考点18 数列求和6种常见考法归类-【考点通关】2022-2023学年高二数学题型归纳与解题策略(人教A版2019选择性必修第二册)(原卷版).docx
考点18数列求和常见6种考法归类
策略1公式法
公式法:如果一个数列是等差、等比数列或者是可以转化为等差、等比数列的数列,我们可以运用等差、等比数列的前项和的公式来求和.对于一些特殊的数列(正整数数列、正整数的平方和立方数列等)也可以直接使用公式求和.
①等差数列的前n项和公式:Sn=eq\f(n?a1+an?,2)=na1+eq\f(n?n-1?,2)d.
②等比数列的前n项和公式:
Sn=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(na1,q=1,,\f(a1-anq,1-q)=\f(a1?1-qn?,1-q),q≠1.))
③数列前项和重要公式:
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)等差数列中,;
(6)等比数列中,.
策略2分组转化法
有一类数列SKIPIF10,它既不是等差数列,也不是等比数列,但是数列SKIPIF10是等差数列或等比数列或常见特殊数列,则可以将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比数列或常见的特殊数列,然后分别求和,再将其合并即可.
分组转化法求和的常见类型
(1)若an=bn±cn,且{bn},{cn}为等差或等比数列,可采用分组转化法求{an}的前n项和.
注:①形如an=,用分组求和法,分别求和而后相加减
②形如an=,用分组求和法,分别求和而后相加减
③形如an=,用分组求和法,分别求和而后相加减
(2)通项公式为an=eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(bn,n为奇数,,cn,n为偶数))的数列,其中数列{bn},{cn}是等比数列或等差数列,可采用分组转化法求和.
注:(1)分奇偶各自新数列求和(2)要注意处理好奇偶数列对应的项:
①可构建新数列;②可“跳项”求和
(3)正负相间求和:
①奇偶项正负相间型求和,可以两项结合构成“常数数列”。
②如果需要讨论奇偶,一般情况下,先求偶,再求奇。求奇时候,直接代入偶数项公式,再加上最后的奇数项通项。
注:在一个数列的前n项和中,可两两结合求解,则称之为并项求和.
形如an=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.
例如,Sn=1002-992+982-972+…+22-12=(1002-992)+(982-972)+…+(22-12)=(100+99)+(98+97)+…+(2+1)=5050.
策略3倒序相加法
如果一个数列{an},与首末项等距的两项之和等于首末两项之和,可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,就得到一个常数列的和,这一求和方法称为倒序相加法,等差数列前n项和公式的推导便使用了此法.用倒序相加法解题的关键,就是要能够找出首项和末项之间的关系,因为有时这种关系比较隐蔽.
注:倒序求和,多是具有中心对称的
策略4裂项相消法
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和消项.
(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,后边就剩倒数第几项
在利用裂项相消求和时应注意:善于识别裂项类型
(1)在把通项裂开后,是否恰好能利用相应的两项之差,相应的项抵消后是否只剩下第一项和最后一项,或者只剩下前边两项和后边两项,有时抵消后并不一定只剩下第一项和最后一项,也有可能前面剩两项,后面剩两项,或者前面剩几项,后面也剩几项;
(2)对于不能由等差数列,等比数列的前n项和公式直接求和问题,一般需要将数列的结构进行合理的拆分,将通项裂项后,有时需要调整前面的系数,使裂开的两项之差或系数之积与原通项相等.转化成某个新的等差或者等比数列进行求和。应用公式时,要保证公式的准确性,区分是等差还是等比数列的通项还是前n项和公式。
(3)使用裂项法求和时,要注意正负相消时消去了哪些项保留了哪些项,切不可漏写末被消去的项,末被消去的项前后对称的特点,漏掉的系数裂项过程中易出现丢项或者多项的错误,造成计算结果上的错误,实质上也是造成正负相消是此法的根源目的。
(4)常见的裂项技巧
①等差型
(1)
(2)
(3)
(4)
②根式型
(1)
(2)
(3)
③指数型
(1)
(2)
(3)
(4)
④对数型
⑤幂型
(1)
(2)
(3)
策略5错位相减法
错位相减求和方法
(1)适用条件:若{an}是公差为d(d≠0)的等差数列,{bn}是公比为q(q≠1)的等比数列,求数列{anbn}的前n项和Sn;
(2)基本步骤
(3)注意事项:①在写出Sn与qSn的表达式时,应特别注意将两式“错位对齐”,以便下一步准确写出Sn-qSn;
②作差后,等式右