重点解读 1.熟练掌握等差、等比数列的求和公式(数学运算). 2.掌握并项转化法、分组转化法、裂项相消法、错位相减法等求和方法(数学运算). 一、并项转化法求和 【例1】 已知数列an=(-1)nn,求数列{an}的前n项和Sn. 解:若n是偶数,则Sn=(-1+2)+(-3+4)+(-5+6)+…+[-(n-1)+n]=; 若n是奇数,则Sn=(-1+2)+(-3+4)+(-5+6)+…+[-(n-2)+(n-1)]+(-n)=-n=-. 综上所述,Sn= 【规律方法】 并项转化法求和的解题策略 (1)一般地,当数列中的各项正负交替,且各项的绝对值成等差数列时,可以采用并项转化法求和; (2)在利用并项转化法求和时,因为数列的各项是正负交替的,所以一般需要对项数n进行分类讨论,最终的结果往往可以用分段形式来表示. 训练1 若数列{an}的通项公式是an=(-1)n+1·(3n-2),则a1+a2+…+a2 025=( ) A.-3 037 B.3 037 C.-3 036 D.3 036 解析:B S2 025=(1-4)+(7-10)+…+(6 067-6 070)+6 073=1 012×(-3)+6 073=3 037. 二、分组转化法求和 【例2】 已知数列{an}的前n项和为Sn,a1=t,点(Sn,an+1)在直线y=3x+1上. (1)当实数t为何值时,数列{an}是等比数列? 解:因为点(Sn,an+1)在直线y=3x+1上, 所以an+1=3Sn+1, 当n≥2时,an=3Sn-1+1, 于是an+1-an=3(Sn-Sn-1),即an+1-an=3an,即an+1=4an. 又当n=1时,a2=3S1+1,即a2=3a1+1=3t+1, 所以当t=1时,a2=4a1,此时数列{an}是等比数列. (2)在(1)的结论下,设bn=log4an+1,cn=an+bn,Tn是数列{cn}的前n项和,求Tn. 解:由(1)可得an=4n-1,an+1=4n, 所以bn=log4an+1=n,cn=4n-1+n, 所以Tn=c1+c2+…+cn =(40+1)+(41+2)+…+(4n-1+n) =(40+41+…+4n-1)+(1+2+…+n) =+. 【规律方法】 分组转化法求和的适用题型 一般情况下,形如cn=an±bn,其中数列{an}与{bn}一个是等差数列,另一个是等比数列,求数列{cn}的前n项和,分别利用等差数列和等比数列前n项和公式求和即可. 训练2 设等差数列{an}的前n项和为Sn,等比数列{bn}的各项都为正数,且满足a1=b1=2,a3=b1+b2,S3=b3+4. (1)求{an},{bn}的通项公式; 解:设等差数列{an}的公差为d,正项等比数列{bn}的公比为q(q>0), 依题意得解得d=q=2, 所以数列{an}的通项公式为an=2n,数列{bn}的通项公式为bn=2n. (2)记cn=(k∈N*),求数列{cn}的前21项的和. 解:由(1)知,a2k-1=4k-2,数列{a2k-1}是等差数列,首项为2,公差为4,b2k=22k=4k,数列{b2k}是等比数列,首项为4,公比为4, 而cn=(k∈N*), 则数列{cn}的前21项的和T21=(a1+a3+…+a21)+(b2+b4+…+b20)=11×2+×4+=, 所以数列{cn}的前21项的和为. 三、裂项相消法求和 【例3】 已知各项均为正数的等差数列{an}满足a1=1,=+2(an+1+an). (1)求{an}的通项公式; 解:各项均为正数的等差数列{an}满足a1=1,=+2(an+1+an), 整理得(an+1+an)(an+1-an)=2(an+1+an), 由于an+1+an≠0,所以an+1-an=2, 故数列{an}是以1为首项,2为公差的等差数列,所以an=2n-1. (2)记bn=,求数列{bn}的前n项和Sn. 解:由(1)可得bn===, 所以Sn=×(-1+-+…+-)=(-1). 【规律方法】 1.裂项相消法求和的实质是将数列中的通项分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的,其解题的关键就是准确裂项与消项. (1)裂项原则:一般是前边裂几项,后边就裂几项,直到发现被消去项的规律为止; (2)消项规律:消项后前边剩几项,后边就剩几项,前边剩第几项,后 ... ...
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