数列求和的七种方法及例题

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数列求和的八种重要方法与例题

数列求和的八种重要方法与例题

典例3:
通项
1+2×3+3×32+4×33+…+n×3n-1=?
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
错位相减法: 如果一个数列的各项是由一
个等差数列与一个等比数列对 应项乘积组成,此时求和可采 用错位相减法.
既{anbn}型
等差
等比
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
典例4: 4、裂项相消
1+ 1 + 1 + … + 1 = ?
类型a1+an=a2+an-1=a3+an-2=……
课前探究学习
课堂讲练互动
活页规范训练
典例. 已知 lg(xy) 2 2.倒序相加法
S =lgxn +lg(xn-·1 y)+ ...+lg(x·1 yn-1)+lgyn,
(x > 0,y > 0) 求S .
S =lgxn +lg(xn-·1 y)+ ...+lgyn
1 2
a0 (4

a0 )

3 2
,
2°假设n=k时 ak1 ak 2 有成立, 令
f (x) 1 x(4 x) 2
f(x)在[0,2]上单调递增 f (ak1) f (ak ) f (2),

1 2
ak 1 (4

ak 1 )

1 2
ak
(4

ak
)

1 2

2
1×2 2×3
n(n + 1)
变式1:通项改为 1 = 1( 1 - 1 ) n(n + 2)

求数列前N项和的七种方法(含例题和答案)

求数列前N项和的七种方法(含例题和答案)

求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:11()(1)22n n n a a n n S na d ++==+ 特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。

这个公式在很多时候可以简化运算。

等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。

其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n kS nk n [例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++nx x x x 32的前n 项和.[例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.2. 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,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-13. 分组法求和有一类数列,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5] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n aa a n ,…[例6] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴ ∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k knk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得S n =k k k nk n k nk ∑∑∑===++1213132(分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++=2)1(2)12)(1(2)1(22++++++n n n n n n n (分组求和)=2)2()1(2++n n n练习:求数列•••+•••),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。

数列求和公式七个方法

数列求和公式七个方法

数列求和公式七个方法数列求和是数学中的一个重要概念,常用于计算数列中各项之和。

数列求和公式有多种方法,下面将介绍七种常见的求和公式方法。

方法一:等差数列求和公式等差数列是指数列中每一项与前一项之差都相等的数列。

等差数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。

等差数列求和公式为Sn=n(a1+an)/2,其中Sn表示数列的和,a1表示首项,an表示末项,n表示项数。

方法二:等比数列求和公式等比数列是指数列中每一项与前一项之比都相等的数列。

等比数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。

等比数列求和公式为Sn=a1(1-q^n)/(1-q),其中Sn表示数列的和,a1表示首项,q表示公比,n表示项数。

方法三:斐波那契数列求和公式斐波那契数列是指数列中每一项都是前两项之和的数列。

斐波那契数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。

斐波那契数列求和公式为Sn=f(n+2)-1,其中Sn表示数列的和,f表示斐波那契数列。

方法四:调和数列求和公式调和数列是指数列中每一项的倒数是一个调和级数的一项。

调和数列求和公式是通过将数列项数n代入公式中,计算数列中各项之和Sn。

调和数列求和公式为Sn=1+1/2+1/3+...+1/n,即Sn=Hn,其中Hn表示调和级数的n项和。

方法五:等差数列求和差分公式通过差分公式,我们可以得到等差数列的求和公式。

差分公式是指数列中相邻两项之差等于同一个常数d。

等差数列求和差分公式为Sn=[(a1+an)/2]n,其中Sn表示数列的和,a1表示首项,an表示末项,n表示项数。

方法六:等比数列求和差分公式通过差分公式,我们可以得到等比数列的求和公式。

差分公式是指数列中相邻两项之比等于同一个常数q。

等比数列求和差分公式为Sn=a1(1-q^n)/(1-q),其中Sn表示数列的和,a1表示首项,q表示公比,n表示项数。

方法七:等差数列求和公式(倍差法)倍差法是一种基于等差数列的求和方法。

求数列前n项和的7种方法

求数列前n项和的7种方法

求数列前n项和的7种方法求数列的前n项和要借助于通项公式,即先有通项公式,再在分析数列通项公式的基础上,或分解为基本数列求和,或转化为基本数列求和。

当遇到具体问题时,要注意观察数列的特点和规律,找到适合的方法解题。

一、用倒序相加法求数列的前n项和如果一个数列{an},与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法。

我们在学知识时,不但要知其果,更要索其因,知识的得出过程是知识的源头,也是研究同一类知识的工具,例如:等差数列前n项和公式的推导,用的就是“倒序相加法”。

例题1:设等差数列{an},公差为d,求证:{an}的前n项和Sn=n(a1+an)/2解析:Sn=a1+a2+a3+...+an ①倒序得:Sn=an+an-1+an-2+…+a1 ②①+②得:2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+(a3+an-2)+…+(an+a1)又∵a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=an+a1∴2Sn=n(a2+an) Sn=n(a1+an)/2点拨:由推导过程可看出,倒序相加法得以应用的原因是借助a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…=an+a1即与首末项等距的两项之和等于首末两项之和的这一等差数列的重要性质来实现的。

