1、已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n +n -1.(1)证明:数列{a n +n }是等比数列并求数列{a n }的前n 项和S n ; (2)设b n =(2n -1)·(a n +n ),求数列{b n }的前n 项和T n .解: (1)因为a n +1=2a n +n -1,所以a n +1+(n +1)=2a n +2n ,即a n +1+(n +1)a n +n=2,又a 1+1=2,所以数列{a n +n }是以2为首项2为公比的等比数列, 则a n +n =2·2n -1=2n ,故a n =2n -n ,所以S n =(2+22+…+2n )-(1+2+…+n )=2·(1-2n )1-2-n (1+n )2=2n +1-2-n (1+n )2.(2)由(1)得,b n =(2n -1)·(a n +n )=(2n -1)·2n , 则T n =2+3×22+5×23+…+(2n -1)·2n ,①2T n =22+3×23+5×24+…+(2n -3)·2n +(2n -1)·2n +1,②①-②得-T n =2+2×22+2×23+…+2×2n -(2n -1)·2n +1=2×(2+22+…+2n )-2-(2n -1)·2n +1=-(2n -3)·2n +1-6,所以T n =(2n -3)·2n +1+6.2、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,对任意正整数n ,均有S n +1=3S n -2n +2成立,a 1=2.(1)求证:数列{a n -1}为等比数列,并求{a n }的通项公式; (2)设b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)当n ≥2时,S n =3S n -1-2(n -1)+2,又S n +1=3S n -2n +2, 两式相减可得S n +1-S n =3S n -3S n -1-2,即a n +1=3a n -2, 即有a n +1-1=3(a n -1),令n =1,可得a 1+a 2=3a 1,解得a 2=2a 1=4,也符合a n +1-1=3(a n -1), 则数列{a n -1}是首项为1,公比为3的等比数列, 则a n -1=3n -1,故a n =1+3n -1. (2)由(1)知b n =na n =n +n ·3n -1,则T n =(1+2+…+n )+(1·30+2·31+3·32+…+n ·3n -1), 设M n =1·30+2·31+3·32+…+n ·3n -1, 3M n =1·3+2·32+3·33+…+n ·3n ,两式相减可得-2M n =1+3+32+…+3n -1-n ·3n =1-3n1-3-n ·3n , 化简可得M n =(2n -1)·3n +14.所以T n =12n (n +1)+(2n -1)·3n +14.3、设{a n }是公比不为1的等比数列,a 1为a 2,a 3的等差中项. (1)求{a n }的公比;(2)若a 1=1,求数列{na n }的前n 项和. 解 (1)设{a n }的公比为q , ∵a 1为a 2,a 3的等差中项, ∴2a 1=a 2+a 3=a 1q +a 1q 2,a 1≠0, ∴q 2+q -2=0, ∵q ≠1,∴q =-2.(2)设{na n }的前n 项和为S n , a 1=1,a n =(-2)n -1,S n =1×1+2×(-2)+3×(-2)2+…+n (-2)n -1,①-2S n =1×(-2)+2×(-2)2+3×(-2)3+…+(n -1)·(-2)n -1+n (-2)n ,② ①-②得,3S n =1+(-2)+(-2)2+…+(-2)n -1-n (-2)n =1-(-2)n 1-(-2)-n (-2)n =1-(1+3n )(-2)n3,∴S n =1-(1+3n )(-2)n9,n ∈N *.4、设数列{a n }满足a 1=3,a n +1=3a n -4n . (1)计算a 2,a 3,猜想{a n }的通项公式; (2)求数列{2n a n }的前n 项和S n .解 (1)由题意可得a 2=3a 1-4=9-4=5, a 3=3a 2-8=15-8=7,由数列{a n }的前三项可猜想数列{a n }是以3为首项,2为公差的等差数列,即a n =2n +1. (2)由(1)可知,a n ·2n =(2n +1)·2n ,S n =3×2+5×22+7×23+…+(2n -1)·2n -1+(2n +1)·2n ,①2S n =3×22+5×23+7×24+…+(2n -1)·2n +(2n +1)·2n +1,② 由①-②得,-S n =6+2×(22+23+…+2n )-(2n +1)·2n +1 =6+2×22×(1-2n -1)1-2-(2n +1)·2n +1=(1-2n )·2n +1-2, 即S n =(2n -1)·2n +1+2.5、已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2. (1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)若b n =a n ·2n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求使T n >2 022的最小的正整数n 的值. 解 (1)当n ≥2时,由a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2, 得a 2n =2S n -1+n -1+1,两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1, 即a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2.∵{a n }是正项数列,∴a n +1=a n +1. 