内容正文:
数列求和一
裂项相消法
通项裂项基本形式
1、裂项相减型
?2=??+1)-?(?)或?2=??+2)-?(?)或
?3=
2、裂项相助加型
?,=(-1)??+1)+?(?川
裂项求和的原则:每项裂项后形式相同,中间项相互抵消
??+3)-?(?)??
【题型一】裂项相消法之等差型
【模型解析】等差型裂项
1
1)
n(n+k)
1
2
(an-1)(n+1)
1
般青研形
二
an'an
1
例如:
n(n+)
1
例如:
4n2-1
(其中α,等差数列
1
n(n-3)
)
【题型一】裂项相消法之等差型
【模型解析】等差型裂项
1
11
1)
n(n+k)
kn n+k
1
2
1(1
(am-1)(an+1)
2n-1
一般情青形
a.an
1
1
例如:
n(n+1)n
n+1
n+1
例如:
1,1
4n2-122n-1
】)(电中a为5列)
1=
n(n-3)
月
颐型消文眼型
型炕根式型裂贡
1
何例收
nk+n
1
n134n
【型二】裂肖去之根式型
【模型解析】根式型裂项
1
=(n+k-m)
例收如:
ntk+n
k
1
Vn+3+/n
}naiw
列1、两列?,数函列
(1)数晒列?,}顶式
2列,}项p·
[?2}的前邯项2,?6=11?3=9
轮
()设数饭,差为,
科二2
所次,=1+2-
1
2)
?2?+1
1
1
贝g,
+
1
?17222373?
十?
?222+
=1-2+}=+1
,(?6=?1+5=11
2,+-
1)=2-1
4+
X1+55+片7+?+2124)
例列2、设國列?,}大等数函列??,
()数炳列?,}公式
a设=,r
的前孕?,控,·
?3+?7=22?10=120
角轮(
)饭p2为,书3+?7=22?10=120
吨十20臀==2
21+8=22
故=3+(1Z2=2+1
2②由D得,一2TN
=2☑+3/2+1
2
?-253+W7.5Wgv7+?W2+3V2+)
=2W2+3V3=2+33
22
】裂消去之指数型
模型解忻】指数型裂页
d
(d+d+
2”
列收
21+(2”+
3”
二
(3H+K3+
【题型三】裂项相消法之指数型
【模型解析】指数型裂项
a”
1
.1
(a”1+k)(a”+k)
a-1a”+ka1+k
2”
1
1
例如:
(2m1+k)(2”+k)
2”+k2+1+k
例列邮、数列?,前邯项酥头?
(1)?,}公式
3
(2)棕?=
3,+13+t1?
数函列??
3”
1(1
1)
(3+1+)(3”+k)2`3+k3+1+k
,日2?,+33?2=0,??N.
}的前伞项叩?.
翰4)由22,+33?=0,可得得=1时21+3-3?1=0,得1=3
?=2时2?,.1+33?.1=0,又2?,+3382=0
两减阿得22,=22,-2?,.1=3?-3-3?.1+3
即?,=3?1,数列?}是首项3,公比3等数列所次,=32;
D数p,-2+41+u1-i4)
3
,=2C40+0g+++i34)-=434
【题型四】裂项相消法之裂项相加型
【模型解析】裂项相加的典型特征
本类模型典型特征:通项中含有(一)
加以1小a+-1
乘以一个分式.
0*】
②(-1)
(3n+3=-y
)
n(n+1)
【题型四】裂项相消法之裂项相加型
【模型解析】裂项相加的典型特征
本类模型典型特征:通项中含有(-)”乘以一个分式
:-1r0-1日+ni)
例4数饭?2}电1=2?3+1=£,+2+1
(1)明{?,+2]等数项列求数饭?2}道成公弋
2设,o盘?+2)-1,求场〔-2回,名}的前n顶,.
【解】(1)由?2+1=4?2+22+1,则?2+1+22+1=4(?2+22),
又?1=2,则?1+2=4,
所以?2+2)是首项、公比都为4的等比数列,
则?2+2?=4?,故,=4?-2;
(2)由(1)及已有,=10没4-1=2?-1,
iKP风,=(1同22+)=yC1+1
所2,-(1+3)+(3+)-(5+)+?+(1)21++1)=1+(-1)y回+
练
习
变式训练1】已知数列?2的前项和?2,且?1=3,?+1=?+?+2?+3.
(1)求?,}的通项公式:
②岩,=,求数列?,的前?项和,
解】(1)因为,+1=?+?,+2?+3,所次?+1=?+2?+3.
则p=2时,72=21+5+7+?+2+1=3+5+7+?+27+1=3+24?=?2+2.
2
当?=1时,?1=3,适合上式,所以数殉?,}的通项公式为?2=?2+22;
2)由2)可,=42=(,4)
败,=+4++?+,+4
=1+24)=4品
)-422+12+8
【变式训练2】设公差不为0的等差数列?}的首项为1,且?2,?5,?14成等比数列.
(1)求数列?,}的通项公式;
(2已知数列纪,为项数列,且2号=士,设数列{,+,}的前?项和,求证:,<7+T
【①)设等数列?2}的公3,则中?0,
??2,?5,?14成数炳列
2?14=?,?1+?)Q1+13)=?1+?),
嘟1=1代入式得鼎=2或边=0舍去.
