2.3《等差数列的前n项和》作业(第二课时)
2.3等差数列前n项和公式(2)
班级：高一（ ）班 2． 等差数列的前 3 n 项和（2） 授课时间 主备人 学生姓名： 第 周星期 王少媚 课型 审核人 复备人 学号： 新课 万冠民 王少媚
课题
1、加深理解数列前 n 项和的含义，掌握数列的通项与前 n 项和的关系，掌握根 考试说明 据前 n 项和求通项公式。 要求及习 2、熟练掌握等差数列的前 n 项和的公式，理解等差数列的前 n 项和与二次函数 目标 的关系，会求二次函数的最值问题。 学法 指导 公式灵活应用 学习过程 一、问题导学 1、等差数列的前 n 项和公式： S n 2、你能将等差数列 a n 的前 n 项和公式 S n n a1 化成关于 n 的函数吗？它是
2、 已知等差数列 a n 满足 a1 a 2 a1 0 0 0 ，则有（
A. a1 a1 0 1 0
B. a1 a1 0 1 0
C. a1 a1 0 1 0
3、等差数列 a n 中，若 S n 3 n 2 2 n ，则公差 d
，
n n 1 2
课堂札 记
Sn
d
函数，具有的特点：
3、数列 a n 的前 n 项和 S n a1 a 2 a n ，前 n 1 项和 S n 1 你能从以上两式得到 a n 与 S n 、 S n 1 的关系吗？
n 1 呢？ a 1
（2）利用 S n ： 由 S n
d d 2 n a1 n 2 2
利用二次函数配方法求得最值时 n 的值。
三、当堂检测 1、 在等差数列 a n 中，a 2 6 ，a 8 6 ， 若数列 a n 的前 n 项和为 S n ， （ 则 A. S 4 S 5 B. S 4 S 5 C. S 6 S 5 D. S 6 S 5 ） D. a 5 1 5 1 . ）
高中数学：2.3等差数列的前n项和公式(2)
2.3 等差数列的前n 项和公式(2) 课前预习 ● 温故知新 学前温习1.等差数列的前n 项和公式设等差数列{n a }的公差为d ，其前n 项和Sn= 或Sn= .2.等差数列的前n 项和公式与二次函数的关系 新课感知1.在等差数列{n a }中，若1a ＞0，d ＜0，则Sn 是否存在最大值？若存在，如何求？2. 已知{}n a 是等差数列，n S 是其前n 项和，求证：12186126,,S S S S S --也成等差数列。
由此推广，你能得到什么结论？ 课堂学习 ● 互动探究 知识精讲1.等差数列的前n 项和有如下的性质．(1)若{a n }为等差数列，前n 项和为S n ，则S n ，S 2n －S n ，S 3n －S 2n ，…也为等差数列．(2)等差数列{a n }中，数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 仍为等差数列．(3)等差数列{a n }中，若S m ＝S p (m≠p)，则S m ＋p ＝0. (4)在等差数列{a n }中，①若项数为偶数2n ，则S 2n ＝n(a 1＋a 2n )＝n(a n ＋a n ＋1)(a n ，a n ＋1为中间两项)；S 偶－S 奇＝nd ；S 奇S 偶＝a na n ＋1.②若项数为奇数2n －1，则S 2n －1＝(2n －1)a n ；S 奇－S 偶＝a n ；S 奇S 偶＝nn －1. (5)若数列{n a }与{b n }均为等差数列，且前n 项和分别是S n 和T n ，则a n b n ＝n n --2121S T.2.求等差数列的前n 项和S n 的最值有两种方法： (1)利用二次函数的最值特征求解．S n ＝n 1a ＋nn －12d ＝d 2n 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1－d 2n＝d 2⎣⎢⎡⎦⎥⎤n －⎝ ⎛⎭⎪⎫12－a 1d 2－d 2⎝ ⎛⎭⎪⎫12－a 1d 2.由二次函数的对称性及n∈N *知，当n 取最接近12－a 1d 的正整数时，S n 取到最大值(或最小值)，值得注意的是最接近12－a 1d 的正整数有时有1个，有时有2个． (2)根据项的正负来定．若1a >0，d<0，则数列前n 项和有最大值，可由n a ≥0，且1+n a ≤0，求得n 的值 若1a <0，d>0，则数列前n 项和有最小值，可由n a ≤0，且1+n a ≥0，求得n 的值 课堂点拨1、在等差数列{ a n }中， 125a =，179s s =，求n s 的最大值．解析：方法一：由S 17＝S 9，得25×17＋172(17－1)d ＝25×9＋92(9－1)d ， 解得d ＝－2，∴S n ＝25n ＋n2(n －1)(－2)＝－(n －13)2＋169， 由二次函数性质得当n ＝13时，S n 有最大值169. 方法二：先求出d ＝－2(同方法一)， ∵a 1＝25>0，由⎩⎪⎨⎪⎧a n ＝25－2n －1≥0a n ＋1＝25－2n<0，得⎩⎪⎨⎪⎧n≤1312n>1212.∴当n ＝13时，S n 有最大值169. 方法三：先求出d ＝－2(同方法一)，1,..S S a a a a a a a a a a a a a d a a a ⋯<>∴><1791011171017111612151314131413140020000Q ，由＝得＋＋＋＝， 而＋＝＋＝＋＝ ＋故＋＝＝－，，，故n ＝13时，Sn 有最大值169.方法四：先求出d ＝－2(同方法一)得S n 的图象如图所示，由S 17＝S 9知图象对称轴n ＝9＋172＝13， ∴当n ＝13时，取得最大值169.【点拨】求等差数列前n 项和的最值，常用的方法： （1）利用等差数列的单调性，求出其正负转折项； （2）利用性质求出其正负转折项，便可求得和的最值；（3）利用等差数列的前n 项和Sn=An 2+Bn （A 、B 为常数）为二次函数，根据二次函数的性质求最值.2、已知数列{n a }为等差数列，其前12项和354，在前12项中，偶数项之和与奇数项之和的比为32∶27，求这个数列的通项公式．解析：方法一：由等差数列的性质可知奇数项a 1，a 3，a 5，…，a 11与偶数项a 2，a 4，a 6，…，a 12仍然成等差数列，设{a n }的首项为a 1，公差为d ，则 S 偶＝a 2×6＋6×52×2d＝6a 1＋36d ， S 奇＝a 1×6＋6×52×2d＝6a 1＋30d ， ⎩⎪⎨⎪⎧12a 1＋66d ＝354，6a 1＋36d 6a 1＋30d ＝3227，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝2，d ＝5.∴a n ＝a 1＋(n －1)d ＝5n －3.方法二：设奇数项与偶数项的和分别为S 奇，S 偶， ∴⎩⎪⎨⎪⎧S 偶＋S 奇＝354，S 偶S 奇＝3227，∴⎩⎪⎨⎪⎧S 偶＝192，S 奇＝162，∴d＝192－1626＝5， 又∵S 奇＝a 1＋a 11×62＝3(2a 1＋10d)＝162， ∴a 1＝2，∴a n ＝a 1＋(n －1)d ＝5n －3.【点拨】等差数列{n a }中，a 1，a 3，a 5，…是首项为a 1，公差为2d 的等差数列，a 2，a 4，a 6，…是首项为a 2，公差为2d 的等差数列．当项数为2n 时，S 偶－S 奇＝nd ，方法2中运用到了这些，利用等差数列前n 项和公式列方程组求解或根据等差数列的奇数项依次成等差数列，偶数项依次成等差数列求解．3、两个等差数列{a n }，{b n }的前n 项和分别为S n ，T n ，若S n T n ＝2n 3n ＋1，求a n b n . 解析： 方法一：设a n ＝a 1＋(n －1)d ，b n ＝b 1＋(n －1)e. 取n ＝1，则a 1b 1＝S 1T 1＝12，所以b 1＝2a 1.所以S n T n ＝na 1＋n n －12d nb 1＋n n －12e ＝a 1＋n －12d b 1＋n －12e ＝a 1＋n 2d －d22a 1＋n 2e －e 2＝2n3n ＋1，故en 2＋(4a 1－e)n ＝32dn 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫3a 1－32d ＋d 2n ＋a 1－d 2.从而⎩⎪⎨⎪⎧a 1－d2＝0，4a 1－e ＝3a 1－d ，e ＝32d.即⎩⎪⎨⎪⎧d ＝2a 1，e ＝3a 1.所以a n b n ＝2n －13n －1.方法二：设S n ＝an 2＋bn ，T n ＝pn 2＋qn(a ，b ，p ，q 为常数)， 则S n T n ＝an ＋b pn ＋q ＝2n3n ＋1，所以3an 2＋(3b ＋a)n ＋b ＝2pn 2＋2qn ，从而⎩⎪⎨⎪⎧3a ＝2p ，3b ＋a ＝2q ，b ＝0，即⎩⎪⎨⎪⎧a ＝2q ，b ＝0，p ＝3q ，所以S n ＝2qn 2，T n ＝3qn 2＋qn.当n ＝1时，a 1b 1＝S 1T 1＝12；当n≥2时，a n b n ＝S n －S n －1T n －T n －1＝2n －13n －1方法三：1212112121()22()22n n n n n n n n n a a a a S n b b b b T ----+===+2(21)21=.3(21)131n n n n --=-+- 【点拨】由S n T n ＝7n ＋2n ＋3，设S n 与T n 时，如果设成S n ＝(7n ＋2)k ，T n ＝(n ＋3)k 则错误．从此 的性质方向讲是正确的．但要考虑到等差数列的前n 项和为关于n 的二次函数，所以应设为S n ＝(7n ＋2)kn ，T n ＝(n ＋3)kn. , 当堂达标1.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 1＝－11，a 4＋a 6＝－6，则当S n 取最小值时，n 等于( )A ．6B ．7C ．8D ．92、设{}n a 是公差为2的等差数列，若5097741=++++a a a a Λ， 则99963a a a a ++++Λ的值为 （ ） A. 78 B. 82 C. 148 D. 1823. 设S n 是等差数列{}n a 的前n 项和，若3163=S S ,则=126S S ( ) （A ）103 （B ） 31 （C ）8 （D ）914. 已知数列}{n a 、}{n b 都是公差为1的等差数列，其首项分别为1a 、1b ，且511=+b a ，*11,N b a ∈．设n b n a c =（*N n ∈），则数列}{n c 的前10项和等于（ ）A ．55B ．70C ．85D ．1005.等差数列{a n }中，S n 是其前n 项和，a 1＝－11，S 1010－S 88＝2，则S 11＝( )A ．－11B ． 11C ．10D 。
高中数学 第二章 数列 2.3 等差数列的前n项和 第2课时 等差数列的前n项和(习题课)达标检测(
等差数列的前n 项和A 级 基础巩固一、选择题1．一个等差数列共有2n ＋1项，其奇数项的和为512，偶数项的和为480，则中间项为()A ．30B ．31C ．32D ．33解析：中间项为a n ＋1.S 奇＝（a 1＋a 2n ＋1）2·(n ＋1)＝(n ＋1)a n ＋1＝512. S 偶＝a 2＋a 2n 2·n ＝n ·a n ＋1＝480. 所以a n ＋1＝S 奇－S 偶＝512－480＝32.答案：C2．(多选)设{a n }是等差数列，S n 为其前n 项和，且S 7<S 8，S 8＝S 9>S 10，则下列结论正确的是()A ．d <0B ．a 9＝0C ．S 11>S 7D ．S 8、S 9均为S n 的最大值解析：由S 7<S 8得a 1＋a 2＋a 3＋…＋a 7<a 1＋a 2＋…＋a 7＋a 8，即a 8>0，又因为S 8＝S 9，所以a 1＋a 2＋…＋a 8＝a 1＋a 2＋…＋a 8＋a 9，所以a 9＝0，故B 项正确．同理由S 9>S 10，得a 10<0，因为d ＝a 10－a 9<0，故A 项正确．对C ，S 11>S 7，即a 8＋a 9＋a 10＋a 11>0，可得2(a 9＋a 10)>0，由结论a 9＝0，a 10<0，显然C 项是错误的．因为S 7<S 8，S 8＝S 9>S 10，所以S 8与S 9均为S n 的最大值，故D 项正确．答案：ABD3．设S n 是等差数列{a n }的前n 项和，若S 3S 6＝13，则S 6S 12为()A.310B.13C.18D.19解析：S 3，S 6－S 3，S 9－S 6，S 12－S 9，构成一个新的等差数列，令S 3＝1，S 6－S 3＝3－1＝2，所以S 9－S 6＝3，S 12－S 9＝4.所以S 12＝S 3＋(S 6－S 3)＋(S 9－S 6)＋(S 12－S 9)＝1＋2＋3＋4＝10.所以S 6S 12＝310. 答案：A4．若数列{a n }的前n 项和是S n ＝n 2－4n ＋2，则|a 1|＋|a 2|＋…＋|a 10|等于()A ．15B ．35C ．66D ．100解析：易得a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧－1，n ＝1，2n －5，n ≥2. |a 1|＝1，|a 2|＝1，|a 3|＝1，令a n >0则2n －5>0，所以n ≥3.所以|a 1|＋|a 2|＋…＋|a 10|＝－(a 1＋a 2)＋a 3＋…＋a 10＝2＋(S 10－S 2)＝2＋[(102－4×10＋2)－(22－4×2＋2)]＝66.答案：C5．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 2＝－11，a 5＋a 9＝－2，则当S n 取最小值时，n ＝()A ．9B ．8C ．7D ．6解析：设等差数列{a n }的首项为a 1，公差为d ，由⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝－11，a 5＋a 9＝－2，得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋d ＝－11，2a 1＋12d ＝－2， 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝－13，d ＝2.所以a n ＝－15＋2n .由a n ＝－15＋2n ≤0，解得n ≤152. 又n 为正整数，所以当S n 取最小值时，n ＝7.答案：C二、填空题6．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＝________．解析：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)．因为S 3＝9，S 6－S 3＝27，所以S 9－S 6＝45，所以a 7＋a 8＋a 9＝S 9－S 6＝45.答案：457．(2019·全国卷Ⅲ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和，a 1≠0，a 2＝3a 1，则S 10S 5＝________． 答案：48．若等差数列{a n }的前n 项和为S n (n ∈N *)，若a 2∶a 3＝5∶2，则S 3∶S 5＝________． 解析：S 3S 5＝3（a 1＋a 3）5（a 1＋a 5）＝3a 25a 3＝35×52＝32. 答案：3∶2三、解答题9．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 3＝12，且S 12＞0，S 13＜0.(1)求公差d 的X 围；(2)问前几项的和最大，并说明理由．解：(1)因为a 3＝12，所以a 1＝12－2d ，因为S 12＞0，S 13＜0，所以⎩⎪⎨⎪⎧12a 1＋66d ＞0，13a 1＋78d ＜0，即⎩⎪⎨⎪⎧24＋7d ＞0，3＋d ＜0， 所以－247＜d ＜－3. (2)因为S 12＞0，S 13＜0，所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋a 12＞0，a 1＋a 13＜0，所以⎩⎪⎨⎪⎧a 6＋a 7＞0，a 7＜0， 所以a 6＞0.又由(1)知d ＜0.所以数列前6项为正，从第7项起为负．所以数列前6项和最大．10．一个等差数列的前10项之和为100，前100项之和为10，求前110项之和． 解：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 ＝10，② ①×10－②，整理得d ＝－1150， 代入①，得a 1＝1 099100. 所以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. 法二 数列S 10，S 20－S 10，S 30－S 20，…，S 100－S 90，S 110－S 100为等差数列，设公差为d ′，则10S 10＋10×92×d ′＝S 100＝10， 因为S 10＝100，代入上式得d ′＝－22， 所以S 110－S 100＝S 10＋(11－1)×d ′＝100＋10×(－22)＝－120， 所以S 110＝－120＋S 100＝－110.法三 设等差数列{a n }的前n 项和S n ＝an 2＋bn . 因为S 10＝100，S 100＝10，所以⎩⎪⎨⎪⎧102a ＋10b ＝100，1002a ＋100b ＝10， 所以⎩⎪⎨⎪⎧a ＝－11100，b ＝11110， 所以S n ＝－11100n 2＋11110n ， 所以S 110＝－11100×1102＋11110×110＝－110. B 级 能力提升1．(2019·全国卷Ⅰ)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和，已知S 4＝0，a 5＝5，则()A ．a n ＝2n －5B ．a n ＝3n －10C ．S n ＝2n 2－8nD ．S n ＝12n 2－2n 答案：A2．若数列{a n }是等差数列，首项a 1＞0，a 2 003＋a 2 004＞0，a 2 003· a 2 004＜0，则使前n 项和S n ＞0成立的最大自然数n 是________．解析：由条件可知数列单调递减，故知 a 2 003＞0，a 2 004＜0，故S 4 006＝4 006（a 1＋a 4 006）2＝2 003·(a 2 003＋a 2 004)＞0， S 4 007＝4 007（a 1＋a 4 007）2＝4 007×a 2 004＜0， 故使前n 项和S n ＞0成立的最大自然数n 是4 006. 答案：4 0063．等差数列{a n }的前n 项和为S n .已知a 1＝10，a 2为整数，且S n ≤S 4.(1)求{a n }的通项公式；(2)设b n ＝1a n a n ＋1，求数列{b n }的前n 项和T n .解：(1)由a 1＝10，a 2为整数知，等差数列{a n }的公差d 为整数． 因为S n ≤S 4，故a 4≥0，a 5≤0，于是10＋3d ≥0，10＋4d ≤0.解得－103≤d ≤－52. 因此d ＝－3.数列{a n }的通项公式为a n ＝13－3n .(2)b n ＝1（13－3n ）（10－3n ）＝13⎝ ⎛⎭⎪⎫110－3n －113－3n ， 于是T n ＝b 1＋b 2＋…＋b n ＝13⎣⎢⎡⎝ ⎛⎭⎪⎫17－110＋⎝ ⎛⎭⎪⎫14－17＋⎦⎥⎤…＋⎝ ⎛⎭⎪⎫110－3n －113－3n ＝13(110－3n －110)＝n 10（10－3n ）.。
2.3等差数列的前n项和
【例 3】 已知数列的前 n 这个数列的通项公式，
这个数列一定是等差数列吗？如果 是，它的首项和公差分别是什么？
【探究】 已知数列的前 n 项和公式 为 S p n q n r ，求这个数列的通项公 式.
