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浅谈差比数列求和问题的几种解决方法
作者:许正保来源:《黑河教育》2015年第07期
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形如,其中c
a
b
为等差数列,b
为等比数列,这样的数列我们一般称为差比数列。差比数列求和问题是高考的热点问题,我选取2010年高考辽宁卷理科17题作为例题,进行分析。
一、原题展示已知等差数列a
满足a20,a6a810(I)求数列a
的通项公式(II)求数列的前
项和。二、试题背景及试题分析数列是高中数学的重要内容之一,其中数列的求和是重点,也是难点,在历年的高考中都占有较重要的地位。高考主要考查数列通项公式及前
项和公式等基本公式和性质的灵活应用,考查学生灵活运用数学知识分析问题和解决问题的能力,对考生能力的要求比较高。考题一般属于中、高难度的题目。本试题考查的内容是求数列通项公式及求数列和,难度中等,涉及到的主要知识点有等差数列的通项公式和差比数列的求和,这些知识点属于掌握层次。三、解题过程(I)解题过程略,易得a
2
。(II)方法一:错位相减法解:设数列的前
项和为,即s
a1……①从而……②
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当
1时,①②得:
a11()
所以
综上,数列
的前
项和s
解题思路说明及反思:错位相减法是数列求和的一种常用方法,应用于求差比数列和。形如数列c
(其中c
a
b
),a
为等差数列,b
为等比数列。具体求法是:列出s
a1a2a3a
,再把等式两端同时乘或除以等比数列的公比,然后错一位,两式相减,再利用等比数列求和公式即可求解。本解法的优点是思路清晰,方法较易掌握缺点是计算量一般较大,如果学生在细节处没有处理好容易出现错误,在讲解时要特别强调细节。
方法二:裂项相消法
解:令a
2
2(C
D)C(
1)D
可得C1,D3
则b
s
b1b2b3b
0(1)(1)()()()()()
综上,数列
的前
项和s
解题思路说明及反思:裂项相消法也是数列求和的常用方法,但一般我们用来处理类似a
或a
等类型问题。其实,差比数列的前
项和问题也可利用裂项相消法来解决。只需将差比数列c
(其中c
(A
B)q
1)中的等差部分a
A
B构造成(C
D)C(
1)D(其中q为等比数列b
的公比C,D(BC),C和D的值也可由待定系数法求出),再列出s
c1c2c
,将c
裂成即可消去中间各项,并计算出结果。本解法的优点是计算量小,准确率高缺点是做r