二、用公式法求数列的前n项和对等差数列、等比数列,求前n项和Sn可直接用等差、等比数列的前n项和公式进行求解。

运用公式求解的注意事项:首先要注意公式的应用范围,确定公式适用于这个数列之后,再计算。

点拨:这道题只要经过简单整理,就可以很明显的看出:这个数列可以分解成两个数列,一个等差数列,一个等比数列,再分别运用公式求和,最后把两个数列的和再求和。

三、用裂项相消法求数列的前n项和裂项相消法是将数列的一项拆成两项或多项,使得前后项相抵消,留下有限项,从而求出数列的前n项和。

点拨:此题先通过求数列的通项找到可以裂项的规律,再把数列的每一项拆开之后,中间部分的项相互抵消,再把剩下的项整理成最后的结果即可。

数列求和公式七个方法

数列求和公式七个方法

数列求和公式七个方法数列求和是数学中常见的问题之一、下面将介绍七种常用的数列求和方法,包括等差数列求和、等比数列求和、等差数列二次项求和、递归数列求和、斐波那契数列求和、等差数列部分项求和、正弦数列求和。

一、等差数列求和:等差数列的通项公式为an = a1 + (n-1)d,其中a1为首项,d为公差,n为项数。

从首项到第n项的和Sn可以通过以下公式计算:Sn = (n/2)(a1 + an)其中,n为项数,a1为首项,an为末项,Sn为和。

二、等比数列求和:等比数列的通项公式为an = a1 * q^(n-1),其中a1为首项,q为公比,n为项数。

从首项到第n项的和Sn可以通过以下公式计算:Sn=a1(q^n-1)/(q-1)其中,n为项数,a1为首项,q为公比,Sn为和。

三、等差数列二次项求和:对于等差数列的二次项和,可以通过对等差数列求和公式进行二次求和得到。

Sn=(n/6)*(2a1+(n-1)d)(a1+(n-1)d+d)其中,n为项数,a1为首项,d为公差,Sn为和。

四、递归数列求和:递归数列是一种特殊的数列,其中每一项都是前一项的函数。

递归数列的求和可以通过编写一个递归函数来实现。

例如,对于斐波那契数列:F(n)=F(n-1)+F(n-2),其中F(1)=1,F(2)=1可以编写一个递归函数,将前两个项相加,并递归调用函数来求和。

五、斐波那契数列求和:斐波那契数列是一种特殊的递归数列,其中前两个项为1,从第三项开始每一项都是前两项的和。

斐波那契数列求和可以通过编写一个循环来实现,累加每一项的值。

六、等差数列部分项求和:对于等差数列的部分项求和,可以通过求解两个和的差来实现。

设Sn为从第m项到第n项的和,Sm为从第1项到第m-1项的和,Sn 可以通过以下公式计算:Sn = Sn - Sm = (n-m+1)(a1 + an) / 2其中,m和n为项数,a1为首项,an为末项。

七、正弦数列求和:正弦数列是一种特殊的数列,其中每一项的值由正弦函数确定。

数列求和常用方法(含答案)

数列求和常用方法(含答案)

