等差數列是常見數列的一種,可以用AP表示。
如果一個數列從第二項起,每一項與它的前一項的差等于同一個常數,這個數列就叫做等差數列。
而這個常數叫做等差數列的公差,公差常用字母d表示。
(一)等差數列求和公式
1.公式法
2.錯位相減法
3.求和公式
4.分組法
有一類數列,既不是等差數列,也不是等比數列,若将這類數列适當拆開,可分為幾個等差、等比或常見的數列,然後分别求和,再将其合并即可。
5.裂項相消法
适用于分式形式的通項公式,把一項拆成兩個或多個的差的形式,即an=f(n 1)-f(n),然後累加時抵消中間的許多項。
小結:此類變形的特點是将原數列每一項拆為兩項之後,其中中間的大部分項都互相抵消了。隻剩下有限的幾項。
注意:餘下的項具有如下的特點
1、餘下的項前後的位置前後是對稱的。
2、餘下的項前後的正負性是相反的。
6.數學歸納法
一般地,證明一個與正整數n有關的命題,有如下步驟:
(1)證明當n取第一個值時命題成立;
(2)假設當n=k(k≥n的第一個值,k為自然數)時命題成立,證明當n=k 1時命題也成立。
【例】
求證:
1×2×3×4 2×3×4×5 3×4×5×6 .……
n(n 1)(n 2)(n 3) =
[n(n 1)(n 2)(n 3)(n 4)]/5
證明:
當n=1時,有:
1×2×3×4 = 24 = 2×3×4×5/5
假設命題在n=k時成立,于是:
1×2x3×4 2×3×4×5 3×4×5×6 .……
k(k 1)(k 2)(k 3) =
[k(k 1)(k 2)(k 3)(k 4)]/5
則當n=k 1時有:
1×2×3×4 2×3×4×5 3×4×5×6 ……
(k 1)(k 2)(k 3)(k 4)=
1×2×3×4 2×3×4*5 3×4×5×6 ……
k(k 1)(k 2)(k 3) (k 1)(k 2)(k 3)(k 4)
= [k(k 1)(k 2)(k 3)(k 4)]/5 (k 1)(k 2)(k 3)(k 4)
= (k 1)(k 2)(k 3)(k 4)*(k/5 1)
= [(k 1)(k 2)(k 3)(k 4)(k 5)]/5
即n=k 1時原等式仍然成立,歸納得證
7.并項求和法
(常采用先試探後求和的方法)
例:1-2 3-4 5-6 …… (2n-1)-2n
方法一:(并項)
求出奇數項和偶數項的和,再相減。
方法二:
(1-2) (3-4) (5-6) …… [(2n-1)-2n]
方法三:
構造新的數列,可借用等差數列與等比數列的複合。
an=n(-1)^(n 1)
(二)等差數列判定及其性質
1.等差數列的判定
(1)a(n 1)--a(n)=d (d為常數、n ∈N*)[或a(n)--a(n-1)=d,n ∈N*,n ≥2,d是常數]等價于{a(n)}成等差數列。
(2)2a(n 1)=a(n) a(n 2) [n∈N*] 等價于{a(n)}成等差數列。
(3)a(n)=kn b [k、b為常數,n∈N*] 等價于{a(n)}成等差數列。
(4)S(n)=A(n)^2 B(n) [A、B為常數,A不為0,n ∈N* ]等價于{a(n)}為等差數列。
2.特殊性質
在有窮等差數列中,與首末兩項距離相等的兩項和相等。并且等于首末兩項之和;特别的,若項數為奇數,還等于中間項的2倍。
即,a(1) a(n)=a(2) a(n-1)=a(3) a(n-2)=···=2*a中
【例】
數列:1,3,5,7,9,11中a(1) a(6)=12 ;
a(2) a(5)=12 ; a(3) a(4)=12 ;
即,在有窮等差數列中,與首末兩項距離相等的兩項和相等。并且等于首末兩項之和。
數列:1,3,5,7,9中a(1) a(5)=10 ; a(2) a(4)=10 ;
a(3)=5=[a(1) a(5)]/2=[a(2) a(4)]/2=10/2=5 ;
即,若項數為奇數,和等于中間項的2倍,另見,等差中項。
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