2 n
【例 4】已知是等差数列
5, 4 2 7 ,3 4 7
2
求a
1
a 3 a 5 a 21 的值
探究发现
泰姬陵坐落于印度古都阿 格，是十七世纪莫卧儿帝国 皇帝沙杰罕为纪念其爱妃所 建，她宏伟壮观，纯白大理 石砌建而成的主体建筑叫人 心醉神迷，成为世界七大奇 迹之一。陵寝以宝石镶饰， 图案之细致令人叫绝。 传说陵寝中有一个三角形 图案，以相同大小的圆宝石 镶饰而成，共有100层（见左 图），奢靡之程度，可见一 斑。你知道这个图案一共花 了多少宝石吗？
德国著名数学家高斯10岁的时候很快 就解决了这个一个类似的问题：
1＋2＋3＋…＋100=？
【ex1】 根据下列条件，求前 n 项和 S
n
(1) a 1 4, a 8 1 8, n 8 ( 2 ) a 1 1 4 .5, d 0 .7 , a n 3 2
【例2】已知一个等差数列的前 10项的和是310，前20项的和是 1220，由这些条件能确定这个等 差数列的前n项和的公式吗？
n n
,
的前 n 项和为 S ，求使得 S 最大的 n
【变式】数列 a 是等差数列， a 5 0, d 0 .6 （1）从第几项开始有 a 0 ； （2）求此数列的前 n 项和的最大的 n.
n
1
n
作业 A：1，4
【补】已知数列的前 n 项和 S n n 3 n 1
2.3等差数列前n项和
例2、已知一个等差数列 {a n }前10项的和是 310 , 前 20项的和是 1220 .由这些条件能确定这个 等差数 列的前 n项和的公式吗 ?
等差数列的前n项和计算公式
例3.已知数列{an}的前n项和为sn=n2+(1/2)n, 求这个数列的通项公式，这个数列是等差数 列吗？如果是，它的首项和公差分别是什么？
公式1 S n = n(a1 + an ) 2
2Sn=n(a1+an)
方法2：
+）
S n = a1 + (a1 + d ) + L + [a1 + n − 1)d ] （
S n = an + (an − d ) + L + [an − (n − 1)d ]
n(a1 + an ) 公式1 S n = 2
高 斯 的 故 事
高斯上小学时， 高斯上小学时，有一次数学老 师给同学们出了一道 题： 计算从1到 的自然数之和。 计算从 到100的自然数之和。那个老师认为，这些孩子算这道题目 的自然数之和 那个老师认为， 需要很长时间，所以他一写完题目，就坐到一边看书去了。谁知， 需要很长时间，所以他一写完题目，就坐到一边看书去了。谁知， 他刚坐下，马上就有一个学生举手说： 老师，我做完了。 他刚坐下，马上就有一个学生举手说：“老师，我做完了。”老师 大吃一惊，原来是班上年纪最小的高斯。老师走到他身边， 大吃一惊，原来是班上年纪最小的高斯。老师走到他身边，只见他 在笔记本上写着5050，老师看了，不由得暗自称赞。为了鼓励他， 在笔记本上写着 ，老师看了，不由得暗自称赞。为了鼓励他， 老师买了一本数学书送给他。 老师买了一本数学书送给他。
例4 已知等差数列 2 4 5,4 ,3 , ... 的前n项和为S n , 求使 7 7 得S n 最大的序号n的值.
2.3等差数列的前n项和(二)
2 数列{an}的通项公式为：an 2n 1 2 点评：
(n 1)
(n 1)
( n 1) S1 已知前 n项和 S n , 可求出通项公式： a n S n S n 1 ( n 1)
论 思 想
8
2 { a } ● 如果一个数列 n 的前n项和为 s n pn qn r 其中p、q、r为常数，且p≠0，那么这个数列一定是等 差数列吗？如果是，它的首项和公差是什么？
5 【解析】由题意知，等差数列的公差为 7
Sn 5n n(n 1) 5 5 15 1125 ( ) ( n ) 2 2 7 14 2 56
15 2
例 题 讲 解
于是，当n取与
最接近的整数即7或8时， S n 取最大值.
函数思想
还有其它 方法吗？
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例 题 讲 解 2 4 例4. 已知等差数列5， 4 ，3 ，的前 .... n项和为Sn , 7 7 求使得Sn最大的序号n的值.
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1.等差数列的前n项和公式
n(n 1) Sn na1 d 2 ( n 1) S1 2. 已知前 n项和 S n , 可求出通项公式： a n
n(a1 an ) Sn 2
S n S n 1 ( n 1) 3.推导等差数列前n项和公式方法：
4.本节基本思想：
（1）若r≠0，则这个数列一定不是等差数列.
（2）若r＝0，则这个数列一定是等差数列. n ( n 1) d 2 d s n na1 d n ( a1 ) n 2 2 2
常数项为 0的关于n 的二次型 函数
2
结论：数列是等差数列等价于
新教材高考数学第二课时等差数列前n项和的最值及应用练习含解析选修2
等差数列前n 项和的最值及应用课标要求素养要求能在具体的问题情境中，发现数列的等差关系，并解决相应的问题.通过利用等差数列的前n 项和公式解决实际应用问题，提升学生的数学建模和数学运算素养.新知探究公元前二千多年的巴比伦人就提出了等差数列问题，“十兄弟分银子”就是其中之一.有100两银子要分给10个兄弟，按年龄的不同分给不同的数量，老大要比老二多，老二要比老三多，依次类推，都相差一级，每一级相差数都一样，但不知是多少，只知道老八分到的银子是6两.问题 每一级的差额是多少？提示 设十兄弟所分得的银子从多到少依次为a 1，a 2，…，a 10，易知其为等差数列，且a 8＝6，由⎩⎪⎨⎪⎧S 10＝10a 1＋12×9×10d ＝100，a 8＝a 1＋7d ＝6，解得a 1＝865，d ＝－85.故每一级的差额是85两.1.前n 项和公式：S n ＝na 1＋n （n －1）2d ＝d 2n 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1－d 2n .2.等差数列前n 项和的最值d 的符号决定S n 有最大值还是最小值(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 取到最值的n 可由不等式组⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0，a n ＋1≤0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⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0，a n ＋1≥0确定.(2)因为S n ＝d2n 2＋⎝⎛⎭⎪⎫a 1－d 2n ，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，且n 取最接近对称轴的自然数时，S n 取到最值.拓展深化[微判断]1.若等差数列{a n }的前n 项和S n ＝An 2＋Bn (A ≠0)，则其最大值或最小值一定在n ＝－B2A 取得.(×)提示 只有当－B2A是正整数时才成立.2.若等差数列{a n }的公差d >0，则{a n }的前n 项和一定有最小值.(√)3.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且S p ＝S q (p ，q ∈N *)，则S n 在n ＝12(p ＋q )处取得最大值或最小值.(×)提示 当12(p ＋q )是正整数，即p ＋q 是偶数时结论才成立.[微训练]1.等差数列{a n }的前n 项和S n ＝n 2－3n ，则其最小值为________.解析 由S n ＝n 2－3n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫n －322－94，可知当n ＝1或2时，S n 的最小值为－2.答案 －22.设a n ＝14－3n ，则数列{a n }的前n 项和S n 有最________(填“大”或“小”)值为________. 解析 由于a 1＝11>0，d ＝－3<0，所以S n 有最大值. 由⎩⎪⎨⎪⎧a n ＝14－3n ≥0，a n ＋1＝14－3（n ＋1）≤0，得n ＝4，则其最大值为S 4＝a 1＋a 2＋a 3＋a 4＝11＋8＋5＋2＝26.答案 大 26 [微思考]1.在等差数列{a n }中，若a 1＞0，d ＞0或a 1＜0，d ＜0时，S n 能否取得最值？提示 当a 1＞0，d ＞0时，S n 的最小值为a 1，无最大值；当a 1＜0，d ＜0时，S n 的最大值为a 1，无最小值.2.若数列{a n }的通项公式为a n ＝2n －37，则当n 为何值时S n 取得最小值？ 提示 ∵a n ＝2n －37，a n ＋1－a n ＝2＞0， ∴{a n }为递增数列.由a n ＝2n －37≥0，得n ≥18.5.∴a 18＜0，a 19＞0，∴S 18最小， 即当n ＝18时，S n 取得最小值.题型一 等差数列前n 项和最值问题的判断【例1】 (多选题)在等差数列{a n }中，首项a 1>0，公差d ≠0，前n 项和为S n (n ∈N *)，则下列命题正确的是( ) A.若S 3＝S 11，则必有S 14＝0B.若S 3＝S 11，则S 7是{S n }中的最大项C.若S 7>S 8，则必有S 8>S 9D.若S 7>S 8，则必有S 6>S 9解析 根据等差数列的性质，若S 3＝S 11，则S 11－S 3＝4(a 7＋a 8)＝0，则a 7＋a 8＝0，S 14＝14（a 1＋a 14）2＝7(a 7＋a 8)＝0；根据S n 的图象，当S 3＝S 11时，对称轴是 3＋112＝7，且d <0，那么S 7是最大值；若S 7>S 8，则a 8<0，且d <0，所以a 9<0，所以S 9－S 8<0，即S 8>S 9；S 9－S 6＝a 7＋a 8＋a 9＝3a 8<0，即S 6>S 9，所以ABCD 都正确.答案 ABCD规律方法 一般地，在等差数列{a n }中，若a 1>0，且S p ＝S q (p ≠q )，则①若p ＋q 为偶数，则当n ＝p ＋q2时，S n 最大；②若p ＋q 为奇数，则当n ＝p ＋q －12或n ＝p ＋q ＋12时，S n 最大.【训练1】 设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若S 15>0，S 16<0，则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n a n 的前15项中最大的项是( ) A.第1项 B.第8项 C.第9项 D.第15项解析 S 15＝15（a 1＋a 15）2＝15a 8>0，S 16＝16（a 1＋a 16）2＝8(a 8＋a 9)<0，故a 8>0，a 9<0，公差d <0，所以数列{a n }是递减数列，所以a 1，…，a 8均为正，a 9，…，a n 均为负，且S 1，…，S 15均为正，S 16，…，S n 均为负，则S 1a 1>0，S 2a 2>0，…，S 8a 8>0，S 9a 9<0，S 10a 10<0，…，S 15a 15<0. 又S 8>S 7>…>S 1>0，a 1>a 2>…>a 8>0，所以S 8a 8>S 7a 7>…>S 1a 1>0，所以最大的项是S 8a 8，即第8项. 答案 B题型二 等差数列前n 项和最值的计算【例2】 设{a n }为等差数列，S n 为数列{a n }的前n 项和，已知a 2＋a 5＝1，S 15＝75，T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和. (1)求S n ；(2)求T n 及T n 的最小值. 解 (1)设数列{a n }的公差为d .依题意有⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋d ＋a 1＋4d ＝1，15a 1＋15×142d ＝75，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝－2，d ＝1， ∴S n ＝na 1＋n （n －1）2d ＝－2n ＋n （n －1）2＝n 2－5n2.(2)法一 由(1)知S n ＝n 2－5n2，∴S n n ＝n －52.设b n ＝S n n ＝n －52，则b n ＋1－b n ＝（n ＋1）－52－n －52＝12，∴数列{b n }是公差为12的等差数列，首项b 1＝S 11＝a 1＝－2.又T n 为数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和，∴T n ＝－2n ＋n （n －1）2×12＝n 2－9n 4＝14⎝ ⎛⎭⎪⎫n －922－8116.∴当n ＝4或n ＝5时，(T n )min ＝－5.法二 易知b n ＝n －52，由⎩⎪⎨⎪⎧b n ≤0，b n ＋1≥0，解得4≤n ≤5.故T n 的最小值为T 4＝T 5＝－5.规律方法 求等差数列前n 项和的最值的方法有：(1)运用配方法转化为二次函数，借助二次函数的单调性以及数形结合的思想，从而使问题得解；(2)通项公式法，求使a n ≥0(a n ≤0)成立时最大的n 即可.【训练2】 已知等差数列{a n }中，a 1＝9，a 4＋a 7＝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a 1＝9，a 4＋a 7＝0， 得a 1＋3d ＋a 1＋6d ＝0，解得d ＝－2， ∴a n ＝a 1＋(n －1)·d ＝11－2n . (2)法一 ∵a 1＝9，d ＝－2，S n ＝9n ＋n （n －1）2×(－2)＝－n 2＋10n ＝－(n －5)2＋25，∴当n ＝5时，S n 取得最大值.法二 由(1)知a 1＝9，d ＝－2<0，∴{a n }是递减数列. 令a n ≥0，则11－2n ≥0，解得n ≤112.∵n ∈N *，∴n ≤5时，a n >0，n ≥6时，a n <0. ∴当n ＝5时，S n 取得最大值.题型三 等差数列求和的实际应用【例3】 7月份，有一新款服装投入某市场.7月1日该款服装仅售出3件，以后每天售出的该款服装都比前一天多3件，当日销售量达到最大(只有1天)后，每天售出的该款服装都比前一天少2件，且7月31日当天刚好售出3件. (1)问7月几日该款服装销售最多？最多售出几件？(2)按规律，当该市场销售此服装达到200件时，社会上就开始流行，而日销售量连续下降并低于20件时，则不再流行.问该款服装在社会上流行几天？解 (1)设7月n 日售出的服装件数为a n (n ∈N *，1≤n ≤31)，最多售出a k 件.由题意知⎩⎪⎨⎪⎧a k ＝3＋3（k －1），a k －2（31－k ）＝3，解得⎩⎪⎨⎪⎧k ＝13，a k ＝39， ∴7月13日该款服装销售最多，最多售出39件. (2)设S n 是数列{a n }的前n 项和，∵a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧3n ，1≤n ≤13，65－2n ，14≤n ≤31，∴S n ＝⎩⎪⎨⎪⎧（3＋3n ）n 2，1≤n ≤13，273＋（51－n ）（n －13），14≤n ≤31. ∵S 13＝273>200，∴当1≤n ≤13时，由S n >200，得12≤n ≤13，当14≤n ≤31时，日销售量连续下降，由a n <20，得23≤n ≤31，∴该款服装在社会上流行11天(从7月12日到7月22日).规律方法 应用等差数列解决实际问题的一般思路：【训练3】 某地去年9月份曾发生流感，据统计，9月1日该地区流感病毒的新感染者有40人，此后，每天的新感染者人数比前一天新感染者人数增加40.从9月11日起，该地区医疗部门采取措施，使该种病毒的传播得到有效控制，每天的新感染者人数比前一天的新感染者人数减少10.(1)分别求出该地区在9月10日和9月11日这两天的流感病毒的新感染者人数； (2)该地区9月份(共30天)流感病毒的新感染者共有多少人？解 (1)由题意，知该地区9月份前10天每天新感染者人数构成一个首项a 1＝40，公差d ＝40的等差数列{a n }，所以9月10日的新感染者人数为a 10＝40＋(10－1)×40＝400.从9月11日起，每天的新感染者人数比前一天的新感染者人数减少10，所以9月11日的新感染者人数为400－10＝390.(2)9月份前10天流感病毒的新感染者人数的和为S 10＝10×（40＋400）2＝2 200，9月份后20天每天新感染者人数构成一个首项b 1＝390，公差d 1＝－10的等差数列{b n }， 又b 20＝390－10×19＝200，所以后20天流感病毒的新感染者人数的和为T 20＝20×（390＋200）2＝5 900，所以该地区9月份流感病毒的新感染者共有 2 200＋5 900＝8 100(人).