??2=22-1;
。)由4)得粥-1=?,,>0,所沙,=7,
以,,=7mwm=+1万,
?+1V?
吹2=V2-1+V3-V2+.+V?+1-√F=v?+1-1<v?+1.
变)3】饭即2},堂1=2日?+1=3?,+2
()饭?2+1是等数饭列求出?2}通形公式
O净=+目数的i0和w9,小证正。=,
【解】
(1)因为2+1=3?+2,所?+1+1=3(??+1),
又?1=2,所R1+1=3,
所火?,+1}是以3为首项3为公比的等比数5列,所以2,+1=32,则?2=32-1.
232
11
2)▣)可得=222+13.18+1103.132+
1,2+,1,+图11,=11
7?=31132.1+32.133.1
32-132+1-1232+11
易知?,3在N上单调概增,且y1>0恒成立。所次1=?<2,故=?,
<2
【变式训练4】已知数列?的前?项和为?,满足?1=1,??+1-(?+1)?=??+1).
(1)求数列?,的通项公式:
(2岩,=1)+1,求数列?,的前20项和20
【解】(1).数列?,}的前?项和为?2满足?1=1,?+1-(?+1)?=?(?+1),
?7=1,=71=1,
?数列是首项为1,公差为1的等差数列,
?=1+(?-1)回1=?,即2,=?2,
当?=2时,?3=?-?.1=?2.(?-1)2=2?-1,显然1=1也满足上式,??,=2?-1.
(2)由(1)知,?3=?2,?,+1=2?+1,
?,=(1少+14=(1)+1(6+,4)
?2o=(+(G+)+(+分+7+(+动(0+》=1=
小
1、等差型
1
①
②
ay
(kn-1)(kn+1)
(其中4,为等差数列)
2、无理型
店a
结
3型
2
ecr 1 etik
4玉滚蛋型
王
以必式代
c6-r(+)
co
*【题型五】裂项相消法之多
【模型解析】多项式型裂项
①?=3?·2)2=L?(?
对比系数,得:
项式型
+1)+?」回22+1·2?+
?)回2=(
)@2?
*【题型五】裂项相消法之多项式型
【模型解析】多项式型裂项
①?=3?-2)2?=?(?+1)+?」2+1-?+?)2?=(?+2?+?)2
对比系数得(n子72?{2。
??,=(3?-2)皿2=3(?+1)-81回22+1-(3?-8回2=3?-5)回22+1-3?-8)回2
例5、(2024全国甲卷高考真题)记?,为数列?2的前?项和,己知4?2=3?+4.
(1)求(?,}的通项公式
(2)设?3=(-1)2-1??2,求数列?,的前?项和??·
【解】(1)当?=1时,4?1=4?1=3?1+4,解得?1=4.
当?=2时,4?3.1=3?3.1+4,所以4?-4??.1=4?=3?-32?-1即即?=3?.1
m1=4?0.枷,?0,故=3,
∴.数列?}是以4为首项,-3为公比的等比数列,所以?=4回-31.
(2)解法一:(错位相减法)?2=(-1)}14-3}1=4?B2-1,
所以?=?1+?2+?3+?+?=4B0+8B1+12B2+?+4?B21
故3?2=431+8B2+12B3+?+4?3
所以2?2=4+4B1+432+?+4B1-4?32
=4+4回1:3.4B?=4+2B33-1.1)-42B=(2-4)盛-2,
1-3
???=(2?-1)B2+1.
法二:
(裂项法)?,=(-1)?14-3}1=4?B21,
设4?B21=??+1)+?」回32-?+?)回32-1,则:
4nBn-1=(2An+3A+2BB-1
对比系数,得:
3A2B076A23
2A=4
?4?B2-1=2(?+1)-3回32-2?-3)回321=(2?-1)回32-(2?-3)回321
???=?1+?2+?3+?+?3=?3+??.1+??+?3+?2+?1
=(2?-1)☑3?-(2?-3)回321+(2?-3)回32-1-(2?-5)回32-2+?+
5回32-3回32+3回32-1回3+1回31-(-1)回30=(2?-1)回3+1
§矫日
1+22+33
2+??+1子②2
!1黄
②,=?22=(??+1)2+?(?+
=(
)2?
对北数得
)+?2+1(?2+??+?)2
②3=?22=(??+1)2+?(?+1)+?22+1
=[??2+(4?+?)?+2?+2+?12
?=1
?=1
对比系数得
4?+?=0
4
2?+22+?=0
?=6
??2=(?2-2+322+1-?2-4?+62
(??2+??+?)2
至)簿1+222+3必+??+子②
【確对员出项
设?22-「??+13+??+1)十?122+1-?2+?+)221
?,=?22=??+13+?(?+)+?」2+1(?2+??+?)
=??2+(9+?)?+2+2卫+?]@
?=1
?1
对北系数得
4?+?=0
子4
22+2+?=0
=6
??2=(?2-2+322+1?2-4?+62
于是122+2222+3222+?+?22?=(?2-2?+32?+16.
谢
谢