--- 列求和讲解字幕 同学们好,今天咱们来解决这个数列求和的问题:2 + 4 + 8 + 14 + 22 + 32 + 44 + \cdots + n ,分三步来搞定它~ 一、找相邻两项差的规律 先看原数列 2,4,8,14,22,32,44,\cdots ,算相邻两项的差: 4 - 2 = 2,8 - 4 = 4,14 - 8 = 6,22 - 14 = 8…… 发现这些差是 2,4,6,8,\cdots ,构成首项为2、公差为2的等差数列,记为\{b_{m}\}(m是差的序号 )。 二、推导原数列通项公式 设原数列为\{a_{n}\}(n是项数 ),a_{1}=2 。 观察规律: a_{2}=a_{1}+2 a_{3}=a_{2}+4 = a_{1}+2 + 4 a_{4}=a_{3}+6 = a_{1}+2 + 4 + 6 …… a_{n}=a_{1}+2 + 4 + 6 + \cdots + 2(n - 1) 这里2 + 4 + 6 + \cdots + 2(n - 1) ,是首项2、末项2(n - 1)、项数n - 1的等差数列求和。 用等差数列求和公式“和=(首项+末项)\times项数\div2”,代入得: \begin{align*} & \frac{[2 + 2(n - 1)]\times(n - 1)}{2} \\ &=\frac{(2n)\times(n - 1)}{2} \\ &=n(n - 1) \\ &=n^{2}-n \end{align*} 因为a_{1}=2 ,所以原数列通项公式:a_{n}=n^{2}-n + 2 三、求前n项和S_{n} S_{n}=a_{1}+a_{2}+\cdots + a_{n} ,把a_{k}=k^{2}-k + 2(k从1到n )代入,拆成三部分求和: 1. 平方数部分:1^{2}+2^{2}+\cdots +n^{2} ,用公式\frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6}(小学可通过找规律归纳得出 )。 2. 一次项部分:-(1 + 2 + \cdots +n) ,这是首项1、末项n的等差数列,和为\frac{n(n + 1)}{2} 。 3. 常数项部分:2 + 2 + \cdots + 2(共n个2 ),和为2n 。 把三部分代入计算: \begin{align*} S_{n}&=\frac{n(n + 1)(2n + 1)}{6}-\frac{n(n + 1)}{2}+2n \\ &=\frac{n(n^{2}+5)}{3} \end{align*} 所以,2 + 4 + 8 + \cdots + n 的和就是\boldsymbol{\frac{n(n^{2}+5)}{3}} ,你学会了吗?

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