数学运算问题一共分为十四个模块,其中一块是计算问题。数列问题是计算问题中算式计算里面的一种。
公务员考试中,通常情况下考察数列问题只有两种形式:
(1)求数列的第n项,以求等差数列的第n项为主;
(2)求数列和,分式数列求和以裂项相消的题型为主。
无论考察哪种,只要牢牢掌握其公式及其解题技巧,就能轻松搞定数列问题。
1、题型简介
按一定次序排列的一列数称为数列。数列中的每一个数都叫做这个数列的项,排在第一位的数称为这个数列的首项。如果一个数列的第n项与其项数n之间的关系可用式子
来表示,这个式子就称为该数列的通项。在公务员考试中会以求数列第N项,数列求和这两种考察较多。
2、核心知识
(1) 求第N项
(2)数列求和
A.单一数列求和
B.多个数列求和:
①分组求和法(重要):
将原数列拆分成若干个基本数列,利用基本数列求和公式进行求和。
②错位相减法:
对于满足的数列
,其中
是等差数列,
是公比q≠1的等比数列,可以采用错位相减法,即:
的前N项和为
,
的前n项和为
,求
前n项和
,……通常在和式的两边都乘以该等比数列的公比q,然后再将得到的新和式与原和式相减,转化为同倍数的等比数列求和。
③倒叙相加法:
如果一个数列,与首末项等距的两项之和满足一定的规律,则可以将正反两种顺序的原数列对应项相加,同时借助于基本数列求和公式进行求解。
3.核心知识使用详解
公式推理:
(1)1+2+3+4+5+……+n=;
(2)1+3+5+7+……+(2n-1)=;
(3)+……+
=
;
(4)……+
=
;
(5)+……+
=
;
(6)+……+
=
=
;
(7)+……+
=
。
1.等差数列求和
例1:
有一堆钢管,最下面一层有30根,逐层向上递减一根,这堆钢管最多有多少根?
A. 450
B. 455
C. 460
D. 465
由题干“最下面一层有30根,逐层向上递减一根”可知,各层钢管的数量构成一个等差数列,首项是30,公差是-1,这堆钢管最多时,末项为1,项数n为30。
[解析]
根据题意可得,每层钢管的数量构成一个等差数列,首项是30,公差是-1;
要使这堆钢管最多,则末项为1,项数n为30;
钢管的总数:
S=30×30+30×(30-1) ×(-1)÷2
=30×30-30×29÷2
=465根。
所以,选D
2.分式数列求和
例2:(2008浙江)
的值是:
A. 1/6
B. 5/66
C. 7/85
D. 11/128
观察题中出现的各个分数的特点发现:
1/42可拆成1/6-1/7,
1/56可拆成1/7-1/8,
1/72可拆成1/8-1/9,
1/90可拆成1/9-1/10,
1/110可拆成1/10-1/11。
[解析]
原式=
3. 等比数列第n项
例3:(2008陕西)
火树银花楼七层,层层红灯倍加增,共有红灯三八一,试问四层几红灯?
A. 24
B. 28
C. 36
D. 37
由题干“层层红灯倍加增”可知,每层的红灯数构成一个等比数列,公比q为2;
“共有红灯三八一”则表明,数列和为381。
[解析]
根据题意可知,
每层楼的红灯数量构成一个公比q=2的等比数列,
根据等比数列求和公式得:
即第一层的红灯数量,
根据通项公式有:
第四层的红灯数量=
。
4.等差数列第n项
例4:(2009国考)
某校按字母A到Z的顺序给班级编号,按班级编号加01、02、03给每位学生按顺序定学号,若A~K班级人数从15人起每班递增1名,之后每班按编号顺序递减2名,则第256名学生的学号是多少?
