1、数列前n项和的求法 第二中学赵小飞 求数列前n项和是数列的重要内容,也是一个难点。求等差(等比)数列的前n项和,主要是应用公式。对于一些既不是等差也不是等比的数列,就不能直接套用公式,而应根据它们的特点,对其进行变形、转化,利用化归的思想,来寻找解题途径。一、拆项转化法例1已知数列 中, 且( , ,且t为常数),求 na3ntannNn0tnS例1已知数列 中, 且 ( , ,且t为常数),求 na3ntannNn0tnS解:当t=1时,当 时,2)3(2)3(2nnnnnSn1t2)5(1)1(nntttSnn分析:观察数列的通项公式,数列 可以“分解”为一个公比为t的等比数列 和一个公差
2、为1的等差数列 ,因此,只要分别求出这两个数列的前n项之和,再把它们相加就可得 。注意等比数列前n项和公式对公比q的要求,可得如下解法:nant3 nnS总结:拆项转化常用于通项 是多项式的情况。这时,可把通项 拆成两个(或多个)基本数列的通项,再求和。有时也应用自然数的方幂和公式求 ,常用的有: nananS)12)(1(6112nnnknk2213)1(41nnknk2)1(1nnknk例2、求数列1,1+2,1+2+3,1+2+3+4 , ,1+2+3+n,的前n项和Sn。解:该数列通项nnnan21213212令 , ,则221nbnncn21nnncba数列 的前n项和nb)21 (
3、21222nSN)12)(1(121nnn数列 的前n项和nc) 1(41)21 (21nnnSn)2)(1(61nnnSSSnnn二、裂项相消法 常用的消项变换有:111)1(1nnnnan)121121(21) 12)(12(1nnnnan) 2)(1(1) 1(121) 2)(1(1nnnnnnnan!)!1(!nnnnan)1() 1()2)(1(31) 1(nnnnnnnnan:nnnnan111:二、裂项相消法 常用的消项变换有::)2)(1(nnnan)2)(1() 1() 3)(2)(1(41nnnnnnnn例3、求 ) 2)(1(432321nnnSn解:由上面 知: ) 4
4、3215432 () 32104321(41nS) 3)(2)(1(41nnnn)2)(1() 1() 3)(2)(1(nnnnnnnn例4、求 3441451211512nnSn解:其“通项” )32)(12(134412nnnnan)321121(41nn )121321()9151()7131()511(41nnSn)321121(nn) 32)(12 ( 3) 54 ()321121311 (41nnnnnn三、 倒序相加法 课本等差数列前n项和公式 就是用倒序相加法推导的。nS例5、已知数列 是首项为1,公差为2的等差数列,求na1322110nnnnnnnaCaCaCaCS分析:注
5、意到 且当m+n=p+q时, 有: (等差数列的性质)knnknCCqpnmaaaa解: ,又1322110nnnnnnnaCaCaCaCS101211aCaCaCaCSnnnnnnnnnnn两式相加得: nnnnnnnnaaCCCaaS2)()(2111011nnnnnnnaaS2) 1(2)22 (2)(1111四、错位相消法 课本推导等比数列前n项和公式的方法。利用 可求两类数列的和,其通项分别是:nnqSS () ()分母是等比数列分子是等差数列字母是等比数列系数是等差数列例6、求数列 的前n项和 ,212,43,21nn 解: (1)nnnS212167854321 (2) 1212
6、232165834121nnnnnS (1)(2),得 12122216282422121nnnnSnnnnnnS232321221412122五、 并项法例7,已知数列 的通项 ,求数列前2n项和na21)1(nannnS2解: 2222222)2 () 12 (4321nnSn令 14)2() 12(22212nnnaabnnn 是首项为-3,公差为-4的等差数列nb)12(141173212nnnbbbSnn评注:用并项法把相邻的一正一负两项并作一项,从而使通项降次,得以转化为等差数列求解。六、逐差求和法(又叫加减法,迭加法) 当所给数列每依次相邻两项之间的差组成等差或等比数列时,就可用迭加法进行消元 例8,求数列 :1,3,7,13,21,31,的 和na解: 1212aa2223aa3234aa4245aa121naann132121naannans两边相加得:例8,求数列 :1,3,7,13,21,31,的 和na1212aa2223aa3234aa4245aa121naann132121naannans两边相加得:故 1122nnnnan取n=1,2,3,n,相加得: ) 2(31)321 ()321 (22222nnnnnSn大家好!