题不知,要用两道“错位相减” 明天考试急用!
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/12/26 04:17:43
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错位相减法
错位相减法是一种常用的数列求和方法,应用于等比数列与等差数列相乘的形式. 形如An=BnCn,其中Bn为等差数列,Cn为等比数列;分别列出Sn,再把所有式子同时乘以等比数列的公比,即kSn;然后错一位,两式相减即可.
例如,求和Sn=x+3x+5x^2+7x^3+…+(2n-1)*x^(n-1)(x≠0)
当x=1时,Sn=1+3+5+…+(2n-1)=n^2;
当x不等于1时,Sn=1+3x+5x^2+7x^3+…+(2n-1)*x^(n-1);
∴xSn=x+3x^2+5x^3+7x^4+…+(2n-1)*x^n;
两式相减得(1-x)Sn=1+2x[1+x+x^2+x^3+…+x^(n-2)]-(2n-1)*x^n;
化简得Sn=(2n-1)*x^(n+1)-(2n+1)*x^n+(1+x)/(1-x)^2
Sn= 1/2+1/4+1/8+.+1/2^n
两边同时乘以1/2
1/2Sn= 1/4+1/8+.+1/2^n+1/2^(n+1)(注意跟原式的位置的不同,这样写看的更清楚些)
两式相减
1/2Sn=1/2-1/2^(n+1)
Sn=1-1/2^n
错位相减法是求和的一种解题方法.在题目的类型中:一般是a前面的系数和a的指数是相等的情况下才可以用.这是例子(格式问题,在a后面的数字和n都是指数形式): S=a+2a2+3a3+……+(n-2)an-2+(n-1)an-1+nan (1)
在(1)的左右两边同时乘上a. 得到等式(2)如下:
aS= a2+2a3+3a4+……+(n-2)an-1+(n-1)an+nan+1 (2)
用(1)—(2),得到等式(3)如下:
(1-a)S=a+(2-1)a2+(3-2)a3+……+(n-n+1)an-nan+1 (3)
(1-a)S=a+a2+a3+……+an-1+an-nan+1
S=a+a2+a3+……+an-1+an用这个的求和公式.
(1-a)S=a+a2+a3+……+an-1+an-nan+1
最后在等式两边同时除以(1-a),就可以得到S的通用公式了.
例子:求和Sn=3x+5x平方+7x三次方+……..+(2n-1)乘以x的n-1次方(x不等于0)
当x=1时,Sn=1+3+5+…..+(2n-1)=n平方
当x不等于1时,Sn=Sn=3x+5x平方+7x三次方+……..+(2n-1)乘以x的n-1次方
所以xSn=x+3x平方+5x三次方+7x四次方……..+(2n-1)乘以x的n次方
所以两式相减的(1-x)Sn=1+2x(1+x+x平方+x三次方+.+x的n-2次方)-(2n-1)乘以x的n次方.
化简得:Sn=(2n-1)乘以x得n+1次方 -(2n+1)乘以x的n次方+(1+x)/(1-x)平方
Cn=(2n+1)*2^n
Sn=3*2+5*4+7*8+...+(2n+1)*2^n
2Sn= 3*4+5*8+7*16+...+(2n-1)*2^n+(2n+1)*2^(n+1)
两式相减得
-Sn=6+2*4+2*8+2*16+...+2*2^n-(2n+1)*2^(n+1)
=6+2*(4+8+16+...+2^n)-(2n+1)*2^(n+1)
=6+2^(n+2)-8-(2n+1)*2^(n+1) (等比数列求和)
=(1-2n)*2^(n+1)-2
所以Sn=(2n-1)*2^(n+1)+2
错位相减法
这个在求等比数列求和公式时就用了
Sn= 1/2+1/4+1/8+.+1/2^n
两边同时乘以1/2
1/2Sn= 1/4+1/8+.+1/2^n+1/2^(n+1)(注意根原式的位置的不同,这样写看的更清楚些)
两式相减
1/2Sn=1/2-1/2^(n+1)
Sn=1-1/2^n
等比数列求和:
例题:求 2+2~2+2~3+2~4+2~5+.+2~100
这就是错位相减法的一个例子.
设x=2+2~2+2~3+2~4+2~5+.+2~100
则2x=2~2+2~3+.+2~100+2~101
两式相减:x=2~101-2
设前n项和为S(n)
S(n)=A(1)+A(2)+A(3)+...+A(n)
=1+3/2+5/4+7/8+9/16+...+(2n-1)/[2^(n-1)].
则
(1/2)*S(n)=1/2+3/4+5/8+7/16+...+(2n-1)/(2^n).
-:
S(n)-(1/2)S(n)=1+(3/2-1/2)+(5/4-3/4)+(7/8-5/8)+...+2/[2^(n-1)]-(2n-1)/(2^n)
即:
(1/2)S(n)=1+1+1/2+1/4+...+1/[2^(n-2)]-(2n-1)/(2^n)
所以S(n)=2+4*[1-(1/2)^(n-1)]-(2n-1)/[2^(n-1)]