高中數(shù)學(xué)必考:等差數(shù)列的求和公式!

數(shù)學(xué)大師

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01.等差數(shù)列求和公式
1.公式法

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2.錯位相減法

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3.求和公式

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4.分組法
有一類數(shù)列,既不是等差數(shù)列,也不是等比數(shù)列,若將這類數(shù)列適當(dāng)拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數(shù)列,然后分別求和,再將其合并即可.

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5.裂項相消法
適用于分式形式的通項公式,把一項拆成兩個或多個的差的形式,即an=f(n+1)-f(n),然后累加時抵消中間的許多項。

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【小結(jié)】此類變形的特點(diǎn)是將原數(shù)列每一項拆為兩項之后,其中中間的大部分項都互相抵消了。只剩下有限的幾項。
【注意】余下的項具有如下的特點(diǎn):1、余下的項前后的位置前后是對稱的。2、余下的項前后的正負(fù)性是相反的。
6.數(shù)學(xué)歸納法
一般地,證明一個與正整數(shù)n有關(guān)的命題,有如下步驟:(1)證明當(dāng)n取第一個值時命題成立;(2)假設(shè)當(dāng)n=k(k≥n的第一個值,k為自然數(shù))時命題成立,證明當(dāng)n=k+1時命題也成立。
例:求證:1×2×3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + .…… + n(n+1)(n+2)(n+3) = [n(n+1)(n+2)(n+3)(n+4)]/5
證明:當(dāng)n=1時,有:1×2×3×4 = 24 = 2×3×4×5/5
假設(shè)命題在n=k時成立,于是:1×2x3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + .…… + k(k+1)(k+2)(k+3) = [k(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)]/5
則當(dāng)n=k+1時有:1×2×3×4 + 2×3×4×5 + 3×4×5×6 + …… + (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)= 1×2×3×4 + 2×3×4*5 + 3×4×5×6 + …… + k(k+1)(k+2)(k+3) + (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)= [k(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)]/5 + (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)= (k+1)(k+2)(k+3)(k+4)*(k/5 +1)= [(k+1)(k+2)(k+3)(k+4)(k+5)]/5即n=k+1時原等式仍然成立,歸納得證
7.并項求和法
(常采用先試探后求和的方法)例:1-2+3-4+5-6+……+(2n-1)-2n
方法一:(并項)求出奇數(shù)項和偶數(shù)項的和,再相減。
方法二:(1-2)+(3-4)+(5-6)+……+[(2n-1)-2n]
方法三:構(gòu)造新的數(shù)列,可借用等差數(shù)列與等比數(shù)列的復(fù)合。an=n(-1)^(n+1)
02.等差數(shù)列判定及其性質(zhì)
等差數(shù)列的判定
(1)a(n+1)--a(n)=d (d為常數(shù)、n ∈N*)[或a(n)--a(n-1)=d,n ∈N*,n ≥2,d是常數(shù)]等價于{a(n)}成等差數(shù)列。
(2)2a(n+1)=a(n)+a(n+2) [n∈N*] 等價于{a(n)}成等差數(shù)列。
(3)a(n)=kn+b [k、b為常數(shù),n∈N*] 等價于{a(n)}成等差數(shù)列。
(4)S(n)=A(n)^2 +B(n) [A、B為常數(shù),A不為0,n ∈N* ]等價于{a(n)}為等差數(shù)列。
特殊性質(zhì)
在有窮等差數(shù)列中,與首末兩項距離相等的兩項和相等。并且等于首末兩項之和;
特別的,若項數(shù)為奇數(shù),還等于中間項的2倍。
即,a(1)+a(n)=a(2)+a(n-1)=a(3)+a(n-2)=···=2*a
例:數(shù)列:1,3,5,7,9,11中a(1)+a(6)=12 ; a(2)+a(5)=12 ; a(3)+a(4)=12 ;?
即,在有窮等差數(shù)列中,與首末兩項距離相等的兩項和相等。并且等于首末兩項之和。
數(shù)列:1,3,5,7,9中a(1)+a(5)=10 ; a(2)+a(4)=10 ; a(3)=5=[a(1)+a(5)]/2=[a(2)+a(4)]/2=10/2=5 ;?
即,若項數(shù)為奇數(shù),和等于中間項的2倍,另見,等差中項。
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