一、素养落地1.通过学习等差数列前n 项和最值的求法，提升数学运算素养，通过学习利用等差数列前n 项和解决实际问题，提升数学建模素养.2.求等差数列前n 项和最值的方法：(1)二次函数法：用求二次函数的最值方法来求其前n 项和的最值，但要注意n ∈N *，结合二次函数图象的对称性来确定n 的值，更加直观.(2)通项法：当a 1>0，d <0，⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0，a n ＋1≤0时，S n 取得最大值；当a 1<0，d >0，⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0，a n ＋1≥0时，S n 取得最小值.3.解决与等差数列有关的实际应用题时，要抓住其反映等差数列的特征，仔细审题，用心联想.要明确该问题是求a n 还是求S n ？要特别注意弄清项数是多少. 二、素养训练1.设a n ＝2n －9，则当数列{a n }的前n 项和取得最小值时，n 的值为( ) A.4 B.5 C.4或5D.5或6解析 由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0，a n ＋1≥0，解得72≤n ≤92，故n ＝4.答案 A2.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且S 7＝S 12，则( ) A.S 9最大B.S 10最大C.S 9与S 10相等且最大D.以上都不对解析 由于不能明确公差的符号，所以S 9与S 10相等可能是最大值也可能是最小值. 答案 D3.若在数列{a n }中，a n ＝43－3n ，则当S n 取最大值时，n ＝( ) A.13 B.14 C.15D.14或15解析 ∵数列{a n }中，a n ＝43－3n ，∴a 1＝40，∴S n ＝n （40＋43－3n ）2是关于n 的二次函数，函数图象是开口向下的抛物线上的一些横坐标为正整数的点，对称轴为n ＝836，又n 为正整数，与836最接近的一个正整数为14，故S n 取得最大值时，n ＝14.故选B.答案 B4.《算法统宗》是中国古代数学名著，由明代数学家程大位编著，它对我国民间普及珠算和数学知识起到了很大的作用.在这部著作中，许多数学问题都是以歌诀形式呈现的，“九儿问甲歌”就是其中一首：一个公公九个儿，若问生年总不知，自长排来差三岁，共年二百又零七，借问长儿多少岁，各儿岁数要详推.在这个问题中，记这位公公的第n 个儿子的年龄为a n ，则a 1＝( )A.35B.32C.23D.38解析 由题意可知，九个儿子的年龄成公差d ＝－3的等差数列，且九项之和为207.故S 9＝9a 1＋9×82d ＝9a 1－108＝207，解得a 1＝35.答案 A5.某抗洪指挥部接到预报，24小时后有一洪峰到达，为确保安全，指挥部决定在洪峰到来之前临时筑一道堤坝作为第二道防线.经计算，除现有的参战军民连续奋战外，还需调用20台同型号翻斗车，平均每辆车工作24小时.从各地紧急抽调的同型号翻斗车目前只有一辆投入使用，每隔20分钟能有一辆翻斗车到达，一共可调集25辆，那么在24小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：小时)依次设为a 1，a 2，…，a 25. 由题意可知，此数列为等差数列，且a 1＝24，公差d ＝－13.25辆翻斗车完成的工作量为a 1＋a 2＋…＋a 25＝25×24＋25×12×⎝ ⎛⎭⎪⎫－13＝500，而需要完成的工作量为24×20＝480.∵500>480，∴在24小时内能构筑成第二道防线.基础达标一、选择题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.12 C.13D.12或13解析 ∵a n ＝26－2n ，∴a n －a n －1＝－2， ∴数列{a n }为等差数列. 又a 1＝24，d ＝－2， ∴S n ＝24n ＋n （n －1）2×(－2)＝－n 2＋25n＝－⎝⎛⎭⎪⎫n －2522＋6254. ∵n ∈N *，∴当n ＝12或13时，S n 最大. 答案 D2.若数列{a n }满足：a 1＝19，a n ＋1＝a n －3(n ∈N *)，则数列{a n }的前n 项和最大时，n 的值为( ) A.6B.7C.8D.9解析 因为a n ＋1－a n ＝－3，所以数列{a n }是以19为首项，－3为公差的等差数列，所以a n ＝19＋(n －1)×(－3)＝22－3n .设前k 项和最大，则有⎩⎪⎨⎪⎧a k ≥0，a k ＋1≤0，所以⎩⎪⎨⎪⎧22－3k ≥0，22－3（k ＋1）≤0，即193≤k ≤223.因为k ∈N *，所以k ＝7.故满足条件的n 的值为7. 答案 B3.在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述：今有良马与驽马发长安至齐，齐去长安四百二十里，良马初日行九十七里，日增一十五里；驽马初日行九十二里，日减一里；良马先至齐，复还迎驽马，二马相逢.问：几日相逢？( ) A.4日 B.3日 C.5日D.6日解析 由题意，可知良马第n 日行程记为a n ，则数列{a n }是首项为97，公差为15的等差数列，驽马第n 日行程记为b n ，则数列{b n }是首项为92，公差为－1的等差数列，则a n ＝97＋15(n －1)＝15n ＋82，b n ＝92－(n －1)＝93－n . 因为数列{a n }的前n 项和为n （97＋15n ＋82）2＝n （179＋15n ）2，数列{b n }的前n 项和为n （92＋93－n ）2＝n （185－n ）2，∴n （179＋15n ）2＋n （185－n ）2＝840，整理得14n 2＋364n －1 680＝0，即n 2＋26n －120＝0，解得n ＝4(n ＝－30舍去)，即4日相逢. 答案 A4.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，n ∈N *.若S 12>0，S 13<0，则数列{|a n |}的最小项是( ) A.第6项 B.第7项 C.第12项D.第13项解析 由题意S 12>0，S 13<0及S 12＝6(a 1＋a 12)＝6(a 6＋a 7)，S 13＝13a 7，得a 6＋a 7>0，a 7<0，所以a 6>0，a 6>|a 7|，且公差d <0，所以|a 7|最小.答案 B5.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和，且S 6>S 7>S 5，有下列四个命题：①d <0；②S 11>0；③S 12<0；④数列{S n }中的最大项为S 11，其中正确命题的序号是( ) A.②③ B.①② C.①③D.①④解析 ∵S 6>S 7，∴a 7<0，∵S 7>S 5，∴a 6＋a 7>0，∴a 6>0，∴d <0，①正确. 又S 11＝112(a 1＋a 11)＝11a 6>0，②正确.S 12＝122(a 1＋a 12)＝6(a 6＋a 7)>0，③不正确.{S n }中最大项为S 6，④不正确. 故正确的是①②. 答案 B 二、填空题6.已知等差数列{a n }中，|a 5|＝|a 9|，公差d ＞0，则使得前n 项和S n 取得最小值的正整数n 的值是________.解析 由|a 5|＝|a 9|且d ＞0得a 5＜0，a 9＞0，且a 5＋a 9＝0，∴2a 1＋12d ＝0，∴a 1＋6d ＝0，即a 7＝0，故S 6＝S 7且最小. 答案 6或77.若等差数列{a n }满足a 7＋a 8＋a 9>0，a 7＋a 10<0，则当n ＝________时，数列{a n }的前n 项和最大.解析 ∵a 7＋a 8＋a 9＝3a 8>0，∴a 8>0. ∵a 7＋a 10＝a 8＋a 9<0，∴a 8>0，a 9<0. 故前8项的和最大. 答案 88.已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ，S 10＝40，则a 3·a 8的最大值为________. 解析 ∵正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ，S 10＝10（a 3＋a 8）2＝40，∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3>0，a 8>0，a 3＋a 8＝40×210＝8，∴a 3·a 8＝a 3(8－a 3)＝－a 23＋8a 3＝－(a 3－4)2＋16≤16.当且仅当a 3＝4时取等号. 答案 16 三、解答题9.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 3＝12，且S 12＞0，S 13＜0. (1)求公差d 的取值范围；(2)问前几项的和最大，并说明理由.解 (1)∵a 3＝12，∴a 1＝12－2d .∵S 12＞0，S 13＜0，∴⎩⎪⎨⎪⎧12a 1＋66d ＞0，13a 1＋78d ＜0，即⎩⎪⎨⎪⎧24＋7d ＞0，3＋d ＜0， ∴－247＜d ＜－3. 即d 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－247，－3. (2)∵S 12＞0，S 13＜0，∴⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋a 12＞0，a 1＋a 13＜0，∴⎩⎪⎨⎪⎧a 6＋a 7＞0，a 7＜0， ∴a 6＞0，又由(1)知d ＜0.∴数列前6项为正，从第7项起为负.∴数列前6项和最大.10.某工厂用分期付款的方式购买40套机器设备，共需1 150万元，购买当天先付150万元，以后每月这一天都交付50万元，并加付欠款利息，月利率为1%，若交付150万元后的第1个月开始算分期付款的第1个月，问分期付款的第10个月应付多少钱？全部按期付清后，买这40套机器设备实际花了多少钱？解 因为购买设备时已付150万元，所以欠款为1 000万元，依据题意，知其后应分20次付款，则每次付款的数额顺次构成数列{a n }，且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 n ＝50＋[1 000－50(n －1)]×1%＝60－0.5(n －1)(1≤n ≤20，n ∈N *)，所以数列{a n }是以60为首项，－0.5为公差的等差数列，所以a 10＝60－9×0.5＝55.5， S 20＝20[60＋（60－19×0.5）]2＝1 105. 所以全部按期付清后，买这40套机器设备实际共花费了1 105＋150＝1 255(万元).故分期付款的第10个月应付55.5万元，全部按期付清后，买这40套机器设备实际花了1 255万元.能力提升11.《张邱建算经》是中国古代数学史上的杰作，该书中有首民谣记载了一数列问题：“南山一棵竹，竹尾风割断，剩下三十节，一节一个圈.头节高五寸①，头圈一尺三②，逐节多三分③，逐圈少分三④.一蚁往上爬，遇圈则绕圈.爬到竹子顶，行程是多远？”(注释：①第一节的高度为0.5尺；②第一圈的周长为1.3尺；③每节比其下面的一节多0.03尺；④每圈周长比其下面的一圈少0.013尺)问：此民谣提出的问题的答案是( )A.61.395尺B.61.905尺C.72.705尺D.73.995尺解析 设从地面往上，每节竹长为a 1，a 2，a 3，…，a 30，∵每节竹节间的长相差0.03尺，∴{a n }是以a 1＝0.5为首项，以d ′＝0.03为公差的等差数列.由题意知竹节上一圈比下一圈细0.013尺，设从地面往上，每圈周长为b 1，b 2，b 3，…，b 30，可得{b n }是以b 1＝1.3为首项，d ＝－0.013为公差的等差数列.∴一蚂蚁往上爬，遇圈则绕圈，爬到竹子顶，行程S 30＝(a 1＋a 2＋…＋a 30)＋(b 1＋b 2＋…＋b 30)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫30×0.5＋30×292×0.03＋⎣⎢⎡⎦⎥⎤30×1.3＋30×292×（－0.013）＝61.395，故选A. 答案 A12.某电站沿一条公路竖立电线杆，相邻两根电线杆的距离都是50 m ，最远一根电线杆距离电站1 550 m ，一汽车每次从电站运出3根电线杆供应施工.若该汽车往返运输总行程为17 500 m ，共竖立多少根电线杆？第一根电线杆距离电站多少米？解 由题意知汽车逐趟(由近及远)往返运输行程组成一个等差数列，记为{a n }，则a n ＝1 550×2＝3 100，d ＝50×3×2＝300，S n ＝17 500.由等差数列的通项公式及前n 项和公式，得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋（n －1）×300＝3 100， ①na 1＋n （n －1）2×300＝17 500. ② 由①得a 1＝3 400－300n .代入②得n (3 400－300n )＋150n (n －1)－17 500＝0，整理得3n 2－65n ＋350＝0，解得n ＝10或n ＝353(舍去)， 所以a 1＝3 400－300×10＝400.故汽车拉了10趟，共拉电线杆3×10＝30(根)，最近的一趟往返行程400 m ，第一根电线杆距离电站12×400－100＝100(m). 所以共竖立了30根电线杆，第一根电线杆距离电站100 m.创新猜想13.(多选题)首项为正数，公差不为0的等差数列{a n }，其前n 项和为S n ，现有下列四个命题，其中正确的命题有( )A.若S 10＝0，则S 2＋S 8＝0B.若S 4＝S 12，则使S n >0的n 的最大值为15C.若S 15>0，S 16<0，则{S n }中S 8最大D.若S 7<S 8，则S 8<S 9解析 对于A ，若S 10＝0，则S 10＝（a 1＋a 10）·102＝0， 则a 1＋a 10＝0，即2a 1＋9d ＝0，则S 2＋S 8＝(2a 1＋d )＋(8a 1＋28d )＝10a 1＋29d ≠0，A 不正确；对于B ，若S 4＝S 12，则S 12－S 4＝0，即a 5＋a 6＋…＋a 11＋a 12＝4(a 8＋a 9)＝0，由于a 1>0，则a 8>0，a 9<0，则有S 15＝15（a 1＋a 15）2＝15a 8>0，S 16＝16（a 1＋a 16）2＝16（a 8＋a 9）2＝0，故使S n >0的n 的最大值为15，B 正确；对于C ，若S 15>0，S 16<0，则S 15＝15（a 1＋a 15）2＝15a 8>0， S 16＝16（a 1＋a 16）2＝8(a 8＋a 9)<0， 则有a 8>0，a 9<0，故{S n }中S 8最大，故C 正确；对于D ，若S 7<S 8，即a 8＝S 8－S 7>0，而S 9－S 8＝a 9，不能确定其符号，D 错误. 答案 BC14.(多空题)已知{a n }是等差数列，首项为a 1，其公差d <0，前n 项和为S n ，设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和为T n .(1)若a 1＝－4d ，则当n ＝________时，T n 有最大值；(2)若当且仅当n ＝6时，T n 有最大值，则a 1d 的取值范围是________.解析 易知S n n ＝d 2n ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1－d 2， 若a 1＝－4d ，则S n n ＝d 2n －92d ，由⎩⎪⎨⎪⎧S n n ≥0，S n ＋1n ＋1≤0，解得8≤n ≤9. 即n ＝8或9时，T n 有最大值；若当且仅当n ＝6时，T n 有最大值，则⎩⎪⎨⎪⎧S 66＝a 1＋52d >0，S 77＝a 1＋3d <0，d <0，解得－3<a 1d <－52. 答案 8或9 ⎝⎛⎭⎪⎫－3，－52。
高二数学等差数列的前n项和2
主讲老师：
复习引入
等差数列的前n项和公式：
复习引入
等差数列的前n项和公式：
Sn
n(a1 2
an )
复习引入
等差数列的前n项和公式：
Sn
n(a1 2
an )
n(n 1)d
Sn na1
2
练习
在等差数列{an}中， 若a1＋a2＋…＋a5＝30，
(1) 满足an＞0，且an＋1＜0的n值；
(2) 由
Sn
na1
n(n 1) 2
d
d 2
n2
(a1
d )n, 2
利用二次函数的性质求n的值.
