數(shù)列是高中代數(shù)的重要內(nèi)容,又是學(xué)習(xí)高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)。在高考和各種數(shù)學(xué)競賽中都占有重要的地位。數(shù)列求和是數(shù)列的重要內(nèi)容之一,除了等差數(shù)列和等比數(shù)列有求和公式外,大部分?jǐn)?shù)列的求和都需要有一定的技巧。
數(shù)列求和基本方法1、分組法有一類數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,若將這類數(shù)列適當(dāng)拆開,可分為幾個(gè)等差、等比或常見的數(shù)列,然后分別求和,再將其合并即可.
例如:an=2n+n-1,可看做是2n與n-1的和
Sn=a1+a2+...+an
=2+0+22+1+23+2+...+2n+n-1
=(2+22+...+2n)+(0+1+...+n-1)
=2(2n-1)/(2-1)+(0+n-1)n/2
=2n+1+n(n-1)/2-2
數(shù)列求和基本方法2、數(shù)學(xué)歸納法一般地,證明一個(gè)與正整數(shù)n有關(guān)的命題,有如下步驟:
(1)證明當(dāng)n取第一個(gè)值時(shí)命題成立;
(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥n的第一個(gè)值,k為自然數(shù))時(shí)命題成立,證明當(dāng)n=k+1時(shí)命題也成立。
例:
求證:
1×2×3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + .…… + n(n+1)(n+2)(n+3) = [n(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)]/5
證明:
當(dāng)n=1時(shí),有:
1×2×3×4 = 24 = 2×3×4×5/5
假設(shè)命題在n=k時(shí)成立,于是:
1×2x3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + .…… + k(k+1)(k+2)(k+3) = [k(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)]/5
則當(dāng)n=k+1時(shí)有:
1×2×3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + …… + (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)
= 1×2×3×4 + 2×3×4*5 + 3×4×5×6 + …… + k(k+1)(k+2)(k+3) + (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)
= [k(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)]/5 + (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)
= (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)*(k/5 +1)
= [(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)(k+5)]/5
即n=k+1時(shí)原等式仍然成立,歸納得證
數(shù)列求和基本方法3、通項(xiàng)化歸法先將通項(xiàng)公式進(jìn)行化簡,再進(jìn)行求和。
如:求數(shù)列1,1+2,1+2+3,1+2+3+4,……的前n項(xiàng)和。此時(shí)先將an求出,再利用分組等方法求和。
數(shù)列求和基本方法4、并項(xiàng)求和法(常采用先試探后求和的方法)
例:1-2+3-4+5-6+……+(2n-1)-2n
方法一:(并項(xiàng))
求出奇數(shù)項(xiàng)和偶數(shù)項(xiàng)的和,再相減。
方法二:
(1-2)+(3-4)+(5-6)+……+[(2n-1)-2n]
方法三:
構(gòu)造新的數(shù)列,可借用等差數(shù)列與等比數(shù)列的復(fù)合。
an=n(-1)^(n+1)
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