错位相减法是一种常用的数列求和方法,应用于等比数列与等差数列相乘的形式。
形如An=BnCn,其中Bn为等差数列,Cn为等比数列;分别列出Sn,再把所有式子同时乘以等比数列的公比,即kSn;然后错一位,两式相减即可。
例如,求和Sn=x+3x+5x^2+7x^3+…+(2n-1)*x^(n-1)(x≠0)
当x=1时,Sn=1+3+5+…+(2n-1)=n^2;
当x不等于1时,Sn=1+3x+5x^2+7x^3+…+(2n-1)*x^(n-1);
∴xSn=x+3x^2+5x^3+7x^4+…+(2n-1)*x^n;
两式相减得(1-x)Sn=1+2x[1+x+x^2+x^3+…+x^(n-2)]-(2n-1)*x^n;
化简得Sn=(2n-1)*x^(n+1)-(2n+1)*x^n+(1+x)/(1-x)^2
Sn=
1/2+1/4+1/8+....+1/2^n
两边同时乘以1/2
1/2Sn=
1/4+1/8+....+1/2^n+1/2^(n+1)(注意跟原式的位置的不同,这样写看的更清楚些)
两式相减
1/2Sn=1/2-1/2^(n+1)
Sn=1-1/2^n
7、
等差数列、公差d、等差数列的结构:an=a1+(n-1)d
8、
等比数列、公比q、等比数列的结构:an=a1·q^(n-1)
二、基本公式:
9、一般数列的通项an与前n项和Sn的关系:an=
Sn-Sn-1
10、等差数列的通项公式:an=a1+(n-1)d
an=ak+(n-k)d
(其中a1为首项、ak为已知的第k项)
当d≠0时,an是关于n的一次式;当d=0时,an是一个常数。
11、等差数列的前n项和公式:Sn=a1·n+1/2·n·(n+1)·d
当d≠0时,Sn是关于n的二次式且常数项为0;当d=0时(a1≠0),Sn=na1是关于n的正比例式。
12、等比数列的通项公式:
an=
a1·q^(n-1)
an=
ak·q^(n-k)
(其中a1为首项、ak为已知的第k项,an≠0)
13、等比数列的前n项和公式:当q=1时,Sn=n
a1
(是关于n的正比例式);
当q≠1时,Sn=a1·(q^n-1)/(q-1)
三、有关等差、等比数列的结论
14、等差数列的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m
-
S3m、……仍为等差数列。
15、等差数列中,若m+n=p+q,则
am+an=ap+aq
16、等比数列中,若m+n=p+q,则
am·an=ap·aq
17、等比数列的任意连续m项的和构成的数列Sm、S2m-Sm、S3m-S2m、S4m
-
S3m、……仍为等比数列。
18、两个等差数列与的和差的数列{an+bn}仍为等差数列。
19、两个等比数列与的积、商、倒数组成的数列
{an·bn}、{an/bn}
、{1/(an·bn)}
仍为等比数列。
20、等差数列的任意等距离的项构成的数列仍为等差数列。
21、等比数列的任意等距离的项构成的数列仍为等比数列。
22、三个数成等差的设法:a-d,a,a+d;
四个数成等差的设法:a-3d,a-d,,a+d,a+3d
23、三个数成等比的设法:a/q,a,aq;
四个数成等比的错误设法:a/q3,a/q,aq,aq3
四、数列求和的常用方法:
公式法、裂项相消法、错位相减法、倒序相加法等。(关键是找数列的通项结构)
24、分组法求数列的和:如an=2n+3n
25、错位相减法求和:如an=n·2^n
26、裂项法求和:如an=1/n(n+1)
27、倒序相加法求和:如an=
n
28、求数列的最大、最小项的方法:
①
an+1-an=……
如an=
-2n2+29n-3
②
(an>0)
如an=
③
an=f(n)
研究函数f(n)的增减性
如an=
an^2+bn+c(a≠0)
29、在等差数列
中,有关Sn
的最值问题——常用邻项变号法求解:
(1)当
a1>0,d<0时,满足的项数m使得Sm取最大值.
(2)当
a1<0,d>0时,满足的项数m使得Sm取最小值.