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一、最全的数列通项公式的求法
数列是高考中的重点内容之一,每年的高考题都会考察到,小题一般较易,大题一般较难。而作为给出数列的一种形式——通项公式,在求数列问题中尤其重要。本文给出了求数列通项公式的常用方法。
◆1、直接法又称观察法
根据数列的特征,使用作差法等直接写出通项公式。
例1. 根据下列数列的前几项,说出数列的通项公式:
………
◆2、公式法
①利用等差数列或等比数列的定义求通项
②若已知数列的前项和与的关系,求数列的通项可用公式求解.
(注意:求完后一定要考虑合并通项)
◆3、累加或累乘法
对于形如型或形如型的数列,我们可以根据递推公式,写出n取1到n时的所有的递推关系式,然后将它们分别相加(或相乘)即可得到通项公式。
例4. 若在数列中,,,求通项。
解析:由得,所以
,,…,,
将以上各式相加得:,又
所以 =
◆4、待定系数法:
一般地,形如a=p a+q(p≠1,pq≠0)型的递推式均可通过待定系数法对常数
a+k=p( a+k)
二、一、利用常用求和公式求和
利用下列常用求和公式求和是数列求和的最基本最重要的方法.
1、 等差数列求和公式:
2、等比数列求和公式:
例1、已知,求的前n项和.
解:由
由等比数列求和公式得(利用常用公式)
===1-
练习:求的和。
解:
由等差数列的求和公式得
二、错位相减法求和
这种方法是在推导等比数列的前n项和公式时所用的方法,这种方法主要用于求数列{an· bn}的前n项和,其中{an}、{bn}分别是等差数列和等比数列.
例2求和:………………………①
解:由题可知,{}的通项是等差数列{2n-1}的通项与等比数列{}的通项之积
设……………………….②(设制错位)
①-②得(错位相减)
再利用等比数列的求和公式得:
∴
练习:求数列前n项的和.
解:由题可知,{}的通项是等差数列{2n}的通项与等比数列{}的通项之积
设…………………………………①
………………………………②
①-②得
(错位相减)
∴
三、倒序相加法求和
这是推导等差数列的前n项和公式时所用的方法,就是将一个数列倒过来排列(倒序),再把它与原数列相加,就可以得到n个.
例3求的值
解:设………….①
将①式右边倒序得
…………..②(倒序)
又因为
①+②得(倒序相加)
=89
∴S=44.5
四、分组法求和
有一类数列,既不是等差数列,也不是等比数列,若将这类数列适当拆开,可分为几个等差、等比或常见的数列,然后分别求和,再将其合并即可.
例4、求和:
解:原式=
==
练习:求数列的前n项和:,…
解:设
将其每一项拆开再重新组合得
(分组)
当a=1时,=(分组求和)
当时,=
练习:求数列的前n项和。
解:
五、裂项法求和
这是分解与组合思想在数列求和中的具体应用.裂项法的实质是将数列中的每项(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.通项分解(裂项)
例5求数列的前n项和.
解:设(裂项)
则(裂项求和)
=
=
练习:
解:
在各项均为正数的等比数列中,若的值.
解:设
由等比数列的性质(找特殊性质项)
和对数的运算性质得
(合并求和)
=
=
=10
六、利用数列的通项求和
先根据数列的结构及特征进行分析,找出数列的通项及其特征,然后再利用数列的通项揭示的规律来求数列的前n项和,是一个重要的方法.
例6、求5,55,555,…,的前n项和。
解:∵an=59(10n-1)
∴Sn=59(10-1)+59(102-1)+59(103-1)+…+59(10n-1)
=59[(10+102+103+……+10n)-n]
=(10n+1-9n-10)
练习:求数列:1,,,的前n项和。
解: =
=
(1)(2)
四、利用基本不等式求最值的技巧
在运用基本不等式与或其变式解题时,要注意如下技巧
◆1:配系数凑常数
【例1】 已知,求的最大值.
答案时,.
◆2:添加项凑常数
【例2】已知,求的最小值.
答案:当且仅当即.
◆3:拆项配凑法
【例3】已知,求的最小值.
【解】由于,所以,
当且仅当即时,.
◆4:常数代换法(如用”1”代换)
◆5:由等式转化为不等式
【例9】已知正数满足,求的取值范围.
【分析】由于条件式含有,它们都在式中出现,故可直接运用基本不等式转化为待求式的关系式后再求.
【解】利用基本不等式得,令,则得,所以,由于,所以即,故的取值范围是.
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