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【第810期】同步教学篇——数列求和升级版

 加倍数学 2022-03-18
滴水穿石,不是因为力量,而是在于坚持!
数列求和升级版

数列求和,前面已经有好几篇豆腐块关于这一话题,有兴趣的话可以查看以下文章:

【第128期】同步复习篇——数列求和

【第224期】一轮复习篇——数列求和

【第389期】重视通法,关注技巧——再谈数列求和

【第395期】数列求和须知

【第412期】一类特殊数列求和

【第413期】函数与数列求和

求和升级版就是在前面的基础上,提升了问题的难度!言归正传,下面进入今天的话题.

数列求和是一类常见的问题,对此很多同学能够说出求和的常见方法,如公式法、分组求和法、裂项相消法、错位相减法等等,并能够进行顺利求解一些简单的题目。但是更多的只是停留在模仿阶段,对于方法的实质理解不到位,相对复杂的题目就无从下手。这在提倡素质教育的进行,就不能变通,常常会望题兴叹。这里选择部分题目,提升大家对数列问题的深入理解。

一、裂项相消法

裂项相消法的本质是求和的过程中对通项进行分解,然后通过中间项的相互抵消实现求和目的.这里要特别注意的是为什么裂,如何裂,相消的过程中抵消了那些项,留下了哪些项,如何合并,这是使用这一方法过程中不断思考的问题.

本题是2014年山东高考试题,其中的裂项颠覆了好多同学的观念,后续奇偶分析更是值得学习和借鉴的.

本题是2011年安徽高考试题,利用三角函数恒等变形进行裂项求和,也是一大亮点,当然也是一个难点.

二、倒序相加法

倒序相加法是推导等差数列求和公式时采用的一种求和技巧.其核心在于距首末两端等距离的两项之和相等,抓住这一特点,可以迅速求解.

本题利用已知函数的中心对称性进行转化求解.仔细观察目标结构不难发现隐藏的规律.

倒序相加问题中如果发现规律,可以直接得出结果。如果想对困难,可以将已知条件换种表达方式,即逆向表述,然后二者进行相加,创造倒序相加的条件,进行求和化简即可.

   本题以指数函数为背景,考察指数运算,结合对数、等比数列等知识,在知识交汇处命题,这是复杂问题的一个常见命题角度.

三、并项求和法

有些数列不能直接求和,但是可以将几项进行求和(类似于周期性质),然后再进行整体求和.此类问题基本步骤是:第一步按给定数列的特点进行分类讨论;第二步将通项加和进行分析;第三步加和后的数列作为新数列求和;第四步得出结果.

  这道题是2012年全国课标卷理科第16题,通过数列考察学生的分析问题,解决问题的能力,是素质教育命题的风向标,即打破模型,考察素养!

    题目中有三角函数的出现,一般会有周期现象,可以通过特殊到一般的思想,进行探索,发现规律,然后归纳证明,进行求解.

四、奇偶分析法
如果数列的通项公式中出现因项数的奇偶性影响时,通常先要进行奇偶分析,一般情形下可以先求出偶数项的和,然后将奇数项的求和问题转化为偶数项问题进行处理.

   本题通过奇偶分析,发现规律,然后进行分组求和.注意结果能合并的要合并,不能合并的写成分段函数形式.

     本题貌似奇偶影响,仔细观察即可将符号的影响转化到等比数列的公比,然后通过裂项,发现已知数列的特征,通过分组求和得出结果.此处的符号变化纯属干扰,要擦亮眼睛.

本题的规律并不是很明显,特别是符号的影响.要注意数列的规律发现可以从前面几项进行观察,即采用不完全归纳法寻找方向,再论证后面依然符合这一规律,然后再进行求和.
六、新定义求和
数列求和除了常规的模型意外,还会出现一些相对新颖的求和问题.其本质依然是化归为前面几类常见模型,不同的是要对已知条件进行转化,找到本质,能够化归为我们熟悉的模型.

斐波那契数列数列是很有名的一个数列,它的递推关系为线性关系.该数列又称兔子数列、黄金分割数列,有趣的是,这样一个完全是自然数的数列,通项公式却是用无理数来表达的.对此有兴趣的同学可以上网学习一下.

本题将等差数列和取整函数相结合,在知识交汇处命题.难点在于对取整函数的理解,抓住取整函数的特征,找到规律,求和就自然很多.

面对素质教育的今天,如何提升数学的核心素养成为教育和考试的目标,数列求和虽然有很多相对成熟的技巧方法,但是直接使用的频率并不会很高,如何分析问题,转化问题,将基本的解题思想变为我们的学习能力,就是我们奋斗的方向!

它山之石,可以攻玉!

【强化必看】

【第126期】同步复习篇——等比数列

【第127期】同步复习篇——等比数列求和

【第223期】一轮复习篇——等比数列

【第286期】二轮复习篇——数列

【第335期】等比数列一点通

【第391期】等比数列运算中的几个小技巧

【第411期】大浪淘沙——周测六  数列

【第800期】等比数列

【第485期】高考数学数学核心点及小卷实战60套(汇总)

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