数列求和专题(裂项相消)

绝世美人儿
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2021年01月03日 19:04
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2021年1月3日发(作者:胥少汀)


精选文本
数列求和专题复习
一、公式法
1.等差数列求和公式:
S
n

n(a
1
a
n
)
n(n 1)
na
1

d

22
(q1)
na
1

n
2.等比数列求和公式:
S
n< br>

a
1
(1q)
a
1
a
n< br>q

(q1)

1q

1q
3.常见数列求和公式:
nn
1
11
232

S
n


kn
(
n
1)

S
n

< br>kn
(
n
1)(2
n
1)

S
n


k[n(n1)]

2
62
k1< br>k1k1
n
例1:已知
log
3
x













1
23n
,求
xxxx
的前< br>n
项和.
log
2
3
例2:设
S
n
123
n












nN

,求
f(n)
S
n
的最大值.
(n32)S
n1
.


精选文本
二、倒序相加法
似于等差数列的前
n
项和的公式的推导方法。如果一个数列

a
n

,与首末两项等距的两项之和等于首
末两项之和, 可采用正序写和与倒序写和的两个和式相加,就得到一个常数列的和。这一种求和的方法称
为倒序相加法 .
例3:求
sin1sin2sin3sin88sin89
的值








2

2

2

2

2

1
2
2
2
3
2

例4:求
2
1102
2
2
9
2
3
2
8
2








10
2

22
的和.
101
2
x变式1:已知函数
f

x


x

2 2
(1)证明:
f

x

f

1x

1
;(2)求
f


1




10


2

f



10


8

f



10


9

f

的值.

10







.


精选文本
三、裂项相消法
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:
sin1

tan(n1)tann
(1)
a
n

f( n

1)

f(n)
(2)
cosn
cos(n1)

(2n)
2
111
111
1(
)


(3)
a
n

(4)
a
n

(2n1)(2n1)22n12n1
n(n 1)nn1
(5)
a
n

1111
[
]< br>
n(n1)(n2)2n(n1)(n1)(n2)
n212(n1) n1111

n

n
,则S1


n
n(n1)
2
n(n1)
2n2
n1
( n1)2
n
(n1)2
n
(6)
a
n

例5:求数列
1
12
,
1
23
,,
1
nn1
,

的前
n
项和.











例6:在数列

a
n

中,
a
n

2
12n
,又
b
n

,求数列

b
n

的前
n
项的和.

a
n
a
n1
n1n1n1










.


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111cos1


变式1:求证:


2

cos0cos1cos1co s2cos88cos89sin1







四、
q
倍错位相减法
类似于等比数列的前
n
项和的公式的 推导方法.若数列各项是由一个等差数列和一个等比数列对应项
相乘得到,即数列是一个“差·比”数列 ,则采用错位相减法.

a
n
b
n
c
n,其中

b
n

是等差数列,

c
n

是公比为
q
等比数列,令

S
n
b
1
c
1
b
2
c
2
b< br>n1
c
n1
b
n
c
n

b
n1
c
n
b
n
c
n1


qS
n


b
1
c
2
b
2
c
3

两式相减并整理即得
23n1< br>例7:求和:
S
n
13x5x7x(2n1)x










例 8:求数列
2462n
,
2
,
3
,

,
n
,

n
项的和.
2
222






.


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五、分组求和法
有一类数列, 它既不是等差数列,也不是等比数列.若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比数
列或常见的数列 ,然后分别求和,再将其合并即可.
例9:求和:
S
n
2351
435
2
635
3















例10:求数列

n(n1)(2n1)

的前
n
项和.




2n35
n











课后巩固:
n
2222
1.等比数列
{
a
n
}
的前< br>n
项和
S
n
21
,则
a
1
=_ _____________.
a
2
a
3
a
n
2.设
S
n

1

3

5
7

3.

(

1)
n
( 2
n
1)
,则
S
n
=_______________.
11

1447

1

.
(3n2)(3n1)
4.
1111
...
= .
243546(n1)(n3)
.


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5.数列
1,(12),(122
2
),
6.
,(122
2
2
n1
),
的通项公式
a
n
< br> ,前
n
项和
S
n

.
1352n1
,
2
,
3
,

,n
,

;
的前
n
项和为 .
2
222
1111




a< br>1
a
2
a
3
a
2008
7.数列

a
n

满足:
a
1
1
,且对任意的m,nN
*
都有:
a
mn

a
m

a
n

mn
,则
( )
A.
4016

2009
B.
2008

2009
C.
2007

1004
D.
2007

2008
8.数列
a
n



b
n

都是公差为1的等 差数列,若其首项满足
a
1
b
1
5

a
1
b
1


a
1
,b
1
N
,则数列{
a
b
n
}
前10项的和等于( )
A.100 B.85 C.70 D.55
9.设
m12233 4(n1)n
,则
m
等于( )
1
11
n(n
2
1)
A. B.
n
(
n
4)
C.
n(n5)
D.
n(n7)

3
2
22
n1
10.若
S
n
1234( 1)
n
,则
S
17
S
33
S
50
等于( )
A.1 B.-1 C.0 D.2
11.设

a
n

为等比数列,

b
n

为等差数列,且
b
10,c
n
a
n
b
n
,若数列

c
n

是1,1,2,…,则

c
n

的 前10
项和为( )
A.978 B.557 C.467 D.979
222222
10099989721
12.的值是( )
A.5000 B.5050 C.10100 D.20200
n
13.已知数列

a
n

的首 项
a
1
3
,通项
a
n
2pnq
(< br>nN


p

q
为常数),且
a
1

a
4

a
5
成等差数
列.求: (1)
p

q
的值;(2)数列

a
n


n
项和
S
n
的公式.






.


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14.设等差数列

a
n

的前
n项和为
S
n
,且
S
4
4S
2
a
2n
2a
n
1
.
(1)求数列
a
n

的通项公式;(2)若数列

b
n
< br>满足

T
n
.












15.已知等差数列
a
n

是递增数列,且满足
a
4
a
7
15

a
3
a
8
8
.
(1)求数列

a
n

的通项公式;(2)令
b
n













b
b
1
b
2
1

n
1
n

nN

,求

b
n

的前
n

a
1
a
2
a
n
2
1
9a
n1
a
n< br>(n2)

b
1

1
,求数列

b
n

的前
n
项和
S
n
.
3
.


精选文本

b
1

1
.
16.已知数列

a
n

的前
n
项和为
S
n
,且
S
n
2a
n
1
;数列

b
n

满足
b
n1
b
n
b
n
b
n1(n2,nN

)

(1)求数列

an



b
n

的通项公式;(2)求数列< br>












17.在等比数列

a
n

中,
a
1
0


a
n

< br>的前
n
项和
T
n
.

b
n

nN

,且
aa
8
,又,
a
的 等比中项为16.
a
1
5
32
(1)求数列

a
n

的通项公式;
(2)设
b
n
log
4
a
n
,数列

b
n

的前
n
项和为
S
n
,是否存在正整数
k
,使得
任意
1111
k

S
1< br>S
2
S
3
S
n
nN

恒成立.若 存在,求出正整数
k
的最小值;不存在,请说明理由.







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.

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