等差數(shù)列求和公式和方法

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    等差數(shù)列求和公式和方法
    等差數(shù)列是常見數(shù)列的一種,可以用AP表示,如果一個數(shù)列從第二項起,每一項與它的前一項的差等于同一個常數(shù),這個數(shù)列就叫做等差數(shù)列,而這個常數(shù)叫做等差數(shù)列的公差,公差常用字母d表示。
    一、等差數(shù)列求和公式
    1、公式法
    

    2、錯位相減法
    

    3、求和公式
    

    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.
    

    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。
    

    小結(jié):此類變形的特點是將原數(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
    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性是相反的。
    6、數(shù)學歸納法
    一般地,證明一個與正整數(shù)n有關的命題,有如下步驟:
    (1)證明當n取第一個值時命題成立;
    (2)假設當n=k(k≥n的第一個值,k為自然數(shù))時命題成立,證明當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n=1時,有:
    1×2×3×4 = 24 = 2×3×4×5/5
    假設命題在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)列的復合。
    an=n(-1)^(n+1)
    二、等差數(shù)列判定及性質(zhì)
    1、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。
    2、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中
    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。