内容正文:
第四章 数列求和微专题
博学 笃志 雅行 厚德
2.等比数列前n项和公式(错位相减法)
1.等差数列前n项和公式(倒序相加法)
一、公式法
3.两类特殊数列的前n项和(二次幂和、三次幂和)
博学 笃志 雅行 厚德
例1 数列{an}满足an =3n-20,求数列{an}的前n项和Sn的最小值.
典例分析
解:令a=3n-20≤0,则n≤
∴当n=6时,数列{an}的前n项和Sn最小,
且S6=
故数列{an}的前n项和Sn的最小值为-57.
博学 笃志 雅行 厚德
通项公式为分式,可用待定系数法对通项公式拆项.
二、裂项相消法
➱
➱
博学 笃志 雅行 厚德
典例分析
例2 已知数列 是公比为4的等比数列,且满足a2, a4, a7成等比数列,求数列 的前n项和Tn.
解:数列{ }是公比为4的等比数列,∴ ,即an-an-1=2
故数列{an}是公差d=2的等差数列.
由于a2,a4,a7成等比数列,∴a42=a2a7,即(a1+3d)²=(a1+d)(a1+6d)
∴(a1+6)²=(a1+2)(a1+12),∴a1=6
∴an=a1+(n-1)d=2n+4
∴
∴Tn=
博学 笃志 雅行 厚德
(1)使用条件:
①通项公式是形如an·bn的形式,
②数列{an}和{bn}中一个是等差数列, 一个是等比数列;
(2)所乘系数: 在等式两边同乘的是等比数列的公比;
(3)书写格式: 两个等式中次数一样的项对齐;
(4)差的特点: 相减后的差共有n+1项, 去掉前后两项,
中间的n-1项一定是等比数列.
三、错位相减法
博学 笃志 雅行 厚德
典例分析
例3 已知数列{an}的前n项和为Sn,且a1 =2,Sn = an+1-2,求数列{(2n+1)an}的前n项和Tn.
解:当n=2时,由Sn=an+1-2,可得Sn-1=an-2,两式相减,得an-1=2an
又当n=1时,a1=S1=a2-2,a2=a1+2=4,∴
∴数列{an}是以2为首项,2为公比的等比数列
∴an=2·2n-1=2n,n∈N*,∴(2n+1)·an=(2n+1)·2n,于是于是Tn=3x2+5x2²+7x2³+…+(2n+1)·2n
2Tn=3x2²+5x2³+…+(2n-1)·2n+(2n+1)·2n+1
两式相减,得
-Tn =6 +2x(22 +23 +…+2n)-(2n+1)·2n+1 =6+2x -(2n+1)·2n+1
∴Tn=2+(2n-1)·2n+1.
博学 笃志 雅行 厚德
(1)一般情况下形如cn=an±bn ;
(2)数列{an}与{bn}是等差数列, 或等比数列, 或是其他已知求和方法的数列;
(3)求数列{cn}的前n项和,分别利用已知的求和方法;
如等差数列和等比数列前n项和公式求和即可.
四、分组求和法
博学 笃志 雅行 厚德
典例分析
例4 已知数列{an}满足an =3an-1+2(n≥2),a1 =1,若bn =3an+2n-1,求数列{bn}的前n项和Tn.
解:由an=3an-1+2 (n≥2),可得an+1=3(an-1+1) (n≥2),即 (n≥2)
故{an+1}是首项为2,公比为3的等比数列∴an+1=2·3n-1,即an=2·3n-1-1,n∈N* ∴bn=3an+2n-1=2·3n+2n-4
∴Tn=(6+18+...+2·3")+(-2+0+...+2n-4)
=
=3n+1-3+n2-3n
博学 笃志 雅行 厚德
课后作业:
2.求数列{(2n-1)·2n}的前n项和Tn
3.已知数列{an}满足
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)求数列{an+2n-1}的前n项和Sn
博学 笃志 雅行 厚德
(1)倒序相加法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(a1+an).
(2)如果一个数列{an},首末两端等“距离”的两项的和相等,那么求其和可以用倒序相加法.
五、倒序相加法
博学 笃志 雅行 厚德
典例分析
例5 已知函