裂项相消法是数列求和的一种方法,目的在于把一项通过拆成两项相减的形式进行化简求和。
常用公式推导如下图所示。
如:
(1)1/n(n+1)=1/n-1/(n+1)
(2)1/(2n-1)(2n+1)=1/2[1/(2n-1)-1/(2n+1)]
(3)1/n(n+1)(n+2)=1/2[1/n(n+1)-1/(n+1)(n+2)]
(4)1/(√a+√b)=[1/(a-b)](√a-√b)
(5) n·n!=(n+1)!-n!
例1、分数裂项基本型求数列an=1/n(n+1) 的前n项和。
an=1/n(n+1)=1/n-1/(n+1) (裂项)
则 Sn=1-1/2+1/2-1/3+1/4…+1/n-1/(n+1)(裂项求和)
= 1-1/(n+1)
= n/(n+1)
例2、整数裂项基本型求数列an=n(n+1) 的前n项和。
an=n(n+1)=[n(n+1)(n+2)-(n-1)n(n+1)]/3(裂项)
则 Sn=[1×2×3-0×1×2+2×3×4-1×2×3+……+n(n+1)(n+2)-(n-1)n(n+1)]/3(裂项求和)
= (n-1)n(n+1)/3