当n =1时,a 22=2a 1+2=4, ∴a 1=1,∴a 2-a 1=1,∴数列{a n }是以a 1=1为首项,1为公差的等差数列,∴a n =n . (2)由(1)知b n =a n ·2n =n ·2n ,∴T n =1×21+2×22+3×23+…+n ·2n , 2T n =1×22+2×23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1, 两式相减得-T n =2·(1-2n )1-2-n ·2n +1=(1-n )2n +1-2, ∴T n =(n -1)2n +1+2.∴T n -T n -1=n ·2n >0, ∴T n 单调递增.当n =7时,T 7=6×28+2=1 538<2 022, 当n =8时,T 8=7×29+2=3 586>2 022, ∴使T n >2 022的最小的正整数n 的值为8.6、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-94,且4S n +1=3S n -9(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足3b n +(n -4)a n =0(n ∈N *),记{b n }的前n 项和为T n .若T n ≤λb n ,对任意n ∈N *恒成立,求实数λ的取值范围.解 (1)因为4S n +1=3S n -9,所以当n ≥2时,4S n =3S n -1-9,两式相减可得4a n +1=3a n ,即a n +1a n =34.当n =1时,4S 2=4⎝⎛⎭⎫-94+a 2=-274-9,解得a 2=-2716, 所以a 2a 1=34.所以数列{a n }是首项为-94,公比为34的等比数列,所以a n =-94×⎝⎛⎭⎫34n -1=-3n+14n .(2)因为3b n +(n -4)a n =0, 所以b n =(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n.所以T n =-3×34-2×⎝⎛⎭⎫342-1×⎝⎛⎭⎫343+0×⎝⎛⎭⎫344+…+(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n ,① 且34T n =-3×⎝⎛⎭⎫342-2×⎝⎛⎭⎫343-1×⎝⎛⎭⎫344+0×⎝⎛⎭⎫345+…+(n -5)×⎝⎛⎭⎫34n +(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n +1,② ①-②得14T n =-3×34+⎝⎛⎭⎫342+⎝⎛⎭⎫343+…+⎝⎛⎭⎫34n -(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n +1 =-94+916⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫34n -11-34-(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n +1 =-n ×⎝⎛⎭⎫34n +1,所以T n =-4n ×⎝⎛⎭⎫34n +1.因为T n ≤λb n 对任意n ∈N *恒成立,所以-4n ×⎝⎛⎭⎫34n +1≤λ⎣⎡⎦⎤(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n 恒成立,即-3n ≤λ(n -4)恒成立, 当n <4时,λ≤-3n n -4=-3-12n -4,此时λ≤1; 当n =4时,-12≤0恒成立,当n >4时,λ≥-3n n -4=-3-12n -4,此时λ≥-3. 所以-3≤λ≤1.。
数列求和的常用方法一、公式法1、 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 qq a q na S n nn例1、设{}n a 是公比大于1的等比数列,n S 为数列{}n a 的前n 项和.已知37S =,且123334a a a ++,,构成等差数列.(1)求数列{}n a 的等差数列.(2)令31ln 12n n b a n +==,,,,求数列{}n b 的前n 项和T .二、倒序相加法若和式中到首尾距离相等的两项和有其共性或数列的通项与组合数相关联,则常可考虑选用倒序相加法,发挥其共性的作用求和(这也是等差数列前n 和公式的推导方法).例2、设函数222)(+=x x x f 的图象上有两点P 1(x 1, y 1)、P 2(x 2, y 2),若)(2121OP OP +=且点P 的横坐标为21. (I )求证:P 点的纵坐标为定值,并求出这个定值;(II )若;求,),()3()2()1(*n n S N n nn f nf nf nf S ∈+⋯+++=三、裂项相消法:如果数列的通项可“分裂成两项差”的形式,且相邻项分裂后相关联,那么常选用裂项相消法求和.常用裂项形式有:(1)n n n n -+=++111(2)111=- (3)])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=++n n n n n n n若数列}{n a 为等差数列,0≠n a ,公差0≠d ,)11(11,11111111++++++-=∴=-=-n n n n n n n n n n n n a a d a a a a d a a a a a a则数列}1{1+n n a a 的前n 项和)11(1)11(1)11(113221+-++-+-=n n n a a d a a d a a d S111111111)11(1++++=-⋅=-=n n n n a a na a a a d a a d 。
数列求和常用方法一、公式法1、等差数列求和公式:2)1(2)(11d n n na a a n S n n -+=+= 2、等比数列求和公式:1,11)1(1,111≠⎪⎩⎪⎨⎧--=--==q q q a a q q a q na S n n n 3、2)1(321+=+⋅⋅⋅+++n n n 4、)12)(1(613212222++=+⋅⋅⋅+++n n n n 5、23333)1(21321⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=++++n n n 例1:已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和.例2:设Sn =1+2+3+…+n,n ∈N*,求1)32()(++=n n S n S n f 的最大值.二、倒序相加法:如果一个数列}{n a 满足与首末两项等“距离”的两项的和相等(或等于同一常数),那么这个数列的前n 项和,可以用倒序相加法。
