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等比數列錯位相減法技巧

生活 更新时间:2025-04-20 22:29:32

高中數學有一類常見問題:數列{an}為等差數列,數列{bn}為等比數列,令cn=an·bn,要求數列{cn}的前n項和Sn.

通常,老師會講用錯位相減法來做(錯位相減法在等比數列求和公式推導時已經學過),過程如下:

等比數列錯位相減法技巧(等差乘等比數列求和)1

這種方法需要列的算式長,要做一次等比數列求和,特别是最後的化簡整理比較複雜,常常容易出錯。但大多數學生隻知道這個方法。

下面分享一種新的解法,通過待定系數法來重新構造cn,然後實現“裂項相消”

先看一個例題:

等比數列錯位相減法技巧(等差乘等比數列求和)2

第一問這裡就不說了,求出an=3^(n-1).

第二問如果用錯位相減法,是這樣的:

等比數列錯位相減法技巧(等差乘等比數列求和)3

等比數列錯位相減法技巧(等差乘等比數列求和)4

而如果用我們現在要講的解法:

等比數列錯位相減法技巧(等差乘等比數列求和)5

這麼簡單?!

那這種方法是隻适用于這道題目呢,還是對等差乘等比數列求和這類問題都可以用?

我們仔細來看下構造這一步的詳細過程。

等比數列錯位相減法技巧(等差乘等比數列求和)6

相信你已經看明白了,隻要{an}是等差數列,就一定可以像圖中一樣用待定系數法進行構造,使cn變成一個新數列{dn}的相鄰兩項之差。

對于上面這個例題,dn=(n-1)3^n,

n≥2時,cn=dn-d(n-1),

c1=1,c2=d2-d1,c3=d3-d2,……

那對cn求和就相當于裂項相消了:

Sn=c1 c2 c3 …… cn

=1 d2-d1 d3-d2 …… dn-d(n-1)

=1-d1 dn=1-0 (n-1)3^n=(n-1)3^n 1.

為了講解清晰,我們把運算過程完全展開了,實際上步驟并不複雜。

相比錯位相減法,我認為這個方法是有優勢的,你掌握了嗎?

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