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数学裂项算式主要通过将数列的每一项拆分成两个或多个项的差,从而简化求和过程。以下是具体步骤和常见方法:
一、基本步骤
分析数列的通项结构,寻找可拆分的形式(如分母为相邻自然数乘积、根号之和等)。
拆分通项
将通项拆分成两个或多个项的差,形成`a - b`的形式。例如:
- 分母为相邻自然数乘积:`1/n(n+1) = 1/n - 1/(n+1)`
- 根号之和:`1/(√a+√b) = (√a-√b)/[a-b]`
求和并抵消
在求和时,相邻项中的`b`部分相互抵消,最终只剩下首项和末项。
二、常见裂项公式
分母为相邻自然数乘积
`1/n(n+1) = 1/n - 1/(n+1)`
示例:`1/2+1/6+1/12+1/20 = 1-1/6 = 5/6`
分母为根号之和
`1/(√a+√b) = (√a-√b)/[a-b]`
示例:`1/(1+√2) = √2-1`
阶乘相关
`n·n! = (n+1)! - n!`
示例:`1×2! + 2×3! = 3! - 1! + 4! - 2! = 4! - 1!`
三、注意事项
适用条件: 裂项法适用于分母可拆分为两个有规律项乘积的数列,如`1/n(n+1)`、`1/(√a+√b)`等。 变形技巧
通过以上方法,可有效简化数列求和计算。