高三 · 知识点

数列综合

和项互化求通项,裂项错位求和

换个说法你就懂了

数列综合就像跑接力赛,每一棒都要接稳。先看第一棒给了什么条件,再想清楚后一棒怎么由前一棒推出来;中间某个环节乱了,整条式子都会崩盘。做题时先把首项、公差或公比这些底色定下来,再顺着关系一棒一棒往下传,最后才敢求总和。

核心公式 / 定理

  • 题型特征

    给出 Sₙ 与 aₙ 的关系式或递推式,求通项与求和,或证明数列为等差、等比数列。

  • 解题通法

    用 aₙ = Sₙ - Sₙ₋₁ (n ≥ 2) 把和式转成项式求通项;求和时非等差等比则用裂项相消或错位相减。

  • 关键公式

    等差 aₙ = a₁ + (n-1)d,Sₙ = n(a₁ + aₙ)/2;等比 aₙ = a₁·qⁿ⁻¹;裂项 1/[n(n+1)] = 1/n - 1/(n+1)。

  • 易错点

    用 aₙ = Sₙ - Sₙ₋₁ 时忘了验证 n = 1 是否成立;等比求和时忽略 q = 1 的情形。

经典例题

已知数列 {aₙ} 的前 n 项和 Sₙ = n² + 2n,求 aₙ,并求数列 {1/(aₙ·aₙ₊₁)} 的前 n 项和 Tₙ。

  1. 1n = 1 时 a₁ = S₁ = 3;n ≥ 2 时 aₙ = Sₙ - Sₙ₋₁ = (n² + 2n) - [(n-1)² + 2(n-1)] = 2n + 1,且 n = 1 时也成立,故 aₙ = 2n + 1。
  2. 2因 aₙ = 2n + 1,aₙ₊₁ = 2n + 3,于是 1/(aₙ·aₙ₊₁) = 1/2·[1/(2n+1) - 1/(2n+3)]。
  3. 3裂项相消后 Tₙ = 1/2·[1/3 - 1/(2n+3)] = n/[3(2n+3)]。

答案:aₙ = 2n + 1;Tₙ = n/[3(2n+3)]。

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