专题32 数列求和(解析版)
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数列求和的方法技巧
数列求和是数列的重要内容之一,在现行高中教材中,只对等差数列和等比数列的求和公式进行了计算推导,而数列种类繁多,形式复杂,绝大多数既非等差数列又非等比数列,也就不能直接用公式来求解。对于这种非常规数列的求和问题,针对具体情况,现归结为以下几种方法,供大家参考。
一、倒序相加法
此法来源于等差数列求和公式的推导方法。
例1. 已知求
解:。 ①
把等式①的右边顺序倒过来写,即①可以写成以下式子:
②
把①②两式相加得
二、错位相消法
此法来源于等比数列求和公式的推导方法。
例2. 求数列的前n项和。
解:设
当时,
当时, ①
①式两边同时乘以公比a,得 ②
①②两式相减得
三、拆项分组法
把一个数列分拆成若干个简单数列(等差数列、等比数列),然后利用相应公式进行分别求和。
例3. 求数列的前n项和。
解:设数列的前n项和为,则
当时,
当时,
说明:在运用等比数列的前n项和公式时,应对q=1与的情况进行讨论。
四、裂项相消法
用裂项相消法求和,需要掌握一些常见的裂项技巧。如
例4. 求数列的前n项和。
解:
五、奇偶数讨论法
如果一个数列为正负交错型数列,那么从奇数项和偶数项分别总结出与n的关系进行求解。
例5. 已知数列求该数列的前n项和。
解:对n分奇数、偶数讨论求和。
①当时,
②当时,
六、通项公式法
利用,问题便转化成了求数列的通项问题。这种方法不仅思路清晰,而且运算简洁。
例6. 已知数列求该数列的前n项和。
解:
即
∴数列是一个常数列,首项为
七、综合法
这种方法灵活性比较大,平时注意培养对式子的敏锐观察力,尽量把给定数列转化为等差或等比数列来处理。
例7. 已知求
分析:注意观察到:
一、错位相减法
设数列
na的等比数列,数列nb是等差数列,则数列nnba的前n项和nS求解,均
可用错位相减法。
例1;设{}
na是等差数列,{}nb是各项都为正数的等比数列,且111ab,3521ab,
5313ab
(Ⅰ)求{}
na,{}
nb的通项公式;
(Ⅱ)求数列n
na
b的前n项和nS.
例2;在数列
na中,1
112(2)2()nn
nnaaanN,,其中0.
(Ⅰ)求数列
na的通项公式;
(Ⅱ)求数列
na的前n项和nS;
二、裂项求和法
这是分解与组合思想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. 通项分解(裂项)如:
(1)
111
)1(1
nnnnan
(2))
121
121
(
21
1
)12)(12()2(2
nnnnn
an
(3)]
)2)(1(1
)1(1
[
21
)2)(1(1
nnnnnnnan等。
例3:;求数列,
11
,,
321
,
211
nn的前n项和.
数列求和(错位相减、裂项相消法)专题训练
1、{2}.nnn求数列前项和
2、已知等差数列na满足:37a,5726aa.na的前n项和为nS.
(Ⅰ)求
na及nS;
(Ⅱ)令
21
1n
nb
a(nN),求数列nb的前n项和nT.
3、已知等差数列{}
na的前3项和为6,前8项和为-4。
(Ⅰ)求数列{}
na的通项公式;w_w w. k#s5_u.c o*
(Ⅱ)设1*(4)(0,)n
nnbaqqnN,求数列{}
nb的前n项和nS
4、已知等差数列na满足:37a,5726aa,na的前n项和为nS.
(Ⅰ)求na及nS;(Ⅱ)令bn=
21
1
na(nN*),求数列nb的前n项和nT.
5、已知二次函数()yfx的图像经过坐标原点,其导函数为'()62fxx,数列{}
na的
前n项和为
nS,点(,)()
nnSnN均在函数()yfx的图像上。
(Ⅰ)求数列{}
na的通项公式;
(Ⅱ)设
11
n
nnb
aa,nT是数列{}
nb的前n项和,求使得
第1讲 等差数列与等比数列
高考定位 1.等差、等比数列基本运算和性质的考查是高考热点,经常以选择题、
填空题的形式出现;2.数列的通项也是高考热点,常在解答题中的第(1)问出现,
难度中档以下.
真 题 感 悟
1.(2017·全国Ⅲ卷)等差数列{a
n}的首项为1,公差不为0.若a
2,a
3,a
6成等比数
列,则{a
n}前6项的和为( )
A.-24 B.-3 C.3 D.8
解析 根据题意得a=a
2·a
6,即(a
1+2d)2=(a
1+d)(a
1+5d),由a
1=1及d≠0解23
得d=-2,所以S
6=6a
1+d=1×6+×(-2)=-24.6×526×52
答案 A
2.(2018·北京卷)“十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计
算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音
程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频122
率为( )
A.f B.f32322
C.f D.f12251227
解析 从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于
,第一个单音的频率为f.由等比数列的定义知,这十三个单音的频率构成一个122
首项为f,公比为的等比数列,记为{a
n}.则第八个单音频率为a
8=f·()8-1=122122
f.1227
答案 D
3.(2018·全国Ⅰ卷)记S
n为数列{a
n}的前n项和.若S
n=2a
n+1,则S
6=________.
解析 因为S
n=2a
n+1,所以当n=1时,a
1=2a
1+1,解得a
1=-1,
当n≥2时,a
n=S
n-S
n-1=2a
n+1-(2a
n-1+1),所以a
n=2a
n-1,所以数列{a
n}
是以-1为首项,2为公比的等比数列,所以a
n=-2n-1,所以S
6==-1×(1-26)
1-2
-63.
答案 -63
4.(2018·全国Ⅲ卷)等比数列{a
n}中,a
方法技巧专题1 数列求和问题
【一】公式求和法
1.例题
【例1】求1+2+22+…+2n的和.
【例2】已知等比数列{an}中,a3=4,S3=12,求数列{an}的通项公式.
【例3】在公差为d的等差数列{na}中,已知1a=10,且1a,22a+2,53a成等比数列.
(1)求d,na;(2)若d<0,求|1a|+|2a|+|3a|+…+|na|.
2.巩固提升综合练习
【练习1】在中插入个数,使它们和组成等差数列,则( )
A. B. C. D.
【练习2】记Sn为等差数列{an}的前n项和,已知a1=-7,S3=-15.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求Sn,并求Sn的最小值. ,abn,ab12,,,,naaaab12naaa()nab()2nab(1)()2nab(2)()2nab1.等差数列前n项和
2.等比数列前n项和 公比含字母时一定要讨论
3.其他常用求和公式
①2)1(321nnn;
①2)12(531nn
①6)12)(1(3212222nnnn;
①23333]2)1([321nnn dnnnaaanSnn2)1(2)(11)1(1)1()1(11qqqaqnaSnn
【练习3】在平面直角坐标系中,已知1,2Aa,121,2nnnAAnnN.
(1)若123//OAAA,求a的值;
(2)若1a,求nOA的坐标;
【练习4】公差不为0的等差数列na的前n项和为3,6nSS,且347,,aaa成等比数列.
(1)求数列na的通项公式na;
(2)求na的前10项和10T
【二】分组求和法
1.例题
【例1】求和:112+2122+3123+…+n+12n.