数列求和是高中数学中的一个重要知识点,尤其在高考复习阶段,它经常作为考点出现。数列求和涉及到等差数列、等比数列以及更复杂数列的求和方法,如等差数列的前n项和公式 `Sn = n/2 * (a1 + an)` 和等比数列的前n项和公式 `Sn = a1 * (1 - q^n) / (1 - q)`,其中`Sn`表示前n项和,`a1`为首项,`an`为第n项,`q`为公比。
1. 对于等差数列,题目中给出了`S3 = 9`,`S5 = 25`,利用等差数列的前n项和公式可以列出方程组,求出首项`a1`和公差`d`,进一步求出`S7`。例如,题目中给出的解答过程就是通过这种方式找到`S7 = 49`。
2. 数列求和问题可以通过巧妙的组合和转换来简化计算。例如第2题中,通过`an+2 + (-1)^n*an+1 = 2n+1`这个关系,可以发现相邻两项的和构成新的数列,然后将奇数项和偶数项分别求和,再相加得到总和。
3. 题目中的第3题,数列`an = n^2 * sin((2n + 1)/2 * π)`是一个特殊的数列,因为`sin((2n + 1)/2 * π)`对n取值会交替取值为1和-1,因此数列的奇数项和偶数项之和可以相互抵消,剩下正整数的平方和,即`1^2 + 2^2 + ... + n^2`,利用高斯求和公式`1^2 + 2^2 + ... + n^2 = n*(n+1)*(2n+1)/6`,可以求得`S2018`。
4. 第4题中,`f(n)`是一个分段函数,`an = f(n) + f(n+1)`,求和时可以将相邻两项合并,最后利用等差数列求和公式进行计算。
5. 当数列的相邻两项之差形成一个等差或等比数列时,可以利用累加法或累乘法来求原数列的和,例如第5题中,通过求“差数列”的和,进而求出原数列的和。
6. 第6题中,`an = 1/(n+1) + 2/(n+1) + ... + n/(n+1)`,是n个连续整数的倒数和,可以用等差数列求和的逆运算来求`bn = 1/an * 1/(an+1)`的和。
7. 对于数列`an = n^2`,求`1/(an+1 - 1)`的前n项和,可以通过分离分母中的1,转化为部分分数分解的形式,然后求和。
8. 当数列`an = 2^(2n-1)`时,`bn = nan`的求和可以通过错位相减法解决,先算出`Sn`,再通过`2^2 * Sn`,最后相减得到`bn`的前n项和。
9. 最后一个题目中,数列的前n项和`Sn`满足特定的递推关系,解这类题目通常需要找到递推关系的规律,然后构造出关于n的方程来求解。
总结来说,数列求和涉及到的技巧包括等差/等比数列的性质,相邻项的组合,分段函数的处理,累加法和累乘法,部分分数分解,错位相减法,以及递推关系的解法。这些方法需要灵活运用,并结合具体题目进行选择和应用。在高考复习中,掌握这些方法并多做练习,有助于提高解决数列求和问题的能力。