内容正文:
【专题16】数列前n项和常见方法
【知识点回顾】
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、 等差数列的前项和公式:
2、 等比数列的前项和公式:
3、 常用几个数列的求和公式:
(1)、
(2)、
(3)、
类型一 :公式法、分组求和法
【典例1】(2020·全国)已知数列是等差数列,满足,,数列是公比为2的等比数列,且.
(1)求数列和的通项公式; (2)求数列的前项和.
分组转化法求和的常见类型:(1)若,且数列,为等差或等比数列,则可采用分组转化法求的前项和;(2)通项公式为的数列,其中数列,是等比数列或等差数列,可采用分组转化法求和.
【变式1】(2020拉萨那曲第二高级中学)设是公比为正数的等比数列, ,.
(1)求的通项公式; (2)设是首项为,公差为的等差数列,求数列的前项和.
【变式2】(2020·江苏连云港市)已知等比数列中,且是和的等差中项.
(1)求数列的通项公式; (2)若数列满足求的前n项和
类型二:倒序相加法
【知识点讲解】
这是推导等差数列前项和公式时所用方法,就是将一个数列倒过来排序(反序),再把它与原数列相加,就可以得到个.
【典例2】(2020·全国高三专题练习)定义在上的函数,,,求.
感悟升华(核心秘籍)
倒序相加法特点:距首末两项“等距离”的两项之和都相等,多考选择填空题,与函数,数列向结合。
【变式1】(2020·包头市第九中学)已知函数满足,若数列满足,则数列的前10项和为( )
A. B.33 C. D.34
【变式2】(2020·内蒙古包头市·高三二模)已知函数满足,若数列满足,则数列的前20项和为( )
A.100 B.105 C.110 D.115
【变式3】(2020·宁都中学高三月考)已知若等比数列满足则( )
A. B.1010 C.2019 D.2020
类型三: 裂项相消法
(1)把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求得其和。
(2)常见的裂项技巧
等差型:或
类型①
特别注意
类型②(尤其要注意不能丢前边的)
理论上来讲像形如都可以裂项的
像也是这种类型。
类型③(尤其要注意不能丢前边的)
【例题1-1】(2021·甘肃高三开学考试(文))已知数列满足,.
(1)
证明:数列为等差数列; (2)求数列的前项和.
感悟升华(核心秘籍)
本例是裂项相消法的简单应用,注意裂项,是裂通项,裂项的过程中注意前面的系数不要忽略了。
【例题1-2】(上海市金山中学高三期中)已知数列满足,则数列的前n项和为______.
无理型:
类型④
【例题2】(2020·山西高三期中(文))已知是等差数列,,且.若.
(1)
求数列通项公式; (2)求数列的前项和.
感悟升华(核心秘籍)
本例是含有根式型裂项,注意分母有理化计算。
指数型:
特别地,类型⑤
【例题3】(2021·广州市·广东实验中学高三月考)已知数列,,,,,为数列的前项和,为数列的前n项和.
(1)
求数列的通项公式; (2)求数列的前项和; (3)求证:.
感悟升华(核心秘籍)
本例通项比较复杂,裂项时不能完全记忆类型⑤的公式,建议裂项完后通分检验是否正确。
对数型:
特别地,类型⑥
【变式1-1】(2021·全国高三专题练习)已知,设,数列的前项和______.
【变式1-2】(2020·静宁县第一中学高三月考)已知为数列的前项和,且.
(1)求数列的通项公式; (2)设,求数列的前项和.
【变式2】数列{an}的通项公式an=(n∈N*),若前n项和为Sn,则Sn为____________.
【变式3】(2021·山东济南·高三月考)数列的前项和为,.
(1)求,; (2)设,数列的前项和为.证明:.
类型三:错位相减法(等差×等比)
【知识点讲解】
适用于一个等差数列和一个等比数列对应项相乘构成的数列求和.
用途: 1、推导等比数列前项和公式;
2、求数列的前n项和,其中,分别是等差数列和等比数列。
1. 通项特征:一次函数*指数型函数(等差×等比)
2. 解题思路
【例题精讲】
【例题1】 已知数列的通项为,求数列的前项和。
【变式1】求数列(为常数)的前项和。
【例题2】(2021·石嘴山市第三中学高三期末)设数列、的前项和分别为、,且,,
(1)求数列、的通项公式; (2)令,求的前项和.
【变式2】(2020·黑龙江高三月考)设数列的前项和为,且.
(1)求数列的通项公式;(2)设,求数列的前项和.
类型四:分组、并项求和法
有一类数列即不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列拆开(或者再并项组合),可分为几个等差、等比或常见数列,然后分别求和,再将其合并即