(3) 利用等差数列的性质求．
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课后作业
1. 阅读教材P.42到P.44； 2. 《习案》作业十四.
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这个数列一定是等差数列. 首项a1＝p＋q 公差d＝2p
结论:
n(n 1)d
Sn na1
2
可化成
Sn
d 2
n2
(a1
d 2
)n
当d≠0时，是一个常数项为零的二次式.
讲解范例:
例2. 已知数列{an}是等差数列，a1＝50， d＝－0.6. (1)从第几项开始有an＜0； (1)求此数列的前n项和的最大值.
Sn
1 4
n2
2 3
n
3,
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{an}的前n项 和为Sn＝pn2＋qn＋r，其中p、q、r为常 数，且p≠0，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?
高二第一学期数学选择性必修二导学案(等差数列的前n项和公式第2课时)教师版
4.2.2 等差数列的前n项和公式（第二课时）【学习目标】（1）能熟练处理与等差数列的相关量之间的关系；（2）用函数的思想解决数列的最大（小）项、和的最大（小）值问题；（3）会利用等差数列的性质灵活解决与之相关的问题.【知识复习】1、等差数列的通项公式：a n=a1+(n−1)d2、等差数列前n项和的公式：S n=n(a1+a n)2S n=na1+n(n−1)2d【例题精讲】例1(课本例8)（实际应用）某校新建一个报告厅，要求容纳800个座位，报告厅共有20排座位，从第2排起后一排都比前一排多2个座位. 问第1排应安排多少个座位.跟踪训练11、某市一家商场的新年最高促销奖设立了两种领奖方式：第一种，获奖者可以选择2000元的奖金；第二种，从12月20日到第二年的1月1日，每天道商场领取奖品，第1天领取的奖品价值为100元，第2天为110元，以后逐天增加10元。
你认为哪种领奖方式获奖者受益更多？2、虎甲虫以爬行速度闻名，下表记录了一只虎甲虫连续爬行n s（n=1,2,…,100）时爬行的距离.（1）你能建立一个数列模型，近似地表示这只虎甲虫连续爬行的距离与时间之间的关系吗？（2）利用建立的模型计算，这只虎甲虫连续爬行1 min能爬多远（精确到0.01m）？它连续爬行10m 需要多长时间（精确到0.1s ）?例2（研究等差数列前n 项和公式的性质）探究：如果数列{a n }的前n 项和为S n =pn 2+qn +r ，其中p,q,r 为常数，且p ≠0，那么这个数列一定是等差数列吗？若是，则它的首项与公差分别是什么？证：当n≥2时，a n =S n -S n-1=pn 2+qn+r-p(n-1)2-q(n-1)-r=2pn-p+q 当n=1时，a 1=S 1=p+q+r当r ≠0时，a 1不满足a n =2pn-p+q ，此时数列不是等差数列. 当且仅当r =0时，a 1满足a n =2pn-p+q ，此时该数列是等差数列.故只有当r=0时该数列才是等差数列, 其中首项a 1=p+q, 公差d=2p(p≠0).跟踪训练2-1已知数列{a n }的n 项和为S n =14n 2+23n +3 ,求数列{a n }的通项公式.解：当n ≥2时，a n =S n −S n−1=14n 2+23n +3−[14(n −1)2+23(n −1)+3]=12n +512当n =1时，a 1=S 1=14+23+3=4712，不满足上式故数列{a n }的通项公式为a n ={4712,n =112n +512,n ≥2证明：∵S n =na 1+n (n−1)2d =d 2n 2+(a 1−d2)n∴S n n =d 2n +(a 1−d2) ∴S n n −S n−1n −1=d 2n +(a 1−d 2)−[d 2(n −1)+(a 1−d 2)]=d2故{Snn }是公差为d2的等差数列.跟踪训练2-2 已知S n是等差数列{a n}的前n项和.}是等差数列；（1）证明：{S nn}的前n项和，若S4=12,S8=40，求T n.（2）设T n为数列{S nn证明：∵S m=a1+a2+⋯+a m∴S2m−S m=a m+1+a m+2+⋯+a2m=(a1+a2+⋯+a m)+m2d S3m−S2m=a2m+1+a2m+2+⋯+a3m=(a m+1+a m+2+⋯+a2m)+m2d ∴(S2m−S m)−S m=(S3m−S2m)−(S2m−S m)=m2d∴S m,S2m−S m,S3m−S2m构成等差数列，公差为m2d.跟踪训练2-31.已知等差数列{a n}的n项和为S n,且S10＝310,S20＝1220，求S30.解：∵数列{a n}为等差数列，∴S10，S20－S10，S30－S20也成等差数列，∴2(S20－S10)＝S10＋S30－S20，即2×(1 220－310)＝310＋S30－1 220，∴S30＝2 730.证明：a mb n=2a m 2b n=a 1+a 2m−1b 1+b 2n−1=(2m−1)(a 1+a 2m−1)212m−1(2n−1)(b 1+b 2n−1)212n−1=(2n−1)S 2m−1(2m−1)T 2n−1跟踪训练2-41.已知{a n },{b n }均为等差数列，其前n 项和分别为S n ,T n ，且S n T n=2n+2n+3，则a 5b 5＝__53__.2、设等差数列{b n }的前n 项和为T n . 若a n b n=5n+2n+3，则 S5T5=__176__；证明： S 2n =2n (a 1+a 2n )2=n (a 1+a 2n )=n (a n +a n+1)，S 偶−S 奇=(a 2−a 1)+(a 4−a 3)+⋯+(a 2n −a 2n−1)=ndS 偶S 奇=n (a 2+a 2n )2n (a 1+a 2n−1)2=a 2+a 2n a 1+a 2n−1=2a n+12a n =a n+1a n.跟踪训练2-51.一个等差数列的前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 =______.解：由条件{S 奇+S 偶=354S 偶S 奇=3227) ，解得{S 偶=192S 奇=162)∴ 由S 偶−S 奇=6d 得 d =5证明：S 2n+1=(2n+1)(a 1+a 2n+1)2=(2n+1)2a n+12=(2n +1)a n+1S 奇−S 偶=a 1+(a 3−a 2)+(a 5−a 4)+⋯+(a 2n+1−a 2n )=a 1+nd =a n+1S 偶S 奇=n (a 2+a 2n )2(n +1)(a 1+a 2n+1)2=n (a 2+a 2n )(n +1)(a 1+a 2n+1)=n n +1.跟踪训练2-61、项数为奇数的等差数列{a n }，奇数项之和为44，偶数项之和为33，求这个数列的中间项及项数．解：设等差数列{a n }共有(2n ＋1)项，则奇数项有(n ＋1)项，偶数项有n 项，中间项是第(n ＋1)项，即a n ＋1，∴S 奇S 偶＝12(a 1＋a 2n ＋1)(n ＋1)12(a 2＋a 2n )n ＝(n ＋1)a n ＋1na n ＋1＝n ＋1n ＝4433＝43，解得n ＝3.∵S 奇＝(n ＋1)a n ＋1＝44，∴a n ＋1＝11.∴这个数列的中间项为11，共有2n ＋1＝7(项)．例3（课本例9）已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 1=10，公差d =−2，则S n 是否存在最大值？若存在，求S n 的最大值及取得最大值时n 的值；若不存在，请说明理由.【总结】求等差数列{a n }的前n 项和S n 的最值的方法 1.前n 项和公式法利用S n =An 2+Bn 进行配方，求二次函数的最值，此时n 应取最接近−B 2A的正整数值；2.通项公式法利用等差数列的增减性及a n 的符号变化(1)当a 1>0,d <0时，数列前面有若干项为正, 此时所有正项的和为S n 的最大值. 此时由a n ≥0且a n+1≤0求n 的值；(2)当a 1<0,d >0时，数列前面有若干项为负, 此时所有负项的和为S n 的最小值. 此时由a n ≤0 且a n+1≥ 0求n 的值；注意：当数列的项中有数值为0时，n应有两解.跟踪训练31、已知等差数列-4.2，-3.7，-3.2，…的前n项和为S n，S n是否存在最大（小）值？如果存在，求出取得最值时n的值.，前n项和为S n. 求S n取得最小值时n的值.2、已知数列{a n}的通项公式为a n=n−22n−15【课后作业】（1）《把关题》第6-7页；（2）《把关题》第8-9页.【板书设计】一、选择题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.12 C.13D.12或13答案 D 解析 ∵a n ＝26－2n ，∴a n －a n －1＝－2， ∴数列{a n }为等差数列.又a 1＝24，d ＝－2，∴S n ＝24n ＋n （n －1）2×(－2)＝－n 2＋25n ＝－⎝ ⎛⎭⎪⎫n －2522＋6254.∵n ∈N *，∴当n ＝12或13时，S n 最大.2.若数列{a n }满足：a 1＝19，a n ＋1＝a n －3(n ∈N *)，则数列{a n }的前n 项和最大时，n 的值为( ) A.6 B.7 C.8D.9答案 B 解析 因为a n ＋1－a n ＝－3，所以数列{a n }是以19为首项，－3为公差的等差数列，所以a n ＝19＋(n －1)×(－3)＝22－3n .设前k 项和最大，则有⎩⎨⎧a k ≥0，a k ＋1≤0，所以⎩⎨⎧22－3k ≥0，22－3（k ＋1）≤0，即193≤k ≤223. 因为k ∈N *，所以k ＝7.故满足条件的n 的值为7.3.在我国古代著名的数学专著《九章算术》里有一段叙述：今有良马与驽马发长安至齐，齐去长安四百二十里，良马初日行九十七里，日增一十五里；驽马初日行九十二里，日减一里；良马先至齐，复还迎驽马，二马相逢.问：几日相逢？( ) A.4日 B.3日 C.5日D.6日答案 A 解析 由题意，可知良马第n 日行程记为a n ，则数列{a n }是首项为97，公差为15的等差数列，驽马第n 日行程记为b n ，则数列{b n }是首项为92，公差为－1的等差数列，则a n ＝97＋15(n －1)＝15n ＋82，b n ＝92－(n －1)＝93－n .因为数列{a n }的前n 项和为n （97＋15n ＋82）2＝n （179＋15n ）2，数列{b n }的前n 项和为n （92＋93－n ）2＝n （185－n ）2，∴n （179＋15n ）2＋n （185－n ）2＝840，整理得14n 2＋364n －1 680＝0，即n 2＋26n －120＝0，解得n ＝4(n ＝－30舍去)，即4日相逢.4.若在数列{a n }中，a n ＝43－3n ，则当S n 取最大值时，n ＝( ) A.13 B.14 C.15D.14或15答案 B 解析 ∵数列{a n }中，a n ＝43－3n ，∴a 1＝40，∴S n ＝n （40＋43－3n ）2是关于n 的二次函数，函数图象是开口向下的抛物线上的一些横坐标为正整数的点，对称轴为n ＝836，又n 为正整数，与836最接近的一个正整数为14，故S n 取得最大值时，n ＝14.故选B.5.《算法统宗》是中国古代数学名著，由明代数学家程大位编著，它对我国民间普及珠算和数学知识起到了很大的作用.在这部著作中，许多数学问题都是以歌诀形式呈现的，“九儿问甲歌”就是其中一首：一个公公九个儿，若问生年总不知，自长排来差三岁，共年二百又零七，借问长儿多少岁，各儿岁数要详推.在这个问题中，记这位公公的第n 个儿子的年龄为a n ，则a 1＝( ) A.35 B.32 C.23D.38答案 A 解析 由题意可知，九个儿子的年龄成公差d ＝－3的等差数列，且九项之和为207.故S 9＝9a 1＋9×82d ＝9a 1－108＝207，解得a 1＝35. 二、填空题6.在等差数列{a n }中，a 1＝7，公差为d ，前n 项和为S n ，当且仅当n ＝8时，S n 取得最大值，则公差d 的取值范围是________. 答案 ⎝ ⎛⎭⎪⎫－1，－78解析由题意，当且仅当n ＝8时，S n 有最大值，可知⎩⎨⎧d <0，a 8>0，a 9<0，即⎩⎨⎧d <0，7＋7d >0，7＋8d <0，解得－1<d <－78. 7.若等差数列{a n }满足a 7＋a 8＋a 9>0，a 7＋a 10<0，则当n ＝________时，数列{a n }的前n 项和最大.答案 8解析 ∵a 7＋a 8＋a 9＝3a 8>0，∴a 8>0. ∵a 7＋a 10＝a 8＋a 9<0，∴a 8>0，a 9<0. 故前8项的和最大.8.已知正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ，S 10＝40，则a 3·a 8的最大值为________. 答案 16解析 ∵正项等差数列{a n }的前n 项和为S n ，S 10＝10（a 3＋a 8）2＝40，∴⎩⎪⎨⎪⎧a 3>0，a 8>0，a 3＋a 8＝40×210＝8，∴a 3·a 8＝a 3(8－a 3)＝－a 23＋8a 3＝－(a 3－4)2＋16≤16.当且仅当a 3＝4时取等号. 三、解答题9.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 3＝12，且S 12＞0，S 13＜0. (1)求公差d 的取值范围；(2)问前几项的和最大？并说明理由. 解 (1)∵a 3＝12，∴a 1＝12－2d .∵S 12＞0，S 13＜0，∴⎩⎨⎧12a 1＋66d ＞0，13a 1＋78d ＜0，即⎩⎨⎧24＋7d ＞0，3＋d ＜0，∴－247＜d ＜－3.即d 的取值范围为⎝ ⎛⎭⎪⎫－247，－3.(2)∵S 12＞0，S 13＜0，∴⎩⎨⎧a 1＋a 12＞0，a 1＋a 13＜0，∴⎩⎨⎧a 6＋a 7＞0，a 7＜0，∴a 6＞0，又由(1)知d ＜0. ∴数列前6项为正，从第7项起为负.∴数列前6项和最大.10.流行性感冒(简称流感)是由流感病毒引起的急性呼吸道传染病.某市去年11月份曾发生流感.据统计，11月1日该市新的流感病毒感染者有20人，此后，每天的新感染者平均比前一天的新感染者增加50人，由于该市医疗部门采取措施，使该种病毒的传播得到控制，从某天起，每天的新感染者平均比前一天的新感染者减少30人.到11月30日止，该市在这30日内感染该病毒的患者总共8 670人，问11月几日，该市感染此病毒的新患者人数最多？并求这一天的新患者人数.解 设第n 天新患者人数最多，则从第n ＋1天起该市医疗部门采取措施，于是，前n 天流感病毒感染者总人数构成一个首项为20，公差为50的等差数列的n 项和，S n ＝20n ＋n （n －1）2×50＝25n 2－5n (1≤n ≤30，n ∈N )，而后30－n 天的流感病毒感染者总人数，构成一个首项为20＋(n －1)×50－30＝50n －60，公差为－30，项数为30－n 的等差数列.其和T n ＝(30－n )·(50n －60)＋（30－n ）（29－n ）2×(－30)＝－65n 2＋2 445n －14 850.