例9:已知数列{}满足求数列的前项和.
解: ∵ ∴
令,则
∴{+1}是以首项为,公比为2的等比数列
∴
∴得数列{}的通项公式为
即
(3)对于这种类型的数列一般把它转化为,再化为,对照系数,解出x,y,进而转化为类型(1)来求解
例10(2006年山东高考文科):已知数列{}中,,)在直线y=x上,其中n=1,2,3…,求数列前项和.
解析:∵)在直线y=x上
∴ ①
令,可化为:
与①比较系数得
(4) 对于这种类型的数列一般采用取倒数后得,化为类型(1)后求解。
例11:已知数列{}满足a1=1,,求数列{}前项和。
解析:由,得
即:,
∴是以首项为,公比为2的等比数列.
∴ 即
(5)对于这种类型一般把它转化为等比数列来求解,
①若p=1,则等式两边取常用对数或自然对数,化为:,得到首项为,公比为r的等比数列{},所以=,再求和.
②若p≠1,则等式两边取以p为底的对数得:,转为类型(1).
例12(06年石家庄模拟):若数列{}中,且,求数列前项和。
解析:∵及知,两边取对常用对数得:
∴{}是以首项为,公比为2的等比数列。
(6) 对于这种类型一般采用两端除以得:,再转化为等差或等比数列来求解。
①,则构成以首项为,公差为的等差数列{}。
例13(07保定摸底):已知数列{}满足时,,求数列{}前项和。
解:数列{}是以首项,公差为2的等差数列
②,转化为类型(1)求解。
(7)对于这种类型的数列一般把它转化为,利用与恒等求出x,y,从而得到等比数列,得=f(n),进而化为类型(3)。
九、巧用求数列的前项和
例14(2007年福建高考文科):数列{an}的前N项和为Sn,a1=1,an+1=2Sn (n∈N*).求数列{an}的前项和。
解:∵an+1=2Sn,,∴Sn+1-Sn=2Sn,
∴=3
又∵S1=a1=1,
∴数列{Sn}是首项为1,公比为3的等比数列,Sn=3n-1(n∈N*).
十、利用导数求数列的前项和
对于一些难求的数列的前项和,如果能把它看成某个已知的和式的导数,那么所求和式就转化为容易计算的导数。反之把一些基本的和式、公式用导数的方法就能得到一些新的求和公式。
例15:求和
分析:当时,易知:
当时,由于,故知数列是等比数列求导而来。
解:(1)当时,;
(2)当时,由于 两边对求导得:
,化简得:
总之,只要我们在求和时观察数列各个项的特征,然后灵活运用上述的方法,我相信数列的求和问题就会迎刃而解。