数列专题 数列求和常用方法一、公式法例1在数列{a n }中,2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),且a 2=10,a 5=-5.(1)求{a n }的通项公式;(2)求{a n }的前n 项和S n 的最大值.解: (1)因为2a n =a n -1+a n +1(n ≥2),所以a n +1-a n =a n -a n -1(n ≥2),所以数列{a n }为等差数列,设首项为a 1,公差为d ,则⎩⎪⎨⎪⎧a 2=a 1+d =10,a 5=a 1+4d =-5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=15,d =-5, 所以a n =a 1+(n -1)d =15-5(n -1)=-5n +20.(2)由(1)可知S n =na 1+n (n -1)2d =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n =-52n 2+352n ,因为对称轴n =72, 所以当n =3或4时,S n 取得最大值为S 3=S 4=30. 跟踪练习1、已知等差数列{a n }和等比数列{b n }满足a 1=b 1=1,a 2+a 4=10,b 2b 4=a 5. (1)求{a n }的通项公式; (2)求b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1. 解 (1)设等差数列{a n }的公差为d . 因为a 1=1,a 2+a 4=10, 所以2a 1+4d =10, 解得d =2. 所以a n =2n -1.(2)设等比数列{b n }的公比为q . 因为b 2b 4=a 5, 所以b 1q ·b 1q 3=9. 又b 1=1,所以q 2=3.所以b 2n -1=b 1q 2n -2=3n -1.则b 1+b 3+b 5+…+b 2n -1=1+3+32+…+3n -1=3n -12.二、分组转化法例2、已知公差不为0的等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 5=20,a 3是a 2,a 5的等比中项,数列{b n }满足对任意的n ∈N *,S n +b n =2n 2.(1)求数列{a n },{b n }的通项公式;(2)设c n ={b n −n 2,n 为偶数2a n,n 为奇数,求数列{c n }的前2n 项的和T 2n .解:(1)设数列{a n }的公差为d ,由题意得,⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+10d =20,(a 1+2d )2=(a 1+d )(a 1+4d ),化简得⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =4,a 1d =0, 因为d ≠0,所以a 1=0,d =2,所以a n =2n -2(n ∈N *),S n =n 2-n ,n ∈N *, 因为S n +b n =2n 2,所以b n =n 2+n (n ∈N *).(2)由(1)知,c n ={b n −n 2,n 为偶数2a n ,n 为奇数=⎩⎪⎨⎪⎧n ,n 为偶数,4n -1,n 为奇数,所以T 2n =c 1+c 2+c 3+c 4+…+c 2n -1+c 2n =(2+4+…+2n )+(40+42+…+42n -2) =n (2+2n )2+1-16n 1-16=n (n +1)+115(16n -1).跟踪练习1、已知在等差数列{a n }中,S n 为其前n 项和,且a 3=5,S 7=49. (1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =2n a+a n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,且T n ≥1 000,求n 的取值范围. 解 (1)由等差数列性质知,S 7=7a 4=49,则a 4=7, 故公差d =a 4-a 3=7-5=2, 故a n =a 3+(n -3)d =2n -1.(2)由(1)知b n =22n -1+2n -1, T n =21+1+23+3+…+22n -1+2n -1 =21+23+…+22n -1+(1+3+…+2n -1) =21-22n +11-4+n (1+2n -1)2=22n +13+n 2-23.易知T n 单调递增,且T 5=707<1 000,T 6=2 766>1 000, 故T n ≥1 000,解得n ≥6,n ∈N *.三、并项求和法例3、已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 5=9,S 5=25. (1)求数列{a n }的通项公式及S n ;(2)设b n =(-1)n S n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解 (1)设数列{a n }的公差为d ,由S 5=5a 3=25得a 3=a 1+2d =5, 又a 5=9=a 1+4d ,所以d =2,a 1=1, 所以a n =2n -1,S n =n (1+2n -1)2=n 2.(2)结合(1)知b n =(-1)n n 2,当n 为偶数时, T n =(b 1+b 2)+(b 3+b 4)+(b 5+b 6)+…+(b n -1+b n )=(-12+22)+(-32+42)+(-52+62)+…+[-(n -1)2+n 2]=(2-1)(2+1)+(4-3)(4+3)+(6-5)(6+5)+…+[n -(n -1)][n +(n -1)] =1+2+3+…+n =n (n +1)2.当n 为奇数时,n -1为偶数, T n =T n -1+(-1)n·n 2=(n -1)n 2-n 2=-n (n +1)2. 综上可知,T n =(-1)n n (n +1)2.四、裂项相消法例4、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,且2S n =3a n -3(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =1log 3a n ·log 3a n +1,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)当n =1时,2a 1=3a 1-3,解得a 1=3;当n ≥2时,2a n =2S n -2S n -1=3a n -3-3a n -1+3=3a n -3a n -1,得a n =3a n -1, 因为a n ≠0,所以a na n -1=3,因为a 1=3, 所以数列{a n }是以3为首项,3为公比的等比数列,所以a n =3n . (2)因为log 3a n =log 33n =n ,所以b n =1log 3a n ·log 3a n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,所以数列{b n }的前n 项和T n =⎝⎛⎭⎫11-12+⎝⎛⎭⎫12-13+⎝⎛⎭⎫13-14+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=nn +1. 