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数列求和的方法汇总
葫芦岛长江卫生中等职业技术学校 数学组 赵闯
一.倒序相加法
例1.已知函数.
(1)证明函数的图像关于点对称;
(2)若,求;
【答案】(1)证明见解析(2)
【分析】(1)设,,满足,证明即可;
(2)根据(1)中的性质即可求出.
【详解】(1)证明:因为函数的定义域为,
设,是函数图像上的两点, 其中且,
则有,
因此函数图像关于点对称 ;
(2)由(1)知当时,,
①,②,
①+②得,即.
例2.已知函数满足,若函数与图像的交点为,,(),则
A. B. C. D.
解析:选B.
二.公式法求和
例4.在等比数列中,,.
(1)求;
(2)设,求数列的前项和.
【答案】(1);(2).
【分析】(1)设的公比为,根据已知条件列出关于首项和公比q的方程组,求出首项和公比,根据等比数列通项公式即可求解;
(2)求出的通项公式,判断其为等差数列,根据等差数列求和公式即可求解.
【详解】(1)设的公比为,依题意得,解得,
因此.
(2)∵,
∴数列是首项为0,公差为1的等差数列,
故其前项和.
例5.已知公比大于的等比数列满足.
(1)求的通项公式;
(2)求.
解析:(1)设等比数列的公比为q(q>1),则,
整理可得:,,数列的通项公式为:.
(2)由于:,故:
.
3. 裂项相消
1.分母是等差数列相邻两项乘积,则:,则:
.
2.有理化后求和:.
3.指对式裂相求和:,一般地,
指数型:
对数型:
三类应用:①裂相求和;②证明不等式;③求范围.
例6.已知公差不为0的等差数列满足,且,,成等比数列.
(1)求数列的通项公式;
(2)记数列的前项和为,并求使得成立的最小正整数.
【答案】(1);(2)答案见解析.
【解析】试题分析:
(1)由题意求得首项和公差,据此可得通项公式为;
(2)裂项求和得到关于实数n的不等式,求解不等式可得使得成立的最小正整数的值为26.
试题解析:
(1)是公差不为0的等差数列,设公差为,
∵,,成等比数列,∴得,
解得:或(舍去),∴.
(2)
∵即化简得:,,
使不等式成立的最小正整数为.
例7设是等比数列,公比大于0,其前n项和为,是等差数列.已知,,,.
(1)求和的通项公式;
(2)设数列的前n项和为,
(i)求;
(ii)证明.
解析:(1)设等比数列的公比为q.由可得.因为,可得,故.设等差数列的公差为d,由,可得由,可得 从而 故 所以数列的通项公式为,数列的通项公式为
(2)(i)由(I),有,
故.
(ii)因为,
所以.
四:错位相减法
型如的数列求和,其基本解题步骤如下:
基本规律
错位相减法:形如an=,用错位相减法求解.
思维结构结构图示如下
例8.数列的前项和为.
(1)求数列的通项公式;
(2)数列满足,求数列的前项和.
【答案】(1)(2)
【分析】(1)利用数列通项与前n项和的关系求解;
(2)利用错位相减法求解.
【详解】(1)解:当时,,
当时,,又,
两式相减得,,
又,且,
所以是等比数列,首项为,公比为3,
所以.
(2)由(1)知:,则,
,
,.
五. 并项求和
例11.已知等比数列的前项和为为常数).
(1)求的值,并写出数列的通项公式;
(2)若,求数列的前项和.
【答案】(1),(2)
【分析】(1)由已知求、,由为等比数列求出,写出通项公式;
(2)由(1)写出通项公式,由奇偶项和为定值,用并项求和法求.
【详解】(1)由,当时, .
当时,
.
因为数列为等比数列,
所以适合,
所以,
(2)由,则
所以
例12.已知数列满足:,,().
(1)证明:数列是等比数列;
(2)求数列的通项公式.
解析:(1)证明:∵,∴,
∵,∴,∴数列{}是以为首项,4为公比的等比数列.
(2)由(1)知,, 当时,
,当n=1时,满足上式.
例13.已知数列的前项和为,,,,则( )
A. B. C. D.
解析:因为,所以,又,
所以,所以是等比数列,公比为4,首项为3,则数列也是等比数列,公比为,首项为3.所以.故选:A.
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