5 等差数列前n项和 第二课时
等差数列前n项和的性质 课件(第2课时)
寻找等差数列前 n 项和与通项之间的关系,在比值上能否相互转 化.
(1)
65 12
(2)
8 13
[(1)
法
一
:
a5 b5
=
2a5 2b5
=
a1+a9 b1+b9
=
92a1+a9 92b1+b9
=
S9 T9
=
7×9+9+3 2=6152. 法二:设 Sn=(7n+2)nt,Tn=(n+3)nt, 则 a5=S5-S4=185t-120t=65t,b5=T5-T4=40t-28t=12t,
法四:设数列{an}的公差为 d,由于 Sn=na1+nn-2 1d, 则Snn=a1+d2(n-1). ∴数列Snn是等差数列,其公差为d2. ∴1S01000-S1100=(100-10)×d2, 且1S11100-1S01000=(110-100)×d2. 代入已知数值,消去 d,可得 S110=-110.
15 [由“片段和”的性质,S2,S4-S2,S6-S4 成等差数列,也 就是 4,5,S6-9 成等差数列,∴4+(S6-9)=2×5 解得 S6=15.]
知识点 2 等差数列奇偶项和的性质 (1)设两个等差数列{an},{bn}的前 n 项和分别为 Sn,Tn,则abnn= S2n-1. T2n-1 (2)若等差数列{an}的项数为 2n,则 S2n=n(an+an+1), S 偶-S 奇=nd,SS奇偶=aan+n 1.
类型 2 比值问题 【例 2】 (1)已知等差数列{an},{bn}的前 n 项和分别为 Sn,Tn, 且TSnn=7nn++32,则ab55=________. (2)已知 Sn,Tn 分别是等差数列{an},{bn}的前 n 项和,且abnn= 2nn++21,则TS1111=________.
等差数列前n项和(第二课时)
a3 13, a10 1 求 Sn 何时取到最小值,并求出Sn 最小值.
类型一:等差数列前n项和 Sn 的最值
例2 设等差数列{an } 满足 a1
n(n 1) 解:由Sn na1 d 得 2 17(17 1) 9(9 1差数列前n项和 Sn 最值的方法
(1)求 Sn,利用二次函数性质求最值,
注意n取正整数
(2)求 an ,利用项的特点求最值
2、已知数列 Sn 求 an 的方法
n 1 S1 , an Sn - Sn-1,n 2
25, S17 S9 求 Sn 何时取到最大值,并求出Sn 最大值.
得d 2
类型二:已知 Sn 求 an
例3 设数列{an }前n项和
Sn n 3n,
2
求数列的通项公式 an . 练:设数列{an } 前n项和
Sn n 3n 1,
2
求数列的通项公式 an .
课堂小结
当n 5时,Sn取最大值,最大值为S5 25
11 解法2:令a n 0即-2n+11 0得n 2 a1 a2 a5 0 a6 a7 5(a1 +a 5 ) 当n=5时,Sn 最大,最大值为S5 =25 2
类型一:等差数列前n项和 Sn 的最值
解: a3 5, a10 9 (1)
号n的值
a1 2d 5 a1 9 得 a1 9d 9 d 2 an 9 (n 1) 2) 2n 11 (
n(n 1) (2)由S n na1 d 得 2 n(n 1) 2 S n 9n (2) n 10n 2 由二次函数图象开口向下,对称轴为n 5得
人教新课标版数学高二必修五2.3.2等差数列的前n项和(二)
等差数列的前n 项和(二)等差数列的内容内涵丰富,通项公式与前n 项和公式是其核心内容,我们对其进行合理整合、变形,可以得到诸多的性质,它们的应用使解题变得轻松愉悦,与常规方法相比较,过程要简捷得多.【性质1】 已知等差数列{a n },m 、p 、q ∈N *,若存在实数λ使λλ++=1qp m (λ≠-1), 则λλ++=1q p m a a a .证明:由等差数列{a n }的通项公式a n =dn +a 1-d 的几何意义:点(p,a p )、(m,a m )、(q,a q )共线,由斜率公式得mq a a pm a a m q p m --=--,因为λλ++=1qp m ,所以λ=--q m m p . 所以λ(a m -a q )=a p -a m .所以(1+λ)a m =a p +λa q ,即λλ++=1q p m a a a .评析:特别地,当λ=1时,2a m =a p +a q ,我们不妨将性质1称为等差数列的定比分点公式.【性质2】 等差数列{a n },n i ,m i ∈N *,i=1,2,3,…,k,若∑∑===ki ik i i mn 11.则∑∑===ki m ki ma a11.证明:设等差数列{a n }的公差为d .根据a n i =a mi +(n i -m i )d ,i=1,2,3,…,k,则∑∑∑∑∑======-+=k i mi k i k i k i i i mi ki nia d m n a a11111)(.所以∑∑===ki mi k i ni a a 11推论:等差数列{a n },n i ,m ∈N *,i=1,2,3,…,k,若∑==k i i n km 1.则∑==ki n m i a ka 1.评析:本性质实质上是等差中项性质的推广.【性质3】 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .n ,m ∈N *, 则d n m n S m S n m )(21-=-.证明:因为mn mS nS n S m S nm n m -=- =mnd n n na m d m m ma n ]2)1([]2)1([11-+--+=mndn mn mna d m mn mna 2)1(2)1(11----+=d mn mnmn mn n m 222+--=d mnmn n m 222- =d mn n m mn 2)(-=d n m )(21- 所以d n m n S m S n m )(21-=-.评析:实质上数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是公差为2d 的等差数列.【性质4】 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .n ,m ∈N *,则S m+n =S m +S n +mnd . 证明:因为S m+n =S n +(a n +1+a n +2+…+a n +m ) =S n +(a 1+nd )+(a 2+nd )+…+(a m +nd ) =S n +(a 1+a 2+…+a m )+m nd=S m +S n +m nd , 所以S m+n =S m +S n +mnd .【性质5】 等差数列{a n }前n 项和为S n ,若m=p+q(m 、p 、q ∈N *且p≠q),则有qp S S m S qp m --=. 证明:设等差数列{a n }的公差为d . 因为S p -S q =p a 1+21p(p-1)d -q a 1-21 q(q-1)d =(p-q)[a 1+21(p+q-1)d ],所以d q p a q p S S qp )1(211-++=--.又因为d m a m S m )1(211-+=且m=p+q ,所以有qp S S m S qp m --=. 推论:等差数列{a n }前n 项和为S n ,若m+t=p+q(m 、t 、p 、q ∈N *且m≠t,p≠q),则qp S S t m S S q p t m --=--.【性质6】 等差数列{a n }前n 项和为S n . (1)当n =2k(k ∈N *)时,S 2k =k(a k +a k+1); (2)当n =2k-1(k ∈N *)时,S 2k-1=k a k .。
高中数学 2.3 等差数列的前n项和 第2课时课件 新人教A版必修5
时,Sn 最大.这是因为:当an>0时,Sn>Sn-1 ,即递增;当an<0时,
Sn<Sn-1,即递减. 类似地,当a1<0,d>0时,则n为使an≤0成立的最大自然数时, Sn最小.
A.2 C.4 B.3 D.5
)
解析:∵S奇=a1+a3+a5+a7+a9=15,S偶=a2+a4+a6+a8 +a10=30,S偶-S奇=5d=15,∴d=3. 答案:B
3.等差数列{an}的前n项和为Sn ,若S2 =2,S4=10,则S6等
于(
)
A.12 C.24 B.18 D.42
解析:∵等差数列{an}的前n项和为Sn ,∴有S2 ,S4 -S2 ,S6 -S4成等差数列,∴2(S4-S2)=S2+(S6-S4).整理得S6=3S4-3S2 =3×10-3×2=24. 答案:C
以及数形结合,从而使问题得解;(2)通项公式法:求使an≥0(或
an≤0)成立的最大n即可.这是因为:当an<0时,Sn<Sn-1,即单调 递减.
一般地,等差数列{an}中,若a1>0,且Sp=Sq(p≠q),则①当 p+q p+q为偶数时,则n= 2 时,Sn最大;②当p+q为奇数时, p+q-1 p+q+1 则n= 2 或n= 2 时,Sn最大.
[例1] 若Sn表示等差数列的前n项和, ________.
S4 1 S8 = ,则 = S8 3 S16
[分析]
S4 可以设出首项a1与公差d,代入条件 ,进一 S8
S8 步求 的值. S16 但是,我们注意到序号为4、8、16,可以考虑用性质 来解.