跟踪练习1、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,S n =2a n -1,数列{b n }是等差数列,且b 1=a 1,b 6=a 5.(1)求数列{a n }和{b n }的通项公式;(2)若c n =1b n b n +1,记数列{c n }的前n 项和为T n ,证明:3T n <1.解: (1)由S n =2a n -1,可得n =1时,a 1=2a 1-1,解得a 1=1;n ≥2时,S n -1=2a n -1-1,又S n =2a n -1,两式相减可得a n =S n -S n -1=2a n -1-2a n -1+1,即有a n =2a n -1,所以数列{a n }是首项为1,公比为2的等比数列,所以a n =2n -1.设等差数列{b n }的公差为d ,且b 1=a 1=1,b 6=a 5=16,可得d =b 6-b 16-1=3,所以b n =1+3(n -1)=3n -2.(2)证明:c n =1b n b n +1=1(3n -2)(3n +1)=13⎝ ⎛⎭⎪⎫13n -2-13n +1,所以T n =13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-14+14-17+17-110+…+13n -2-13n +1=13⎝ ⎛⎭⎪⎫1-13n +1<13,则3T n <1.2、设{a n }是各项都为正数的单调递增数列,已知a 1=4,且a n 满足关系式:a n +1+a n =4+2a n +1a n ,n ∈N *.(1)求数列{a n }的通项公式;(2)若b n =1a n -1,求数列{b n }的前n 项和S n .解 (1)因为a n +1+a n =4+2a n +1a n ,n ∈N *,所以a n +1+a n -2a n +1a n =4,即(a n +1-a n )2=4,又{a n }是各项为正数的单调递增数列, 所以a n +1-a n =2,又a 1=2,所以{a n }是首项为2,公差为2的等差数列, 所以a n =2+2(n -1)=2n ,所以a n =4n 2.(2)b n =1a n -1=14n 2-1=1(2n -1)(2n +1)=12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1,所以S n =b 1+b 2+…+b n =12⎝⎛⎭⎫1-13+12⎝⎛⎭⎫13-15+…+12⎝ ⎛⎭⎪⎫12n -1-12n +1 =12⎝ ⎛⎭⎪⎫1-12n +1=n2n +1.3、已知数列{a n }满足:a 1=2,a n +1=a n +2n . (1)求{a n }的通项公式; (2)若b n =log 2a n ,T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1,求T n . 解 (1)由已知得a n +1-a n =2n ,当n ≥2时,a n =a 1+(a 2-a 1)+(a 3-a 2)+…+(a n -a n -1) =2+2+22+…+2n -1=2+2(1-2n -1)1-2=2n .又a 1=2,也满足上式,故a n =2n . (2)由(1)可知,b n =log 2a n =n , 1b n b n +1=1n (n +1)=1n -1n +1,T n =1b 1b 2+1b 2b 3+…+1b n b n +1=⎝⎛⎭⎫1-12+⎝⎛⎭⎫12-13+…+⎝ ⎛⎭⎪⎫1n -1n +1=1-1n +1=n n +1,故T n =nn +1.五、错位相减法例5、在数列{a n }中,a 1=1,a n +1=a n -2a n a n +1. (1)求{a n }的通项公式;(2)若b n =3na n ,求数列{b n }的前n 项和S n .解:(1)∵a 1=1,a n +1=a n -2a n a n +1,∴a n ≠0,∴1a n =1a n +1-2⇒1a n +1-1a n =2,又∵1a 1=1,∴⎩⎨⎧⎭⎬⎫1a n 是以1为首项,2为公差的等差数列, ∴1a n =1+2(n -1)=2n -1,∴a n =12n -1(n ∈N *). (2)由(1)知:b n =(2n -1)×3n ,∴S n =1×3+3×32+5×33+7×34+…+(2n -1)×3n , 3S n =1×32+3×33+5×34+7×35+…+(2n -1)×3n +1,两式相减得-2S n =3+2×32+2×33+2×34+…+2×3n -(2n -1)×3n +1 =3+2(32+33+34+…+3n )-(2n -1)×3n +1 =3+2×32(1-3n -1)1-3-(2n -1)×3n +1=3+3n +1-9-(2n -1)×3n +1=2(1-n )×3n +1-6 ∴S n =(n -1)×3n +1+3. 跟踪练习1、已知数列{a n }满足:a 1=1,a n +1=2a n +n -1.(1)证明:数列{a n +n }是等比数列并求数列{a n }的前n 项和S n ; (2)设b n =(2n -1)·(a n +n ),求数列{b n }的前n 项和T n .解: (1)因为a n +1=2a n +n -1,所以a n +1+(n +1)=2a n +2n ,即a n +1+(n +1)a n +n=2,又a 1+1=2,所以数列{a n +n }是以2为首项2为公比的等比数列, 则a n +n =2·2n -1=2n ,故a n =2n -n ,所以S n =(2+22+…+2n )-(1+2+…+n )=2·(1-2n )1-2-n (1+n )2=2n +1-2-n (1+n )2.(2)由(1)得,b n =(2n -1)·(a n +n )=(2n -1)·2n , 则T n =2+3×22+5×23+…+(2n -1)·2n ,①2T n =22+3×23+5×24+…+(2n -3)·2n +(2n -1)·2n +1,②①-②得-T n =2+2×22+2×23+…+2×2n -(2n -1)·2n +1=2×(2+22+…+2n )-2-(2n -1)·2n +1=-(2n -3)·2n +1-6,所以T n =(2n -3)·2n +1+6.2、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,对任意正整数n ,均有S n +1=3S n -2n +2成立,a 1=2.(1)求证:数列{a n -1}为等比数列,并求{a n }的通项公式; (2)设b n =na n ,求数列{b n }的前n 项和T n .