依题设构建方程有S n ＋T n ＝8 670，即25n 2－5n ＋(－65n 2＋2 445n －14 850)＝8 670.化简，得n 2－61n ＋588＝0，解得n ＝12或n ＝49(舍去)，第12天的新患者人数为20＋(12－1)×50＝570(人).故11月12日，该市感染此病毒的新患者人数最多，这一天的新患者人数为570人.11.《张邱建算经》是中国古代数学史上的杰作，该书中有首民谣记载了一数列问题：“南山一棵竹，竹尾风割断，剩下三十节，一节一个圈.头节高五寸①，头圈一尺三②，逐节多三分③，逐圈少分三④.一蚁往上爬，遇圈则绕圈.爬到竹子顶，行程是多远？”(注释：①第一节的高度为0.5尺；②第一圈的周长为1.3尺； ③每节比其下面的一节多0.03尺；④每圈周长比其下面的一圈少0.013尺) 问：此民谣提出的问题的答案是( ) A.61.395尺 B.61.905尺 C.72.705尺D.73.995尺答案 A 解析 设从地面往上，每节竹长为a 1，a 2，a 3，…，a 30，∵每节竹节间的长相差0.03尺，∴{a n }是以a 1＝0.5为首项，以d ′＝0.03为公差的等差数列.由题意知竹节上一圈比下一圈细0.013尺，设从地面往上，每圈周长为b 1，b 2，b 3，…，b 30，可得{b n }是以b 1＝1.3为首项，d ＝－0.013为公差的等差数列.∴一蚂蚁往上爬，遇圈则绕圈，爬到竹子顶，行程S 30＝(a 1＋a 2＋…＋a 30)＋(b 1＋b 2＋…＋b 30)＝⎝ ⎛⎭⎪⎫30×0.5＋30×292×0.03＋⎣⎢⎡⎦⎥⎤30×1.3＋30×292×（－0.013）＝61.395，故选A. 12.已知{a n }是等差数列，首项为a 1，其公差d <0，前n 项和为S n ，设数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前n 项和为T n .(1)若a 1＝－4d ，则当n ＝________时，T n 有最大值；(2)若当且仅当n ＝6时，T n 有最大值，则a 1d 的取值范围是________.答案 8或9 ⎝ ⎛⎭⎪⎫－3，－52解析 易知S n n ＝d 2n ＋⎝ ⎛⎭⎪⎫a 1－d 2， 若a 1＝－4d ，则S n n ＝d 2n －92d ，由⎩⎪⎨⎪⎧S n n ≥0，S n ＋1n ＋1≤0，解得8≤n ≤9. 即n ＝8或9时，T n 有最大值；若当且仅当n ＝6时，T n 有最大值，则⎩⎪⎨⎪⎧S 66＝a 1＋52d >0，S 77＝a 1＋3d <0，d <0，解得－3<a 1d <－52. 13.某电站沿一条公路竖立电线杆，相邻两根电线杆的距离都是50 m ，最远一根电线杆距离电站1 550 m ，一汽车每次从电站运出3根电线杆供应施工.若该汽车往返运输总行程为17 500 m ，共竖立多少根电线杆？第一根电线杆距离电站多少米？解 由题意知汽车逐趟(由近及远)往返运输行程组成一个等差数列，记为{a n }， 则a n ＝1 550×2＝3 100，d ＝50×3×2＝300，S n ＝17 500.由等差数列的通项公式及前n 项和公式，得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋（n －1）×300＝3 100， ①na 1＋n （n －1）2×300＝17 500. ② 由①得a 1＝3 400－300n .代入②得n (3 400－300n )＋150n (n －1)－17 500＝0，整理得3n 2－65n ＋350＝0，解得n ＝10或n ＝353(舍去)，所以a 1＝3 400－300×10＝400.故汽车拉了10趟，共拉电线杆3×10＝30(根)，最近的一趟往返行程400 m ，第一根电线杆距离电站12×400－100＝100(m).所以共竖立了30根电线杆，第一根电线杆距离电站100 m.14.(多选题)首项为正数，公差不为0的等差数列{a n }，其前n 项和为S n ，现有下列四个命题，其中正确的命题有( )A.若S 10＝0，则S 2＋S 8＝0B.若S 4＝S 12，则使S n >0的n 的最大值为15C.若S 15>0，S 16<0，则{S n }中S 8最大D.若S 7<S 8，则S 8<S 9答案 BC 解析 对于A ，若S 10＝0，则S 10＝（a 1＋a 10）·102＝0， 则a 1＋a 10＝0，即2a 1＋9d ＝0，则S 2＋S 8＝(2a 1＋d )＋(8a 1＋28d )＝10a 1＋29d ≠0，A 不正确；对于B ，若S 4＝S 12，则S 12－S 4＝0，即a 5＋a 6＋…＋a 11＋a 12＝4(a 8＋a 9)＝0，由于a 1>0，则a 8>0，a 9<0，则有S 15＝15（a 1＋a 15）2＝15a 8>0，S 16＝16（a 1＋a 16）2＝16（a 8＋a 9）2＝0，故使S n >0的n 的最大值为15，B 正确； 对于C ，若S 15>0，S 16<0，则S 15＝15（a 1＋a 15）2＝15a 8>0， S 16＝16（a 1＋a 16）2＝8(a 8＋a 9)<0，则有a 8>0，a 9<0，故{S n }中S 8最大，故C 正确；对于D ，若S 7<S 8，即a 8＝S 8－S 7>0，而S 9－S 8＝a 9，不能确定其符号，D 错误.。
2.3等差数列前n项和公式(2课时)
等差数列的前 n 项和 Sn 的主要性质
①Sn=
n a1 an 2
=
n am an m 1 2
.
②项的个数的“奇偶”性质:等差数列{an}中,公差为d. （1）若共有2n项,则S2n=n(an+an+1);S偶-S奇=nd; S偶∶S奇=an+1∶an. （2）若共有2n+1项,则S2n+1=(2n+1)an+1;S偶-S奇=-an+1; S偶∶S奇=n∶(n+1). ③和的比值与项的比值间的性质:设Sn,Tn分别为等差数列{an}, {bn}的前n项和,则an∶bn=S2n-1∶T2n-1. ④“片断和”性质:等差数列{an}中,公差为d,前k项的和为Sk,则 Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,Smk-S(m-1)k,…构成公差为k2d的等差数列.
两个等差数列的求和公式及通项公 式，一共涉及到4个量，知三求一。
练习:等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=4, S3=9,则S4等于( A ) (A)14 (B)19 (C)28 (D)60
二、等差数列前n项和的最值问题
【思考】 1.等差数列{an}的前n项和公式一定是关于n的二次函 数吗?
2.3等差数列前n项和 (第一课时）
北师大平果附属学校
复习回顾
a 1.等差数列的定义：
* a d ( n N ) n 1 n
或 a n a n 1 d ( n N * 且 n 2 )
2.等差数列通项公式: an a1 (n 1)d 3.等差数列性质： （1） {an}为等差数列 an+1- an=d an+1=an+d an= a1+(n-1) d an= kn + b （k、b为常数）
人教版高中数学必修五《数列》2.3等差数列的前n项和(2)
性质1 等差数列的前n 项和的性质 性质2
P46 习题2.3 A组 绿色通道
2012年3月28日星期三
ex2、5、6
§2.3 等差数列 的 前n项和
第二课时
2012年3月28日星期三
1、等差数列的前n项和公式一
2、等差数列的前n项和公式二
2012年3月28日星期三
探究:
结论：
这个结论颠倒过来成立么？ 另外这个结论是不是总是成立的呢？
2012年3月28日星期三
探究:
思考：
2012年3月28日星期三
结论:
2012年3月28日星期三
探究:
结论:
简记为：在等差数列中，依次等段之和仍成等差数列。
2012年3月28日星期三
小结: 方法一：利用了二次函数的性质来判断；方法二：根 据等差数列的单调性及项的正负来判断；方法三：利用求 数列最大项的一般方法。
2012年3月28日星期三
小结:
2012年3月28日星期三
2012年3月28日星期三
2.3.1等差数列的前n项和(第2课时)
备课教案 公室 1．知识与技能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1
212--=n n n n B A b a 。
2．过程与方法
通过对历史有名的高斯求和的介绍，引导学生发现等差数列的第k 项与倒数第k 项的和等于首项与末项的和这个规律；由学生建立等差数列模型用相关知识解决一些简单的问题，进行等差数列通项公式应用的实践操作并在操作过程中，通过类比函数概念、性质、表达式得到对等差数列相应问题的研究。
3．情感、态度与价值观
培养学生利用学过的知识解决与现实有关的问题的能力。
2.3 等差数列的前n项和 作业 及 答案
等差数列性质及前n 项和 作业1．在等差数列{a n }中，已知a 1＝10，d ＝2，S n ＝580，则n 等于( )A ．10B.15 C ．20 D ．30解析：选C.因为S n ＝na 1＋12n (n －1)d ＝10n ＋12n (n －1)×2＝n 2＋9n ，所以n 2＋9n ＝580，解得n ＝20或n ＝－29(舍)．2．设{a n }为等差数列，公差d ＝－2，S n 为其前n 项和．若S 10＝S 11，则a 1＝( )A ．18B.20 C ．22 D ．24解析：选B.由S 10＝S 11，得a 11＝S 11－S 10＝0，所以a 1＝a 11＋(1－11)d ＝0＋(－10)×(－2)＝20.3．已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且S 3＝6，a 3＝4，则公差d 为( )A ．1B.53 C ．2 D ．3解析：选C.因为S 3＝（a 1＋a 3）×32＝6，而a 3＝4，所以a 1＝0，所以d ＝a 3－a 12＝2. 4．在等差数列{a n }中，若a 1＋a 4＋a 7＝39，a 3＋a 6＋a 9＝27，则前9项的和S 9等于( )A ．66B.99 C ．144 D ．297解析：选B.根据等差数列的性质得(a 1＋a 4＋a 7)＋(a 3＋a 6＋a 9)＝3(a 1＋a 9)＝66，所以S 9＝9（a 1＋a 9）2＝99. 5．已知等差数列{a n }中，S n 是其前n 项和，a 1＝－11，S 1010－S 88＝2，则S 11＝( ) A ．－11B.11 C ．10 D ．－10解析：选A.因为{a n }为等差数列，所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 为等差数列，首项S 11＝a 1＝－11，设⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的公差为d ，则S 1010－S 88＝2d ＝2，所以d ＝1，所以 S 1111＝－11＋10d ＝－1，所以S 11＝－11. 6．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若a 6＝S 3＝12，则{a n }的通项公式a n ＝________．解析：由已知得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋5d ＝12，3a 1＋3d ＝12⇒⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝2，d ＝2，故a n ＝2n . 答案：2n7．在等差数列{a n }中，a n >0，a 7＝12a 4＋4，S n 为数列{a n }的前n 项和，则S 19＝________． 解析：因为在等差数列{a n }中，a n >0，a 7＝12a 4＋4，所以a 1＋6d ＝12(a 1＋3d )＋4，解得a 1＋9d ＝a 10＝8，S n 为数列{a n }的前n 项和，则S 19＝192(a 1＋a 19)＝19a 10＝152. 答案：1528．在等差数列{a n }中，a 1＞0，a 10·a 11＜0，若此数列前10项和S 10＝36，前18项和S 18＝12，则数列{|a n |}的前18项和T 18＝________．解析：由a 1＞0，a 10·a 11＜0知d ＜0，且a 10＞0，a 11＜0，所以T 18＝a 1＋a 2＋…＋a 10－a 11－a 12－…－a 18＝2S 10－S 18＝60.答案：609．已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，a 10＝30，a 20＝50.(1)求通项公式a n ；(2)若S n ＝242，求n .解：(1)由a 10＝30，a 20＝50，得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋9d ＝30a 1＋19d ＝50，解得a 1＝12，d ＝2. 所以a n ＝a 1＋(n －1)d ＝2n ＋10.(2)由S n ＝na 1＋n （n －1）2d ＝242， 得12n ＋n （n －1）2×2＝242， 解得n ＝11或n ＝－22(舍去)．10．已知等差数列{a n }满足a 2＝3，a 3＋a 5＝2.(1)求{a n }的通项公式；(2)求{a n }的前n 项和S n 及S n 的最大值．解：(1)设数列{a n }的公差为d ，因为等差数列{a n }满足a 2＝3，a 3＋a 5＝2，所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋d ＝3，2a 1＋6d ＝2，解得a 1＝4，d ＝－1，所以a n ＝a 1＋(n －1)d ＝4＋(n －1)×(－1)＝5－n .(2)因为等差数列{a n }中，a 1＝4，d ＝－1，a n ＝5－n ，所以S n ＝n （a 1＋a n ）2＝n （4＋5－n ）2＝－12n 2＋92n ＝－12⎝⎛⎭⎫n －922＋818，因为n ∈N *， 所以n ＝4或n ＝5时，S n 取最大值为10.[B 能力提升]11．(2019·昆明一中期末)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，若m >1，且a m －1＋a m ＋1－a 2m ＝0，S 2m －1＝38，则m 等于( )A ．38B.20 C ．10 D ．9解析：选C.S 2m －1＝（2m －1）（a 1＋a 2m －1）2＝(2m －1)a m ，a m －1＋a m ＋1－a 2m ＝0⇔2a m ＝a 2m ，由S 2m －1＝38，可知a m >0，所以a m ＝2，(2m －1)×2＝38，解得m ＝10，故选C.12．(2019·河北沧州一中高二(上)期中考试)在等差数列{a n }中，前m (m 为奇数)项和为135，其中偶数项之和为63，且a m －a 1＝14，则a 100的值为________．解析：因为在前m 项中偶数项之和为S 偶＝63，所以奇数项之和为S 奇＝135－63＝72，设等差数列{a n }的公差为d ，则S 奇－S 偶＝2a 1＋（m －1）d 2＝72－63＝9.又a m ＝a 1＋d (m －1)，所以a 1＋a m 2＝9，因为a m －a 1＝14，所以a 1＝2，a m ＝16.