S4 1 [解] ∵S =3,故设S4=x,则S8=3x. 8 由于S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12成等差数列,且S4= x,S8-S4=3x-x=2x, ∴新数列公差为x. ∴S12-S8=3x,S16-S12=4x, ∴S12=3x+S8=3x+3x=6x,而S16=S12+4x=6x+4x= 10x. S8 3x 3 ∴S =10x=10.
等差数列的前n项和(二) 课件
例 2 在等差数列{an}中,an=2n-14,试用两种方法求该数列前 n 项和 Sn 的最小值.
解 方法一 ∵an=2n-14,∴a1=-12,d=2. ∴a1<a2<…<a6<a7=0<a8<a9<….
∴当n=6或n=7时,Sn取到最小值.
易求S7=-42,∴(Sn)min=-42. 方法二 ∵an=2n-14,∴a1=-12. ∴Sn=na12+an=n2-13n=n-1232-1649. ∴当n=6或n=7时,Sn最小,且(Sn)min=-42. 小结 在等差数列中,求Sn的最大(小)值,其思路是找出某一 项,使这项及它前面的项皆取正(负)值或零,而它后面的各项皆 取负(正)值,则从第1项起到该项的各项的和为最大(小).由于Sn 为关于n的二次函数,也可借助二次函数的图象或性质求解.
+c]=2an-a+b.
∴an=a2+ anb-+ac+b
n=1 n≥2 .
只有当c=0时,a1=a+b+c才满足an=2an-a+b,数列{an}
才是等差数列.
探究点二 等差数列前 n 项和的最值 问题 由于 Sn=na1+nn2-1d=d2n2+(a1-d2)n,当 d=0 时,Sn
d =na1;当 d≠0 时,此解析式可以看作二次项系数为 2 ,一次
和Sn取到最值时序号n的规律. 序号 等差数列 基本量
1,3,5,7,9, a1=1 ,
1
…,
d=2 .
前n项和Sn Sn= n2
Sn的最值 (Sn)min=1,
此时n= 1 .
2
-5,-3, -1,1,3,
a1= -5 , d= 2 .
Sn=
n2-6n
(Sn)min= -9 ,-2, a1=4 , 3 -4,…, d= -2 .
2021年高中数学人教A版必修五第二章数列第二课时 等差数列的前n项和的最值及应用
5
课前预习
课堂互动
课堂小结
@《创新设计》
知识点2 裂项相消法
把数列的通项拆成两项之差,在求和时中间的一些项可以相互抵消,从而求和.
常见的拆项方法:
(1)n(n1+k)=_1k__1n_-__n_+1__k__;
(2)
1 n+k+
=_1k___n_+___k_-___n__;
n
(3)(2n-1)1(2n+1)=_12_2_n__1-__1_-__2_n_1+__1__.
绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次
增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块.向
外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层比中
层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )
A.3 699块
B.3 474块
C.3 402块
D.3 339块
@《创新设计》
18
课前预习
课堂互动
7
课前预习
课堂互动
@《创新设计》 课堂小结
@《创新设计》
2.数列{an}的通项公式 an=
1 n+
n+1,其前
n
项和
Sn=9,则
n=________.
解析
an=
1 n+
n+1=
n+1-
n,
∴Sn=( 2-1)+( 3- 2)+…+( n+1- n)
= n+1-1=9,∴n=99. 答案 99
8
课前预习
25
课前预习
课堂互动
课堂小结
(1)若{an}是等差数列,则ana1n+1=1da1n-an1+1,ana1n+2=21da1n-an1+2.
(2)n(n1+k)=1k1n-n+1 k.
高中数学课件第五章第二节《等差数列及其前n项和》
的思想解决问题.
2.数列的通项公式和前n项和公式在解题中起到变量代换 作用,而a1和d是等差数列的两个基本量,用它们表示 已知和未知是常用方法.
[特别警示] 因为 = n+a1- ,故数列{ }是 等差数列.
(2009·江苏高考)设{an}是公差不为零的等差数列,
Sn为其前n项和,满足
,S7=7.
则a6=
.
解析:∵{an}是等差数列,设公差为d,∴3d=a5-a2=6, 则a6=a3+3d=7+6=13. 答案:13
5.已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若a2∶a4=7∶6,
则S7∶S3等于
.
解析:
=2.
答案:2∶1
6.(文)(2010·惠州模拟)等差数列{an}前n项和为Sn,已知对 任意n∈N*,点(n,Sn)在二次函数f(x)=x2+c的图象上. (1)求c,an; (2)若kn= ,求数列{kn}的前n项和Tn.
个常数叫做等差数列的公差,通常用字母d表示,定 义的表达式为 an+1-an=d(n∈N*) .
2.等差数列的通项公式
如果等差数列{an}的首项是a1,公差是d,那么通项公 式为an= a1+(n-1)d .
[思考探究1] 已知等差数列{an}的第m项为am,公差为d,则其第n
项an能否用am与d表示? 提示:可以.an=am+(n-m)d.
C.
D.2
解析:由于a7-2a4=a1+6d-2(a1+3d)=-a1=-1, 则a1=1,又由于a3=a1+2d=1+2d=0,解得d=- . 答案:B
2.设Sn是等差数列{an}的前n项和.已知a2=3,a6=11,
则S7等于
()
A.13
B.35
高中数学必修5高中数学必修5《2.3等差数列的前n项和(二)》教案
2.3 等差数列的前项和(二)教学要求:进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前n 项和公式;了解等差数列的一些性质,并会用它们解决一些相关问题;会利用等差数列通项公式与前项和的公式研究 的最值. 如果A n ,B n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,则1212--=n n n n B A b a . 教学重点:熟练掌握等差数列的求和公式.教学难点:灵活应用求和公式解决问题.教学过程:一、 复习准备:1、等差数列求和公式:2)(1n n a a n S +=,d n n na S n 2)1(1-+= 2、在等差数列{a n }中(1) 若a 5=a , a 10=b , 求a 15; (2) 若a 3+a 8=m , 求a 5+a 6;(3) 若a 5=6, a 8=15, 求a 14; (4) 若a 1+a 2+…+a 5=30, a 6+a 7+…+a 10=80,求a 11+a 12+…+a 15.二、讲授新课:1、探究:等差数列的前n 项和公式是一个常数项为零的二次式.例1、已知数列{}n a 的前n 项和为212n S n n =+,求这个数列的通项公式. 这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是什么?【结论】数列{}n a 的前n 项和n S 与n a 的关系:由n S 的定义可知,当n=1时,1S =1a ;当n ≥2时,n a =n S -1-n S ,即n a =⎩⎨⎧≥-=-)2()1(11n S S n S n n . 练习:已知数列{}n a 的前n 项和212343n S n n =++,求该数列的通项公式. 这个数列是等差数列吗? 探究:一般地,如果一个数列{},n a 的前n 项和为2n S pn qn r =++,其中p 、q 、r 为常数,且0p ≠,那么这个数列一定是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是多少?(是,1a p q r =++,2d p =).由此,等差数列的前n 项和公式2)1(1d n n na S n -+=可化成式子:n )2d a (n 2d S 12n -+=,当d ≠0,是一个常数项为零的二次式.2. 教学等差数列前n 项和的最值问题:① 例题讲解:例2、数列{}n a 是等差数列,150,0.6a d ==-. (1)从第几项开始有0n a <;(2)求此数列的前n项和的最大值.结论:等差数列前项和的最值问题有两种方法:(1) 当n a >0,d<0,前n 项和有最大值可由n a ≥0,且1+n a ≤0,求得n 的值;当n a <0,d>0,前n 项和有最小值可由n a ≤0,且1+n a ≥0,求得n 的值.(2)由n )2d a (n 2d S 12n -+=利用二次函数配方法求得最值时n 的值. 练习:在等差数列{n a }中, 4a =-15, 公差d =3, 求数列{n a }的前n 项和n S 的最小值.例3、已知等差数列....,743,724,5的前n 项的和为n S ,求使得n S 最大的序号n 的值。
高中数学《等差数列前n项和的性质及应用》知识点讲解及重点练习