解:(1)当n ≥2时,S n =3S n -1-2(n -1)+2,又S n +1=3S n -2n +2, 两式相减可得S n +1-S n =3S n -3S n -1-2,即a n +1=3a n -2, 即有a n +1-1=3(a n -1),令n =1,可得a 1+a 2=3a 1,解得a 2=2a 1=4,也符合a n +1-1=3(a n -1), 则数列{a n -1}是首项为1,公比为3的等比数列, 则a n -1=3n -1,故a n =1+3n -1. (2)由(1)知b n =na n =n +n ·3n -1,则T n =(1+2+…+n )+(1·30+2·31+3·32+…+n ·3n -1), 设M n =1·30+2·31+3·32+…+n ·3n -1, 3M n =1·3+2·32+3·33+…+n ·3n ,两式相减可得-2M n =1+3+32+…+3n -1-n ·3n =1-3n1-3-n ·3n , 化简可得M n =(2n -1)·3n +14.所以T n =12n (n +1)+(2n -1)·3n +14.3、设{a n }是公比不为1的等比数列,a 1为a 2,a 3的等差中项. (1)求{a n }的公比;(2)若a 1=1,求数列{na n }的前n 项和. 解 (1)设{a n }的公比为q , ∵a 1为a 2,a 3的等差中项, ∴2a 1=a 2+a 3=a 1q +a 1q 2,a 1≠0, ∴q 2+q -2=0, ∵q ≠1,∴q =-2.(2)设{na n }的前n 项和为S n , a 1=1,a n =(-2)n -1,S n =1×1+2×(-2)+3×(-2)2+…+n (-2)n -1,①-2S n =1×(-2)+2×(-2)2+3×(-2)3+…+(n -1)·(-2)n -1+n (-2)n ,② ①-②得,3S n =1+(-2)+(-2)2+…+(-2)n -1-n (-2)n =1-(-2)n 1-(-2)-n (-2)n =1-(1+3n )(-2)n3,∴S n =1-(1+3n )(-2)n9,n ∈N *.4、设数列{a n }满足a 1=3,a n +1=3a n -4n . (1)计算a 2,a 3,猜想{a n }的通项公式; (2)求数列{2n a n }的前n 项和S n .解 (1)由题意可得a 2=3a 1-4=9-4=5, a 3=3a 2-8=15-8=7,由数列{a n }的前三项可猜想数列{a n }是以3为首项,2为公差的等差数列,即a n =2n +1. (2)由(1)可知,a n ·2n =(2n +1)·2n ,S n =3×2+5×22+7×23+…+(2n -1)·2n -1+(2n +1)·2n ,①2S n =3×22+5×23+7×24+…+(2n -1)·2n +(2n +1)·2n +1,② 由①-②得,-S n =6+2×(22+23+…+2n )-(2n +1)·2n +1 =6+2×22×(1-2n -1)1-2-(2n +1)·2n +1=(1-2n )·2n +1-2, 即S n =(2n -1)·2n +1+2.5、已知正项数列{a n }的前n 项和为S n ,且a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2. (1)求数列{a n }的通项公式a n ;(2)若b n =a n ·2n ,数列{b n }的前n 项和为T n ,求使T n >2 022的最小的正整数n 的值. 解 (1)当n ≥2时,由a 2n +1=2S n +n +1,a 2=2, 得a 2n =2S n -1+n -1+1,两式相减得a 2n +1-a 2n =2a n +1, 即a 2n +1=a 2n +2a n +1=(a n +1)2.∵{a n }是正项数列,∴a n +1=a n +1. 当n =1时,a 22=2a 1+2=4, ∴a 1=1,∴a 2-a 1=1,∴数列{a n }是以a 1=1为首项,1为公差的等差数列,∴a n =n . (2)由(1)知b n =a n ·2n =n ·2n ,∴T n =1×21+2×22+3×23+…+n ·2n , 2T n =1×22+2×23+…+(n -1)·2n +n ·2n +1, 两式相减得-T n =2·(1-2n )1-2-n ·2n +1=(1-n )2n +1-2, ∴T n =(n -1)2n +1+2.∴T n -T n -1=n ·2n >0, ∴T n 单调递增.当n =7时,T 7=6×28+2=1 538<2 022, 当n =8时,T 8=7×29+2=3 586>2 022, ∴使T n >2 022的最小的正整数n 的值为8.6、已知数列{a n }的前n 项和为S n ,a 1=-94,且4S n +1=3S n -9(n ∈N *).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设数列{b n }满足3b n +(n -4)a n =0(n ∈N *),记{b n }的前n 项和为T n .若T n ≤λb n ,对任意n ∈N *恒成立,求实数λ的取值范围.解 (1)因为4S n +1=3S n -9,所以当n ≥2时,4S n =3S n -1-9,两式相减可得4a n +1=3a n ,即a n +1a n =34.当n =1时,4S 2=4⎝⎛⎭⎫-94+a 2=-274-9,解得a 2=-2716, 所以a 2a 1=34.所以数列{a n }是首项为-94,公比为34的等比数列,所以a n =-94×⎝⎛⎭⎫34n -1=-3n+14n .(2)因为3b n +(n -4)a n =0, 所以b n =(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n.所以T n =-3×34-2×⎝⎛⎭⎫342-1×⎝⎛⎭⎫343+0×⎝⎛⎭⎫344+…+(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n ,① 且34T n =-3×⎝⎛⎭⎫342-2×⎝⎛⎭⎫343-1×⎝⎛⎭⎫344+0×⎝⎛⎭⎫345+…+(n -5)×⎝⎛⎭⎫34n +(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n +1,② ①-②得14T n =-3×34+⎝⎛⎭⎫342+⎝⎛⎭⎫343+…+⎝⎛⎭⎫34n -(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n +1 =-94+916⎣⎡⎦⎤1-⎝⎛⎭⎫34n -11-34-(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n +1 =-n ×⎝⎛⎭⎫34n +1,所以T n =-4n ×⎝⎛⎭⎫34n +1.因为T n ≤λb n 对任意n ∈N *恒成立,所以-4n ×⎝⎛⎭⎫34n +1≤λ⎣⎡⎦⎤(n -4)×⎝⎛⎭⎫34n 恒成立,即-3n ≤λ(n -4)恒成立, 当n <4时,λ≤-3n n -4=-3-12n -4,此时λ≤1; 当n =4时,-12≤0恒成立,当n >4时,λ≥-3n n -4=-3-12n -4,此时λ≥-3. 所以-3≤λ≤1.。

