1求数列前n项和的8种常用方法一.公式法(定义法):1.等差数列求和公式:11()(1)22nnnaannSnad特别地,当前n项的个数为奇数时,211(21)kkSka,即前n项和为中间项乘以项数。这个公式在很多时候可以简化运算;2.等比数列求和公式:(1)1q,1nSna;(2)1q,111nnaqSq,特别要注意对公比的讨论;3.可转化为等差、等比数列的数列;4.常用公式:(1)1nkk12123(1)nnnL;(2)21nkk222211631123(1)(21)()(1)2nnnnnnnL;(3)31nkk33332(1)2123[]nnnL;(4)1(21)nkk2135(21)nnL.例1已知3log1log23x,求23nxxxxL的前n项和.解:由212loglog3log1log3323xxx由等比数列求和公式得23nnSxxxxL=xxxn1)1(=211)211(21n=1-n21例2设123nSnL,*nN,求1)32()(nnSnSnf的最大值.解:易知)1(21nnSn,)2)(1(211nnSn∴1)32()(nnSnSnf=64342nnn=nn64341=50)8(12nn501∴当88n,即8n时,501)(maxnf.二.倒序相加法:如果一个数列na,与首末两端等“距离”的两项的和相等或等于同一常数,那么求这个数列的前n项和即可用倒序相加法。如:等差数列的前n项和即是用此法推导的,就是2将一个数列倒过来排列(反序),再把它与原数列相加,就可以得到n个)(1naa.例3求89sin88sin3sin2sin1sin22222的值解:设89sin88sin3sin2sin1sin22222S⋯⋯⋯⋯①将①式右边反序得1sin2sin3sin88sin89sin22222S⋯⋯⋯⋯②(反序)又因为1cossin),90cos(sin22xxxx①+②得(反序相加))89cos89(sin)2cos2(sin)1cos1(sin2222222S=89∴S=44.5例4函数1xfxx,求1111220121201220112fffffffLL的值.三.错位相减法:适用于差比数列(如果na等差,nb等比,那么nnab叫做差比数列)即把每一项都乘以nb的公比q,向后错一项,再对应同次项相减,即可转化为等比数列求和.如:等比数列的前n项和就是用此法推导的.例5求和:132)12(7531nnxnxxxS⋯⋯⋯⋯①解:由题可知,{1)12(nxn}的通项是等差数列21n的通项与等比数列{1nx}的通项之积设nnxnxxxxxS)12(7531432⋯⋯⋯⋯⋯⋯②(设制错位)①-②得nnnxnxxxxxSx)12(222221)1(1432(错位相减)即:nnnxnxxxSx)12(1121)1(1∴21)1()1()12()12(xxxnxnSnnn变式求数列,22,,26,24,2232nn前n项的和.解:由题可知,22nn的通项是等差数列2n的通项与等比数列{n21}的通项之积设nnnS2226242232⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯①14322226242221nnnS⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯②(设制错位)①-②得,1432222222222222)211(nnnnS(错位相减)1122212nnn∴1242nnnS四.裂项相消法:即把每一项都拆成正负两项,使其正负抵消,只余有限几项,可求和。这是分解3与组合思想(分是为了更好地合)在数列求和中的具体应用.裂项法的实质是将数列中的每项(通项)分解,然后重新组合,使之能消去一些项,最终达到求和的目的.适用于1nncaa,其中na是各项不为0的等差数列,c为常数;部分无理数列、含阶乘的数列等。其基本方法是1nafnfn.常见裂项公式:(1)111(1)1nnnn,1111()()nnkknnk;111111()nnnnaadaa(na的公差为d);(2)1111()nnnnaadaa.(根式在分母上时可考虑利用分母有理化,因式相消求和);(3)1111(1)(1)2(1)(1)(2)[]nnnnnnn;(4)1111()(21)(21)22121nannnn;)121121(211)12)(12()2(2nnnnnan;(5)nnnnnnnnSnnnnnnnnna2)1(11,2)1(12121)1()1(221)1(21则;(6)nnnntan)1tan()1cos(cos1sin;(7)11(1)!!(1)!nnnn;(8)常见放缩公式:21211112()2()nnnnnnnnn.例6求数列,11,,321,211nn的前n项和.解:设nnnnan111(裂项)则11321211nnSn(裂项求和)=)1()23()12(nn=11n例7求和1111133557(21)(21)nSnnL.例8在数列na中,11211nnnnan,又12nnnaab,求数列nb的前n项的和.解: 211211nnnnnan4∴)111(82122nnnnbn(裂项)∴数列nb的前n项和)]111()4131()3121()211[(8nnSn(裂项求和)=)111(8n=18nn例9求证:1sin1cos89cos88cos12cos1cos11cos0cos12解:设89cos88cos12cos1cos11cos0cos1S nnnntan)1tan()1cos(cos1sin(裂项)∴89cos88cos12cos1cos11cos0cos1S(裂项求和)=]}88tan89[tan)2tan3(tan)1tan2(tan)0tan1{(tan1sin1=)0tan89(tan1sin1=1cot1sin1=1sin1cos2∴原等式成立变式求11113153563nS.解:111131535631111133...