A. M12
B. N11
C. N10
D. M13
由题干“A~K班级人数从15人起每班递增1名”,
可知,A~K11个班级人数呈等差数列,首项(A班人数)为15,公差为1;
由题干“之后每班按编号顺序递减2名”,
可知,K~Z16个班级人数构成公差为-2的等差数列。
[解析]
根据通项公式可知,
K班人数为15+(11-1)×1=25人,
L班人数为25+(-2)=23人,
M班人数为25+(-2)×2=21人;
根据等差数列求和公式得,
A到K班共有220人;
A到L班的共有220+23=243人,
A到M班的共有220+23+21=264人,
因243<256<264,
故第256名同学应在M班,
其顺序号应为256-243=13,学号为M13。
1.等差数列求和
例5:(2008国考)
是一个等差数列,
,
,则数列前13项之和是:
A. 32
B. 36
C. 156
D. 182
根据等差数列的性质,观察题干中所出现的项发现,。
[解析]
根据等差数列的性质“若m+n=k+i,则”得,
,
对已知等式进行等量变换得:
,故,
=12。
又由于:
所以,
因此,选C。
例6:(2009四川)
一个等差数列共有2N-1项,所有奇数项的和为36,所有偶数项的和为30,那么N的值为:
A. 5
B. 6
C. 10
D. 11
“数列共有2N-1项”可知,该等差数列n为奇数;
再已知奇数项及偶数项的和,故可依此求出数列的平均值,进而求和。
[解析]
“数列共有2N-1项”可知,该等差数列n为奇数;
奇数项之和-偶数项之和为=36-30=6;
所有项的和为:
奇数项之和+偶数项之和=36+30=66,
故项数为:66÷6=11。
所以,选D
2.分式数列求和
例7:(2009天津)
()
A.
B.
C.
D.
观察题中出现的各个分数的特点发现,分数形式如,
故可拆成
,
可拆成
,
可拆成
,
…
而,
,
...
。
[解析]
裂项相消法:
原式=+……+
=9
(
+
+
+……+
+
)
其中,(+
+
+……+
+
)相当于首项为1/4,公比q=1/2,n=9的等比数列的和。
等比数列求和:
原式==
=
因此,选C。
3.等比数列第n项
例8:(2008山东)
甲、乙两个厂生产同一种仪器,甲厂生产的仪器数量每天保持不变,乙厂生产的仪器数量每天增加一倍,已知第一天甲、乙两个厂生产的仪器总数是98件,第二天甲、乙两个厂生产的仪器总数是106件。那么乙厂生产的仪器数量第一次超过甲厂生产的仪器数量是在第几天?
A. 3
B. 4
C. 5
D. 7
“乙厂生产的仪器数量每天增加一倍”,可知,乙厂生产的仪器数量构成公比为2的等比数列;
由“第一天甲、乙两个厂生产的仪器总数是98件”,可知,+A(甲厂)=98;
由“第二天甲、乙两个厂生产的仪器总数是106件”,可知,+A(甲厂)=106;
可见,,即前两天甲、乙厂所生产仪器总数之差等于第二天乙厂的增加量。
[解析]
根据题意可知,
乙厂生产的仪器数量构成公比为2的等比数列。
前两天甲、乙厂所生产仪器总数之差等于第二天乙厂的增加量:
; ①
根据等比数列的通项公式可得:
; ②
由①和②得,
;
进而得,甲厂每天生产的仪器数量为:98-8=90件;
设第n天乙厂生产的仪器数量第一次超过甲厂,则有:
当n=4时,,不符合要求;
当n=5时,。
因此,选C。
4.等差数列第n项
例9:(2007福建秋季)
一列数排成一排满足
=1-
,若
=1则
=()。
A. 1
B. 1/2007
C. 2007
D. 1/1035
“=1-
”,对其进行等量变换发现,an+1 =
,
,即
是公差为1、首项为1的等差数列。
[解析]
解法一:
等量变换:
由=1-
可得,,
,
可见,构成公差为1、首项为1的等差数列;
根据通项公式计算得:。
解法二:
根据题意,得:
同理可求出:,
,
,
所以,,
因此,选B。
5.多个数列求和
例10:
有一串数,第一个数是6,第二个数是3,从第二个数起,每个数都比它前面的那个数与后面那个数的和小5,那么这串数中,从第一个数起到第400个数为止的400个数之和是()
A. 1991
B. 1992
C. 1993
D. 1995
[解析]
根据题意,则:
,所以
;
从第三个数起的各项为:,
,
…;
前400个数的和为:
;
观察通项公式:,多列几项,会发现这个数列6项为一循环;
则,
所以前400个数的和为:。
所以,选D。
学完知识点后就应该进行实战演练了,自我检测中的题目是91UP专家团针对本条知识精选出来的典型题目。题 不在多而在于精,在洞察其万变不离其宗的模式,认真完成自我检测可以事半功倍举一反三。