内容正文:
☑小升初奥数培优讲义
专题05裂项相消法
色知识梳理
1.裂项相消法的基本思想
裂项相消法是将数列中的每一项拆分成两项或多项的差,使得拆分后的项在求和过程中可以
相互抵消,从而简化计算的方法。其核心思想是"拆分再抵消",通过”拆项一重组一抵消
的过程,将繁琐的累加运算转化为简洁的首尾项相减。
2.常见的裂项公式
(①)基本形式(分母为两个连续整数相乘)
中=合-
(2)通用形式(分母两个因数相差k)
=食×(合-床)
(3)扩展形式(分母为三个连续整数相乘)
nn+n+万=支×{n+i-a+a+万}
(④平方差形式(分母为两个连续奇数相乘)
a-成a+西=支×(点-本)
(⑤整数裂项形式
n(n+1)=
nn+1Xn+2)-n-1mn+1)
3
3.裂项相消法的解题步骤
(1)观察通项公式:分析数列通项的特点,判断是否适合用裂项相消法
(2)确定裂项形式:根据通项特征选择合适的裂项公式
(3)逐项裂项:将数列的每一项按照裂项公式展开
(4)观察抵消:找出展开后可以相互抵消的项
(⑤)求和简化:保留未被抵消的首尾项,计算最终结果
4.裂项相消法的常见类型
(山等差型:如、-西等
(2)整数裂项:如n(n+1)、n(n+1)(n+2)
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(3)分数裂项:如
antb
nn+1)
5.裂项相消法的易错点
(1)裂项不彻底:如将n+
直接裂为贵一2,忘记乘以
(2)抵消错误:首尾项保留不准确,误将中间项全部消去
(3)系数遗漏:在裂项过程中忘记调整系数,导致等式不成立
計例题讲解
【典型例题1】
计算:十十+…十g
【跟踪训练1】
计算:十十+…十1以如
【典型例题2】
计算:十十十…十179
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M
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【跟踪训练2】
计算:十7+0+…+g议94
【典型例题3】
计算:1×2+2×3+3×4+…+99×100
【跟踪训练3】
计算:1×2+2×3+3×4+·+199×200
少提升练习
1.计算:十4十十…十0
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2.计算:之2+十34十…+2023x2024
3.计算:1-是-言-立-品-…-动
4.计算:言+立+六+元+2
5.计算:吾-五+易-箭+
6.计算:☆+女十十…+衣
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7.计算:女+十+…十472
8.计算:☆十动十+…十20120
9.计算:+动+6十…+gi
10.计算:1吃+3%+5立+7六+9
5/6
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11.计算:2×3+3×4+4×5+·+19×20
12.计算:1×2×3+2×3×4+3×4×5+…+8×9×10
13.计算:2+2x4+x+…+x0
2
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专题05裂项相消法
知识梳理
1.裂项相消法的基本思想
裂项相消法是将数列中的每一项拆分成两项或多项的差,使得拆分后的项在求和过程中可以
相互抵消,从而简化计算的方法。其核心思想是"拆分再抵消",通过"拆项一重组一抵
消"的过程,将繁琐的累加运算转化为简洁的首尾项相减。
2.常见的裂项公式
(1)基本形式(分母为两个连续整数相乘)
1=1-1
n(n+1 nn+1
(2)通用形式(分母两个因数相差k)
1
=×11
nn+kk×nn+k
(3)扩展形式(分母为三个连续整数相乘)
1
1
n(n+1(n+2)2n(n+1
n+1n+2
(④)平方差形式(分母为两个连续奇数相乘)
1
1
2n-12n+12
2n-12n+1
(⑤)整数裂项形式
n(n+1)=nn+1)n+2-(n-1n(n+1)
3
3.裂项相消法的解题步骤
(1)观察通项公式:分析数列通项的特点,判断是否适合用裂项相消法
(2)确定裂项形式:根据通项特征选择合适的裂项公式
(3)逐项裂项:将数列的每一项按照裂项公式展开
(4)观察抵消:找出展开后可以相互抵消的项
(⑤)求和简化:保留未被抵消的首尾项,计算最终结果
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4.裂项相消法的常见类型
1
1
(1)等差型:如
nn+k
2n-12n+1
等
(2)整数裂项:如nn+1、nn+1n+2
(3)分数裂项:如
an+b
n(n+1)
5.裂项相消法的易错点
1
(1)裂项不彻底:如将
nn+2
直接裂为
11
nn+2,
忘记乘以
1-2
(2)抵消错误:首尾项保留不准确,误将中间项全部消去
(3)系数遗漏:在裂项过程中忘记调整系数,导致等式不成立
亦例题讲解
【典型例题1】
1
1
+1
1
计算:1x2+2×33×4
99×100
99
【答案】
100
【分析】这是裂项相消法最基本的形式,每一项的分母都是两个连续整数的乘积,符合
1
11
的裂项公式。通过将每一项拆分成两个分数的差,中间项会相互抵消,最
n(n+1)nn+1
终只保留首项和末项。
【详解】
将各项拆分:
21
1×2
111
2×323
1-1_1
3×434
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1
11
99×10099100
相加后中间项相互抵消:
1-2+号+写*+900
1-0
得出结果:
100
【跟踪训练1】
19×20
【答案】
19
20
分析】与典型创题1相园,使用基本裂项公式十子中阿项相互抵消,最终