求数列前n项和的七种方法

求数列前n项和的七种方法-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1求数列前N 项和的七种方法1. 公式法等差数列前n 项和:特别的,当前n 项的个数为奇数时,211(21)k k S k a ++=+,即前n 项和为中间项乘以项数。

这个公式在很多时候可以简化运算。

等比数列前n 项和: q=1时,1n S na =()1111n n a q q S q-≠=-,,特别要注意对公比的讨论。

其他公式:1、)1(211+==∑=n n k S nk n 2、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n3、213)]1(21[+==∑=n n k S nk n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++n x x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x 由等比数列求和公式得 n n x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=x x x n--1)1(=211)211(21--n =1-n 21 [例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(211++=+n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f2. 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,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列. [例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n x n }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x }的通项之积设n n x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ② (设制错位)①-②得 n n n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=--(错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n x x x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴ 21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232n n前n 项的和.解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ……………………………② (设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)∴ 1224-+-=n n n S练习:求:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1 解:S n =1+5x+9x 2+······+(4n-3)x n-1 ① ①两边同乘以x ,得 x S n =x+5 x 2+9x 3+······+(4n-3)x n ②①-②得,(1-x )S n =1+4(x+ x 2+x 3+······+ nx )-(4n-3)x n当x=1时,S n =1+5+9+······+(4n-3)=2n 2-n当x ≠1时,S n = 1 1-x [ 4x(1-x n ) 1-x +1-(4n-3)x n ] 3. 反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +. [例5] 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …② (反序) 又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x ①+②得 (反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S = 4. 分组法求和有一类数列,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6] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a a a n ,…解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n (分组)当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S n n -+--==2)13(11n n a a a n -+---[例7] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1( ∴ ∑=++=nk n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k k nk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得3211123nnnn k k k S k k k ====++∑∑∑ (分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++22(1)(1)(21)(1)222n n n n n n n ++++=++ (分组求和) =2)2()1(2++n n n练习:求数列•••+•••),21(,,813,412,211nn 的前n 项和。

数列求和7种方法(方法全-例子多)精选全文

可编辑修改精选全文完整版数列求和的基本方法和技巧(配以相应的练习)一、总论:数列求和7种方法: 利用等差、等比数列求和公式错位相减法求和 反序相加法求和 分组相加法求和 裂项消去法求和分段求和法(合并法求和) 利用数列通项法求和二、等差数列求和的方法是逆序相加法,等比数列的求和方法是错位相减法,三、逆序相加法、错位相减法是数列求和的二个基本方法。

