(word完整版)高中数学必修五数列求和方法总结附经典例题和答案详解,推荐文档

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数列专项之求和-4

(一)等差等比数列前n项求和

n(a1?an)n(n?1)1、 等差数列求和公式:Sn??na1?d

22(q?1)?na1?n2、等比数列求和公式:Sn??a1(1?q)a1?anq

?(q?1)?1?q?1?q(二)非等差等比数列前n项求和

⑴错位相减法 ② 数列?an?为等差数列,数列?bn?为等比数列,则数列?an?bn?的求和就要采用此法. ②将数列?an?bn?的每一项分别乘以?bn?的公比,然后在错位相减,进而可得到数列

?an?bn?的前n项和.

此法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法.

23n?1例23. 求和:Sn?1?3x?5x?7x?????(2n?1)x(x?0)

例24.求数列

2462n,2,3,???,n,???前n项的和. 2222

⑵裂项相消法 一般地,当数列的通项an?c (a,b1,b2,c为常数)时,往往可将an(an?b1)(an?b2)变成两项的差,采用裂项相消法求和.

可用待定系数法进行裂项:

设an??an?b1??an?b2,通分整理后与原式相比较,根据对应项系数相等得

??c,从而可得

b2?b1cc11=(?).

(an?b1)(an?b2)(b2?b1)an?b1an?b2

常见的拆项公式有: ①

1111111??;?(?); ②

n(n?1)nn?1(2n?1)(2n?1)22n?12n?1③

11m?1mm?(a?b); ④Cn ?Cn?C?1n;a?ba?b1111?[?]

n(n?1)(n?2)2n(n?1)(n?1)(n?2)⑤n?n!?(n?1)!?n!. ⑥…… 例25. 求数列

11?2,12?3,???,1n?n?1,???的前n项和.

例26. 在数列{an}中,an?项的和.

⑶分组法求和 212n,又bn?,求数列{bn}的前n??????an?an?1n?1n?1n?1有一类数列,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、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.一般分两步:①找通向项公式②由通项公式确定如何分组.

例27. 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n项和. 例28. 求数列的前n项和:1?1,

⑷倒序相加法 如果一个数列?an?,与首末两项等距的两项之和等于首末两项之和,则可用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到了一个常数列的和,这种求和方法称为倒序相加法。特征:

111?4,2?7,???,n?1?3n?2 aaaa1?an?a2?an?1?...

012nn例29.求证:Cn?3Cn?5Cn?????(2n?1)Cn?(n?1)2

例30. 求sin21??sin22??sin23??????sin288??sin289?的值

⑸记住常见数列的前n项和: ①1?2?3?...?n?n(n?1); 22②1?3?5?...?(2n?1)?n; ③12?22?32?...?n2?3331n(n?1)(2n?1). 6④1?2?3???n3?[n(n?1)]2

12答案详解

例23. 解:由题可知,{(2n?1)xn?1}的通项是等差数列{2n-1}的通项与等比

数列{xn?1} 的通项之积。

Sn?1?3x?5x2?7x3?????(2n?1)xn?1 ………………………. ①

设xSn?1x?3x2?5x3?7x4?????(2n?1)xn………………………. ②(设制错位) ①-②得 (1?x)Sn?1?2x?2x2?2x3?2x4?????2xn?1?(2n?1)xn (错位相减)

1?xn?1?(2n?1)xn 再利用等比数列的求和公式得:(1?x)Sn?1?2x?1?x(2n?1)xn?1?(2n?1)xn?(1?x) ∴ Sn? 2(1?x)例24. 解:由题可知,{

2n1}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{}的通n2n2项之积。

2462n设Sn??2?3?????n…………………………………①

222212462n Sn?2?3?4?????n?1………………………………② (设制错位)222221222222n①-②得 (1?)Sn??2?3?4?????n?n?1 (错位相减)

222222212n ?2?n?1?n?1

22n?2∴ Sn?4?n?1

2例25. 解:设an?1n?n?11??n?1?n (裂项) 11n?n?1则 Sn?1?22?3????? (裂项求和)

=(2?1)?(3?2)?????(n?1?n) =n?1?1

12nn??????? n?1n?1n?12211 ∴ bn??8(?) (裂项)

nn?1nn?1?22

∴ 数列{bn}的前n项和

1111111 Sn?8[(1?)?(?)?(?)?????(?)] (裂项求和)

22334nn?118n =8(1? ) =

n?1n?1例26. 解: ∵ an?32例27. 解:设ak?k(k?1)(2k?1)?2k?3k?k

∴ Sn??k(k?1)(2k?1)=?(2k3?3k2?k)

k?1k?1nn将其每一项拆开再重新组合得

n3n2nSn=2?k?3?k??k (分组)

k?1k?1k?1=2(13?23?????n3)?3(12?22?????n2)?(1?2?????n)

n2(n?1)2n(n?1)(2n?1)n(n?1)?? = (分组求和) 222n(n?1)2(n?2) =

2例28. 解:设Sn?(1?1)?(111?4)?(2?7)?????(n?1?3n?2) aaa将其每一项拆开再重新组合得

111Sn?(1??2?????n?1)?(1?4?7?????3n?2) (分组) aaa(3n?1)n(3n?1)n当a=1时,Sn?n?= (分组求和)

2211?na?a1?n(3n?1)n(3n?1)na? 当a?1时,Sn?= ?1a?1221?a

012n例29. 证明: Sn?Cn?3Cn?5Cn?????(2n?1)Cn………………………①

把①式右边倒转过来得

nn?110Sn?(2n?1)Cn?(2n?1)Cn?????3Cn?Cn (反序) mn?m?Cn 又由Cn可得

01n?1n?(2n?1)Cn?????3Cn?Cn Sn?(2n?1)Cn …………… ② 01n?1n?Cn?????Cn?Cn)?2(n?1)?2n①+②得 2Sn?(2n?2)(Cn(反序相加)

∴ Sn?(n?1)?2n

例30. 解:设S?sin21??sin22??sin23??????sin288??sin289?…………. ①

将①式右边反序得

S?sin289??sin288??????sin23??sin22??sin21?…………..②

(反序)

又因为 sinx?cos(90??x),sin2x?cos2x?1

①+②得 (反序相加)

2S?(sin21??cos21?)?(sin22??cos22?)?????(sin289??cos289?)=89

∴ S=44.5

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