数列的各种求和常用方法

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  【摘 要】常用的数列求和方法有:公式求和法,错位相减法求和法,倒序相加法求和法,分组转化法求和法,裂项相消法求和法,分奇偶法等求和法。
  【关键词】数列求和
  一、错位相减法求和
  若{αn}是等差数列,{bn}是等比数列,求α1b1+α2b2+…+αnbn的和,则可试用错位相减法求和。
  例1.设bn=n·3n,求数列{bn}的前n项和Sn 。
  解 ∴Sn=3+2×32+3×33+…+n·3n              ③
  ∴3Sn=32+2×33+3×34+…+n·3n+1              ④
  


  二、倒序相加法求和
  例2.数列{αn}是公差为d,α0=d的等差数列,求Sn=α0Cn0    +α1Cn1+…+αnCnn(n∈N*)。
  解析 Sn=dCn0    +2dCn1+3dCn2+…+ndCnn          ①
   Sn=ndCnn+(n-1)dCnn-1+(n-2)dCnn-2+…+dCn0       ②
   ①+②得
  2Sn=(n+1)d(Cn0+Cn1+Cn2+…+Cnn)
  ∴Sn=(n+1)2n-1d
  三、分组转化法求和
  有一种数列,它既不是等差数列,亦不是等比数列。如果能将这种数列加以拆分,可分成几个等差、等比或常见的数列,然后再分别求和,最后合并所求的和。
  例4.数列{αn}的前n项和Sn=2αn-1,数列{bn}满足:b1=3,bn+1 = αn+bn (n∈N*).
   (1)求证:数列{αn}为等比数列;
   (2)求数列{bn}的前n项和Tn 。
  解析 (1)证明:由Sn=2αn-1,n∈N*,
  ∴Sn+1=2αn+1-1  两式相减得
  αn+1=2αn+1-2αn
  ∴αn+1=2αn,n∈N*,由αn=1,知αn≠0,


  由定义知{αn}是首项为1,公比为2的等比数列。
  (2)由(1)知,αn=2n-1,bn+1 = 2n-1+bn,
  ∴bn+1-bn=2n-1
  ∴b2-b1=20,b3-b2=21,b4-b3=22,…
   bn-bn-1=2n-2,等式左右两边相加得
  
  ∴Tn=(20+2)+(21+2)+…+(2n-1+2)
   =(20+21+…+2n-1)+2n=2n+2n-1
  四、裂项相消法求和
  特别注意的是:相消时要符合对称保留的法则来消项。常见的裂项公式有:
  当遇到形如{}的数列,其中{αn}是等差数列,可采用此法,可以将通项裂成
  例5. 求和
  解析:可用裂项相消法求和。
  Sn=α1+α2+…+αn
  总之,数列求和最关键的是根据数列通项公式的结构特征,找到对应的求和方法,简而言之,也就是 “求和方法诚可贵,通项公式价更高”。
  参考文献:
  [1]数列求和方法之裂项相消法的拓展[OL].道客巴巴,互联网.
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