第2课时 等差数列前n 项和的性质及应用学习目标 1.进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前n 项和公式,了解等差数列前n 项和的一些性质.2.掌握等差数列前n 项和的最值问题.知识点一 等差数列前n 项和的性质1.若数列{a n }是公差为d 的等差数列,则数列{S n n }也是等差数列,且公差为d2.2.设等差数列{a n }的公差为d ,S n 为其前n 项和,则S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍构成等差数列,且公差为m 2d .3.若等差数列{a n }的项数为2n ,则S 2n =n (a n +a n +1),S 偶-S 奇=nd ,S 偶S 奇=a n +1a n.4.若等差数列{a n }的项数为2n +1,则S 2n +1=(2n +1)·a n +1,S 偶-S 奇=-a n +1,S 偶S 奇=n n +1.思考 在性质3中,a n 和a n +1分别是哪两项?在性质4中,a n +1是哪一项?答案 中间两项,中间项.知识点二 等差数列{a n }的前n 项和公式的函数特征1.公式S n =na 1+n (n -1)d2可化成关于n 的表达式:S n =d 2n 2+(a 1-d 2)n .当d ≠0时,S n 关于n的表达式是一个常数项为零的二次函数式,即点(n ,S n )在其相应的二次函数的图象上,这就是说等差数列的前n 项和公式是关于n 的二次函数,它的图象是抛物线y =d 2x 2+(a 1-d 2)x 上横坐标为正整数的一系列孤立的点.2.等差数列前n 项和的最值(1)在等差数列{a n }中,当a 1>0,d <0时,S n 有最大值,使S n 取得最值的n 可由不等式组Error!确定;当a 1<0,d >0时,S n 有最小值,使S n 取到最值的n 可由不等式组Error!确定.(2)S n =d 2n 2+(a 1-d 2)n ,若d ≠0,则从二次函数的角度看:当d >0时,S n 有最小值;当d <0时,S n 有最大值.当n 取最接近对称轴的正整数时,S n 取到最值.1.在等差数列{a n }中,若a 1+a 2=2,a 3+a 4=4,则a 7+a 8等于( )A .7 B .8 C .9 D .10答案 B解析 ∵a 1+a 2=2,a 3+a 4=4,由等差数列的性质得a 5+a 6=6,a 7+a 8=8.2.已知数列{a n }为等差数列,a 2=0,a 4=-2,则其前n 项和S n 的最大值为( )A.98 B.94C .1 D .0答案 C解析 由a 4=a 2+(4-2)d ,得-2=0+2d ,故d =-1,a 1=1,故S n =n +n (n -1)2·(-1)=-n 22+3n2=-12(n -32)2+98.所以当n =1或2时,S n 的最大值为1.3.(多选)已知数列{a n }的通项公式是a n =2n -48,则S n 取得最小值时,n 为( )A .22 B .23 C .24 D .25答案 BC解析 由a n ≤0即2n -48≤0得n ≤24.∴所有负项的和最小,即n =23或24.4.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=-2 018,S 2 0192 019-S 2 0132 013=6,则S 2 020=________.答案 2 020解析 由等差数列的性质可得{S n n}也为等差数列,设其公差为d ,则S 2 0192 019-S 2 0132 013=6d =6,∴d =1,∴S nn =S 11+(n -1)d =n -2 019.故S 2 0202 020=2 020-2 019=1,∴S 2 020=2 020.一、等差数列前n 项和的性质例1 (1)在等差数列{a n }中,S 10=120,且在这10项中,S 奇S 偶=1113,则公差d =________.答案 2解析 由Error!得Error!所以S 偶-S 奇=5d =10,所以d =2.(2)等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,求数列{a n }的前3m 项的和S 3m .解 方法一 在等差数列中,∵S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列,∴30,70,S 3m -100成等差数列.∴2×70=30+(S 3m -100),∴S 3m =210.方法二 在等差数列中,S m m ,S 2m 2m ,S 3m3m 成等差数列,∴2S 2m2m =S mm +S 3m3m.即S 3m =3(S 2m -S m )=3×(100-30)=210.反思感悟 利用等差数列前n 项和的性质简化计算(1)在解决等差数列问题时,先利用已知求出a 1,d ,再求所求,是基本解法,有时运算量大些;(2) 等差数列前n 项和S n 的有关性质在解题过程中,如果运用得当可以达到化繁为简、化难为易、事半功倍的效果.(3)设而不求,整体代换也是很好的解题方法.跟踪训练1 (1)已知数列{a n }是项数为偶数的等差数列,它的奇数项的和是50,偶数项的和为34,若它的末项比首项小28,则该数列的公差是________.答案 -4解析 设等差数列{a n }的项数为2m ,∵末项与首项的差为-28,∴a 2m -a 1=(2m -1)d =-28,①∵S 奇=50,S 偶=34,∴S 偶-S 奇=34-50=-16=md ,②由①②得d =-4.(2)已知一个等差数列的前10项和为100,前100项和为10,求前110项之和.解 S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90,S 110-S 100成等差数列.设其公差为d ,前10项和为10S 10+10×92d =S 100=10,解得d =-22,∴S 110-S 100=S 10+(11-1)d =100+10×(-22)=-120,∴S 110=-120+S 100=-110.二、等差数列前n 项和的最值问题例2 在等差数列{a n }中,a 1=25,S 8=S 18,求前n 项和S n 的最大值.解 方法一 因为S 8=S 18,a 1=25,所以8×25+8×(8-1)2d =18×25+18×(18-1)2d ,解得d =-2.所以S n =25n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+26n =-(n -13)2+169.所以当n =13时,S n 有最大值为169.方法二 同方法一,求出公差d =-2.所以a n =25+(n -1)×(-2)=-2n +27.因为a 1=25>0,由Error!得Error!又因为n ∈N *,所以当n =13时,S n 有最大值为169.方法三 因为S 8=S 18,所以a 9+a 10+…+a 18=0.由等差数列的性质得a 13+a 14=0.因为a 1>0,所以d <0.所以a 13>0,a 14<0.所以当n =13时,S n 有最大值.由a 13+a 14=0,得a 1+12d +a 1+13d =0,解得d =-2,所以S 13=13×25+13×122×(-2)=169,所以S n 的最大值为169.方法四 设S n =An 2+Bn .因为S 8=S 18,a 1=25,所以二次函数图象的对称轴为x =8+182=13,且开口方向向下,所以当n=13时,S n取得最大值.由题意得Error!解得Error!所以S n=-n2+26n,所以S13=169,即S n的最大值为169.反思感悟 (1)等差数列前n项和S n最大(小)值的情形①若a1>0,d<0,则S n存在最大值,即所有非负项之和.②若a1<0,d>0,则S n存在最小值,即所有非正项之和.(2)求等差数列前n项和S n最值的方法①寻找正、负项的分界点,可利用等差数列性质或利用Error!或Error!来寻找.②运用二次函数求最值.跟踪训练2 在等差数列{a n}中,a10=18,前5项的和S5=-15.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和的最小值,并指出何时取最小值.解 (1)设等差数列的公差为d,因为在等差数列{a n}中,a10=18,S5=-15,所以Error!解得a1=-9,d=3,所以a n=3n-12,n∈N*.(2)因为a1=-9,d=3,a n=3n-12,所以S n=n(a1+a n)2=12(3n2-21n)=32(n-7 2)2-1478,所以当n=3或4时,前n项的和S n取得最小值S3=S4=-18.三、求数列{|a n|}的前n项和例3 数列{a n}的前n项和S n=100n-n2(n∈N*).(1)判断{a n}是不是等差数列,若是,求其首项、公差;(2)设b n=|a n|,求数列{b n}的前n项和.解 (1)当n≥2时,a n=S n-S n-1=(100n-n2)-[100(n-1)-(n-1)2]=101-2n.∵a1=S1=100×1-12=99,适合上式,∴a n =101-2n (n ∈N *).又a n +1-a n =-2为常数,∴数列{a n }是首项为99,公差为-2的等差数列.(2)令a n =101-2n ≥0,得n ≤50.5,∵n ∈N *,∴n ≤50(n ∈N *).①当1≤n ≤50时,a n >0,此时b n =|a n |=a n ,∴数列{b n }的前n 项和S n ′=100n -n 2.②当n ≥51时,a n <0,此时b n =|a n |=-a n ,由b 51+b 52+…+b n =-(a 51+a 52+…+a n )=-(S n -S 50)=S 50-S n ,得数列{b n }的前n 项和S n ′=S 50+(S 50-S n )=2S 50-S n =2×2 500-(100n -n 2)=5 000-100n +n 2.由①②得数列{b n }的前n 项和为S n ′=Error!n ∈N *.反思感悟 已知等差数列{a n },求绝对值数列{|a n |}的有关问题是一种常见的题型,解决此类问题的核心便是去掉绝对值,此时应从其通项公式入手,分析哪些项是正的,哪些项是负的,即找出正、负项的“分界点”.跟踪训练3 在等差数列{a n }中,a 10=23,a 25=-22.