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浅谈高考中数列求和的主要方法

  • 作者: 博览群书·教育
  • 来源: 归一文学
  • 发表于2023-11-09
  • 热度21960
  • 薛梅

      

      

      数列是高中数学的一个重要板块,在历年来高考中,所占比例10%左右,而数列求和是考查中重点内容之一,很多学生都觉得面对数列求和问题,显得很无力,下面我将结合具体实例来研究求和的方法.

      一、倒序相加法

      此方法源于等差数列前n项和公式的推导,目的在于利用与首末两项等距离的两项相加有公因式可提取,以便化简后求和.其实质是对偶原理

      小结:对某些具有对称性的数列,可运用此法.

      二、公式法(或直接求和法)

      此方法仅适用于等差或等比数列。

      1.等差数列求和公式:

      2.等比数列求和公式:

      例2 (2013四川,理16)(本小题满分12分)在等差数列{an}中,a1+a3=8,且a4为a2和a9的等比中项,求数列{an}的首项、公差及前n项和.

      解:设该数列公差为d,前n项和为Sn.

      由已知,可得2a1+2d=8,(a1+3d)2=(a1+d)(a1+8d).

      所以,a1+d=4,d(d-3a1)=0,解得a1=4,d=0,或a1=1,d=3,即数列{an}的首项为4,公差为0,或首项为1,公差为3.

      所以,数列的前n项和Sn=4n或Sn=

      小结:数列转化为等差或等比数列,直接运用等差或等比数列的前n项和公式求得.

      三、裂项相消法

      如果数列的通项公式很容易表示成另一个数列的相邻两项的差,即,则有.这种方法就称为裂项相消求和法.

      例3 ?.[2014·全国大纲卷(理18)]等差数列的前n项和为,已知,a2为整数,且.

      (I)求的通项公式;

      (II)设,求数列的前n项和.

      [解析](I)由,为整数知,等差数列的公差d为整数.又,故于是,解得,因此,故数列的通项公式为.(II),于小结:要先观察通项类型,在裂项求和,而且要注意相消后所剩下的项数,后面还很可能前n项和的最值结合起来考查参数取值范围。

      四、错位相减法

      源于等比数列前n项和公式的推导,对于形如的数列,其中为等差数列,为等比数列,均可用此法.

      例4 [2014·全国卷Ⅰ(文17)]已知是递增的等差数列,a2,a4是方程的根。

      (I)求的通项公式;

      (II)求数列的前n项和.

      [解析]:(I)方程的两根为2,3,由题意得,,设数列的公差为 d,,则,故d=,从而,

      所以的通项公式为:

      (Ⅱ)设求数列的前n项和为Sn,由(Ⅰ)知,

      则:

      两式相减得

      所以

      小结:错位相减法的步骤是:①在等式两边同时乘以等比数列的公比;②将两个等式相减;③利用等比数列的前n项和公式求和.④注意相减后项数变成n+1項。

      五、分组求和法

      若数列的通项是若干项的代数和,可将其分成几部分来求.

      例5 ?[2014·北京卷(文15)]已知是等差数列,满足,,数列满足,,且是等比数列.

      (1)求数列和的通项公式;

      (2)求数列的前n项和.

      [解析](I)设等差数列的公差为d,由题意得:,

      所以,

      设等比数列的公比为q,由题意得:,解得q=2.

      所以,从而.

      (II)由(1)知,,

      数列的前n项和为,数列的前n项和为,

      所以数列的前n项和为.

      六、结语

      在求和时,一定要认真观察数列的通项公式,如果它能拆分成几项的和,而这些项分别构成等差数列或等比数列,那么我们就用此方法求和。

      本文标题:浅谈高考中数列求和的主要方法

      本文链接:https://www.99guiyi.com/content/1078355.html

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