数列求和方法汇编及典题训练(2)

2018-11-17 22:09

故数列?bn?的前n项和Sn?11. ?n3?2n?3?2【点评】有时候需要根据实际情况自己去拼凑。

题型四、错位相减法求和

例题4:已知数列1,3a,5a2,?,(2n?1)an?1(a?0),求前n项和。 【解析】Sn?1?3a?5a2???(2n?1)an?1?1? aSn?a?3a2?5a3???(2n?1)an?2?

?1???2?:(1?a)Sn?1?2a?2a2?2a3???2an?1?(2n?1)an

2a(1?an?1)1?a?(2n?1)an?(2n?1)an?1n当a?1 时,(1?a)Sn?1??(2n?1) Sn?22(1?a)(1?a)当a?1时,Sn?n2

【点评】1、已知数列各项是等差数列1,3,5,?2n-1与等比数列a,a,a,?,a减法求和。

2、运用等比数列前n项和公式时,要注意公比q?1或q?1讨论。

3、错位相减法的求解步骤:①在等式两边同时乘以等比数列?cn?的公比q;②将两个等式相减;③利用等比数列的前n项和的公式求和.

变式5已知 an?n?2n?1,求数列{an}的前n项和Sn. 【解析】Sn02n?1对应项积,可用错位相

?1?20?2?21???(n?1)?2n?2?n?2n?1 ①

2Sn?1?21?2?22???(n?1)?2n?1?n?2n ②

②—①得

Sn?n?2n?1?20?21??2n?1?n?2n?2n?1

【点评】注意识别数列形式,运用相应的方法

题型五、倒序相加法求和

012n例题5:求证:Cn?3Cn?5Cn???(2n?1)Cn?(n?1)2n 012n【解析】令Sn?Cn?3Cn?5Cn???(2n?1)Cn(1)

mn?m (2) ?Cn?Cnnn?1210则Sn?(2n?1)Cn?(2n?1)Cn???5Cn?3Cn?Cn6/27

012n ?(1)?(2)有:2Sn?(2n?2)Cn?(2n?2)Cn?(2n?2)Cn???(2n?2)Cn012n?Sn?(n?1)[Cn?Cn?Cn???Cn]?(n?1)?2n 等式成立

【点评】解题时,认真分析对某些前后具有对称性的数列,可以运用倒序相加法求和.

2x变式6:已知函数f?x??x 2?2(1)证明:f?x??f?1?x??1;

?1?(2)求f????10?【解析】:

?2?f??????10??8?f????10??9?f??的值. ?10??1?f????10??9??2?f???f????10??10??8??5?f?????f????10??10??8?f????10??2?f????10??9?f?? ?10??1?f?? ?10??5?f???1 ?10??1?令S?f????10??9?则S?f????10??2?f??????10??8?f??????10?两式相加得:

?2S?9????1?f????10?9?9??f????9 所以S?.

2?10??题型六、并项求和

例6:Sn=1002-992+982-972+?+22-12

【解析】Sn=1002-992+982-972+?+22-12=(100+99)+(98+97)+?+(2+1)=5 050.

【点评】一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.

题型七、其它求和方法(归纳猜想法,奇偶法等供参考) 例7:已知数列?an?,an??2[n?(?1)n],求Sn。

【解析】:an??2n?2(?1),若n?2m,则Sn?S2m??2(1?2?3???2m)?2n?(?1)k?12mk

Sn??2(1?2?3???2m)??(2m?1)2m??n(n?1)

7/27

若n?2m?1,则Sn?S2m?1?S2m?a2m??(2m?1)2m?2[2m?(?1)2m]??(2m?1)2m?2(2m?1)

??4m2?2m?2??(n?1)2?(n?1)?2??n2?n?2

(n为正偶数)??n(n?1) ?Sn??2??n?n?2(n为正奇数)【点评】:an??2n?2(?1)n,通过分组,对n分奇偶讨论求和。 变式7:已知数列{an}的通项an???6n?5(n为奇数)?2n(n为偶数),求其前n项和Sn.

【解析】:奇数项组成以a1?1为首项,公差为12的等差数列,

偶数项组成以a2?4为首项,公比为4的等比数列; 当n为奇数时,奇数项有

n?1n?1项,偶数项有项, 22n?1n?1(1?6n?5)4(1?42)(n?1)(3n?2)4(2n?1?1)2∴Sn?, ???21?423n当n为偶数时,奇数项和偶数项分别有项,

2nn(1?6n?5)4(1?42)n(3n?2)4(2n?1)2∴Sn?, ???21?423?(n?1)(3n?2)4(2n?1?1)???23所以,Sn??n?n(3n?2)?4(2?1)?23?(n为奇数)(n为偶数)

例8:借助导数求和

pn(x)?1?2x?3x2???nxn?1(x?1,n?N*) xn?nxn?1?x?xn?1?1?(n?1)2n'【解析】pn(x)?(x?x??x)?? ??21?x(1?x)??【点评】本题可以用错位相减法完成,用导数法求和也可以。

123n变式8:借助导数求和Cn ?2Cn?3Cn???nCn0122nn【解析】由二项式定理(1?x)n?Cn?Cnx?Cnx??Cnx。

'求导得n?1?x?n?11232nn?1?Cn?2Cnx?3Cnx???nCnx,令x?1

8/27

123n得Cn?2Cn?3Cn???nCn?n?2n?1

【方法与技巧总结】

1 数列求和需注意方法的选取:关键是看数列的通项公式,根据通项选择适当的方法; 2.求和过程中注意分类讨论思想的运用;

【巩固练习】

1.求下列数列的前n项和Sn:

(1)5,55,555,5555,?,5n9(10?1),?; (2)11?3,12?4,13?5,?,1n(n?2),?;

(3)a1n?n?n?1;

(4)a,2a2,3a3,?,nan,?;

9/27

(5)1?3,2?4,3?5,?,n(n?2),?;

2?2?2?2?(6)sin1?sin2?sin3????sin89.

111?1??11???1+++?+1+1++(7)1,?,?,?,? 242?24?2n-1???????

2、已知等差数列{an}的前3项和为6,前8项和为-4. (1)求数列{an}的通项公式;

(2)设bn=(4-an)qn1(q≠0,n∈N*),求数列{bn}的前n项和Sn.

10/27


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