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例题精讲 · 第 00520 题 · 分式拆项用 1/k−1/(k+1),差比数列乘公比后相减

以两个自编示意求和式为材料,分别用裂项相消与错位相减求和,并与逐项展开互验,训练按通项结构选方法。

00520题号全 1000 篇 · 第 第87轮 / 第87册 轮
方向数学·导数与解三角形六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 数学导数与解三角形

一、考点定位与做题顺序

两类求和长得不像,方法也不能互换:通项是分式且分母能拆成相邻两因式之积,用裂项相消;通项是「等差 × 等比」,用错位相减。选错方法不是算得慢,是根本消不掉。

本篇两题分别取 n=9 的裂项与 n=5 的差比数列,结果均按公式现算并与逐项展开互验。

二、逐题精讲

题1

题1 求 S = 1/(1×2) + 1/(2×3) + … + 1/(9*(9+1)),即前 9 项和。

解析

拆项:1/(k(k+1)) = 1/k − 1/(k+1)。

展开后中间全部抵消:S = (1 − 1/2) + (1/2 − 1/3) + … + (1/9 − 1/(9+1)) = 1 − 1/(9+1) = 9/(9+1) = 0.9。

回代核验:逐项数值 0.5+0.166667+0.083333+0.05+0.033333+0.023810+0.017857+0.013889+0.011111 = 0.9,与 0.9 一致。

答案 S = 9/(9+1) = 0.9

采分点 拆项式 2 分;相消过程 2 分;结果 1 分;逐项回代 2 分

易错点 把 1/(k(k+1)) 拆成 1/k + 1/(k+1);相消后漏掉末项

题2

题2 求 T = 1×2 + 2×2² + 3×2³ + 4×2⁴ + 5×2⁵,并给出 n 项一般式。

解析

设 T = Σ(k·2^k),k=1..5。两边乘公比 2:2T = Σ(k·2^(k+1))。

相减:2T − T = −2 − 2² − 2³ − 2⁴ − 2⁵ + 5·2⁶ = −(2⁶−2) + 5·2⁶ = 4·2⁶ + 2 = 258。

一般式:T(n) = Σ(k·2^k) = (n−1)·2^(n+1) + 2。代入 n=5 得 (5−1)·2⁶+2 = 258。

回代核验:逐项 2+8+24+64+160 = 258,与闭式 258 相等,闭合。

答案 T = 258;一般式 T(n) = (n−1)·2^(n+1) + 2

采分点 乘公比错位 2 分;相减推导 2 分;一般式 2 分;逐项回代 1 分

易错点 相减时把首项符号写反;一般式写成 n·2^(n+1)+2;漏掉末尾补的 +2

三、规律小结与对照表

通项形状方法闭式回代
分式可拆裂项相消n/(n+1)逐项求和
等差×等比错位相减(n−1)2^(n+1)+2逐项求和
中间项全部抵消只剩首末—
公比乘后末项进位补 +2—

小结:分式看能不能拆成相邻两项之差,差比看能不能乘公比错位。裂项得 0.9,错位得 258,两式都经逐项展开验过。

四、自测清单

  • 能写出 1/(k(k+1)) 的拆项式
  • 能说明中间项为何全消
  • 能对差比数列乘公比后错位相减
  • 能写出一般式 (n−1)2^(n+1)+2
  • 能用逐项展开回代两个结果
  • 能说明两类方法不可互换
编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(数学):多项式、数列、计数、复数、不等式与二项式相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(数学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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