例3:求o o o o o 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值。
例4:求222222222222110108339221011++⋅⋅⋅++++++的和。
三、裂项相消法:把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以互相抵消,从而求得其和。
例5:求数列⋅⋅⋅+⋅⋅⋅⨯⨯⨯,)2(1,,531,421,311n n 的前n 项和。
例6:求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和。
四、分组求和法:一个数列的通项公式是由几个等差或等比或可求和的数列的通项公式组成,求和时可用分组求和法,分别求和而后相加。
例7:求数列⋅⋅⋅+⋅⋅⋅+,212,,1616,814,4121n n 的前n 项和。
例8:求数列⋅⋅⋅-+⋅⋅⋅+++-,231,,71,41,1112n a a a n 的前n 项和。
五、并项求和法:一个数列的前n 项和中,若项与项之间能两两结合求解,则称之为并项求和。
数列求和的方法1. 公式法(1)等差数列、等比数列公式(2)重要公式:1+2+…+n=21n(n+1); 12+22+…+n 2=61n(n+1)(2n+1); 13+23+…+n 3=(1+2+…+n)2=41n 2(n+1)2; 若数列{}n a 是公差为12的等差数列,其前100项和为145,则13599a a a a ++++ 的值为2. 倒序相加法S n 表示从第一项依次到第n 项的和,然后又将S n 表示成第n 项依次反序到第一项的和,将所得两式相加,由此得到S n 的一种求和方法。
=+++++nn n n n C n C C C )12(53210 3. 错位相减法对一个由等差数列及等比数列对应项之积组成的数列的前n 项和,常用错位相减法。
求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S4. 裂相求和法将数列的通项分成两个式子的代数和,即a n =f(n+1)-f(n),然后累加抵消掉中间的许多项,这种先裂后消的求和法叫裂项求和法。
用裂项法求和,需要掌握一些常见的裂项,如:)11(1))((1C An BAn B C C An B An a n +-+-=++=;)1(1+n n =n 1-11+n ;n ·n !=(n+1)!-n!;C n -1r -1=C n r -C n -1r ;)!1(+n n =!1n -)!1(1+n 等 1111122399100++++⨯⨯⨯ 等于 求和:11111121231234123n +++++++++++++++5. 分组求和法把数列的某些项放在一起先求和,然后再求S n求和:323n n a n n n =+++已知数列{}n a 中⎪⎩⎪⎨⎧+=为偶数 为奇数 n n n a nn ,2,152,求{}n a 前n 项的和n s。
数列求和之公式法
公式法适用于已知数列是等差或等比时使用。
等差数列前n 公式: S n =n (a 1+a n )2=na 1+n (n -1)d 2=d 2n 2+(a 1-d 2
)n ; 等比数列前n 公式: S n =na 1,q =1a 1(1-q n )1-q =a 1-a n q 1-q =a 11-q -a 11-q q n ,q ¹1ìíïîï
(以下前n 个自然数的和、平方和、立方和公式可依据学生情况要求学生了解和掌握
)1(211+==∑=n n k S n
k n ,)12)(1(6112++==∑=n n n k S n k n ,213)]1(21[+==∑=n n k S n k n ) 思路:已知数列是等差等比数列和其中两项求和,由已知条件推断数列是何种数列然后求和,含有负数项的等差数列求和及其对应绝对值数列的求和。
难度递进。
与上节求数列通项相结合,起到复习巩固的作用。
[例1]已知数列 {a n }中,已知 a 1=2,a 4=16
(Ⅰ)若该数列为等差数列,求数列
{a n }的前n 项和; (Ⅱ)若该数列为等比数列,求数列 {a n }的前n 项和。
[例2]已知log 3x =
-1log 23, (1)求x +x 2+x 3+×××+x n +×××的前项和;
(2)求x+3x+5x+...+(2n+1)x 的前n 项和。
n
1718199 n (1)求 S n 的最小值,并求出
S n 取最小值时的值; (2)求
.
【变式训练】 1、已知数列 {a n }中,已知35a =,7125a = (Ⅰ)若该数列为等差数列,求数列
{a n }的前n 项和; (Ⅱ)若该数列为等比数列,求数列 {a n }的前n 项和。
2、已知log 3x =
-1log 23, (1)求32121x x x x x ---++++++...的前项和;
(2)求-5x-4-3x-2x-x-0+x+2x+...的前n 项和。
n n
n
(1)求S
n 的最小值,并求出S
n
取最小值时的值;
(2)求. 【过关练习】
1、已知数列{a
n }中,已知
2
4
a=,
4
8
a=
(Ⅰ)若该数列为等差数列,求数列{a
n
}的前n项和;
(Ⅱ)若该数列为等比数列,求数列{a
n
}的前n项和。
2、等比数列{a
n }中,已知a
1
=2,a
4
=16
(Ⅰ)求数列{a
n
}的通项公式及前n项和;
(Ⅱ)若a
3,a
5
分别为等差数列{b
n
}的第3项和第5项,试求数列{b
n
}的通项公式及前n
项和S
n 。
n
3. 数列 a n {}中,a 1=13,前 n 项和S n 满足S n +1-S n =(13)n +1(n ÎN *), (I )求数列 a n {}
的通项公式a n 以及前 n 项和S n ; (II )若S 1,t (S 1+S 2),3(S 2+S 3)成等差数列,求实数t 的值.
4. 已知数列{}n a 是等差数列,设其前n 项和为n S ,若59a =,525S = (Ⅰ)求数列{}n a 的通项公式n a ; (Ⅱ)设3n a n b =,求数列{}n b 的前n 项和n T .。