(1)数列{a n }前多少项和最大?(2)求{|a n |}的前n 项和S n .解 (1)由Error!得Error!∴a n =a 1+(n -1)d =-3n +53.令a n >0,得n <533,∴当n ≤17,n ∈N *时,a n >0;当n ≥18,n ∈N *时,a n <0,∴数列{a n }的前17项和最大.(2)当n ≤17,n ∈N *时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =na 1+n (n -1)2d =-32n 2+1032n .当n ≥18,n ∈N *时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-a 18-a 19-…-a n =2(a 1+a 2+…+a 17)-(a 1+a 2+…+a n )=2(-32×172+1032×17)-(-32n 2+1032n)=32n 2-1032n +884.∴S n =Error!等差数列前n 项和公式的实际应用典例 某单位用分期付款的方式为职工购买40套住房,共需1 150万元,购买当天先付150万元,按约定以后每月的这一天都交付50万元,并加付所有欠款利息,月利率为1%,若交付150万元后的一个月开始算分期付款的第一个月,问分期付款的第10个月应付多少钱?全部付清后,买这40套住房实际花了多少钱?解 因购房时付150万元,则欠款1 000万元,依题意分20次付款,则每次付款的数额依次构成数列{a n },则a 1=50+1 000×1%=60,a 2=50+(1 000-50)×1%=59.5,a 3=50+(1 000-50×2)×1%=59,a 4=50+(1 000-50×3)×1%=58.5,所以a n =50+[1 000-50(n -1)]×1%=60-12(n -1)(1≤n ≤20,n ∈N *).所以{a n }是以60为首项,-12为公差的等差数列.所以a 10=60-9×12=55.5,a 20=60-19×12=50.5.所以S 20=12×(a 1+a 20)×20=10×(60+50.5)=1 105.所以实际共付1 105+150=1 255(万元).[素养提升] (1)本题属于与等差数列前n 项和有关的应用题,其关键在于构造合适的等差数列.(2)遇到与正整数有关的应用题时,可以考虑与数列知识联系,抽象出数列的模型,并用有关知识解决相关的问题,是数学建模的核心素养的体观.1.已知数列{a n}满足a n=26-2n,则使其前n项和S n取最大值的n的值为( ) A.11或12 B.12C.13 D.12或13答案 D解析 ∵a n=26-2n,∴a n-a n-1=-2(n≥2,n∈N*),∴数列{a n}为等差数列.又a1=24,d=-2,∴S n=24n+n(n-1)2×(-2)=-n2+25n=-(n-252)2+6254.∵n∈N*,∴当n=12或13时,S n最大.2.一个等差数列共有10项,其偶数项之和是15,奇数项之和是12.5,则它的首项与公差分别是( )A.0.5,0.5 B.0.5,1C.0.5,2 D.1,0.5答案 A解析 由于项数为10,故S偶-S奇=15-12.5=5d,∴d=0.5,由15+12.5=10a1+10×92×0.5,得a1=0.5.3.(多选)设{a n}是等差数列,S n为其前n项和,且S5<S6=S7>S8,则下列结论正确的是( ) A.d<0B.a7=0C.S9>S5D.S6与S7均为S n的最大值答案 ABD解析 ∵S5<S6=S7>S8,∴a6>0,a7=0,a8<0.∴d<0.∴S6与S7均为S n的最大值.S9-S5=a6+a7+a8+a9=2(a7+a8)<0.∴S9<S5,故C错.4.已知在等差数列{a n}中,|a5|=|a9|,公差d>0,则使得其前n项和S n取得最小值的正整数n 的值是________.答案 6或7解析 ∵公差d>0,|a5|=|a9|,∴-a5=a9,即a5+a9=0.由等差数列的性质,得2a7=a5+a9=0,解得a7=0.故数列的前6项均为负数,第7项为0,从第8项开始为正.∴S n 取得最小值时的n 为6或7.5.已知等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项和与奇数项和之比为32∶27,则公差d =________.答案 5解析 由题意得Error!故S 偶=192,S 奇=162,所以6d =S 偶-S 奇=30,故d =5.1.知识清单:(1)等差数列前n 项和的一般性质.(2)等差数列前n 项和的函数性质.2.方法归纳:整体思想、函数思想、分类讨论思想.3.常见误区:求数列{|a n |}的前n 项和时不讨论,最后不用分段函数表示.1.在等差数列{a n }中,a 1=1,其前n 项和为S n ,若S 88-S 66=2,则S 10等于( )A .10B .100C .110D .120答案 B解析 ∵{a n }是等差数列,a 1=1,∴{S n n }也是等差数列且首项为S 11=1.又S 88-S 66=2,∴{S n n }的公差是1,∴S 1010=1+(10-1)×1=10,∴S 10=100.2.若等差数列{a n }的前m 项的和S m 为20,前3m 项的和S 3m 为90,则它的前2m 项的和S 2m 为( )A .30B .70C .50D .60答案 C解析 ∵等差数列{a n }中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 也成等差数列,∴2(S 2m -S m )=S m +S 3m -S 2m ,∴2(S 2m -20)=20+90-S 2m ,∴S 2m =50.3.已知数列{2n -19},那么这个数列的前n 项和S n ( )A .有最大值且是整数 B .有最小值且是整数C .有最大值且是分数 D .无最大值和最小值答案 B解析 易知数列{2n -19}的通项a n =2n -19,∴a 1=-17,d =2.∴该数列是递增等差数列.令a n =0,得n =912.∴a 1<a 2<a 3<…<a 9<0<a 10<….∴该数列前n 项和有最小值,为S 9=9a 1+9×82d =-81.4.(多选)已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 6>S 7>S 5,下列判断正确的是( )A .d <0B .S 11>0C .S 12<0D .数列{S n }中的最大项为S 11答案 AB 解析 ∵S 6>S 7,∴a 7<0,∵S 7>S 5,∴a 6+a 7>0,∴a 6>0,∴d <0,A 正确;又S 11=112(a 1+a 11)=11a 6>0,B 正确;S 12=122(a 1+a 12)=6(a 6+a 7)>0,C 不正确;数列{S n }中最大项为S 6,D 不正确.故正确的选项是AB.5.在等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S 2 011=S 2 018,S k =S 2 009,则正整数k 为( )A .2 017 B .2 018 C .2 019 D .2 020答案 D解析 因为等差数列的前n 项和S n 是关于n 的二次函数,所以由二次函数的对称性及S2 011=S2 018,S k=S2 009,可得2 011+2 0182=2 009+k2,解得k=2 020.6.已知在等差数列{a n}中,公差d=1,且前100项和为148,则前100项中的所有偶数项的和为________.答案 99解析 由题意,得S奇+S偶=148,S偶-S奇=50d=50,解得S偶=99.7.已知在等差数列{a n}中,S n为其前n项和,已知S3=9,a4+a5+a6=7,则S9-S6=________.答案 5解析 ∵S3,S6-S3,S9-S6成等差数列,而S3=9,S6-S3=a4+a5+a6=7,∴S9-S6=5.8.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,7a5+5a9=0,且a9>a5,则S n取得最小值时n的值为________.答案 6解析 由7a5+5a9=0,得a1d=-173.又a9>a5,所以d>0,a1<0.因为函数y=d2x2+(a1-d2)x的图象的对称轴为x=12-a1d=12+173=376,取最接近的整数6,故S n取得最小值时n的值为6.9.已知在等差数列{a n}中,a1=9,a4+a7=0.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)当n为何值时,数列{a n}的前n项和取得最大值?解 (1)由a1=9,a4+a7=0,得a1+3d+a1+6d=0,解得d=-2,∴a n=a1+(n-1)·d=11-2n.(2)方法一 a1=9,d=-2,S n=9n+n(n-1)2·(-2)=-n2+10n=-(n-5)2+25,∴当n=5时,S n取得最大值.方法二 由(1)知a1=9,d=-2<0,∴{a n}是递减数列.令a n≥0,则11-2n≥0,解得n≤11 2 .∵n∈N*,∴当n≤5时,a n>0;当n≥6时,a n<0.∴当n=5时,S n取得最大值.10.在数列{a n}中,a1=8,a4=2,且满足a n+2-2a n+1+a n=0(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设T n=|a1|+|a2|+…+|a n|,求T n.解 (1)∵a n+2-2a n+1+a n=0,∴a n+2-a n+1=a n+1-a n,∴{a n}是等差数列,又∵a1=8,a4=2,∴d=-2,a n=a1+(n-1)d=10-2n,n∈N*.