数列是高中代数的重要内容,又是学习高等数学的基础. 在高考和各种数学竞赛中都占有重要的地位. 数列求和是数列的重要内容之一,除了等差数列和等比数列有求和公式外,大部分数列的求和都需要一定的技巧. 下面,就几个历届高考数学和数学竞赛试题来谈谈数列求和的基本方法和技巧.一、利用常用求和公式求和利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法. 1、 等差数列求和公式:d n n na a a n S n n 2)1(2)(11-+=+=2、等比数列求和公式:⎪⎩⎪⎨⎧≠--=--==)1(11)1()1(111q q q a a qq a q na S n nn3、 )1(211+==∑=n n k S nk n 4、)12)(1(6112++==∑=n n n k S nk n5、 213)]1(21[+==∑=n n k S nk n[例1] 已知3log 1log 23-=x ,求⋅⋅⋅++⋅⋅⋅+++nx x x x 32的前n 项和. 解:由212log log 3log 1log 3323=⇒-=⇒-=x x x由等比数列求和公式得 nn x x x x S +⋅⋅⋅+++=32 (利用常用公式)=x x x n --1)1(=211)211(21--n =1-n 21[例2] 设S n =1+2+3+…+n ,n ∈N *,求1)32()(++=n nS n S n f 的最大值.解:由等差数列求和公式得 )1(21+=n n S n , )2)(1(21++=n n S n (利用常用公式) ∴ 1)32()(++=n n S n S n f =64342++n n n=nn 64341++=50)8(12+-nn 501≤∴ 当 88-n ,即n =8时,501)(max =n f题1.等比数列的前n项和S n=2n-1,则=题2.若12+22+…+(n -1)2=an 3+bn 2+cn ,则a = ,b = ,c =.解: 原式=答案:二、错位相减法求和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,这种方法主要用于求数列{a n · b n }的前n 项和,其中{ a n }、{ b n }分别是等差数列和等比数列.[例3] 求和:132)12(7531--+⋅⋅⋅++++=n n x n x x x S ………………………①解:由题可知,{1)12(--n xn }的通项是等差数列{2n -1}的通项与等比数列{1-n x}的通项之积设nn x n x x x x xS )12(7531432-+⋅⋅⋅++++=………………………. ② (设制错位) ①-②得 nn n x n x x x x x S x )12(222221)1(1432--+⋅⋅⋅+++++=-- (错位相减)再利用等比数列的求和公式得:n n n x n x x x S x )12(1121)1(1----⋅+=-- ∴ 21)1()1()12()12(x x x n x n S n n n -+++--=+[例4] 求数列⋅⋅⋅⋅⋅⋅,22,,26,24,2232nn前n 项的和. 解:由题可知,{n n 22}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{n 21}的通项之积设n n nS 2226242232+⋅⋅⋅+++=…………………………………①14322226242221++⋅⋅⋅+++=n n nS ………………………………② (设制错位) ①-②得1432222222222222)211(+-+⋅⋅⋅++++=-n n n nS (错位相减)1122212+---=n n n∴ 1224-+-=n n n S练习题1 已知 ,求数列{a n }的前n 项和S n .答案:练习题2 的前n 项和为____答案:三、反序相加法求和这是推导等差数列的前n 项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n 个)(1n a a +.[例5] 求证:n nn n n nn C n C C C 2)1()12(53210+=++⋅⋅⋅+++ 证明: 设nn n n n n C n C C C S )12(53210++⋅⋅⋅+++=………………………….. ①把①式右边倒转过来得113)12()12(n n n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=- (反序)又由mn n m n C C -=可得nn n n n n n C C C n C n S ++⋅⋅⋅+-++=-1103)12()12(…………..…….. ②①+②得 nn n n n n n n n C C C C n S 2)1(2))(22(2110⋅+=++⋅⋅⋅+++=- (反序相加) ∴ nn n S 2)1(⋅+=[例6] 求 89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++的值解:设89sin 88sin 3sin 2sin 1sin 22222++⋅⋅⋅+++=S …………. ①将①式右边反序得1sin 2sin 3sin 88sin 89sin 22222+++⋅⋅⋅++=S …………..② (反序) 又因为 1cos sin ),90cos(sin 22=+-=x x x x①+②得 (反序相加))89cos 89(sin )2cos 2(sin )1cos 1(sin 2222222 ++⋅⋅⋅++++=S =89∴ S =44.5题1 已知函数 (1)证明:;(2)求的值.解:(1)先利用指数的相关性质对函数化简,后证明左边=右边 (2)利用第(1)小题已经证明的结论可知,两式相加得:所以.练习、求值:四、分组法求和有一类数列,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7] 求数列的前n 项和:231,,71,41,1112-+⋅⋅⋅+++-n a a a n ,… 解:设)231()71()41()11(12-++⋅⋅⋅++++++=-n aa a S n n将其每一项拆开再重新组合得)23741()1111(12-+⋅⋅⋅+++++⋅⋅⋅+++=-n aa a S n n (分组) 当a =1时,2)13(n n n S n -+==2)13(nn + (分组求和)当1≠a 时,2)13(1111n n aa S nn -+--==2)13(11n n a a a n -+--- [例8] 求数列{n(n+1)(2n+1)}的前n 项和.解:设k k k k k k a k ++=++=2332)12)(1(∴ ∑=++=n k n k k k S 1)12)(1(=)32(231k k knk ++∑=将其每一项拆开再重新组合得S n =k k k nk n k nk ∑∑∑===++1213132(分组)=)21()21(3)21(2222333n n n +⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++++⋅⋅⋅++=2)1(2)12)(1(2)1(22++++++n n n n n n n (分组求和) =2)2()1(2++n n n五、裂项法求和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. 通项分解(裂项)如:(1))()1(n f n f a n -+= (2)n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (3)111)1(1+-=+=n n n n a n (4))121121(211)12)(12()2(2+--+=+-=n n n n n a n (5)])2)(1(1)1(1[21)2)(1(1++-+=+-=n n n n n n n a n(6) nnn n n n n n S n n n n n n n n n a 2)1(11,2)1(12121)1()1(221)1(21+-=+-⋅=⋅+-+=⋅++=-则 (7))11(1))((1CAn B An B C C An B An a n +-+-=++=(8)n a ==[例9] 求数列⋅⋅⋅++⋅⋅⋅++,11,,321,211n n 的前n 项和.解:设n n n n a n -+=++=111(裂项)则 11321211+++⋅⋅⋅++++=n n S n (裂项求和)=)1()23()12(n n -++⋅⋅⋅+-+- =11-+n[例10] 在数列{a n }中,11211++⋅⋅⋅++++=n nn n a n ,又12+⋅=n n n a a b ,求数列{b n }的前n 项的和. 解: ∵ 211211nn n n n a n =++⋅⋅⋅++++=∴ )111(82122+-=+⋅=n n n n b n (裂项)∴ 数列{b n }的前n 项和)]111()4131()3121()211[(8+-+⋅⋅⋅+-+-+-=n n S n (裂项求和) =)111(8+-n = 18+n n[例11] 求证:1sin 1cos 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 12=+⋅⋅⋅++ 解:设89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S ∵n n n n tan )1tan()1cos(cos 1sin -+=+ (裂项) ∴ 89cos 88cos 12cos 1cos 11cos 0cos 1+⋅⋅⋅++=S (裂项求和) =]}88tan 89[tan )2tan 3(tan )1tan 2(tan )0tan 1{(tan 1sin 1-+-+-+- =)0tan 89(tan 1sin 1 -=1cot 1sin 1⋅= 1sin 1cos 2 ∴ 原等式成立练习题1.答案:.练习题2。

