馬麗
數(shù)列求和問題是數(shù)列中的重要題型.在解題的過程中,我們經(jīng)常會遇到一些非等差、非等比數(shù)列的求和問題,其求解的辦法多種多樣.為了幫助同學(xué)們熟練掌握求數(shù)列前n項和的方法,筆者對下面三種方法進行了探討.
一、倒序相加法
如果一個數(shù)列中與首末項等距的兩項之和等于首末兩項之和,我們就可以采用倒序相加法來求和.把正序的和式與倒序的和式中的對應(yīng)項相加,便能得到n個與首末項等距的兩項之和;求出首末兩項之和,便可求得數(shù)列的前n項和. 例1.若函數(shù)f(x)=的值.
分析:通過對已知函數(shù)式的觀察與分析,可以發(fā)現(xiàn)f (x)+f(2 -x)= -4,可采用倒序相加法來求解,將求和問題轉(zhuǎn)化為求首項和尾項的和.
解:
二、分段求和法
分段求和法是指將數(shù)列中具有相同特性的項放在一起,把數(shù)列分為幾段,然后分段進行求和的方法.運用分段求和法解題的關(guān)鍵在于,仔細觀察和分析數(shù)列的通項,把握其特性和規(guī)律,將其進行合理的分段.
例2.求數(shù)列{n(n+1)(2n+1)}的前n項和.
解:設(shè)
通過對通項的觀察與分析,可知該數(shù)列的和可以分為三段:
.于是運用分段求和法,將數(shù)列的每一項拆開,分段進行求和,再綜合所得的結(jié)果即可求得原數(shù)列的前n項和.
三、裂項相消法
裂項相消法是指將數(shù)列中的每項(通項)裂為兩項之差的形式,然后將其重新組合,使之能消去中間的一些項,最終達到求和的目的的方法.運用裂項相消法求數(shù)列的前n項和的關(guān)鍵是將數(shù)列的通項合理變形.常見的裂項方式有
、
我們由已知條件能快速求得
的通項6n=
可將其裂為兩項之差的形式:通過裂項相消,便可將中間的一些項消去,這樣便只剩下首尾兩項,化簡該式即可得到答案.
由此可見,倒序相加法、分段求和法和裂項相消法的適用范圍各不相同,同學(xué)們在解題的過程中要注意合理選擇.無論運用哪種方法求和,我們都要首先仔細觀察和分析數(shù)列的通項,合理進行拆分、組合、裂項,這樣才能快速找到與之相對應(yīng)的解題方法.
(作者單位:安徽省阜南實驗中學(xué))