数列求和题求解九策略
2011-08-04蒋明权
蒋明权
在最近两年中,大多数省份的数列大题、小题均考查了数列求和的知识?郾 因此,我们有必要对这一知识点进行系统研究,对常见的数列求和的方法作一综述,以帮助同学们进行高效复习?郾 数列求和题的求解策略通常有如下九种?郾
一、运用等差数列的求和公式
例1 (2010年全国卷Ⅱ)如果等差数列{an}中,a3+a4+a5=12,那么a1+a2+…+a7=()
A?郾 14?摇 B?郾 21?摇
C?郾 28?摇?摇 D?郾 35
解 在等差数列{an}中,因a3+a4+a5=3a4=12,从而a4=4.
又a1+a2+…+a7=S7=■=7a4=28?郾 故选C?郾
点评 本题考查等差数列的基本性质与常见公式. 数列求和公式有:Sn=na1+■及Sn=■?郾 在本题的解答过程中,后者显然方便得多?郾
二、运用等比数列的求和公式
例2 (2010年广东卷)已知数列{an}是等比数列,Sn是它的前n项和,若a2·a3=2a1,且a4与2a7的等差中项为■,则S5=()
A?郾 35?摇?摇 B?郾 33?摇 C?郾 31?摇 D?郾 29
解 设数列{an}的首项为a1,公比为q,又因为a2·a3=2a1,a4+2a7=2×■,所以a1q·a1q2=2a1,a1q3+2a1q6=2×■,解得a1=16,q=■?郾 故S■=■=■=31?郾 故选C?郾
点评 一般来讲,等比数列求和试题不可能事先已知首项及公比,这些数据常常需要考生运用数列的基础知识去求,然后再运用求和公式Sn=■或Sn=■(q≠1)来求解?郾
三、分组求和法
例3 数列7,77,777,…,777…7的前n项和为Sn,则Sn=?摇?郾
解 考虑到数列的通项公式是an=■=■(■)=■(10n-1),于是Sn=7+77+777+…+■=■[(10-1)+(102-1)+(103-1)+…+(10n-1)]=■[(10+102+103+…+10n)]-■n=■(10n+1-10)-■n?郾
点评 本题要求同学们将通项公式an化为一个等比数列与一个等差数列的和,再分别分组求和?郾
四、加减相消法
例4 已知数列{an}的通项公式为an=n2,Sn是它的前n项和,则S■=?摇 ?郾
解 ∵ an=n2,(k+1)3-k3=3k2+3k+1,以k=1,2,3,…,n代入得:
23-13=3×12+3×1+1,
33-23=3×22+3×2+1,
43-33=3×32+3×3+1,
……
(n+1)3-n3=3n2+3n+1?郾
以上各式相加得:
(n+1)3-13=3(12+22+32+…+n2)+3(1+2+3+…+n)+n,
即3Sn=(n+1)3-(n+1)-3(1+2+…+n)=■?郾
故Sn=■?郾
点评 常见求和公式有:1+2+3+…+n=■,12+22+32+…+n2=■,1+3+5+…+(2n-1)=n2?郾 记住这些公式,对同学们快速解题是大有裨益的?郾
五、分解通项公式法
例5 数列1×3,2×4,…,n(n+2)的前n项和为Sn=?摇 ?郾
解 该数列的通项公