因为m （a 1＋a m ）2＝135，所以m ＝15，所以d ＝14m －1＝1，所以a 100＝a 1＋99d ＝101. 答案：10113．已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，且a 3＋a 5＝a 4＋7，S 10＝100.(1)求{a n }的通项公式；(2)求满足不等式S n <3a n －2的n 的值．解：(1)设数列{a n }的公差为d ，由a 3＋a 5＝a 4＋7，得2a 1＋6d ＝a 1＋3d ＋7，①由S 10＝100得10a 1＋45d ＝100，②解得a 1＝1，d ＝2，所以a n ＝a 1＋(n －1)d ＝2n －1.(2)因为a 1＝1，a n ＝2n －1，所以S n ＝n （a 1＋a n ）2＝n 2， 由不等式S n <3a n －2，得n 2<3(2n －1)－2，所以，n 2－6n ＋5<0，解得1<n <5，因为n ∈N *，所以n 的值为2，3，4.14．(选做题)已知数列{a n }的前n 项和S n ＝100n －n 2(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 －n 2)－[100(n －1)－(n －1)2]＝101－2n . 因为a 1＝S 1＝100×1－12＝99符合上式，所以a n ＝101－2n (n ∈N *)．因为a n ＋1－a n ＝－2为常数，所以数列{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，因为n ∈N *，所以n ≤50(n ∈N *)．①当1≤n ≤50(n ∈N *)时，a n >0，此时b n ＝|a n |＝a n ，所以数列{b n }的前n 项和S ′n ＝100n －n 2.②当n ≥51(n ∈N *)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 ＝⎩⎪⎨⎪⎧100n －n 2（n ∈N *，1≤n ≤50），5 000－100n ＋n 2（n ∈N *，n ≥51）.数列的概念与简单表示法、等差数列(强化练)一、选择题1．已知数列3，3，15，…，3（2n －1），…，那么9在此数列中的项数是( )A ．12B.13 C ．14D ．15 解析：选C.根据题意，a n ＝3（2n －1）.由a n ＝3（2n －1）＝9，解得n ＝14，即9是此数列的第14项．故选C.2．(2019·湖北荆州检测)在等差数列{a n }中，若a 3＋a 4＋a 5＝3，a 8＝8，则a 12的值是( )A ．15B.30 C ．31 D ．64 解析：选A.设等差数列{a n }的公差为d ，因为a 3＋a 4＋a 5＝3，所以3a 4＝3，即a 1＋3d＝1.又由a 8＝8得a 1＋7d ＝8，联立解得a 1＝－174，d ＝74，则a 12＝－174＋74×11＝15.故选A. 3．若数列{a n }是公差为1的等差数列，则{a 2n －1＋2a 2n }是( )A ．公差为3的等差数列B ．公差为4的等差数列C ．公差为6的等差数列D ．公差为9的等差数列解析：选C.设数列{a n }的公差为d ，令b n ＝a 2n －1＋2a 2n ，则b n ＋1＝a 2n ＋1＋2a 2n ＋2，所以b n ＋1－b n ＝a 2n ＋1＋2a 2n ＋2－(a 2n －1＋2a 2n )＝(a 2n ＋1－a 2n －1)＋2(a 2n ＋2－a 2n )＝2d ＋4d ＝6d ＝6×1＝6.4．(2019·长春十一中月考)已知等差数列{a n }前9项的和为27，a 10＝8，则a 100＝( )A ．100B.99 C ．98 D ．97解析：选C.设等差数列{a n }的公差为d ，因为{a n }为等差数列，且S 9＝9a 5＝27，所以a 5＝3.又a 10＝8，解得5d ＝a 10－a 5＝5，所以d ＝1，所以a 100＝a 5＋95d ＝98.5．(2019·湖南濮阳月考)已知等差数列{a n }一共有9项，前4项和为3，最后3项和为4，则中间一项的值为( )A.1720B.5960 C ．1 D ．6766解析：选D.设等差数列{a n }的公差为d ，由题意得⎩⎪⎨⎪⎧4a 1＋6d ＝3，3a 1＋21d ＝4，解得⎩⎨⎧a 1＝1322，d ＝766. 所以中间一项为a 5＝a 1＋4d ＝1322＋4×766＝6766.故选D. 6．数列{a n }的通项公式a n ＝n cos n π2，其前n 项和为S n ，则S 2 020等于( ) A ．1 006B.2 020 C ．505 D ．1 010解析：选D.由题意知，a 1＋a 2＋a 3＋a 4＝2，a 5＋a 6＋a 7＋a 8＝2，…，故a 4k ＋1＋a 4k ＋2＋a 4k ＋3＋a 4k ＋4＝2，k ∈N ，故S 2 020＝505×2＝1 010.7．已知数列{a n }满足a 1＝2，a n ＋1－a n ＝a n ＋1a n ，那么a 31＝( )A ．－358B.－259 C ．－130D ．－261 解析：选B.由已知可得1a n ＋1－1a n＝－1，设b n ＝1a n ，则数列{b n }是以12为首项，公差为－1的等差数列，所以b 31＝12＋(31－1)×(－1)＝－592，故a 31＝－259. 8．《张丘建算经》是我国古代内容极为丰富的数学名著，书中有如下问题：“今有女不善织，日减功迟，初日织五尺，末日织一尺，今三十织迄，问织几何．”其意思为：有个女子不善于织布，每天比前一天少织同样多的布，第一天织五尺，最后一天织一尺，三十天织完，问三十天共织布( )A ．30尺B.90尺 C ．150尺 D ．180尺解析：选B.由题意知，该女子每天织布的数量组成等差数列{a n }，其中a 1＝5，a 30＝1，所以S 30＝30×（5＋1）2＝90，即共织布90尺． 9．已知数列{a n }满足：a 1＝17，对于任意的n ∈N *都有a n ＋1＝72a n (1－a n )，则a 2 019－a 2 020＝( )A ．－27B.27 C ．－37 D ．37解析：选D.a 1＝17，a 2＝72×17×67＝37，a 3＝72×37×47＝67，a 4＝72×67×17＝37，….归纳可知，当n 为大于1的奇数时，a n ＝67；当n 为正偶数时，a n ＝37.故a 2 019－a 2 020＝37. 10．在等差数列{a n }中，首项a 1>0，公差d ≠0，前n 项和为S n (n ∈N *)．有下列命题： ①若S 3＝S 11，则必有S 14＝0；②若S 3＝S 11，则必有S 7是S n 中最大的项；③若S 7>S 8，则必有S 8>S 9；④若S 7>S 8，则必有S 6>S 9.其中正确命题的个数是( )A ．1B.2 C ．3 D ．4解析：选 D.根据等差数列的性质，若S 11－S 3＝4(a 7＋a 8)＝0，则a 7＋a 8＝0，S 14＝14（a 1＋a 14）2＝7(a 7＋a 8)＝0，根据等差数列S n 的图象，当S 3＝S 11时，对称轴是n ＝3＋112＝7，那么S 7是最大值；若S 7>S 8，则a 8<0，那么d <0，所以a 9<0，所以S 9－S 8<0，即S 8>S 9，S 9－S 6＝a 7＋a 8＋a 9＝3a 8<0，即S 6>S 9.故①②③④正确．二、填空题11．已知数列{a n }满足a 1＝1，a 2＝1，a n ＋2＝a n ＋a n ＋1(n ∈N *)，则a 6＝________． 解析：因为a n ＋2＝a n ＋a n ＋1，所以a 3＝a 1＋a 2＝2，a 4＝a 2＋a 3＝3，a 5＝a 3＋a 4＝5，a 6＝a 4＋a 5＝8.答案：812．已知等差数列{a n }中，a 2与a 6的等差中项为5，a 3与a 7的等差中项为7，则a n ＝________．解析：设等差数列{a n }的公差为d ，依题意，a 4＝5，a 5＝7，又a 5＝a 4＋d ，得d ＝2. 所以a 1＝a 4－3d ＝5－3×2＝－1，故a n ＝a 1＋2(n －1)＝2n －3.答案：2n －313．已知等差数列{a n }中，a 2＝2，a 4＝8，若ab n ＝3n －1，则b 2 018＝________．解析：由a 2＝2，a 4＝8，得公差d ＝8－22＝3，所以a n ＝2＋(n －2)×3＝3n －4，所以a n＋1＝3n －1.又由数列{a n }的公差不为0，所以结合ab n ＝3n －1，可得b n ＝n ＋1，故b 2 018＝2 019.答案：2 01914．设等差数列{a n }，{b n }的前n 项和分别为S n ，T n ，若对任意正整数n 都有S n T n ＝2n －34n －3，则a 9b 5＋b 7＋a 3b 8＋b 4的值为________． 解析：因为{a n }，{b n }为等差数列，所以a 9b 5＋b 7＋a 3b 8＋b 4＝a 92b 6＋a 32b 6＝a 9＋a 32b 6＝a 6b 6.因为S 11T 11＝a 1＋a 11b 1＋b 11＝2a 62b 6＝2×11－34×11－3＝1941，所以a 6b 6＝1941. 答案：1941三、解答题15．在等差数列{a n }中，(1)已知a 2＝－1，S 15＝75，求a n 与S n ；(2)已知d ＝2，S 100＝10 000，求a 1与a n .解：(1)设{a n }的公差为d .因为{a n }是等差数列，S n 是其前n 项和，a 2＝－1，S 15＝75，所以⎩⎪⎨⎪⎧a 2＝a 1＋d ＝－1，S 15＝15a 1＋15×142d ＝75，解得a 1＝－2，d ＝1，所以a n ＝－2＋(n －1)×1＝n －3.S n ＝－2n ＋n （n －1）2×1＝n 2－5n 2. (2)因为S 100＝100a 1＋100×（100－1）2×2＝10 000， 所以a 1＝1，所以a n ＝a 1＋(n －1)d ＝2n －1.16．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 .因为S 7＝7，S 15＝75，所以⎩⎪⎨⎪⎧7a 1＋21d ＝7，15a 1＋105d ＝75.所以a 1＝－2，d ＝1. 所以S n ＝n 2－5n 2，所以S n n ＝12n －52， 所以数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是等差数列，其首项为－2，公差为12. 所以T n ＝－2n ＋n （n －1）2×12＝14n 2－94n . 17．(2019·福建外国语中学调研)已知等差数列{a n }的公差d >0，前n 项和为S n ，且a 2a 3＝45，S 4＝28.(1)求数列{a n }的通项公式；(2)若b n ＝S n n ＋c(c 为非零常数)，且数列{b n }也是等差数列，求c 的值． 解：(1)因为S 4＝28，所以（a 1＋a 4）×42＝28， 所以a 1＋a 4＝14，则a 2＋a 3＝14，又a 2a 3＝45，公差d >0，所以a 2<a 3，a 2＝5，a 3＝9，所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1＋d ＝5，a 1＋2d ＝9，解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝1，d ＝4， 所以a n ＝4n －3.(2)由(1)知S n ＝2n 2－n ，所以b n ＝S nn ＋c ＝2n 2－n n ＋c ， 所以b 1＝11＋c ，b 2＝62＋c ，b 3＝153＋c. 又{b n }是等差数列，所以b 1＋b 3＝2b 2，即2×62＋c ＝11＋c ＋153＋c ， 解得c ＝－12(c ＝0舍去)． 18．某工厂用分期付款的方式购买40套机器设备，共需1 150万元，购买当天先付150万元，以后每月这一天都交付50万元，并加付欠款利息，月利率为1%，若交付150万元后的第1个月开始算分期付款的第1个月，问分期付款的第10个月应付多少钱？全部按期付清后，买这40套机器设备实际花了多少钱？解：因为购买设备时已付150万元，所以欠款为1 000万元，依据题意，知其后应分20次付款，则每次付款的数额顺次构成数列{a n}，且a1＝50＋1 000×1%＝60，a2＝50＋(1 000－50)×1%＝59.5，a3＝50＋(1 000－50×2)×1%＝59，…，a n＝50＋[1 000－50(n－1)]×1%＝60－0.5(n－1)(1≤n≤20，n∈N*)，所以数列{a n}是以60为首项，－0.5为公差的等差数列，所以a10＝60－9×0.5＝55.5，S20＝20[60＋（60－19×0.5）]2＝1 105.所以全部按期付清后，买这40套机器设备实际共花费了1 105＋150＝1 255(万元)．故分期付款的第10个月应付55.5万元，全部按期付清后，买这40套机器设备实际花了1 255万元．。
2.3等差数列的前n项和(二)
巩固练习
一、选择题 1． (2011· 内蒙古赤峰市田家炳中学高二期中)设{an}是等差 数列，若 a2＝3，a7＝13，则数列{an}的前 8 项和为( A．128 B．80 C．64 [解析] D．56
a2＝a1＋d＝3 依题意得， a7＝a1＋6d＝13
)
[答案] C
，∴a1＝1，d＝2，
一、例题讲解:
一般地，如果一个数列an 的前n项和为 : S n pn 2 qn r 其中p、q、r为常数，且p 0, 那么这个数列an 一定是 等差数列吗？如果是，它的首项与公差分别是什么？
解：根据上例解得
( n 1) p q r an 2 pn p q ( n1) 只有r 0时，数列an 才是等差数列
.
当已知数列前n项和Sn或关于Sn的关系式求通项时主 要应用此关系式．应用此关系式时，莫忘对a1＝S1是否满 足an的表达式进行检验．若满足则合并在一块表达，若 不满足，则分段表达．
命题方向
数列{an}的前n项和与通项的关系
[例1] Sn是数列{an}的前n项和，据条件求an. (1)Sn＝2n2＋3n； (2)Sn＝3n－2. [分析] 一般地，已知Sn求an， 可利用an＝Sn－Sn－1 n≥2(S1 n＝1)求解．
2
2 1125 5 即：Sn 14 (n 15 ) 56 2
于是当n取与 15 最接近的正整数7或8时，Sn取最大值。 2
本例解法是将S n看作是关于n的二次函数， 利用二次函数最值问题 的解题思路。
一、例题讲解:
2 4 例4.已知等差数列5， 47 ， 37 ， 的前n项和为Sn ,
[解析] (1)a1＝S1＝5，当 n≥2 时，an＝Sn－Sn－1＝(2n2＋ 3n)－[2(n－1)2＋3(n－1)]＝4n＋1，当 n＝1 时也适合，∴an＝ 4n＋1. (2)a1＝S1＝1，当 n≥2 时，an＝Sn－Sn－1＝(3n－2)－(3n－1 －2)＝2×3n 1，显然 a1 不适合，
2.3 等差数列的前n项和的性质(习题课)
工具
1.进一步了解等差数列的定义，通项公式以及前n项和公 式． 2.理解等差数列的性质，等差数列前n项和公式的性质应
用．
3.掌握等差数列前n项和之比问题，以及实际应用.
工具
1.对等差数列的通项公式、前n项和公式的考查是本课时的
热点． 2.常与函数、不等式结合命题． 3.多以选择题和解答题的形式考查.
