數(shù)列求和公式方法總結(jié)
總結(jié)是事后對某一時期、某一項(xiàng)目或某些工作進(jìn)行回顧和分析,從而做出帶有規(guī)律性的結(jié)論,它可以幫助我們有尋找學(xué)習(xí)和工作中的規(guī)律,不妨讓我們認(rèn)真地完成總結(jié)吧。那么你真的懂得怎么寫總結(jié)嗎?以下是小編整理的數(shù)列求和公式方法總結(jié),歡迎閱讀與收藏。
一、分組轉(zhuǎn)化求和法
若一個數(shù)列的通項(xiàng)公式是由若干個等差數(shù)列或等比數(shù)列或可求和的數(shù)列構(gòu)成,則求這個數(shù)列的前n項(xiàng)和Sn時可以用分組求和法求解。一般步驟是:拆裂通項(xiàng)――重新分組――求和合并。
例1求Sn=1×4+2×7+3×10+…+n(3n+1)的和
解由和式可知,式中第n項(xiàng)為an=n(3n+1)=3n2+n
∴Sn=1×4+2×7+3×10+…+n(3n+1)
=(3×12+1)+(3×22+2)+(3×32+3)+…+(3n2+n)
=3(12+22+32+…+n2)+(1+2+3+…+n)
=3×16n(n+1)(2n+1)+n(n+1)2
=n(n+1)2
二、奇偶分析求和法
求一個數(shù)列的`前n項(xiàng)和Sn,如果需要對n進(jìn)行奇偶性討論或?qū)⑵鏀?shù)項(xiàng)、偶數(shù)項(xiàng)分組求和再求解,這種方法稱為奇偶分析法。
例2:求和:Sn=-1+3-5+7-9+11-…+(-1)n(2n-1)
分析:觀察數(shù)列的通項(xiàng)公式an=(-1)n(2n-1)可知Sn與數(shù)列項(xiàng)數(shù)n的奇偶性有關(guān),故利用奇偶分析法及分組求和法求解,也可以在奇偶分析法的基礎(chǔ)上利用并項(xiàng)求和法求的結(jié)果。
解:當(dāng)n為偶數(shù)時,
Sn=-1+3-5+7-9+11-…+(-1)n(2n-1)
=-(1+5+9+…+2n-3)+(3+7+11+…+2n-1)
=-n2(1+2n-3)2+n2(3+2n-1)2
=-n2-n2+n2+n2=n
當(dāng)n為奇數(shù)時,
Sn=-1+3-5+7-9+11-…+(-1)n(2n-1)
=-(1+5+9+…+2n-3)+(3+7+11+…+2n-1)
=-n+12(1+2n-1)2+n-12(3+2n-3)2
=-n2+n2+n2-n2=-n
綜上所述,Sn=(-1)nn
三、并項(xiàng)求和法
一個數(shù)列an的前n項(xiàng)和Sn中,某些項(xiàng)合在一起就具有特殊的性質(zhì),因此可以幾項(xiàng)結(jié)合求和,再求Sn,稱之為并項(xiàng)求和法。形如an=(-1)nf(n)的類型,就可以采用相鄰兩項(xiàng)合并求解。如例3中可用并項(xiàng)求和法求解。
例3:求S=-12+22-32+42-…-992+1002
解S=(-12+22)+(-32+42)+…+(-992+1002)
=(1+2)+(3+4)+…+(99+100)=5050
四、基本公式法
如果一個數(shù)列是符合以下某種形式,如等差、等比數(shù)列或通項(xiàng)為自然數(shù)的平方、立方的,那么可以直接利用以下數(shù)列求和的公式求和。
常用公式有
。1)等差數(shù)列求和公式:Sn=na1+n(n-1)2d=n(a1+an)2
。2)等比數(shù)列求和公式:Sn=na1a1(1-qn)1-q=a1-anq1-q(q=1)(q≠1)
(3)1+2+3+…+n=n(n+1)2
。4)1+3+5+…+2n-1=n2
(5)2+4+6+…+2n=n(n+1)
。6)12+22+32+…+n2=16n(n+1)(2n+1)
。7)13+23+33+…+n3=14n2(n+1)2
例1:已知等比數(shù)列an的通項(xiàng)公式是an=12n-1,設(shè)Sn是數(shù)列an的前n項(xiàng)和,求Sn。
解:∵an=12n-1∴a1=1,q=12
∴Sn=1+12+14+…+12n-1=1(1-12n)1-12=2-12n-1
五、裂項(xiàng)相消法
如果一個數(shù)列an的通項(xiàng)公式能拆分成兩項(xiàng)差的形式,并且相加過程中可以互相抵消至只剩下有限項(xiàng)時,這時只需求有限項(xiàng)的和,把這種求數(shù)列前n項(xiàng)和Sn的方法叫做裂項(xiàng)相消法。
裂項(xiàng)相消法中常用的拆項(xiàng)轉(zhuǎn)化公式有:
。1)1n(n+1)=1n-1n+1,1n(n+k)=1k(1n-1n+k)
。2)1(2n-1)(2n+1)=12(12n-1-12n+1)
(3)1n(n+1)(n+2)=12[1n(n+1)-1(n+1)(n+2)]
。4)1n+n+1=n+1-n,1n+n+k=1k(n+k-n),
其中n∈N,k∈R且k≠0
例5:求數(shù)列1,11+2,11+2+3,…,11+2+3+…+n,…的前n和Sn。
解由題知,an=11+2+3+…+n=2n(n+1)=2(1n-1n+1)
∴Sn=1+11+2+11+2+3+…+11+2+3+…+n
=2(1-12)+2(12-13)+2(13-14)+…+2(1n-1n+1)
=2(1-12+12-13+13-14+…+1n-1n+1)
=2(1-1n+1)=2nn+1
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