数列求和的几种常见方法


习题:
3、数列{an}的通项式为 an =n3
n
求数列{an}的前 n 项和 Sn.
(2n 1) 3 Sn 4
n 1
3
四、裂项相n = n( n + 2) 求数列{an}的前 n 项
和 Sn.
3 2n 3 4 2(n 1)(n 2)
n
2、 数列{an}的通项式为 an = n 2 求数列{an}的前 n 项和 Sn.
n
1 a = n 3、数列{an}的通项式 n( n + 3)
求数列{an}的前 n 项和 Sn.
裂项相消法:
把数列的通项拆成两项之差求和,正 负项相消剩下首尾若干项。常见的拆项公 式有:
1 1 1 n(n 1) n n 1 1 n 1 n n 1 n
习题:
4、 等差数列{an}中, a1=3,公差 d=2, Sn 为前 n
1 项和,求数列{ S n
}的前
n 项和 Tn.
而{bn}是等差数列,{cn}是等比数列,
则可采用此法。
n+1 例 2、数列{bn}的通项式为 bn = n+1 2
n+1 解: bn= n+1 2
求数列{bn}的前 n 项和 Tn.
n+1 2 3 4 则 Tn= 2+ 3+ 4+…+ n+1 2 2 2 2

n+1 1 2 3 4 n Tn= 3+ 4+ 5+…+ n+1+ n+2 ② 2 2 2 2 2 2
3 2n 3 4 2(n 1)(n 2)
五、分组求和法: 若数列{an}的通项公式形如
an=bn+cn,而{bn}是等差数列,{cn}是等
比数列,则可采用此法。
1 1 1 例4、计算 + 3 + 5 + 2 4 8

数列求和问题

数列求和问题数列求和是数学中一个重要的概念,常用于计算一系列数字的总和。

以下将介绍数列求和的基本原理、常见数列的求和公式以及解决数列求和问题的方法。

一、等差数列求和等差数列是指数列中相邻两项之间的差都相等的数列。

等差数列求和的公式如下:Sn=(a1+an)×n/2其中,Sn表示等差数列的前n项和,a1为首项,an为末项,n为项数。

例子:求等差数列1,3,5,7,9的前5项和。

解答:首先确定等差数列的首项a1为1,末项an为9,项数n为5。

代入求和公式计算即可:S5=(1+9)×5/2=10×5/2=25所以等差数列1,3,5,7,9的前5项和为25。

二、等比数列求和等比数列是指数列中相邻两项之间的比都相等的数列。

等比数列求和的公式如下:Sn=a1×(1-r^n)/(1-r)其中,Sn表示等比数列的前n项和,a1为首项,r为公比,n为项数。

例子:求等比数列2,4,8,16的前4项和。

解答:首先确定等比数列的首项a1为2,公比r为2,项数n为4。

代入求和公式计算即可:S4=2×(1-2^4)/(1-2)=2×(1-16)/(1-2)=2×(-15)/(-1)=30所以等比数列2,4,8,16的前4项和为30。

三、其他常见数列求和公式除了等差数列和等比数列之外,还有一些常见的数列求和公式:1.平方数列求和:Sn=n×(n+1)×(2n+1)/62.立方数列求和:Sn=[n×(n+1)/2]^23.斐波那契数列求和:Sn=F(n+2)-1,其中F(n)表示第n个斐波那契数四、解决数列求和问题的方法在解决数列求和问题时,我们需要注意以下几点:1.确定数列的类型:首先要确定数列是等差数列还是等比数列,或者其他类型的数列。

2.找到数列的通项公式:根据已知条件,找到数列的通项公式,以便进一步求解。

3.使用相应的求和公式:根据数列类型选择合适的求和公式,代入已知条件计算结果。

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数列求和的七种方法及例题
1、直接求和法:将数列中所有的项都加起来,累加求和。

例如:求 1+2+3+4+5=15
2、等差数列求和法:只适用于等差数列,将首项和末项相加,乘以项数,再除以2。

例如:求 1+3+5+7+9=25
3、等比数列求和法:只适用于等比数列,求出公比,然后用求和公式求和。

例如:求 3+6+12+24=45
4、分而治之法:将大的问题分解成小的问题,再求出小的问题的答案之和为大的问题的答案。

例如:求
1+2+3+4+5=15
5、求差法:将数列中连续的相邻两项差值求出,然后把差值相加求和。

例如:求 1+2+3+4+5=15
6、高阶法:当数列中有多项时,可以把它们分成高阶和低阶两组,先求高阶项和低阶项的和,在相加求和。

例如:求 1+2+3+4+5=15
7、循环求和法:将数列中的每一项都分别相加,然后把结果累加求和。

例如:求 1+2+3+4+5=15。

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