解析： (1)当 n≥2 时， an＝Sn－Sn－1＝n2－3n＋1－[(n－1)2－3(n－1)＋1] ＝2n－4， 当 n＝1 时，a1＝S1＝－1 不适合上式，
－1 ∴an＝ 2n－4
n＝1， n≥2.
工具
(2)当 n＝1 时，a1＝S1＝1； 当 n≥2 时，an＝Sn－Sn－1＝(－1)n 1n－(－1)n(n－1)
工具
[题后感悟] 已知数列{an}的前 n 项和 Sn 或 Sn 与 an 的关 系式， 求通项 an 有如下关系
S1 an＝ Sn－Sn－1
n＝1 .特别当 n≥2
n≥2 时，若求出 an 也符合 n＝1，可直接写成 an＝Sn－Sn－1， 否则分段表示． ,
工具
1.(1) 已知数列 {an} 的前n项和Sn ＝ n2 － 3n＋ 1，求通项公式 an ； (2)已知数列{an}的前n项和Sn＝(－1)n＋1·n，求通项公式an.
解析： (1)∵a2＋a12＝a1＋a13＝2a7， 又 a2＋a7＋a12＝24，∴a7＝8. 13a1＋a13 ∴S13＝ ＝13×8＝104. 2
(2)∵S100＝(a1＋a3＋…＋a99)＋(a2＋a4＋…＋a100) ＝2(a1＋a3＋…＋a99)＋50d＝145， 1 又 d＝2，∴a1＋a3＋…＋a99＝60.
人教版高二数学《等差数列前n项和的性质及应用》习题课含答案解析
4．2.2 第二课时 等差数列前n项和的性质及应用(习题课)[A级 基础巩固]1．在项数为2n＋1的等差数列中，所有奇数项的和为165，所有偶数项的和为150，则n等于( ) A．9 B．10C．11 D．12解析：选B ∵S奇S偶＝n＋1n，∴165150＝n＋1n.∴n＝10，故选B.2．数列{a n}为等差数列，它的前n项和为S n，若S n＝(n＋1)2＋λ，则λ的值是( )A．－2 B．－1C．0 D．1解析：选B 等差数列前n项和S n的形式为S n＝an2＋bn，∴λ＝－1.3．已知等差数列{a n}的前n项和为S n，若OB―→＝a1OA―→＋a200OC―→，且A，B，C三点共线(该直线不过点O)，则S200等于( )A．100 B．101C．200 D．201解析：选A 由A，B，C三点共线得a1＋a200＝1，∴S200＝2002(a1＋a200)＝100.4．若数列{a n}的前n项和为S n＝n2－4n＋2，则|a1|＋|a2|＋…＋|a10|等于( ) A．15 B．35C．66 D．100解析：选C 易得a n＝Error!|a1|＝1，|a2|＝1，|a3|＝1，令a n＞0则2n－5＞0，∴n≥3.∴|a1|＋|a2|＋…＋|a10|＝1＋1＋a3＋…＋a10＝2＋(S10－S2)＝2＋[(102－4×10＋2)－(22－4×2＋2)]＝66.5．设数列{a n}是等差数列，若a1＋a3＋a5＝105，a2＋a4＋a6＝99，以S n表示{a n}的前n项和，则使S n达到最大值的n是( )A．18 B．19C．20 D．21解析：选C ∵a1＋a3＋a5＝105＝3a3，∴a3＝35，∵a2＋a4＋a6＝99＝3a4，∴a4＝33，∴d＝a4－a3＝－2，∴a n＝a3＋(n－3)d＝41－2n，令a n＞0，∴41－2n＞0，∴n＜41 2，∴n≤20.6．已知等差数列{a n}中，S n为其前n项和，已知S3＝9，a4＋a5＋a6＝7，则S9－S6＝________.解析：∵S3，S6－S3，S9－S6成等差数列，而S3＝9，S6－S3＝a4＋a5＋a6＝7，∴S9－S6＝5.答案：57．已知数列{a n}的前n项和S n＝n2－9n，第k项满足5＜a k＜8，则k＝________.解析：∵a n＝Error!∴a n＝2n－10.由5＜2k－10＜8，得7.5＜k＜9，又k∈N*，∴k＝8.答案：88．若数列{a n}是等差数列，首项a1<0，a203＋a204>0，a203·a204<0，则使前n项和S n<0的最大自然数n是________．解析：由a203＋a204>0知a1＋a406>0，即S406>0，又由a1<0且a203·a204<0，知a203<0，a204>0，所以公差d>0，则数列{a n}的前203项都是负数，那么2a203＝a1＋a405<0，所以S405<0，所以使前n项和S n<0的最大自然数n＝405.答案：4059．已知等差数列{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)法一：由a1＝9，d＝－2，得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．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*，∴n≤5时，a n＞0，n≥6时，a n＜0.∴当n＝5时，S n取得最大值．10．若等差数列{a n}的首项a1＝13，d＝－4，记T n＝|a1|＋|a2|＋…＋|a n|，求T n.解：∵a1＝13，d＝－4，∴a n＝17－4n.2；解得－247<d<－3，B选项正确．由于S13＝a1＋a132×13＝13a7<0，而S12>0，所以S n<0时，n的最小值为13.由上述分析可知，n∈[1,6]时，a n>0，n≥7时，a n<0；当n∈[1,12]时，S n>0，当n≥13时，S n<0.所以当n∈[7,12]时，a n<0，S n>0，S na n<0，且当n∈[7,12]时，|a n|为递增数列，S n为正数且为递减数列，所以数列{S n a n}中最小项为第7项．故选A、B、C、D.12．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．4C．5 D．6解析：选C a m＝S m－S m－1＝2，a m＋1＝S m＋1－S m＝3，所以公差d＝a m＋1－a m＝1，由S m＝m(a1＋a m)2＝0，得a1＝－2，所以a m＝－2＋(m－1)·1＝2，解得m＝5，故选C.13．已知等差数列{a n}的公差d>0，前n项和为S n，且a2a3＝45，S4＝28.(1)则数列{a n}的通项公式为a n＝________；(2)若b n＝S nn＋c(c为非零常数)，且数列{b n}也是等差数列，则c＝________.解析：(1)∵S4＝28，∴(a1＋a4)×42＝28，a1＋a4＝14，a2＋a3＝14，又∵a2a3＝45，公差d>0，∴a2<a3，∴a2＝5，a3＝9，∴Error!解得Error!∴a n＝4n－3.(2)由(1)，知S n＝2n2－n，∴b n＝S nn＋c＝2n2－nn＋c，∴b1＝11＋c，b2＝62＋c，b3＝153＋c.又∵{b n }也是等差数列，∴b 1＋b 3＝2b 2，即2×62＋c ＝11＋c ＋153＋c，解得c ＝－12(c ＝0舍去)．答案：(1)4n －3 (2)－1214．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，∴{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 )∈N*，≤6时，{S n}单调递增；当。
2020_2021学年高中数学第二章数列2.3.1等差数列的前n项和同步作业含解析新人教A版必修52
等差数列的前n项和(30分钟60分)一、选择题(每小题5分,共30分)1.已知等差数列{a n}的前10项和为30,a6=8,则a100=( )A.100B.958C.948D.18【解析】选C.设等差数列{a n}的公差为d,由已知解得所以a100=-42+99×10=948.2.已知等差数列{a n}的公差为3,且a1+a3=8,则数列{a n}的前4项的和S4的值为( ) A.10B.16C.22D.35【解析】选C.因为等差数列{a n}的公差为3,且a1+a3=8,所以2a1+2×3=8,所以a1=1,所以S4=4×1+×3=22.3.(2019·某某高二检测)已知等差数列的前n项和S n,且S3=S5=15,则S7=() A.4B.7C.14D.【解析】选B.等差数列的前n项和为S n,且S3=S5=15,所以a4+a5=0,所以2a1+7d=0.再根据S3=3a1+3d=15,可得a1=7,d=-2,则S7=7a1+d=49+21×(-2)=7.4.(2019·某某高一检测)在等差数列{a n}中,若a3+a4+a5+a6+a7=45,则S9=() A.45B.162C.81D.【解析】选C.因为在等差数列{a n}中,a3+a4+a5+a6+a7=5a5=45,所以a5=9.所以S9==9a5=81.5.等差数列{a n}的前n项和为S n,若=,则下列结论中正确的是( )A.=2B.=C.=D.=【解析】选C.由已知S n=a n,S n-1=a n-1(n≥2),两式相减可得a n=a n-a n-1(n≥2),化简得=(n≥2),当n=3时,=.6.数列{a n}的前n项和S n=2n2+n(n∈N*),则a n=( )A.2n-1B.2n+1C.4n-1D.3n+2【解析】选C.因为数列{a n}的前n项和S n=2n2+n,所以当n≥2时,a n=S n-S n-1=2n2+n-[2(n-1)2+(n-1)]=4n-1,当n=1时,a1=S1=3,符合上式,所以综上a n=4n-1.二、填空题(每小题5分,共10分)7.设等差数列{a n}的前n项和为S n,S3=6,S4=12,则S6=________.【解析】方法一:设数列{a n}的首项为a1,公差为d,由S3=6,S4=12,得解得所以S6=6a1+15d=30.方法二:因为{a n}为等差数列,可设前n项和S n=An2+Bn,由S3=6,S4=12得解得即S n=n2-n,所以S6=36-6=30.答案:308.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S8=32,则a2+2a5+a6=__________.【解析】因为S8=32,所以=32.可得a4+a5=a1+a8=8,则a2+2a5+a6=2(a4+a5)=2×8=16.答案:16三、解答题(每小题10分,共20分)9.在各项为正的等差数列{a n}中,已知公差d=2,a n=11,S n=35,求a1和n.【解析】由题意得即解得或(舍去)故10.已知数列{a n}的前n项和为S n,a1=1,a n≠0,a n a n+1=λS n-1,其中λ为常数.(1)证明:a n+2-a n=λ.(2)是否存在λ,使得{a n}为等差数列?并说明理由.【解析】(1)由a n a n+1=λS n-1知,a n+1a n+2=λS n+1-1,两式相减得,a n+1(a n+2-a n)=λa n+1,又因为a n+1≠0,所以a n+2-a n=λ.(2)存在.由a1=1,a1a2=λa1-1,得a2=λ-1,由(1)知,a3=λ+1.令2a2=a1+a3,解得λ=4.所以a n+2-a n=4,由此可得,{a2n-1}是首项为1,公差为4的等差数列,a2n-1=1+(n-1)·4=4n-3; {a2n}是首项为3,公差为4的等差数列,a2n=3+(n-1)·4=4n-1.所以a n=2n-1,a n+1-a n=2.因此存在λ=4,使得{a n}为等差数列.(45分钟75分)一、选择题(每小题5分,共25分)1.已知等差数列{1-3n},则公差d等于( )A.1B.3C.-3D.n【解析】选C.因为a n=1-3n,所以a1=-2,a2=-5,所以d=a2-a1=-3.2.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若S17=255,a10=20,则数列{a n}的公差为( ) A.3B.4C.5D.6【解析】选C.根据等差数列的求和公式,可得S17=×17=17a9=255,可得a9=15,又a10=20,所以d=a10-a9=20-15=5.3.等差数列中,S n是前n项和,若a3+a8=5,S9=45,则S11=( )A.0B.10C.20D.25【解析】选A.设等差数列的首项为a1,公差为d,因为,所以,即,解得,则S11=25×11-×5=0.故选A.4.已知等差数列{a n}中,a2=6,a5=15,若b n=a2n,则数列{b n}的前5项和等于( ) A.30B.45C.90D.186【解析】选C.因为所以故所以a n=a1+(n-1)d=3n,故b n=a2n=6n,则因此{b n}的前5项和为S5=5×6+×6=90.5.(2019·定州高一检测)记等差数列{a n}的前n项和为S n,若a5=3,S13=91,则S11=( ) A.36B.72C.55D.110【解析】选C.因为S13==13a7=91,所以a7=7,因为a5=3,所以a5+a7=10,因为a1+a11=a5+a7=10,所以S11==55.二、填空题(每小题5分,共20分)6.(2019·全国卷Ⅲ)记S n为等差数列{a n}的前n项和,a1≠0,a2=3a1,则=________.【解析】设该等差数列的公差为d,因为a2=3a1,所以a1+d=3a1,故d=2a1(a1≠0,d≠0),所以====4.答案:47.若数列{a n}的前n项和S n=n2-8n,n=1,2,3,…,则满足a n>0的n的最小值为________.【解析】(1)当n=1时,a1=S1=12-8=-7.(2)当n>1时,由S n=n2-8n得:S n-1=(n-1)2-8(n-1)=n2-10n+9,两式相减,得:a n=2n-9,n=1也符合,由a n=2n-9>0,得:n>4.5,所以,满足a n>0的n的最小值为5.答案:58.已知数列{a n}的前n项和S n=n2-2n+3,则a n=________.【解析】当n=1时,a1=S1=2,当n≥2,a n=S n-S n-1=n2-2n-(n-1)2+2(n-1)=2n-3,故a n=答案:9.我国古代,9是数字之极,代表尊贵之意,所以中国古代皇家建筑中包含许多与9相关的设计.例如,天坛圆丘的地面由扇环形的石板铺成(如图所示),最高一层是一块天心石,围绕它的第一圈有9块石板,从第二圈开始,每一圈比前一圈多9块,共有9圈,则前9圈的石板总数是________.【解析】因为最高一层的中心是一块天心石,围绕它的第一圈有9块石板,从第二圈开始,每一圈比前一圈多9块,共有9圈,则每圈的石板数构成一个以9为首项,以9为公差的等差数列,所以a n=9n,当n=9时,第9圈共有81块石板,所以前9圈的石板总数S9=(9+81)=405.答案:405三、解答题(每小题10分,共30分)10.等差数列{a n}的前n项和记为S n,已知a10=30,a20=50.(1)求通项a n.(2)令S n=242,求n.【解析】(1)由a n=a1+(n-1)d,a10=30,a20=50,得方程组解得所以a n=2n+10.(2)由S n=na1+·d,S n=242,得方程12n+×2=242,解得n=11或n=-22(舍去),即n=11.11.设a1,d为实数,首项为a1,公差为d的等差数列{a n}的前n项和为S n,满足S5S6+15=0.(1)若S5=5,求S6及a1.(2)求d的取值X围.【解析】(1)由题意知S6=-=-3,a6=S6-S5=-8,所以解得a1=7. 综上,S6=-3,a1=7.(2)因为S5S6+15=0,所以(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0,即2+9da1+10d2+1=0,所以(4a1+9d)2=d2-8,所以d2≥8.故d的取值X围为d≤-2或d≥2.12.(2017·某某高考)对于给定的正整数k,若数列{a n}满足a n-k+a n-k+1+…+a n-1+a n+1+…+a n+k-1+a n+k=2ka n对任意正整数n(n>k)总成立,则称数列{a n}是“P(k)数列”.(1)证明:等差数列{a n}是“P(3)数列”.(2)若数列{a n}既是“P(2)数列”,又是“P(3)数列”,证明:{a n}是等差数列.【证明】(1)因为是等差数列,设其公差为d,则a n=a1+(n-1)d,从而,当n≥4时,a n-k+a n+k=a1+(n-k-1)d+a1+(n+k-1)d=2a1+2(n-1)d=2a n,k=1,2,3,所以a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n,因此等差数列是“P数列”.(2)数列既是“P数列”,又是“P数列”,因此,当n≥3时,a n-2+a n-1+a n+1+a n+2=4a n,①当n≥4时,a n-3+a n-2+a n-1+a n+1+a n+2+a n+3=6a n.②由①知,a n-3+a n-2=4a n-1-(a n+a n+1),③a n+2+a n+3=4a n+1-(a n-1+a n),④将③④代入②,得a n-1+a n+1=2a n,其中n≥4,所以a3,a4,a5,…是等差数列,设其公差为d′.在①中,取n=4,则a2+a3+a5+a6=4a4,所以a2+a3+a3+2d′+a3+3d′=4(a3+d′),即a2=a3-d′,在①中,取n=3,则a1+a2+a4+a5=4a3,因为a3=a2+d′,所以a1+a2+a2+2d′+a2+3d′=4(a2+d′), 即a1=a2-d′,所以数列{a n}是等差数列.。
高二数学等差数列的前n项和2(新编201911)
与公差分别是什么?
