浅谈高中数学中数列求和的方法

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  【摘要】数列前n项和是高中数学必修五的重点内容,也是高考的重点考试内容。然而在平时做题时,往往我们容易理解并计算等差数列和等比数列的前n项和,但是对既不是等差数列又不是等比数列的前n项和显得有难度,不知从何入手,尤其是裂项相消法和错位相减法经常会计算出错。这就要求我们从数列的通项入手,观察其特征从而选择不同的方法,这样才可以更简洁地解决问题。
  【关键词】高中数学;数列求和;裂项相消法;错位相减法
  【中图分类号】G633.6 【文献标识码】B 【文章编号】2095-3089(2017)07-0284-01
  1.公式法——如果通过题目的已知条件我们可以判断出数列是等差或者等比数列,那么我们就可以直接利用等差或者等比数列的前n
  项和公式进行计算。
  例1:在等差数列{an}中,Sn表示其前n项和,,
  则S9=______________.
  解:由等差数列的性质知,所以,即 ;
  故由等差数列的前 项和公式得:.
  2.分组求和法——有一类数列既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可。
  例2:已知数列{an}的前n项和,求Sn.
  解:由题知
  .
  3.裂项相消法——这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用。裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的。
  例3:等比数列{an}的各项均为正数,且.
  (1)求数列{an}的通项公式;
  (2)设,求数列的前n项和Tn.
  解:(1)设数列{an}的公比为q,由得,所以;
  由条件可是q>0,从而,所以由得;
  故数列{an}的通项公式为.
  (2)
  ,
  .
  4.错位相减法——这种方法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,它主要适用于如果数列{an}是等差数列,数列{bn}是等比数列,求数列的前n项和时的方法。
  例4:已知数列{an}是等比数列,且,数列{bn}是首相为1的等差数列,并满足.
  (1)求数列{an}和{bn}的通项公式;
  (2)求数列的前n项和Sn.
  解:(1)设数列{an}的公比为q,数列{bn}的公差为d,
  則由已知条件得:,从而解得
  ;
  所以.
  (2)由(1)知,所以
  ①
  ②
  ①-②得:
  从而.
  5.倒序相加法——如果一个数列{an}与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一个常数,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法;其实质就是可以把正着写的和与倒着写的和的两个和式相加,从而可求出数列的前n和。
  例5:已知函数,数列{an}中,
  求数列{an}的前n项和Sn.
  解:,
  ,设①
  则②
  ①+②得:,所以,即.
  參考文献
  [1]康司麒.浅析高中数学中数列求和的若干种方法[J].中外交流,2017年6期.
  [2]郭建理.对比复习等差数列和等比数列[J].中学生数理化,2011年10期.
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