(2)设数列{a n}的前n项和为S n,则S n=8n+n(n-1)2×(-2)=9n-n2.∵a n=10-2n,令a n=0,得n=5.当n>5时,a n<0;当n=5时,a n=0;当n<5时,a n>0.∴当n≤5时,T n=|a1|+|a2|+…+|a n|=a1+a2+…+a n=9n-n2.当n>5时,T n=|a1|+|a2|+…+|a n|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+a n)=S5-(S n-S5)=2S5-S n=2×(9×5-25)-9n+n2=n2-9n+40,∴T n=Error!11.若数列{a n}的前n项和是S n=n2-4n+2,则|a1|+|a2|+…+|a10|等于( ) A.15 B.35 C.66 D.100答案 C解析 易得a n =Error!|a 1|=1,|a 2|=1,|a 3|=1,令a n >0,则2n -5>0,∴n ≥3.∴|a 1|+|a 2|+…+|a 10|=1+1+a 3+…+a 10=2+(S 10-S 2)=2+[(102-4×10+2)-(22-4×2+2)]=66.12.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 2=11,S 1515-S 77=-8,则S n 取最大值时的n 为( )A .6B .7C .8D .9答案 B解析 设数列{a n }是公差为d 的等差数列,则{S n n }是公差为d2的等差数列.因为S 1515-S 77=-8,故可得8×d2=-8,解得d =-2;则a 1=a 2-d =13,则S n =-n 2+14n =-(n -7)2+49,故当n =7时,S n 取得最大值.13.已知S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,且S n T n =2n +14n -2(n ∈N *),则a 10b 3+b 18+a 11b 6+b 15=________.答案 4178解析 因为b 3+b 18=b 6+b 15=b 10+b 11,所以a 10b 3+b 18+a 11b 6+b 15=a 10+a 11b 10+b 11=10(a 10+a 11)10(b 10+b 11)=S 20T 20=2×20+14×20-2=4178.14.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4S 8=13,那么S 8S 16=________.答案 310解析 设S4=k,S8=3k,由等差数列的性质得S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12构成等差数列.所以S8-S4=2k,S12-S8=3k,S16-S12=4k.所以S12=6k,S16=10k.S8S16=3 10.15.设项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,则这个数列的中间项是________,项数是________.答案 11 7解析 设等差数列{a n}的项数为2n+1(n∈N*),S奇=a1+a3+…+a2n+1=(n+1)(a1+a2n+1)2=(n+1)a n+1,S偶=a2+a4+a6+…+a2n=n(a2+a2n)2=na n+1,所以S奇S偶=n+1n=4433,解得n=3,所以项数2n+1=7,S奇-S偶=a n+1,即a4=44-33=11,为所求的中间项.16.已知数列{a n}的前n项和为S n,a n>0,a1<2,6S n=(a n+1)(a n+2).(1)求证:{a n}是等差数列;(2)令b n=3a n a n+1,数列{b n}的前n项和为T n,求证:T n<1.证明 (1)因为6S n=(a n+1)(a n+2),所以当n≥2时,6S n-1=(a n-1+1)(a n-1+2),两式相减,得到6a n=(a2n+3a n+2)-(a2n-1+3a n-1+2),整理得(a n-a n-1)(a n+a n-1)=3(a n+a n-1),又因为a n>0,所以a n-a n-1=3,所以数列{a n}是公差为3的等差数列.(2)当n=1时,6S1=(a1+1)(a1+2),解得a1=1或a1=2,因为a1<2,所以a1=1,由(1)可知a n-a n-1=3,即公差d=3,所以a n=a1+(n-1)d=1+(n-1)×3=3n-2,所以b n=3a n a n+1=3(3n-2)(3n+1)=13n-2-13n+1,所以T n=1-14+14-17+…+13n-2-13n+1=1-13n+1<1.。
等差数列的前n项和公式课件(第二课时)-高二下学期数学人教A版(2019)选择性必修第二册
(2) 二次函数法
在等差数列{an}中,由于 Sn=na1+n(n2-1) d=d2 n2+a1-d2 n,则可用求二次 函数最值的方法来求前 n 项和 Sn 的最值,其中,n 的值可由 n∈N*及二次函数图
Sn
13n
1 2
n(n
1) (2)
n2 14n
(n 7)2 49
故当n=7时, Sn取最大值49.
解法2: 由S3=S11, 得d=-2<0 则Sn的图象如下图所示
Sn
3 7 11 n
∴图象的对称轴为 n 3 11 7 2
故当n=7时, Sn取最大值49.
1.已知等差数列{an}中, a1=13且S3=S11, 求n取何值时, Sn取最大值.
解法3: 由S3=S11, 得d=-2<0
∴an=13+(n-1) ×(-2)=-2n+15
由
an an1
0
0
,
得
n n
15 2 13 2
故当n=7时, Sn取最大值49.
解法4: 由S3=S11, 得
a4+a5+a6+……+a11=0
而 a4+a11=a5+a10=a6+a9=a7+a8
∵n N*,∴1 n 30. ∴集合M的元素是由1至59共30个奇数组成.
∴这些元素的和为30(1 59) 900. 2
课本P24
*5.已知数列{an }的通项公式为an
等差数列的前N项和+(二)教学课件
普通高中课程标准实验教科书《数学》(必修5)
例2 在新城大道一侧A处,运来20棵新树苗,一名工人从A处 起沿大道一侧路边每隔10m栽一棵树苗,这名工人每次只能 运一棵.要栽完这20棵树苗,并返回A处,植树工人共走了多 少路程?
解: 植树工人每种一棵树并返回A处所要走的路程(单位:m) 组成了一个数列 0,20,40,60,…,380. 这是首项为0,公差为20,项数为20的等差数列,其和
20 (20 1) S 20 3800( m) 2
答高中课程标准实验教科书《数学》(必修5) 第二章 数列
例3 九江抗洪指挥部接到预报,24时后有一洪峰到达.为确保安全, 指挥部决定在洪峰来临前筑一道堤坝作为第二道防线.经计算, 除现有的部队指战员和九江干群连续奋战外,还需调用20台同 型号翻斗车,平均每辆工作24时.但目前只有一辆车投入施工, 其余的需从昌九高速公路沿线抽调,每隔20分能有一辆车到达, 指挥部最多可调集25辆车,那么在24时内能否构筑成第二道 防线? 解: 从第一辆车投入工作算起,各车工作时间(单位:h) 依次设为:a1,a2,a3,…,a25 . 这是一个等差数列,a1=24,公差d= 1 3 25辆车可以完成的工作量为: 25 24 1 a1 a2 a25 25 24 ( ) 500 2 3 需要完成的工作量为24×20=480 因此,在24小时内能构筑成第二道防线.
4. 由数列的前n项和Sn求数列的通项an
n 1 S1 , an S n S n1 , n 2
普通高中课程标准实验教科书《数学》(必修5) 第二章 数列
n 1 S1 , an S n S n 1 , n 2
2n 2
且a1 S1 1 3 4
等差数列前n项和第二课时(公开课)
则其前n项和Sn
n2 2n
• 数列{an}是等差数列
an pn q
• 若等差数列{an}的前n项和为Sn ,
则S
的表达式有什么特征?
n
数列an是等差Βιβλιοθήκη 列 , 数列an的前n项和是关于n的一元二次式(常数项为0)
即:Sn pn2 qn
若把条件和结论互换, 此说法是否仍然成立?
P44.例3.
已知数列{an}的前n项和为Sn
n2
1 2
n,
(1)求这个数列的通项公式;
(2)这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与 公差分别是什么?
an
S
S1 n
, (n 1) Sn1, (n 2)
数列an是等差数列 ,
数列an的前n项和是关于n的一元二次式(常数项为0)
若对任意的自然数 n都有 Sn 2n 3 ,则 a6 Tn 4n 3 b6
题3.设等差数列{an}、{bn}的前n项和分别为 Sn、Tn,
若对任意的自然数 n都有 Sn n 1 ,则 a6 Tn 2n 1 b6
解:设Sn kn(n 1),Tn kn(2n 1)
(1)当n 2时, Sn n2 2n 5,
Sn1 (n 1)2 2(n 1) 5 n2 6
an Sn Sn1 (n2 2n 5) (n2 6)
an 2n 1
(2)当n 1时,a1 S1 12 21 5 2 不满足an 2n 1
转化为二次函数的最值问题。
注意: n是正整数
1.已知数列{an}的前n项和Sn n2 2n 1, 求a10.
北师大版高中数学必修5:等差数列的前n项和_课件2(2)
方法三:由S17=S9,得a10+a11+…+a17=0, 而a10+a17=a11+a16=a12+a15=a13+a14, 故a13+a14=0. ∵d=-2<0,a1>0,∴a13>0,a14<0, 故n=13时,Sn有最大值169.
方法四:由 d=-2,知 Sn 对应的二次函数图像开口向
假设在这堆钢管旁边倒放着同样一堆钢管.