练习:
已知数列{an}的前n项和为
Sn
1 4
n2
2 3
n
3,
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{an}的前n项 和为Sn＝pn2＋qn＋r，其中p、q、r为常 数，且p≠0，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?
2.3 等差数列的 前n项和 (二)
主讲老师：
复习引入
等差数列的前n项和公式：
复习引入
等差数列的前n项和公式：
Sn
n(a1 2
an )
复习引入
等差数列的前n项和公式：
Sn
n(a1 2
an )
n(n 1)d
Sn na1
2
；pe融资
探究:
一般地，如果一个数列{an}的前n项 和为Sn＝pn2＋qn＋r，其中p、q、r为常 数，且p≠0，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?
这个数列一定是等差数列. 首项a1＝p＋q 公差d＝2p
结论:
n(n 1)d
Sn na1
2
可化成
Sn
d 2
n2
；vc融资
；投资基金
；
雷次宗《豫章记》一卷 郭璞注《山海经》二十三卷 王琰《宋春秋》二十卷 《武德律》十二卷 《晋建武以来故事》三卷 《先儒传》五卷 王涯《唐循资格》五卷 杜预《刑法律本》二十一卷 圈称《陈留风俗传》三卷 崔日用《姓苑略》一卷 薛图存《河南记》一卷 又《薛常侍传》二卷 尚书右丞段宝玄 《诸葛传》五卷 段龟龙《凉记》十卷 杨佺期《洛城图》一卷 总七家 沈约《梁
高中数学 2.2.3等差数列的前n项和(二)课时作业 苏教版必修5
2.2.3 等差数列的前n 项和(二)课时目标 1.熟练掌握等差数列前n 项和的性质，并能灵活运用.2.掌握等差数列前n 项和的最值问题.3.理解a n 与S n 的关系，能根据S n 求a n .1．前n 项和S n 与a n 之间的关系对任意数列{a n }，S n 是前n 项和，S n 与a n 的关系可以表示为a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧n ＝1，n ≥2.2．等差数列前n 项和公式S n ＝____________＝______________. 3．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________值，使S n 取到最值的n 可由不等式组__________确定； 当a 1<0，d >0时，S n 有最________值，使S n 取到最值的n 可由不等式组__________确定． (2)因为S n ＝d2n 2＋⎝⎛⎭⎪⎫a 1－d 2n ，若d ≠0，则从二次函数的角度看：当d >0时，S n 有最______值；当d <0时，S n 有最______值；且n 取最接近对称轴的自然数时，S n 取到最值． 一个有用的结论：若S n ＝an 2＋bn ，则数列{a n }是等差数列．反之亦然．一、填空题1．数列{a n }的前n 项和为S n ，且S n ＝n 2－n ，(n ∈N *)，则通项a n ＝________.2．数列{a n }为等差数列，它的前n 项和为S n ，若S n ＝(n ＋1)2＋λ，则λ的值是________．3．已知数列{a n }的前n 项和S n ＝n 2－9n ，第k 项满足5<a k <8，则k 为________．4．设S n 是等差数列{a n }的前n 项和，若S 3S 6＝13，则S 6S 12＝________.5．设S n 是等差数列{a n }的前n 项和，若a 5a 3＝59，则S 9S 5＝________.6．在等差数列{a n }中，已知前三项和为15，最后三项和为78，所有项和为155，则项数n ＝________.7．等差数列{a n }中，a 1<0，S 9＝S 12，该数列在n ＝k 时，前n 项和S n 取到最小值，则k 的值是________．8．一个凸n 边形的各内角度数成等差数列，其最小角为120°，公差为5°，则凸n 边形的边数是________． 9．一个等差数列的前10项之和为100，前100项之和为10，则前110项之和是________． 10．设{a n }是等差数列，S n 是其前n 项和，且S 5<S 6，S 6＝S 7>S 8，则下列结论正确的是________(只填序号)． ①d <0；②a 7＝0；③S 9>S 5； ④S 6与S 7均为S n 的最大值二、解答题11．设等差数列{a n }满足a 3＝5，a 10＝－9. (1)求{a n }的通项公式；(2)求{a n }的前n 项和S n 及使得S n 最大的序号n 的值．12．已知等差数列{a n }中，记S n 是它的前n 项和，若S 2＝16，S 4＝24，求数列{|a n |}的前n 项和T n .能力提升13．数列{a n }的前n 项和S n ＝3n －2n 2 (n ∈N *)，则当n ≥2时，S n 、na 1、na n 从大到小的顺序是________．14．设等差数列{a n }的前n 项和为S n ，已知a 3＝12，且S 12>0，S 13<0. (1)求公差d 的范围；(2)问前几项的和最大，并说明理由．1．公式a n ＝S n －S n －1并非对所有的n ∈N *都成立，而只对n ≥2的正整数才成立．由S n 求通项公式a n ＝f (n )时，要分n ＝1和n ≥2两种情况分别计算，然后验证两种情况可否用统一解析式表示，若不能，则用分段函数的形式表示． 2．求等差数列前n 项和的最值(1)二次函数法：用求二次函数的最值方法来求其前n 项和的最值，但要注意n ∈N *，结合二次函数图象的对称性来确定n 的值，更加直观．(2)通项法：当a 1>0，d <0，⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0，a n ＋1≤0时，S n 取得最大值；当a 1<0，d >0，⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0，a n ＋1≥0时，S n 取得最小值．3．求等差数列{a n }前n 项的绝对值之和，关键是找到数列{a n }的正负项的分界点．2．2.3 等差数列的前n 项和(二)答案知识梳理1．S 1 S n －S n －1 2.n a 1＋a n2 na 1＋n n －12d3．(1)大 ⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0a n ＋1≤0小 ⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0a n ＋1≥0(2)小 大作业设计1．2n －2 2．－1解析 等差数列前n 项和S n 的形式为：S n ＝an 2＋bn ，∴λ＝－1. 3．8解析 由a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧S 1， n ＝1S n－S n －1， n ≥2，∴a n ＝2n －10.由5<2k －10<8，得7.5<k <9，∴k ＝8. 4.310解析 方法一 S 3S 6＝3a 1＋3d 6a 1＋15d ＝13⇒a 1＝2d ，S 6S 12＝6a 1＋15d 12a 1＋66d ＝12d ＋15d 24d ＋66d ＝310.方法二 由S 3S 6＝13，得S 6＝3S 3.S 3，S 6－S 3，S 9－S 6，S 12－S 9仍然是等差数列，公差为(S 6－S 3)－S 3＝S 3，从而S 9－S 6＝S 3＋2S 3＝3S 3⇒S 9＝6S 3，S 12－S 9＝S 3＋3S 3＝4S 3⇒S 12＝10S 3，所以S 6S 12＝310.5．1解析 由等差数列的性质，a 5a 3＝2a 52a 3＝a 1＋a 9a 1＋a 5＝59，∴S 9S 5＝92a 1＋a 952a 1＋a 5＝95×59＝1.6．10解析 由已知，a 1＋a 2＋a 3＝15，a n ＋a n －1＋a n －2＝78，两式相加，得(a 1＋a n )＋(a 2＋a n －1)＋(a 3＋a n －2)＝93，即a 1＋a n ＝31.由S n ＝n a 1＋a n 2＝31n2＝155，得n ＝10.7．10或11解析 方法一 由S 9＝S 12，得d ＝－110a 1，由⎩⎪⎨⎪⎧a n ＝a 1＋n －1d ≤0a n ＋1＝a 1＋nd ≥0，得⎩⎪⎨⎪⎧1－110n －1≥01－110n ≤0，解得10≤n ≤11.∴当n 为10或11时，S n 取最小值，∴该数列前10项或前11项的和最小．方法二 由S 9＝S 12，得d ＝－110a 1，由S n ＝na 1＋n n －12d ＝d 2n 2＋⎝⎛⎭⎪⎫a 1－d 2n ， 得S n ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫－120a 1·n 2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫2120a 1·n ＝－a 120⎝ ⎛⎭⎪⎫n －2122＋44180a 1 (a 1<0)，由二次函数性质可知n ＝212＝10.5时，S n 最小．但n ∈N *，故n ＝10或11时S n 取得最小值． 8．9解析 凸n 边形内角和为(n －2)×180°，所以120n ＋n n －12×5＝(n －2)×180，解得：n ＝9或n ＝16.当n ＝9时，最大内角为120°＋8×5°＝160°<180°；当n ＝16时，最大内角为120°＋15×5°＝195°>180°舍去． 所以凸n 边形的边数为9. 9．－110解析 方法一 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.方法二 数列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项的和10S 10＋10×92·D ＝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.方法三 ∵S 100－S 10＝a 11＋a 12＋…＋a 100＝90a 11＋a 1002＝90a 1＋a 1102.又S 100－S 10＝10－100＝－90， ∴a 1＋a 110＝－2.∴S 110＝110a 1＋a 1102＝－110.10．①②④解析 由S 5<S 6，得a 6＝S 6－S 5>0.又S 6＝S 7⇒a 7＝0，所以d <0.故①②正确． 由S 7>S 8⇒a 8<0，因此，S 9－S 5＝a 6＋a 7＋a 8＋a 9＝2(a 7＋a 8)<0即S 9<S 5. 故③错误，④正确．11．解 (1)由a n ＝a 1＋(n －1)d 及a 3＝5，a 10＝－9得 ⎩⎪⎨⎪⎧ a 1＋2d ＝5，a 1＋9d ＝－9，可解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝9，d ＝－2， 所以数列{a n }的通项公式为a n ＝11－2n .(2)由(1)知，S n ＝na 1＋n n －12d ＝10n －n 2.因为S n ＝－(n －5)2＋25，所以当n ＝5时，S n 取得最大值．12．解 由S 2＝16，S 4＝24，得⎩⎪⎨⎪⎧2a 1＋2×12d ＝16，4a 1＋4×32d ＝24.即⎩⎪⎨⎪⎧2a 1＋d ＝16，2a 1＋3d ＝12. 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1＝9，d ＝－2.所以等差数列{a n }的通项公式为a n ＝11－2n (n ∈N *)．(1)当n ≤5时，T n ＝|a 1|＋|a 2|＋…＋|a n |＝a 1＋a 2＋…＋a n ＝S n ＝－n 2＋10n .(2)当n ≥6时，T n ＝|a 1|＋|a 2|＋…＋|a n |＝a 1＋a 2＋…＋a 5－a 6－a 7－…－a n ＝2S 5－S n＝2×(－52＋10×5)－(－n 2＋10n )＝n 2－10n ＋50，故T n ＝⎩⎪⎨⎪⎧－n 2＋10n n ≤5，n 2－10n ＋50 n ≥6. 13．na 1>S n >na n解析 由a n ＝⎩⎪⎨⎪⎧S 1n ＝1S n －S n －1n ≥2，解得a n ＝5－4n .∴a 1＝5－4×1＝1，∴na 1＝n ，∴na n ＝5n －4n 2，∵na 1－S n ＝n －(3n －2n 2)＝2n 2－2n ＝2n (n －1)>0. S n －na n ＝3n －2n 2－(5n －4n 2)＝2n 2－2n >0. ∴na 1>S n >na n .14．解 (1)根据题意，有：⎩⎪⎨⎪⎧12a 1＋12×112d >0，13a 1＋13×122d <0，a 1＋2d ＝12，整理得：⎩⎪⎨⎪⎧2a 1＋11d >0，a 1＋6d <0，a 1＋2d ＝12.解之得：－247<d <－3.(2)∵d <0，∴a 1>a 2>a 3>…>a 12>a 13>…，而S 13＝13a 1＋a 132＝13a 7<0，∴a 7<0.又S 12＝12a 1＋a 122＝6(a 1＋a 12)＝6(a 6＋a 7)>0，∴a 6>0.∴数列{a n }的前6项和S 6最大．。
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2. 3《等差数列的前n 项和》作业（第二课时）
1.已知等差数列共有10项，其中奇数项之和15，偶数项之和为30，则其公差是（ ）
A.5
B.4
C. 3
D.2
2.在等差数列{}n a 中，若1264=+a a ,S n 是数列{}n a 的前n 项和，则9S 的值为 ( )
（A ）48 (B)54 (C)60 (D)66
3.设S n 是等差数列{}n a 的前n 项和，若
3163=S S ,则=126S S ( ) （A ）103 （B ） 31 （C ）8 （D ）9
1 4.已知数列}{n a 、}{n b 都是公差为1的等差数列，其首项分别为1a 、1b ，且511=+b a ，*11,N b a ∈．设n b n a c =（*N n ∈），则数列}{n c 的前10项和等于（ ）
A ．55
B ．70
C ．85
D ．100
5.设{}n a 是公差为正数的等差数列，若80,15321321==++a a a a a a ，，
则111213a a a ++= （ ）
A ． 120
B ． 105
C ． 90
D ．75
6. {}n a 是首项1a =1，公差为d =3的等差数列，如果n a =2005，则序号n 等于( ) （A ）667 （B ）668 （C ）669 （D ）670
7. 若等差数列{}n a 的前三项和93=S 且11=a ，则2a 等于（ ）
A ．3
B ．4
C ．5
D ．6
8. 等差数列{}n a 的前n 项和为n S 若＝则432,3,1S a a ==（ ） A ．12 B ．10 C ．8 D ．6
9．设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ，若39S =，636S =，则789a a a ++=（ ）
A ．63
B ．45
C ．36
D ．27
10. 等差数列{}n a 的公差是正数,且4,126473-=+-=a a a a ,求它的前20项的和.
11. 已知数列{}n a 为等差数列，前30项的和为50，前50项的和为30，求前80项的和。
12.在等差数列{}n a 中，已知36151252=+++a a a a ，求16S
13. 求从1到100中所有不被3及5整除的整数之和。
参考答案： 1、C 2、 B 3、A 4、C 5、 B 6、C 7、A 8、 C 9、B 10、18020=S
11、解：设Bn An S n +=2
⎩⎨⎧+=+=∴B A B A 502500303090050 解得⎪⎩
⎪⎨⎧=-=1549754B A n n S n 15497542+-=∴ 808015
4980754280-=⨯+⨯-=∴S 注：等差数列有如下性质：若()q p p S q S q p ≠==,则()q p S q p +-=+。
12、14416=S 13、解：能被3整除的数99,96,,9,6,3Λ，，共33项，()16832
9933333=+⨯=
T ； 能被5整除的数100,95,,15,10,5Λ，共20项，()10502
10052020=+⨯=P ； 即能被3整除又能被5整除的数90,75,60,45,30,15，共6项，()3152
901566=+⨯=Q ； 1到100所有整数之和()505021001100100=+⨯=S 故所求263231510501683505062033100=+--=+--=Q P T S S。