求Sn=1+2x+3x^2+4x^3+……+nx^(n-1)
Sn=1+2x+3x^2+4x^3+……+nx^(n-1)
(1)x=0时,Sn=1(*)
(2)x=1时,Sn=1+2+……+n=n(n+1)/2 (**)
(3)x≠1时,
xSn=x+2x^2+3x^3+4x^4+……+nx^n
两式相减,
(1-x)Sn=1+x+x^2+……+x^(n-1)-nx^n=(1-x^n)/(1-x)-nx^n
Sn=(1-x^n)/(1-x)^2-nx^n/(1-x) (***)
。
解:令f(x)=x+x^2+x^3+x^4+……+x^(n-1)+x^n=(x-x^(n+1))/(1-x) 而Sn=f'(x). 从而,Sn=(1+nx^(n+1)-(n+1)x^n)/(1-x)^2
Sn=1+2x+3x^2+4x^3+……+nx^(n-1)···①,
xSn=x+2x^2+3x^3+4x^4+……+(n-1)x^(n-1)+nx^n···②,
①-②,得
(1-x)Sn=1+x+x^2+x^3+……+x^(n-1)-nx^n
=(1-x^n)/(1-x)-nx^n,
Sn=[(1-x^n)/(1-x)^2]-[nx^n/(1-x)]
=[(1-x^n)-(1-x)nx^n]/(1-x)^2
。
这种可化为等比数列的问题要分类讨论:
(1)x=0时,Sn=1
(2)x=1时,Sn=1+2+……+n=n(n+1)/2
(3)x≠1时,
Sn=1+2x+3x^2+4x^3+……+nx^(n-1) (1)
两边都乘以x得
xSn= x+2x^2+3x^3+……+(n-1)x^(n-1)+nx^n (2)
(1)-(2)得
(1-x)Sn=1+x+x^2+x^3+……+x^(n-1)-nx^n
=1(1-x^n)/(1-x) -nx^n
所以Sn=(1-x^n)/(1-x)^2=[nx^(n+1)-(1+n)x^n+1]/(1-x)^2
以后所有形如这类不是很标准的等比数列都可以用这种“错位相乘再想减法”。
。
Sn=1+2x+3x^2+4x^3+……+nx^(n-1)反过来写 Sn=nx^(n-1)+...+4x^3+3x^2+2x+1,将两式相加,得到2Sn=n (1+n xn-1) Sn=n (1+n xn-1) /2