这样,每层的钢管数都等于 4+9,共有 6 层.从而原来 一堆钢管的总数为6×42+9=39.
一般地,如何求等差数列{an}的前 n 项和 Sn?
1.等差数列的前n项和公式
已知量 首项、末项与项数 (1)设数列{an}的首项 a1,公差 d.
则aa1200= =aa11+ +91d9= d=305, 0, ∴ad1==212, . ∴通项公式 an=a1+(n-1)d=10+2n.
(2)由 Sn=na1+nn- 2 1d 以及 a1=12,d=2,Sn=242, 得方程 242=12n+nn- 2 1×2, 即 n2+11n-242=0,得 n=11,或 n=-22, ∵n∈N+,∴n=11.
方法二:∵S6=S5+a6=15, ∴15=6a12+a6,即 3(a1+10)=15. ∴a1=-5,d=a6-5 a1=3. ∴a8=a6+2d=16. (2)方法一:a2+a4=a1+d+a1+3d=458, 所以 a1+2d=254. 所以 S5=5a1+12×5×(5-1)d=5a1+2×5d =5(a1+2d)=5×254=24.
[时求题,a后n,a感1=最悟后S]1,验已求证知得a1前a是1,n否项再符和由合Snna求≥n,2通时若项,符aan合n,=则先Sn统-由一Snn=用-11 一个解析式表示.若不符合,则通项公式应用分 段式表示.
人教新课标版数学高二B必修5学案 等差数列的前n项和(二)
2.2.2 等差数列的前n 项和(二)明目标、知重点 1.掌握等差数列与其前n 项和S n 有关的一些性质,能熟练运用这些性质解题.2.掌握可以转化为等差数列的数列求和问题.3.会用等差数列的相关知识解决简单的实际问题.等差数列前n 项和的性质(1)等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,那么数列S k ,S 2k -S k ,S 3k -S 2k ,…(k ∈N +)是等差数列,其公差等于k 2d .(2)若在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若在等差数列{a n }中,a 1<0,d >0,则S n 存在最小值.(3)若等差数列的项数为2n (n ∈N +)时,则S 2n =n (a n +a n +1),且S 偶-S 奇=nd ,S 奇S 偶=a n a n +1 .(4)若等差数列的项数为2n -1(n ∈N +)时,则S 2n -1=(2n -1)a n ,且S 奇-S 偶=a n ,S 奇=na n ,S 偶=(n -1)·a n,S 奇S 偶=n n -1.在学等差数列时,我们探究了等差数列的一些性质,现在我们学习了等差数列的前n 项和,它又有哪些性质?这就是本节我们探究的主要问题. 探究点一 等差数列前n 项和的性质思考1 设{a n }是等差数列,公差为d ,S n 是前n 项和,那么S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 也成等差数列吗?如果是,它们的公差是多少?答 由S m =a 1+a 2+…+a m ,S 2m -S m =a m +1+a m +2+…+a 2m =a 1+md +a 2+md +…+a m +md =S m +m 2d .同理S 3m -S 2m =a 2m +1+a 2m +2+…+a 3m =S 2m -S m +m 2d . 所以S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 也成等差数列,并且公差为m 2d .思考2 设S n 、T n 分别为两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和,那么a n b n 与S 2n -1T 2n -1有怎样的关系?请证明之.答a nb n =S 2n -1T 2n -1. 证明:∵S 2n -1=12(2n -1)(a 1+a 2n -1)=2n -12·2a n =(2n -1)a n ; 同理T 2n -1=(2n -1)b n ; ∴S 2n -1T 2n -1=(2n -1)a n (2n -1)b n =a nb n. 即a n b n =S 2n -1T 2n -1. 例1 (1)等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,求数列{a n }的前3m 项的和S 3m ; (2)两个等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n 和T n ,已知S n T n =7n +2n +3,求a 5b 5的值.解 (1)方法一 在等差数列中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列. ∴30,70,S 3m -100成等差数列. ∴2×70=30+(S 3m -100),∴S 3m =210.方法二 在等差数列中,S m m ,S 2m 2m ,S 3m3m 成等差数列,∴2S 2m 2m =S m m +S 3m3m. 即S 3m =3(S 2m -S m )=3×(100-30)=210. (2)a 5b 5=9(a 1+a 9)9(b 1+b 9)=S 9T 9=6512. 反思与感悟 等差数列前n 项和S n 的有关性质在解题过程中,如果运用得当可以达到化繁为简、化难为易、事半功倍的效果.跟踪训练1 设{a n }为等差数列,S n 为数列{a n }的前n 项和,已知S 7=7,S 15=75,T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和,求T n . 解 设等差数列{a n }的公差为d ,则S n =na 1+12n (n -1)d ,∵S 7=7,S 15=75,∴⎩⎪⎨⎪⎧ 7a 1+21d =715a 1+105d =75,即⎩⎪⎨⎪⎧a 1+3d =1a 1+7d =5,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=-2d =1,∴S n n =a 1+12(n -1)d =-2+12(n -1), ∵S n +1n +1-S n n =12, ∴数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列,其首项为-2,公差为12,∴T n =n (-2)+n (n -1)2×12=14n 2-94n .探究点二 求数列{|a n |}的前n 项和例2 若等差数列{a n }的首项a 1=13,d =-4,记T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,求T n . 解 ∵a 1=13,d =-4,∴a n =17-4n . 当n ≤4时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =a 1+a 2+…+a n=na 1+n (n -1)2d =13n +n (n -1)2×(-4)=15n -2n 2;当n ≥5时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n | =(a 1+a 2+a 3+a 4)-(a 5+a 6+…+a n ) =S 4-(S n -S 4)=2S 4-S n =2×(13+1)×42-(15n -2n 2)=56+2n 2-15n .∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧15n -2n 2,n ≤4,2n 2-15n +56,n ≥5.反思与感悟 等差数列{a n }前n 项的绝对值之和,根据绝对值的意义,应首先分清这个数列的哪些项是负的,哪些项是非负的,然后再分段求出前n 项的绝对值之和.跟踪训练2 已知数列{a n }中,S n =-n 2+10n ,数列{b n }的每一项都有b n =|a n |,求数列b n 的前n 项之和T n 的表达式.解 由S n =-n 2+10n 得a n =S n -S n -1=11-2n (n ≥2,n ∈N +). 验证a 1=9也符合上式.∴a n =11-2n ,n ∈N +. ∴当n ≤5时,a n >0,此时T n =S n =-n 2+10n ; 当n >5时,a n <0,此时T n =2S 5-S n =n 2-10n +50.即T n =⎩⎪⎨⎪⎧-n 2+10n (n ≤5),n 2-10n +50(n >5).探究点三 等差数列的前n 项和公式在实际中的应用例3 李先生为今年上高中的儿子办理了“教育储蓄”,从8月1号开始,每个月的1号都存入100元,存期三年:(1)已知当年“教育储蓄”存款的月利率是2.7‰,问到期时,李先生一次可支取本息共多少元?(“教育储蓄”不需缴利息税)(2)已知当年同档次的“零存整取”储蓄的月利率是1.725‰,问李先生办理“教育储蓄”比“零存整取”多收益多少元?(“零存整取”需缴20%的利息税) 解 (1)100元“教育储蓄”存款的月利息是 100×2.7‰=0.27(元).第1个100元存36个月,得利息0.27×36(元); 第2个100元存35个月,得利息0.27×35(元); ……第36个100元存1个月,得利息0.27×1(元). 因此,到期时李先生获得利息0.27×(36+35+…+1)=179.82(元). 本息和为3 600+179.82=3 779.82(元). (2)100元“零存整取”的月利息是 100×1.725‰=0.172 5(元), 存三年的利息是0.172 5×(36+35+…+1)=114.885(元), 因此,李先生多收益179.82-114.885×(1-20%)=87.912(元). 答 (1)李先生一次可支取本息共3 779.82元.(2)李先生办理“教育储蓄”比“零存整取”多收益87.912元.反思与感悟 解决有关等差数列的实际应用题时,首先要搞清楚哪些量能成等差数列,建立等差数列的模型,然后根据题意找准首项、公差和项数或者首项、末项和项数,最后转化为等差数列问题来解决.