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6.4 求和方法(精讲)
一.公式法:直接利用等差数列、等比数列的前n项和公式求和.
1.等差数列的前n项和公式S==na+d.
n 1
2.等比数列的前n项和公式S=
n
二.裂项相消法
1.通项特征
(1)分式:分为可拆成偶数个同类因式相乘
(2)根式:利用平方差公式进行有理化
2.解题思路三.错位相减法
1.通项特征
或
2.解题思路
四.分组转化求和法
1.通项特征
(1)若a=b±c,且{b},{c}为等差或等比数列,可采用分组求和法求{a}的前n项和.
n n n n n n
(2)若a=且数列{b},{c}是等比数列或等差数列,可采用分组求和法求和.
n n n
2.解题思路
五.并项求和法: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
1.通项特征
形如a=(-1)nf(n)类型,可采用两项合并求解.
n2.解题思路
五.倒序相加法
如果一个数列{a}的前n项中,与首末两端等“距离”的两项的和相等,那么求这个数列的前 n项和即可
n
用倒序相加法求解
1.并项求和时不能准确分组;
2.用错位相减法求和时易出现符号错误,不能准确“错项对齐”;
3.在应用裂项相消法求和时,要注意消项的规律具有对称性,即前面剩多少项,后面就剩多少项,且前
后对应项的符号相反.
考法一 裂项相消求和
【例1-1】(2023·四川成都·四川省成都市玉林中学校考模拟预测)已知等差数列 的公差为正数,且
,若 分别是等比数列 的前三项.
(1)分别求数列 、 的通项公式;(2)求数列 的前 项之和 .
【例1-2】(2023·广东广州·统考三模)已知数列 的前 项和为 ,且 , ,
.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,数列 的前 项和 ,求证: .
【例1-3】(2023·江苏扬州·扬州中学校考模拟预测)已知数列 的前 项和为 , 且
.
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .【一隅三反】
1.(2023·全国·高三专题练习)定义:对于任意一个有穷数列,第一次在其每相邻的两项间都插人这两项
的和,得到的新数列称之为一阶和数列,如果在一阶和数列的基础上再在其相邻的两项间插入这两项的和
称之为二阶和数列,以此类推可以得到n阶和数列,如 的一阶和数列是 ,设它的n阶和数列各
项和为 .
(1)试求 的二阶和数列各项和 与三阶和数列各项和 ,并猜想 的通项公式(无需证明);
(2)若 ,求 的前n项和 ,并证明: .
2.(2023·福建厦门·厦门外国语学校校考模拟预测)已知数列 满足 .
(1)证明 为等差数列,并 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .3.(2023·安徽亳州·安徽省亳州市第一中学校考模拟预测)数列 中,
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,数列 的前 项和为 ,证明 .
4.(2023·江苏南京·南京师大附中校考模拟预测)设 为数列 的前 项和,已知 ,且满足
.
(1)求数列 的通项公式;(2)设 为数列 的前 项和,当 时, .若对于任意 ,有 ,求 的取值
范围.
考法二 错位相减求和
【例2】(2023·宁夏石嘴山·石嘴山市第三中学校考模拟预测)已知数列 满足 , (
).记
(1)求证: 是等比数列;
(2)设 ,求数列 的前 项和.【一隅三反】
1.(2023·河北沧州·沧县中学校考模拟预测)已知数列 的前 项和为 ,且 .
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .
2.(2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)已知正项数列 的前 项和为 ,满足
,数列 的前 项积为 !.
(1)求数列 的通项公式;
(2)令 ,求数列 的前 项和 .3.(2023·广东佛山·校联考模拟预测)记正项数列 的前 项和为 ,已知点 在函数
的图象上,且 ,数列 满足 , .
(1)求数列 , 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .
考法三 分组转化求和
【例3-1】(2023秋·宁夏银川·高三校考期末)已知数列 是等差数列, , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和 .【例3-2】(2023·广东深圳·统考模拟预测)已知等差数列 满足 , .
(1)求 ;
(2)数列 满足 , 为数列 的前 项和,求 .
【一隅三反】
1.(2023·湖北咸宁·校考模拟预测)设 为公差不为0的等差数列 的前 项和,若 成等比数
列, .
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .2.(2023·广东深圳·校考二模)已知 是等差数列, , ,且 , , 成等比数列.
(1)求数列 的通项公式;
(2)令 ,记 ,求 .
3.(2023·河南开封·校考模拟预测)已知数列 的前 项和 满足 ,且 .
(1)求 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前 项和 .考法四 并项求和
【例4-1】(2023·广东韶关·统考模拟预测)设等比数列 的前 项和为 ,已知 , .
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .
【例4-2】(2023春·云南昆明·高三昆明一中校考阶段练习)在数列 中, ,当 时,
(1)求证:数列 是等差数列;
(2)设 ,数列 的前n项和为 ,求【例4-3】(2023·江苏苏州·校联考三模)已知数列 是公差不为0的等差数列, ,且 成等
比数列.
(1)求数列 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前2023项和.
【一隅三反】
1.(2023·江苏镇江·江苏省镇江第一中学校考模拟预测)已知数列 的前 项和 ,其中 ,且
.(1)求 的通项公式;
(2)设 ,求数列 的前2023项和 .
2.(2023·全国·高三专题练习)如图,已知 的面积为1,点D,E,F分别为线段 , , 的
中点,记 的面积为 ;点G,H,I分别为线段 , , 的中点,记 的面积为 ;…;
以此类推,第n次取中点后,得到的三角形面积记为 .
(1)求 , ,并求数列 的通项公式;
(2)若 ,求数列 的前n项和 .
3.(2023·河南南阳·南阳中学校考三模)记 为数列 的前 项和,已知 ,且满足.
(1)证明:数列 为等差数列;
(2)设 ,求数列 的前 项和 .
考法五 倒序相加求和
【例5】(2023春·广西防城港·高三统考阶段练习)高斯(Gauss)被认为是历史上最重要的数学家之一,
并享有“数学王子”之称.小学进行 的求和运算时,他这样算的: ,
,…, ,共有50组,所以 ,这就是著名的高斯算法,课本上推导等
差数列前n项和的方法正是借助了高斯算法.已知正数数列 是公比不等于1的等比数列,且 ,
试根据以上提示探求:若 ,则 ( )
A.2023 B.4046 C.2022 D.4044
【一隅三反】
1.(2022·全国·高三专题练习)已知函数 为奇函数,且 ,若 ,则数
列 的前2022项和为( )
A.2023 B.2022 C.2021 D.20202.(2023·全国·高三专题练习)已知数列 的前n项和为 ,且 ,设函数
,则 ______.