駱國峰
數(shù)列求和問題是數(shù)學高考試卷中必考的問題,也是同學們必須熟練掌握的題目.一般地,數(shù)列求和問題中給出的通項公式都較為復雜,涉及的數(shù)列都是非常規(guī)的等差、等比、常數(shù)數(shù)列,因此在求數(shù)列的和時,我們需將通項公式或者和式變形,運用倒序相加、錯位相減、裂項相消等技巧,將問題轉(zhuǎn)化為常規(guī)的等比、等差、常數(shù)數(shù)列的求和問題或簡單的運算問題,這樣才能順利求得數(shù)列的和.
一、倒序相加
有些數(shù)列的首尾兩端等距離的兩項之和等于首尾兩項之和,即a1 +an=a2+an-2=a3 +an-3…=an-m+am此時可采用倒序相加的技巧來解題,分別列出數(shù)列的正序和Sn=a1+a2+…+an與倒序和Sn=an+an-1+…+a1,然后將兩式相加,使得2Sn=(a1+an)+(a2+an-2)+…+(an-1+a1)=n(an-1+a1),只要求得a1+an的值,便可求出數(shù)列的和Sn.
例1.已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,a1=l,S4 =4S2,若am+am+l+am+2+…+am=9=180 (m∈N'),求m的值.
解:設數(shù)列{an}公差為d,由s4=4S2可得4a1+6d= 8a1+4d,即d=2a1.
①
②
將①+②可得,
{an}為等差數(shù)列,
解答本題運用了倒序相加的技巧,根據(jù)等差數(shù)列的性質(zhì)得到首尾等距離的兩項之間的關系am+am+9=am+1+am+8=…=am=9+am,從而建立了新的關系式,求得m的值.
二、錯位相減
錯位相減的技巧常用于解答an=bncn,其巾{bn}為等差數(shù)列,{cn}為等比數(shù)列的求和問題.在解題時,我們需要在和式的左右同乘以等比數(shù)列的公比,然后錯開一位,將兩式作差,再利用等比數(shù)列的求和公式求得{an}的通項公式.若等比數(shù)列的公比為參數(shù),需分公比為0和不為O兩種情況進行討論.
例2.已知數(shù)列{an}滿足a1+ 2a2+3a3+…+nan
若數(shù)列{bn}滿足bn=
,求數(shù)列{bn}的前n項和Sn.
解:
①
②
將①一②可得,
解答本題兩次運用了錯位相減的技巧,首先運用錯位相減的技巧求得an的通項公式,然后再次利用錯位相減的技巧求得數(shù)列{bn}的前n項和Sn.
三、裂項相消
一般而言,裂項相消的技巧常用于解答含有分式或者對數(shù)的數(shù)列問題.首先,需將數(shù)列的通項公式裂為兩項之差的形式,然后進行求和.這樣在求和時,中間的部分項會被抵消,通過化簡就可求得數(shù)列的和.
例3.已知an=(一2)n,若數(shù)列{bn}中bn=
之差的形式,然后進行求和,便能快速求得結果.
運用倒序相加、錯位相減、裂項相消三種技巧都能解答數(shù)列求和問題.但是三種技巧適用的問題并不相同,同學們要注意總結歸納,這樣在解題時才能快速找到正確的解題方法和思路.
(作者單位:江蘇省大港中學)