(3)倒序相加法
把数列的各项顺序倒写,再与原来顺序的数列相加.
Sn?a1?a2?……?an?1?an??相加2Sn??a1?an???a2?an?1??…??a1?an?…
Sn?an?an?1?……?a2?a1?x2[练习]已知f(x)?,则
1?x2?1?f(1)?f(2)?f???f(3)??2??1?f???f(4)??3?2?1?f??? ?4??1???2xx21x??1??由f(x)?f???????12222?x?1?x?1?1?x1?x1????x?
?∴原式?f(1)??f(2)???1???f?????f(3)??2????1???f?????f(4)??3???1?1??1f?????1?1?1?3
2?4??2(附:a.用倒序相加法求数列的前n项和
如果一个数列{an},与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。我们在学知识时,不但要知其果,更要索其因,知识的得出过程是知识的源头,也是研究同一类知识的工具,例如:等差数列前n项和公式的推导,用的就是“倒序相加法”。 b.用公式法求数列的前n项和
对等差数列、等比数列,求前n项和Sn可直接用等差、等比数列的前n项和公式进行求解。运用公式求解的注意事项:首先要注意公式的应用范围,确定公式适用于这个数列之后,再计算。 c.用裂项相消法求数列的前n项和
裂项相消法是将数列的一项拆成两项或多项,使得前后项相抵消,留下有限项,从而求出数列的前n项和。 d.用错位相减法求数列的前n项和
错位相减法是一种常用的数列求和方法,应用于等比数列与等差数列相乘的形式。即若在数列{an·bn}中,{an}成等差数列,{bn}成等比数列,在和式的两边同乘以公比,再与原式错位相减整理后即可以求出前n项和。 e.用迭加法求数列的前n项和
迭加法主要应用于数列{an}满足an+1=an+f(n),其中f(n)是等差数列或等比数列的条件下,可把这个式子变成an+1-an=f(n),代入各项,得到一系列式子,把所有的式子加到一起,经过整理,可求出an ,从而求出Sn。
6
f.用分组求和法求数列的前n项和
所谓分组求和法就是对一类既不是等差数列,也不是等比数列的数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并。
g.用构造法求数列的前n项和
所谓构造法就是先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项的特征,构造出我们熟知的基本数列的通项的特征形式,从而求出数列的前n项和。 )
三 方法总结及题型大全
方法技巧
数列求和的常用方法
一、直接(或转化)由等差、等比数列的求和公式求和
利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法.
1.等差数列求和公式:
Sn?n(a1?an)n(n?1)?na1?d22
(q?1)?na1?Sn??a1(1?qn)a1?anq?(q?1)?1?q?1?q2、等比数列求和公式:
n11Sn??k?n(n?1)Sn??k2?n(n?1)(2n?1)26k?1k?1
n1Sn??k3?[n(n?1)]22k?1
例1设
n{an}是公比大于1的等比数列,Sn为数列{an}的前n项和.已知S3?7,且
a1?3,3a2,a3?4构成等差数列.
(1)求数列(2)令
{an}的等差数列.
bn?lna3n?1,n?1,2,,{b}求数列n的前n项和T.
?a1?a2?a3?7,?:?(a1?3)?(a3?4)?3a2.?a?2. 2解:(1)由已知得?解得2 7
a21?,a3?2q
设数列{an}的公比为q,由a2?2,可得q.
2?2?2q?又S3?77,可知q,即2q2?5q?2?0,
q解得
1?2,q12?2.由题意得q?1,?q?2. ?a?11?1.故数列{an}的通项为an?2n.
(2)由于bn?lna3n?1,n?1,2,,由(1)得a3n?1?23n
3n ?bn?ln2?3nln2, 又bn?1?bn?3ln2n
?{bn}是等差数列.
?Tn?b1?b2??bn
?n(b1?bn)2?n(3ln2?3ln2)2?3n(n?1)
2ln2.
T?3n(n?1)故
n2ln2.
f(n)?Sn练习:设Sn=1+2+3+…+n,n∈N*,求
(n?32)Sn?1的最大值.
S1 解:由等差数列求和公式得 n?2n(n?1)S1, n?2(n?1)(n?2)用公式)
f(n)?Snn ∴
(n?32)Sn?1=n2?34n?64
11n?34?64(n?8 n)2?50?1 =
=n50
8
(利用常
n? ∴ 当 二、错位相减法 设数列
81f(n)max?8,即n=8时,50
?an?的等比数列,数列?bn?是等差数列,则数列?anbn?的前n项和Sn求解,均可用
错位相减法。
n?1n?an??a?2,a??a???(2??)2(n?N),n?1n例2(07高考天津理21)在数列中,1其中??0. (Ⅰ)求数列(Ⅱ)求数列
?an?的通项公式; ?an?的前n项和Sn;
n?1n?a??a???(2??)2(n?N),??0, n?1n(Ⅰ)解:由
?2????n?1????可得
an?1n?1?2??n????1????,
annnn??an?2???a2??n?n????????n?1?????a?????为等差数列,所以?其公差为1,首项为0,故n???,所以数列nnna?(n?1)??2n的通项公式为. 234T???2??3??(Ⅱ)解:设n?(n?2)?n?1?(n?1)?n, ①
?Tn??3?2?4?3?5??(n?2)?n?(n?1)?n?1 ②
当??1时,①式减去②式,
得
(1??)Tn?????23???(n?1)?nn?1?2??n?1??(n?1)?n?11??,
?2??n?1(n?1)?n?1(n?1)?n?2?n?n?1??2Tn???2(1??)1??(1??)2.
(n?1)?n?2?n?n?1??2n?1Sn??2?22an??(1??)这时数列的前n项和.
当??1时,
Tn?n(n?1)n(n?1)n?1S??2?2n2.这时数列?an?的前n项和2.
例3(07高考全国Ⅱ文21)设
{an}是等差数列,{bn}是各项都为正数的等比数列,且
9
a1?b1?1,a3?b5?21,a5?b3?13
(Ⅰ)求
{an},{bn}的通项公式;
?an???bS(Ⅱ)求数列?n?的前n项和n.
4??1?2d?q?21,?an?bn?1?4d?q2?13,???qq?0?d解:(Ⅰ)设的公差为,的公比为,则依题意有且
解得d?2,q?2. 所以
an?1?(n?1)d?2n?1,
bn?qn?1?2n?1. an2n?1?n?1b2(Ⅱ)n. Sn?1?35?2?1225?2?2n?32n?1?n?1n?222,①
2Sn?2?3??2n?32n?1?n?22n?32,② 22?2?22?22n?2?2n?12n?1,
②-①得
Sn?2?2??11?2?2??1??2??22?1?2n?1?n?1n?2?2?2
1n?12n?12?2?2??n?1121?2
1??6?2n?32n?1.
三、逆序相加法
把数列正着写和倒着写再相加(即等差数列求和公式的推导过程的推广)
2xf(x)?x2?2的图象上有两点P1(x1, y1)、例4(07豫南五市二联理22.)设函数P2(x2, y2),
10
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