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考点32 数列求和8种常见考法归类
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考点一 公式法求和
考点二 分组转化法求和
(1) 等差+等比型求和
(2) 等差(等比)+裂项
(3) 绝对值求和(分段求和)
(4) 奇偶型求和
(5) 正负相间求和(并项求和)
考点三 倒序相加法求和
考点四 错位相减法求和
(一)等差等比
(二)等差/等比
考点五 裂项相消法求和
(一)等差型
(二)无理型
(三)指数型
(四)对数型
(五)幂型
(六)三角函数型
(七)通项与前n项和、前n项积关系型
(八)正负相间型裂项
(九)先放缩后裂项求和
考点六 插入或构造新数列求和
考点七 利用周期求和
考点八 数列求和的实际应用
(一)分期付款
(二)产值增长
(三)其他模型
1.公式法
公式法:如果一个数列是等差、等比数列或者是可以转化为等差、等比数列的数列,我们可以运用等差、等比数列的前项和的公式来求和.对于一些特殊的数列(正整数数列、正整数的平方和立方数列等)也可以直接使用公式求和.
①等差数列的前n项和公式:Sn==na1+d.
②等比数列的前n项和公式:
Sn=
③数列前项和重要公式:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)等差数列中,;
(6)等比数列中,.
2.分组转化法
有一类数列,它既不是等差数列,也不是等比数列,但是数列是等差数列或等比数列或常见特殊数列,则可以将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比数列或常见的特殊数列,然后分别求和,再将其合并即可.
分组转化法求和的常见类型
(1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}为等差或等比数列,可采用分组转化法求{an}的前n项和.
注:①形如an=,用分组求和法,分别求和而后相加减
②形如an=,用分组求和法,分别求和而后相加减
③形如an=,用分组求和法,分别求和而后相加减
(2)通项公式为an=的数列,其中数列{bn},{cn}是等比数列或等差数列,可采用分组转化法求和.
注:(1)分奇偶各自新数列求和(2)要注意处理好奇偶数列对应的项:
①可构建新数列;②可“跳项”求和
(3)正负相间求和:
①奇偶项正负相间型求和,可以两项结合构成“常数数列”。
②如果需要讨论奇偶,一般情况下,先求偶,再求奇。求奇时候,直接代入偶数项公式,再加上最后的奇数项通项。
注:在一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.
形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.
例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(1002-992)+(982-972)+…+(22-12)=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5 050.
3.倒序相加法
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,等差数列前n项和公式的推导便使用了此法. 用倒序相加法解题的关键,就是要能够找出首项和末项之间的关系,因为有时这种关系比较隐蔽.
注:倒序求和,多是具有中心对称的
4.错位相减法
错位相减求和方法
(1)适用条件:若{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,求数列{anbn}的前n项和Sn;
(2)基本步骤
(3)四步法
用错位相减法求数列前项和过程可概括为“一加、二乘、三减、四除”八字,以为例
第一步——“一加”.
“一加”,即将数列的各项展开相加,对于数列有
第二步——“乘”.
“二乘”,即对数列的每一项都乘上等比数列的公比,对于,包含的等差数列的通项为,等比数列的通项为,公比为,故有
第三步—“减”.
“三减”,用“一加”所得等式减去“二乘”所得等式,相减过程注意错位,即.
第四步——“四除”.
“四除”,将“三减”所得等式的两边同时除以相同系数,再整理结果,可得.
(4)注意事项:
①注意题目类型,特别是数列中等比数列公比为负数的情形;
②在写出Sn与qSn的表达式时,应特别注意将两式“错位对齐”,以便下一步准确写出Sn-qSn;
③若等比数列的公比为参数,则需要讨论公比为1和不为1两种情形.
④作差后,等式右边有第一项、中间n-1项的和式、最后一项三部分组成;
⑤运算时,经常把b2+b3+…+bn这n-1项和看成n项和,把-anbn+1写成+anbn+1导致错误.
(5)通法探究即万能公式
从上述对错位相减法的构建过程的探究中可知,该过程较为固定,故可将其整理为适用的万能公式,后续直接代人即可求解.
即对于可分为等