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分数裂项三项求和公式
时间:2025-04-10 23:52:44
答案

分数裂项求和是一种特殊的数列求和技巧,它通常用于处理形如

\\frac{1}{n(n+1)}

n(n+1)

1

\\frac{1}{n(n+k)}

n(n+k)

1

等分数序列的求和。

对于形如

\\frac{1}{n(n+1)}

n(n+1)

1

的序列,裂项求和的基本公式是:

\\frac{1}{n(n+1)} = \\frac{1}{n} - \\frac{1}{n+1}

n(n+1)

1

=

n

1

n+1

1

这个公式是通过找两个分数的公共分母,然后进行通分,最后化简得到的。

对于更一般的形式

\\frac{1}{n(n+k)}

n(n+k)

1

,裂项求和的公式会有所不同,但基本思路是类似的。

当需要求三项的和时,可以分别应用裂项公式,然后求和。例如,考虑序列的前三项:

\\frac{1}{1 \\times 2} + \\frac{1}{2 \\times 3} + \\frac{1}{3 \\times 4}

1×2

1

+

2×3

1

+

3×4

1

应用裂项公式,得到:

= (1 - \\frac{1}{2}) + (\\frac{1}{2} - \\frac{1}{3}) + (\\frac{1}{3} - \\frac{1}{4})

=(1−

2

1

)+(

2

1

3

1

)+(

3

1

4

1

)

观察上式,可以发现从第二项开始,每一项的前半部分都会与前一项的后半部分相消,只留下首项的1和末项的

-\\frac{1}{4}

4

1

因此,求和结果为:

= 1 - \\frac{1}{4} = \\frac{3}{4}

=1−

4

1

=

4

3

这就是分数裂项三项求和的基本方法。对于更长的序列,可以依此类推,通过裂项和相消来简化求和过程。

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