等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

最近有高二数学正在学习数列的相关知识,其中有一节是讲如何求数列的前n项和的,求数列前n项和的方法很多,有倒序相加法、错位相减法、裂项相消法、分组求和、并项求和等,其实还有一种最基本的方法——公式法

其中有一组公式如下:

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

图1 公式一

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

图2 公式二

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

图3 公式三

公式(1)相对简单些,就是等差数列的前n项之和。

公式(2)和(3)就没那么简单了,那么这两个公式是如何推导出来的呢?

其实公式的推导有很多很多方法,这里我们介绍用累加法。

首先,我们要知道累加法适用于什么题型,当看到如下结构的时候,无论如何都应该想到累加法,就像肚子饿了一定要想到吃东西一样。

 

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

图4 累 加法的基本模型

于是我们有

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

把这些方程加起来就得到

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

 

这就是累加法的基本套路,当然你也可以这样:

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

言归正传,如何用累加法计算下式呢?

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

首先我们要知道的是

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

知道了上面两个式子以后,公式的推导就可以开展了:

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

累加得:

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

所以

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

所以

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

用类似的方法再往下算

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

再累加

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于是得到

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

化简得

等差等比前n项求和公式方法(等差数列前n项求和公式方法)

可见累加法果然强大,许多复杂问题可以转化成累加法来处理就会有意想不到的发现。

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