常数列在等比数列求和中的应用与推广

2018-09-22 02:51赵圣涛
数理化解题研究 2018年22期
关键词:易知公比运算量

赵圣涛

(山东省淄博市淄博中学 255000)

一、方法的提出——等比数列求和公式的推导

已知数列an是首项为a1,公比为q(q≠0)的等比数列,求该数列的前n项和Sn.

解(1)当q=1时,易知Sn=na1.

综上,由(1),(2)可知,等比数列前n项和的公式为

因为an=a1qn-1,所以上面的公式也可写成

因上述推导过程中的关键是如何构造常数列,所以本文将该方法称之为构造常数列法,该方法的特点是思路简洁,没有繁琐的运算,易于理解.

二、方法的推广

1. 问题提出

在数列求和的教学中,经常遇到如下题型:

已知数列an满足an=bncn,其中bn是公差不为0的等差数列,cn是公比不为1的等比数列,求数列an的前n项和Sn.

对上述数列an,结合自身特点,通常称其为等差乘等比型数列. 既然构造常数列法能在等比数列求和中应用,那么能否将该方法推广到等差乘等比型数列求和中去呢?经研究,这是切实可行的.

2. 问题解决

不失一般性,设等差乘等比型数列an的通项公式为an=(kn+d)qn(k≠1且k≠0,q≠0且q≠1),求数列数列an的前n项和Sn.

该方法思路清晰,运算量小,运算技巧远低于错位相减法和文[1]中所介绍的方法,有较强的实用性和可操作性. 同时该方法和常数列紧密地联系在了一起,进一步深化了人们对常数列的认识与理解.

三、方法应用

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