只保留首项和末项。
【详解】
将各项拆分:
21-
1×
1=1-1
2×323
1
11
19×20-1920
相加后中间项相互抵消:
1+0-1
得出结果:
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1-1-19
2020
【典型例题2】
1
1
+1
1
计算:1×3+3x55×7
17×19
【答案】19
1=1x-1)
【分析】这是分母差为2的分数裂项,符合nn+2一立×nn+2
的裂项公式。通过将每
项拆分成两个分数的差,中间项会相互抵消,最终只保留首项和末项。
【详解】
将各项拆分:
1
573*哈身
7*
提取公因数}
后中间项抵消:
×1-3++身++号
*1西
计算结果:
*8品
【跟踪训练2】
4/14
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计算:,+1
+1
1×44×77×10
91×94
【答案】
31
94
【分行】这是分每差为3的分数裂项,符合-号×日中内的夜项公式。道过将每
一项拆分成两个分数的差,中间项会相互抵消,最终只保留首项和末项。
【详解】
将各项拆分:
4=3×1-
1×43
0分×兮0
7×103
1=1×1-1)
91×9439194
提取公因数3后中间项抵消:
号1-+好号*号0++g1g4】
×14
计算结果:
193_31
3×94=94
【典型例题3】
计算:1×2+2×3+3×4+…+99×100
【答案】333300
【分析】这是整数裂项的典型例子,使用公式n(n+1)=nn+1n+2)-n-1nn+1
。通过
3
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将每一项拆分成两个整数的差,中间项会相互抵消,最终只保留首项和末项。
【详解】
将各项拆分:
1×2=1×2×3-0×1×2
3
2×3=2×3×4-1×2×3
3
3×4=3×4×5-2×3×4
3
99×100=99×100×101-98×99×100
3
相加后中间项相互抵消:
×(1×2×3-0×1×2+2×3×4-1×2×3+-+99×100×101-98×99×10)
3
i1×99×100×101)
计算结果:
1
×99×100×101=33×100×101=333300
3
【跟踪训练3】
计算:1×2+2×3+3×4+…+199×200
【答案】2666600
【分析】与典型例题3相同,使用整数裂项公式n(n+1)=nn+1n+2),n-1nm+1,中
间项相互抵消,最终只保留首项和末项。
【详解】
将各项拆分:
1×2=1×2×3-0×1×2
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2×3=2×3×4-1×2×3
199×200=199×200×201-198×199×200
3
相加后中间项相互抵消:
号×(1×2×3-0×1×2+2×3×4-1×2×3+-+199×200×201-198×199x20
6号*189×20×20)
计算结果:
1×199×200×201=199×200×201=199×200×67=2666600
3
提升练习
1.计算:
1
1
1
1
2×33×44×549×50
【答案】
12
25
【分析】本题考察基本裂项公式的应用。每一项都可以裂项为
1-1
nn+1。
注意观察首项是从
n=2开始,而不是n=1,计算时要注意保留正确的首尾项。
【详解】
中间项抵消后,剩下:250
11
通分训:瓷动动岩
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2.计算:
1一+
+1
1
1
十…十
1×22×3"3×4
2023×2024
2023
【答案】
2024
这是最标准的裂项相消模型。根据公式,原式将转化为1-2024·
1
【分析】
【详解】
原武1+4+0304
1-
2024
G2023
2024
3计算:1日。立为动
90
1
【答案】
10
111
11
【分析】
观察减数部分2石立…即1x22x3…。可以将减数裂项,或者将1看作
1
1×1
的特殊情况,利用裂项法处理。
【详解】
原式1-(,t++。
1×2'2×39×10
1-1-+号3*+兮0】
1-1-0
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61-9
10
治
4.计算:
11111
612'20'3042
【答案】
5
14
1
【分析】观察分母6=2×3,12=3×4,实际上是nn+1从n=2到n=6的求和。
【详解】
111
1
原式2×33x44x55x66x2
a23+兮+日君店君+哈》
725
141414
5.计算:后2+20
57.911,13
3042
【答案】
14
【分析】
观察分子是奇数列,分母是连续自然数乘积。可以尝试将每一项拆分为两个分数之
和或差。例如
5
2+311
62×32+3。发现规律:
2n+11,1
n(n+1)nn+1
【详解】
455667
去括号(注意符号变化):
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2+-1-1++是-1-1++1
2334455667
中间项抵消,剩下:
27
6品+品品
1+1+1。++1
6.计算:1x4+4×77×10
22×25
【答案】
9
25
【分析】分母差为3,根据公式需提取公因数子裂项为片+3
11-1)。
【详解】
原式兮子片0*+分宏
:1×24
t325
25
1
1
7.计算:
1
1
2x7+7×12+12×17++47×52
【答案】
52
【分析】分母差为5,需提取公因数
裂项为
11--1)
55n-35n+2
或直接观察为
10/14