数列求和有多少种不同的方法?高考常用的有哪几种?
级数和是级数的重要组成部分,题型复杂多变。我们根据不同的题型总结了一些方法,有利于数列的学习。
首先,逆序加法
例1求数列{n}的前n项之和。
解读Sn=1+2+…+(n-1)+n,
倒着写上面的公式:Sn=n+(n-1)+…+2+1。
将两个公式相加,由于等式右侧对应项之和为n+1,
∴2 Sn=n(n+1),即Sn=n(n+1)。
说明这种方法也叫高斯求和。
二、错位减法
如果{an}是等差数列,{bn}是等比数列,则{anbn}的前n项之和可以用错位减去。
示例2总和S =
将原始公式乘以公比即可得到解:
序列号=
原公式和上述公式相减,由于错位后对应项的分母相同,可以合并。
∴Sn- Sn= +
也就是Sn=3。
一般当几何级数的公比{bn}为q时,位错减法的本质是“Sn- qSn”求和。
三、积累法
示例3总和Sn=
从分析中得出
设k=1,2,3,…,n得到。
2 -1 =3?1 +3?1+1
3 -2 =3?2 +3?2+1
4 -3 =3?3 +3?3+1
……
(n+1) -n =3n +3n+1
将以上两边分别相加得到:
(n+1)-1 = 3(1+2+…+n)+3(1+2+3+…+n)+n
=3Sn+ n(n+1)+n
所以sn = n (n+1) (2n+1)。
想一想这个方法是否可以用来推导自然数的立方和公式:
拨号累计为(k+1) =k +4k +6k +4k+1。
自然数幂和公式的归纳推导方法。
第四,分裂术语法
从一般术语出发,寻找规律,有时往往把一般术语折叠起来,以致
折叠项得到后,可以取消或归于基本类型。
(1)拆分项目分组
例4求序列:
的前n项之和。
分析从通项开始,a =,
然后an = =。
可以看出,每一项都可以分为一个常数项和一个几何级数的和。如果原始数列的前n项是Sn,那么
序列号=
(2)裂纹相互抵消
示例5总和:S =
从总体考虑分析:,
所以拆分每一项后,前后相邻的项可以互相抵消。
即s =
例5证明tgx tg2x+TG 2 XT g3x+…+TG(n-1)XT gnx =-1。
观察公式的结构特征,左边两个因子的角度差。
对于一个固定值x,从通项开始,能否使这两个角的差出现在分裂项中?
考虑两个角之差的正切函数公式的变型。
实际上,tg(k-1)xtgkx= -1,
设k = 2,3,…,n,各种相加得出结论。