跟踪训练3 甲、乙两物体分别从相距70 m 的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m ,以后每分钟比前1分钟多走1 m ,乙每分钟走5 m. (1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m ,乙继续每分钟走5 m ,那么开始运动几分钟后第二次相遇? 解 (1)设n 分钟后第1次相遇,依题意,有2n +n (n -1)2+5n =70,整理得n 2+13n -140=0.解之得n =7,n =-20(舍去). 第1次相遇是在开始运动后7分钟. (2)设n 分钟后第2次相遇,依题意,有2n +n (n -1)2+5n =3×70,整理得n 2+13n -420=0.解之得n =15,n =-28(舍去). 第2次相遇是在开始运动后15分钟.1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 3=9,S 6=36,则a 7+a 8+a 9等于( ) A .63 B .45 C .36 D .27 答案 B解析 数列{a n }为等差数列,则S 3,S 6-S 3,S 9-S 6为等差数列,即2(S 6-S 3)=S 3+(S 9-S 6), ∵S 3=9,S 6-S 3=27,则S 9-S 6=45. ∴a 7+a 8+a 9=S 9-S 6=45.2.等差数列{a n }中,S 10=4S 5,则a 1d 等于( )A.12 B .2 C.14 D .4 答案 A解析 由题意得:10a 1+12×10×9d =4(5a 1+12×5×4d ),∴10a 1+45d =20a 1+40d ,∴10a 1=5d ,∴a 1d =12.3.在一个等差数列中,已知a 10=10,则S 19=________. 答案 190解析 S 19=19(a 1+a 19)2=19(a 10+a 10)2=19a 10=19×10=190.4.某人用分期付款的方式购买一件家电,价格为1 150元,购买当天先付150元,以后每月的这一天都交付50元,并加付欠款利息,月利率为1%.若交付150元后的一个月开始算分期付款的第一个月,则分期付款的第10个月该交付多少钱?全部贷款付清后,买这件家电实际花费多少钱?解 设每次交款数额依次为a 1,a 2,…,a 20, 则a 1=50+1 000×1%=60(元), a 2=50+(1 000-50)×1%=59.5(元), …a 10=50+(1 000-9×50)×1%=55.5(元), 即第10个月应付款55.5元.由于{a n }是以60为首项,以-0.5为公差的等差数列, 所以有S 20=60+(60-19×0.5)2 ×20=1 105(元),即全部付清后实际付款1 105+150=1 255(元).1.等差数列前n 项和的性质(1)对于前n 项和形如S n =An 2+Bn 的数列一定为等差数列,且公差为2A ,记住这个结论,如果已知数列的前n 项和可以直接写出公差.(2)关于奇数项的和与偶数项的和的问题,要根据项数来分析,当项数为奇数或偶数时,S奇与S 偶的关系是不相同的.(3)数列{S n n }是等差数列,首项为a 1,公差为d2.2.等差数列{a n }与数列{|a n |}的前n 项和等差数列各项取绝对值后组成的数列{|a n |}的前n 项和,可分为以下情形:(1)等差数列{|a n |}的各项都为非负数,这种情形中数列{|a n |}就等于数列{a n },可以直接求解. (2)等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,这种数列只有前面有限项为非负数,从某项开始其余所有项都为负数,可把数列{a n }分成两段来处理.(3)等差数列{a n }中,a 1<0,d >0,这种数列只有前面有限项为负数,其余都为非负数,同样可以分成两段处理.一、基础过关1.在等差数列{a n }和{b n }中,a 1=25,b 1=75,a 100+b 100=100,则数列{a n +b n }的前100项的和为( )A .10 000B .8 000C .9 000D .11 000 答案 A解析 由已知得{a n +b n }为等差数列,故其前100项的和为S 100=100[(a 1+b 1)+(a 100+b 100)]2=50×(25+75+100)=10 000.2.已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且A n B n =7n +45n +3,则使得a nb n 为整数的正整数n 的个数是( ) A .2 B .3 C .4 D .5 答案 D 解析a nb n =A 2n -1B 2n -1=14n +382n +2=7n +19n +1=7+12n +1. ∴n =1,2,3,5,11.3.一个等差数列的项数为2n ,若a 1+a 3+…+a 2n -1=90,a 2+a 4+…+a 2n =72,且a 1-a 2n =33,则该数列的公差是( )A .3B .-3C .-2D .-1 答案 B解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a 1+a 3+…+a2n -1=na 1+n (n -1)2×(2d )=90,a 2+a 4+…+a2n =na 2+n (n -1)2×(2d )=72,得nd =-18.又a 1-a 2n =-(2n -1)d =33,所以d =-3.4.在小于100的自然数中,所有被7除余2的数之和为( ) A .765 B .665 C .763 D .663 答案 B解析 ∵a 1=2,d =7,2+(n -1)×7<100,∴n <15,∴n =14,S 14=14×2+12×14×13×7=665.5.含2n +1项的等差数列,其奇数项的和与偶数项的和之比为( ) A.2n +1n B.n +1n C.n -1n D.n +12n答案 B解析 S 奇=(n +1)(a 1+a 2n +1)2,S 偶=n (a 2+a 2n )2,∵a 1+a 2n +1=a 2+a 2n ,∴S 奇S 偶=n +1n .6.一个等差数列共有10项,其偶数项之和是15,奇数项之和是252,则它的首项与公差分别是a 1=__________,d =________. 答案 12 12解析 S 偶-S 奇=5d =15-252=52,∴d =12. 由10a 1+10×92×12=15+252=552,得a 1=12.7.已知数列{a n }中,a 1=-7,a 2=3,a n +2=a n +2,求S 100. 解 由a 1=-7,a n +2=a n +2,可得a n +2-a n =2,∴a 1,a 3,a 5,a 7,…,a 99是以-7为首项,公差为2的等差数列,共50项.∴a 1+a 3+a 5+…+a 99=50×(-7)+50×(50-1)2×2=2 100.同理,a 2,a 4,a 6,…,a 100是以3为首项,公差为2的等差数列,共50项. ∴a 2+a 4+a 6+…+a 100=50×3+50×(50-1)2×2=2 600.∴S 100=2 100+2 600=4 700. 二、能力提升8.现有200根相同的钢管,把它们堆成正三角形垛,要使剩余的钢管尽可能少,那么剩余钢管的根数为( )A .9B .10C .19D .29 答案 B解析 钢管排列方式是从上到下各层钢管数组成了一个等差数列,最上面一层钢管数为1,逐层增加1个.∴钢管总数为:1+2+3+…+n =n (n +1)2.当n =19时,S 19=190.当n =20时,S 20=210>200. ∴n =19时,剩余钢管根数最少,为10根.9.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S m -1=-2,S m =0,S m +1=3,则m 等于( ) A .3 B .4 C .5 D .6 答案 C解析 a m =2,a m +1=3,故d =1,因为S m =0,故ma 1+m (m -1)2d =0,故a 1=-m -12,因为a m +a m +1=5,故a m +a m +1=2a 1+(2m -1)d =-(m -1)+2m -1=5, 即m =5.10.有两个等差数列{a n },{b n },其前n 项和分别为S n 和T n ,若S n T n =3n -1n +7,则a 7b 7=________.答案1910解析 方法一 a 7b 7=2a 72b 7=a 1+a 13b 1+b 13=13(a 1+a 13)213(b 1+b 13)2=S 13T 13=3×13-113+7=1910. 方法二 因为S n T n =3n -1n +7,所以设S n =(3n -1)kn ,T n =(n +7)·kn (k ≠0). 所以a 7=S 7-S 6=38k ,b 7=T 7-T 6=20k . 所以a 7b 7=38k 20k =1910.11.一个等差数列的前10项之和为100,前100项之和为10,求前110项之和. 解 方法一 设等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n ,则S n =na 1+n (n -1)2d .由已知得⎩⎨⎧10a 1+10×92d =100, ①100a 1+100×992d =10. ②①×10-②整理得d =-1150,代入①,得a 1=1 099100,∴S 110=110a 1+110×1092d=110×1 099100+110×1092×⎝⎛⎭⎫-1150=110⎝⎛⎭⎪⎫1 099-109×11100=-110.故此数列的前110项之和为-110.方法二 设S n =an 2+bn .∵S 10=100,S 100=10,∴⎩⎪⎨⎪⎧102a +10b =100,1002a +100b =10,解得⎩⎨⎧ a =-11100,b =11110.