高考複習數列專題案例分析:類周期數列的前n項和的求法

2020-12-25 曹老師的高中數學課

在準備數列訓練題的時候遇到一種較偏但是不難的題目,即類周期數列的前n項和的求法問題,這種題目在全國卷中極為少見,在各省市還自主命題的時候有的省份出現過,挺有意思的,只需要舉兩個例子即可理解,如下:

很明顯得知數列{an}中存在以4為周期的部分,當n=1,2,3,4時,餘弦值分別為0,-1,0,1,也就是說n=1,5,9,……時,餘弦值的部分都相等,我們可以把這一部分的餘弦值單獨提出來,同理當n=2,6,10,……時我們可以把餘弦值-1整體提出來,以此類推,因為周期為4,所以就等於把整個數列求和分成四個小數列求和即可,本題目求得是前2012項和,2012項正好是周期的倍數,若不是周期的倍數我們可以先求周期倍數的前n項和再通過加減即可,很容易理解。

其實在本題目中會發現每個周期內的和都是2,總共有503組,可直接得到前2012項和為503×2=1006,若題目求前2013項和,可先求前2012項和再加上第2013項即可,因此所求的前n項和中無論n是否是周期的倍數,都可以如上解,只需要留意最後幾項即可。

注意上面求an通項公式時即可用累乘法又可用拆項法,不要過於死板。

例2解題上和例1沒有差別,只是59並不是周期的整數倍,最接近59的周期整數倍為60,因此可用S60-a60來處理,相比於上題,本題目每個周期內的合併不相等,直接利用累加公式計算即可。

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