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同学们好,今天我们来解决这个数列求和问题:2加4加8加14加22加32加44等等。我们分三步来搞定它。第一步是找相邻两项差的规律。先看原数列2、4、8、14、22、32、44等等,我们来算相邻两项的差:4减2等于2,8减4等于4,14减8等于6,22减14等于8,32减22等于10,44减32等于12。发现这些差是2、4、6、8、10、12等等,构成首项为2、公差为2的等差数列。
第二步是推导原数列通项公式。设原数列为a下标n,a1等于2。观察规律:a2等于a1加2,a3等于a2加4等于a1加2加4,a4等于a3加6等于a1加2加4加6,以此类推,an等于a1加2加4加6一直加到2倍的n减1。这里2加4加6一直加到2倍的n减1,是首项2、末项2倍的n减1、项数n减1的等差数列求和。用等差数列求和公式,首项加末项乘以项数除以2,代入得到2加2倍的n减1乘以n减1除以2,等于2n乘以n减1除以2,等于n乘以n减1,等于n的平方减n。因为a1等于2,所以原数列通项公式是an等于n的平方减n加2。
第三步是求前n项和Sn。Sn等于a1加a2一直加到an,把ak等于k的平方减k加2代入,拆成三部分求和。第一部分是平方数求和:1的平方加2的平方一直加到n的平方,用公式n乘以n加1乘以2n加1除以6。第二部分是一次项求和:负的1加2一直加到n,这是首项1、末项n的等差数列,和为n乘以n加1除以2。第三部分是常数项求和:2加2一直加2,共n个2,和为2n。把三部分代入计算:Sn等于n乘以n加1乘以2n加1除以6,减去n乘以n加1除以2,加上2n。经过化简计算,最终得到Sn等于n乘以n的平方加5除以3。
现在我们来验证公式的正确性并总结解题方法。我们得到的公式是Sn等于n乘以n的平方加5除以3。让我们验证一下:当n等于3时,原数列前3项的和是2加4加8等于14。用公式计算:S3等于3乘以3的平方加5除以3,等于3乘以14除以3,等于14,验证正确。当n等于4时,原数列前4项的和是2加4加8加14等于28。用公式计算:S4等于4乘以4的平方加5除以3,等于4乘以21除以3,等于28,验证正确。总结我们的三步解题法:第一步找差数列规律,第二步推导通项公式,第三步分组求和。这种方法适用于处理类似的数列求和问题。所以,2加4加8一直加到n的和就是n乘以n的平方加5除以3,你学会了吗?
让我们完整回顾一下这个数列求和的解题过程。问题是求2加4加8加14加22加32加44等等的和。我们用三步法解决:第一步,找相邻两项差的规律,得到差数列2、4、6、8、10、12等等,这是首项为2、公差为2的等差数列。第二步,推导通项公式,通过递推关系得到an等于n的平方减n加2。第三步,分组求和,将Sn分解为平方数求和、一次项求和和常数项求和三部分,最终得到Sn等于n乘以n的平方加5除以3。关键思路是通过观察相邻项差的规律来建立递推关系。掌握这种方法,你就能解决更多类似的数列问题!希望同学们能够熟练运用这个解题技巧。