∴S n =-11100n 2+11110n . ∴S 110=-11100×1102+11110×110=-110. 12.数列{a n }中,a 1=8,a 4=2,且满足a n +2-2a n +1+a n =0 (n ∈N +).(1)求数列{a n }的通项公式;(2)设S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |,求S n .解 (1)∵a n +2-2a n +1+a n =0.∴a n +2-a n +1=a n +1-a n =…=a 2-a 1.∴{a n }是等差数列且a 1=8,a 4=2,∴d =-2,a n =a 1+(n -1)d =10-2n .(2)∵a n =10-2n ,令a n =0,得n =5.当n >5时,a n <0;当n =5时,a n =0;当n <5时,a n >0.∴当n >5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 5-(a 6+a 7+…+a n )=S 5-(S n -S 5)=2S 5-S n=2·(9×5-25)-9n +n 2=n 2-9n +40,当n ≤5时,S n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =9n -n 2.∴S n =⎩⎪⎨⎪⎧9n -n 2 (n ≤5)n 2-9n +40 (n >5). 三、探究与拓展13.有两个加工资的方案:一是每年年末加1 000元;二是每半年结束时加300元.如果在该公司干10年,问:(1)选择哪一种方案好?选准了较好的方案,与另一方案相比,10年中多加薪多少元?(2)如果第二方案中的每半年加300元改成每半年加a 元,问a 取何值时,总是选择第二方案比第一方案加薪多?解 按第一种方案,每年加薪数形成等差数列{a n }且a 1=1 000,d =1 000,n =10,按第二种方案,每半年加薪数形成等差数列{b n }且b 1=300,d =300,n =20.(1)第10年的年末,依第一方案可得共加薪S n =(1 000+2 000+3 000+…+10 000)=55 000(元).依第二方案可得共加薪T n =(300+300×2+300×3+300×4+…+300×20)=63 000(元),因此在公司干10年,选择第二方案好,多加薪63 000-55 000=8 000(元).(2)到第n 年年末,依第一方案可得共加薪1 000(1+2+…+n )=500n (n +1)(元).依第二方案可得共加薪a (1+2+3+4+…+2n )=an (2n +1)(元).由题意an (2n +1)>500n (n +1)对一切n ∈N +都成立,即a >500(n +1)2n +1=250+2502n +1, 又因为250+2502n +1≤250+2503, 所以a >250+2503=1 0003. 所以当a >1 0003元时, 总是选择第二方案比第一方案加薪多.。
2019-2020年人教A版高中数学必修五第二章第3节《等差数列前n项数和》(第2课时)教案
2019-2020年人教A版高中数学必修五第二章第3节《等差数列前n项数和》(第2课时)教案一、教学目标:1、进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前n项和公式;了解等差数列的一些性质,并会用它们解决一些相关问题;会利用等差数列通项公式与前项和的公式研究。
2、通过等差数列前n项和的公式应用,体会数学的逻辑性3、通过有关内容在实际生活中的应用,引导学生要善于观察生活二、教学重点难点:教学重点:等差数列前n项和公式的性质.教学难点:等差数列前n项和公式的性质及函数与方程的思路.三. 教法、学法本课采用“探究——发现”教学模式.教师的教法突出活动的组织设计与方法的引导.学生的学法突出探究、发现与交流.五.教学过程教学过程设计为六个教学环节:(如下图)前,那么这个数列一探究点1. 已知数列{a n }的前n 项 和S n 求a n例1 已知数列{a n }的前n 项和为 S n =n 2+12n ,求这个数列的通项公式.这个数列是等差数列吗?如果是,它 的首项与公差分别是什么?解 根据S n =a 1+a 2+…+a n -1+a n 与S n -1=a 1+a 2+…+a n -1(n >1), 可知,当n >1时,a n =S n -S n -1=n 2+12n-[(n -1)2+12(n -1)]=2n -12①当n =1时,a 1=S 1=12+12×1=32,也满足①式.∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -12.由此可见:数列{a n }是以32为首项,公差为2的等差数列. 探究点二 等差数列前n 项和的最值 思考1 将等差数列前n 项和 S n =na 1+n n -2d 变形为S n 关于n的函数后,该函数是怎样的函数?为什么?答 由于S n =na 1+nn -2d =d 2n 2+(a 1-d2)n ,所以当d ≠0时,S n 为关于n 的二次函数,且常数项为0. 思考2 类比二次函数的最值情况,等差数列的S n 何时有最大值?何时有最小值?答 由二次函数的性质可以得出:当d >0时,S n 有最小值;当d <0时,S n 有最大值;且n 取最接近对称轴的正整数时,S n 取到最值.另外,数列作为特殊的函数,则有(1)若a 1>0,d <0,则数列的前面若干项为正项(或0),所以将这些项相加即得{S n }的最大值.(2)若a 1<0,d >0,则数列的前面若干项为负项(或0),所以将这些项相加即得{S n }的最小值;特别地,若a 1>0,d >0,则S 1是{S n }的最小值;若a 1<0,d <0,则S 1是{S n }的最大值.例2 已知等差数列5,427,347,…的前n 项和为S n ,求使得S n 最大的序号n 的值.解 由题意知,等差数列5,427,347,…的公差为-57,所以S n =5n +n n -2(-57)=-514(n -152)2+1 12556. 于是,当n 取与152最接近的整数即7或8时,S n 取最大值.另解:a n =a 1+(n -1)d =5+(n -1)×⎝⎛⎭⎫-57=-57n +407.a n =-57n +407≤0,解得n ≥8,即a 8=0,a 9<0.所以和是从第9项开始减小,而第8项为0,所以前7项或前8项和最大.反思与感悟:在-1)2+12(n -1)+1]=2n -12.当n =1时代入a n =2n -12得a 1=23≠25. ∴a n ={)2(212)1(25≥-=n n n .2 在等差数列{a n }中,a n =2n -14,试用两种方法求该数列前n 项和S n 的最小值.解 方法一 ∵a n =2n -14,∴a 1=-12,d =2.∴a 1<a 2<…<a 6<a 7=0<a 8<a 9<….∴当n =6或n =7时, S n 取到最小值.易求S 6=S 7=-42,∴(S n )min =-42.方法二 ∵a n =2n -14,∴a 1=-12. ∴S n =na 1+a n 2=n 2-13n =⎝⎛⎭⎫n -1322-1694.∴当n =6或n =7时,S n 最小,且(S n )min =-42.列,该数列的。
03 教学课件_等差数列的前n项和公式(第2课时)(3)
类型三:裂项相消法求数列的和
【例 3】等差数列{an}中,a1=3,公差 d=2,Sn 为其前 n 项和, 求S11+S12+…+S1n. 解:∵等差数列{an}的首项 a1=3,公差 d=2, ∴前 n 项和 Sn=na1+nn2-1d=3n+nn2-1×2=n2+2n(n∈ N*),
∴S1n=n2+1 2n=nn1+2=12n1-n+1 2.
11 解析:∵aa76<-1,且 Sn 有最大值, ∴a6>0,a7<0 且 a6+a7<0, ∴S11=11a12+a11=11a6>0, S12=12a12+a12=6(a6+a7)<0, ∴使 Sn>0 的 n 的最大值为 11.
探究题 3 等差数列{an}中,Sm=n,Sn=m,求 Sm+n.
52 解析:由 an≥0 得 n≥4.5,∴前 4 项为负,以后各项为正, ∴|a1|+|a2|+…+|a10|=-(a1+a2+a3+a4)+(a5+…+a10)=-S4 +S10-S4=S10-2S4=20-2×(-16)=52.
第二阶段 课堂探究评价
关键能力 素养提升
类型一:数列{|an|}的前n项和
第四章 数列 4.2 等差数列 4.2.2 等差数列的前n项和公式(握等差数列前 n 项和的性质及应用.(重 点、难点) 2.会用裂项相消法求和.(重点)
1.数学运算; 2.逻辑推理
第一阶段 课前自学质疑
情景导学 感知新课
情境导学 数列在我们日常生活中有着广泛的应用,比如仓库中堆放的钢管, 想要知道共有多少个,可取同样的钢管反位置摆放,这样就可以 知道有多少个.你能找到其中所应用的数学原理吗?
解:设等差数列{an}的公差为 d. ∵Sm=ma1+mm2-1d=n,① Sn=na1+nn-2 1d=m,②
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
复习回顾
等差数列前n项和公式
n(a1 an ) Sn 2
n(n 1) S n na1 d 2
公式的推证用的是倒序相加法 在两个求和公式中,各有五个元素,只要知 道其中三个元素,结合通项公式就可求出另 两个元素.
判断数列成等差的方法: 1.定义法: 2.等差中项法:
典型例题
例3.等差数列 {an } 与 {bn } 的前n项和分别为 Sn
Sn 7n 2 a7 和 Tn ,且 求 的值. b7 Tn n3
3.通项公式法:
4.前n项和公式法:
Hale Waihona Puke 典型例题例1.在等差数列中,a10 23 (1)该数列第几项开始为负?
,
a25 22
(2)前多少项和最大?
(3)求 an 前
n 项和?
典型例题
例2.已知等差数列 {an }的项数为奇数,且奇 数项的和为44,偶数项的和为33,求此数列的 中间项及项数。