王飛
縱觀歷年來全國各地的高考數(shù)學(xué)試題,不難發(fā)現(xiàn) 數(shù)列求和問題是重點考查的對象之一.數(shù)列求和問題 中的條件以及求和要求不同,因而往往需運用多種不 同的方法進(jìn)行解答.本篇文章主要對三種求和路徑:錯 位相減、分組求和和裂項相消進(jìn)行分析和探討,以期 幫助同學(xué)們更從容地應(yīng)對數(shù)列求和題目.
一、錯位相減
若數(shù)列的各項由等比數(shù)列和等差數(shù)列各項的乘 積構(gòu)成,則可采用錯位相減法求數(shù)列的前 n 項和.其解 題的步驟:①列出數(shù)列前 n 項和的表達(dá)式,并在該式 的左右同時乘以等比數(shù)列的公比;②將兩式錯位相 減,使其中的部分項構(gòu)成等比數(shù)列;③根據(jù)等比數(shù)列 的前 n 項和公式進(jìn)行運算、化簡,即可求得數(shù)列前 n 項的和.
仔細(xì)研究 {bn} 通項公式的結(jié)構(gòu)特點,可發(fā)現(xiàn),其 由等差數(shù)列 {n} 和等比數(shù)列 {2 } 2n - 1 各項的乘積構(gòu)成. 于是采用錯位相減法,在數(shù)列和式的左右同時乘以公 比 q = 22 得到另外一個表達(dá)式;再將兩式錯位相減,根 據(jù)等比數(shù)列的前 n 項和公式進(jìn)行求解即可.
二、分組求和
分組求和法是指把數(shù)列的前 n 項和式按照一定 規(guī)律分成幾個不同的組,再分別求和.在分組時,可按 照奇數(shù)項和偶數(shù)項,將數(shù)列的前 n 項分成不同的兩組; 也可抽取其中的部分項使其構(gòu)成等差數(shù)列、等比數(shù)列、 常數(shù)列,還可以將其中的負(fù)數(shù)項分為一組,將正數(shù)項分 為一組;等等.分別根據(jù)等差、等比數(shù)列的前n項和公式 求得每一組數(shù)列的和,最后綜合所得的結(jié)果即可.
雖然該數(shù)列的通項公式并不明確,但根據(jù)數(shù)列的 各項具有一定的規(guī)律,于是將帶有負(fù)號的項分為一 組,其他正數(shù)項分為另外一組,通過求常用數(shù)列{n}和 {n } 2 的和求得數(shù)列的和.
三、裂項相消
裂項相消法是指將數(shù)列的通項公式分裂為兩項 的差的形式,通過重新組合,在求和時某些項能夠相 互抵消,從而達(dá)到求和目的.運用裂項相消法求和,需 根據(jù)所求數(shù)列通項公式的結(jié)構(gòu)特點,將其進(jìn)行適當(dāng)?shù)?裂項.
數(shù)列{bn} 的通項公式可分裂成 ?的形 式,于是采用裂項相消法,將數(shù)列{bn} 的前 n 項相加, 那么中間的部分項,如 - 1 2 與1 2 、 - 1 3 與1 3 …- 1 n與1 n 就 會相互抵消,化簡剩余的項,即可得到數(shù)列的和.
總之,錯位相減法、分組求和法、裂項相消法的適 用情形和特點均不相同,同學(xué)們在解題時要仔細(xì)研究 數(shù)列和式以及通項公式的結(jié)構(gòu)特征,選擇與之相應(yīng)的 方法進(jìn)行求和.
(作者單位:甘肅省清水縣第一中學(xué))