高山山 樸勇杰
摘 要 數(shù)列求和問題是高中數(shù)學(xué)中一個(gè)非常重要的部分,一直都是高考的重點(diǎn)和熱點(diǎn)內(nèi)容,下面總結(jié)了數(shù)列求和的常用方法,以期開闊學(xué)生處理數(shù)列問題的視野,幫助學(xué)生在高考中靈活處理數(shù)列求和問題。
關(guān)鍵詞 數(shù)列求和 錯(cuò)位相減 倒序相加
中圖分類號(hào):G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
縱觀近年來高考試題,數(shù)列求和逐步轉(zhuǎn)變?yōu)閷?duì)一般數(shù)列求和,而這些數(shù)列求和都有一定的技巧,下面筆者將介紹一些高中數(shù)列求和的主要方法,并給出具體的高考題實(shí)例。
1常用公式法
直接利用公式求和是數(shù)列求和的基本方法,除了等差數(shù)列和等比數(shù)列的求和公式,常用的數(shù)列求和公式還有:
(1)
(2)
2錯(cuò)位相減法
錯(cuò)位相減法主要適用于當(dāng)是等差數(shù)列,是等比數(shù)列時(shí)求或者時(shí),通過兩邊乘以等比數(shù)列的公比來列出一個(gè)式子,然后將兩個(gè)式子錯(cuò)位相減可得到。需要注意的是等比數(shù)列的公比等于1就不適用了。
例1:設(shè),求數(shù)列的前項(xiàng)和。
解:
兩式相減可得,
所以
3倒序相加法
倒序相加法適用于與首末兩項(xiàng)等距的兩項(xiàng)之和等于首末兩項(xiàng)之和的數(shù)列,運(yùn)用這種方法首先需要將一個(gè)數(shù)列倒過來進(jìn)行排列,再與原數(shù)列相加得到,利用數(shù)列特點(diǎn)最終求得數(shù)列之和。
例2:已知,則的值為多少?
解:因?yàn)椋?/p>
,相加得
,即。
4裂項(xiàng)相消法
裂項(xiàng)相消法就是將已知數(shù)列的通項(xiàng)拆成兩項(xiàng)之差,通過一些正負(fù)項(xiàng)相互抵消,就可以獲得該數(shù)列的前n項(xiàng)和轉(zhuǎn)變?yōu)槭孜采贁?shù)項(xiàng)的和,這是分解和組合思想在數(shù)列求和中的具體應(yīng)用。一般地,通項(xiàng)分解形式常見的有如下兩種類型。
(1)
(2)
5分組求和法
這種方法一般適用于可化成等差加減等比形式的數(shù)列求和,然后進(jìn)行分組,把等差數(shù)列放一起,等比數(shù)列放一起進(jìn)行求和。
例3:求數(shù)列9, 99, 999,…,99…9(n個(gè)9),…的前n項(xiàng)和。
解:此數(shù)列是一個(gè)循環(huán)數(shù)列,我們可以將9轉(zhuǎn)換為1011,將99轉(zhuǎn)換為1021,以此類推,將99…9(n個(gè)9)轉(zhuǎn)換為10n1,再將其看成是兩個(gè)數(shù)列相加。
(n個(gè)9)
6數(shù)學(xué)歸納法
對(duì)于與自然數(shù)有關(guān)的數(shù)學(xué)命題,依據(jù)數(shù)學(xué)歸納法原理,可以得到可靠評(píng)析的一種歸納推理方法,把歸納和演繹結(jié)合起來,是一種完全歸納法。
數(shù)學(xué)歸納法原理:(1)已知命題P(1)成立;(2)若命題P(k)成立,則P(k+1)成立;由(1)(2)命題得P(n)成立。
注:第一,兩步缺一不可。第二,第二步證明必須利用歸納假設(shè)得出結(jié)論。
例4:已知,,求。
解:猜想,下面用數(shù)學(xué)歸納法證明
(1)當(dāng)時(shí),符合;
(2)假設(shè)時(shí),成立。那么當(dāng)時(shí),
符合上式,綜上可得成立。
數(shù)列求和問題方法靈活多樣,以上所說的幾種求和方法,給出了很多解題的思路和方法,只有把握解題思路,才可以熟練掌握求和的方法。鑒于該知識(shí)點(diǎn)難度較大,需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中加以理解記憶,靈活運(yùn)用。
參考文獻(xiàn)
[1] 吳騰飛.對(duì)一般數(shù)列求和問題的研究[J].數(shù)學(xué)教學(xué)與研究考試刊,2012(82).
[2] 陰夏玲.對(duì)某些特殊數(shù)列求和方法的探討[J].山西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2013(12).
[3] 吳琪.淺談數(shù)列求和的類型及解題方法分析[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2014(11).