1、数列求和的七种基本方法数列求和是数列问题中的基本题型,但具有复杂多变、综合性强、解法灵活等特点,本文将通过题目(这些题目基本涵盖了2016年高考卷中的数列求和题)简单介绍数列求和的七种基本方法1 运用公式法很多数列的前项和的求法,就是套等差、等比数列前n项和的公式,因此以下常用公式应当熟记:还要记住一些正整数的幂和公式:题1 (2016年高考全国卷I文科第17题)已知是公差为3的等差数列,数列满足(1)求的通项公式;(2)求的前n项和解 (1)在中选,得,即又因为是公差为3的等差数列,所以(2)由(1)得,即,得是以1为首项,为公比的等比数列,得.所以的前项和2 倒序相加法事实上,等差数列的前
2、项和的公式推导方法就是倒序相加法题2 求正整数与之间的分母为3的所有既约分数的和解 显然,这些既约分数为:有 也有 所以 题3 求数列的前n项和.解法1 因为,所以解法2 因为所以 进而可得N*).解法3 (倒序相加法)可得把它们相加,得3 裂项相消法题4 (2016年高考天津卷理科第18题)已知是各项均为正数的等差数列,公差为.对任意的,是和的等比中项.(1)设,求证:数列是等差数列;(2)设,求证:.解 (1)可得,所以 所以数列是等差数列.(2)可得,还可得式在这里也成立,所以所以4 分组求和法题5 求解 设,得所以本题即求数列的前项和:题6 (2016年高考天津卷文科第18题)已知an
3、是等比数列,前n项和为Sn(nN*),且,S663.(1)求an的通项公式;(2)若对任意的nN*,bn是log2an和log2an1的等差中项,求数列(1)nb的前2n项和解 (1)设等比数列的公比为,可得,解得或.又由知,所以,解得.得数列an的通项公式是.(2)由题意,可得所以数列的前项和为题7 (2016年高考浙江卷文科第17题)设数列的前项和为.已知,.(1)求通项公式;(2)求数列的前项和.解 (1)可得,解得.由,可得, .又因为,所以可得数列的通项公式为.(2)得bn|ann2|=|3n1n2|,所以b12,b21.当n3时,由于3n1n2,所以bn3n1n2(n3).设数列b
4、n的前n项和为Tn,得T12,T23.当n3时,可得Tn3进而可得Tn题8 (2016年高考四川卷文科第19题)已知数列的首项为,为数列的前项和,其中,.(1)若,成等差数列,求数列的通项公式;(2)设双曲线的离心率为,且,求.解 (1)由Sn1qSn1,Sn2qSn11(nN*),两式相减得an2qan1(nN*).又由S2qS11,可得a2qa1,所以an+1qan(nN*).得数列an是首项为1,公比为q的等比数列,所以anqn1.再由a2,a3,a2a3成等差数列,可得2a3a2a2a3即a32a2,得q2.所以数列an的通项公式是an2n1(2)在(1)的解答中已得anqn1,所以双
5、曲线x21的离心率由e22,解得q,所以eee(11)(1q2)1q2(n1)n1q2q2(n1)nn(3n1)5 错位相减法题9 (2016年高考山东卷理科第18题即文科第19题)已知数列的前项和,是等差数列,且(1)求数列的通项公式;(2)令求数列的前项和.解 (1)由题意知,当n2时,anSnSn16n5.又因为a1S111,所以an6n5N*).设等差数列bn的公差为d.可得即解得所以bn3n1.(2)由(1)的解答,可得cn3(n1)2n1.又由Tnc1c2cn,得Tn3222323(n1)2n12Tn3223324(n1)2n2把它们相减,得Tn322223242n1(n1)2n2
6、34(n1)2n2 3n2n2所以Tn3n2n2.6 待定系数法题10 数列的前项和 解 设等差数列的公差为,等比数列的公比为,得 先用错位相减法求数列的前项和:所以有下面的结论成立:若分别是等差数列、等比数列(其公比),且均是与无关的常数,则数列的前项和,其中是与无关的常数由此结论就可以用待定系数法快速求解本题:可设(其中是常数)可得,所以,解得,所以题11 求和解 得用待定系数法可求出该等式的右边为,所以七、求导法、积分法题12 (1)求证:;(2)求证:;(3)求数列的前项和解 (1)当时,显然成立当时,由等比数列的前项和公式知,欲证结论也成立(2)视(1)的结论为两个函数相等,两边求导后即得欲证成立(3)在(2)的结论中令,得数列的前项和为;又因为数列的前项和为所以数列的前项和为题13 (2008年高考江苏卷第23题)请先阅读:在等式R)的两边对x求导,得由求导法则,得,化简后得等式(1)利用上题的想法(或其他方法),试由等式R,整数证明:(2)对于整数,求证:(i); (ii); (iii)答案:(1)在已知等式两边对求导后移项可得欲证(2) (i)在结论(1)中令可证(ii)由已知等式两边对求导后再求导,又令,得,即,再由结论(i)得结论(ii)成立(iii)在已知等式两边在0,1上对积分后可得欲证