等差数列前n项和的最值问题的两个解法(20201005090556)
《等差数列的最值》解题方法
=2/9(n2-10n)
=2/9(n-5)2-50/9
所以n=5时前n项和最小,最小值为-50/9。
解法二:设该等差数列的公差为d。由S3=S7得
3×(-2)+(3×2/2)×d=7×(-2)+(7×6/2) ×d, 得d=4/9。 所以通项公式an=-2+(n-1)×4/9
例 1 已知等差数列{an}中,a1=-2, d=4/9。求前n项和的最值。
解:依求前n项 和的公式有 Sn=-2n+[n(n-1)/2]×4/9 =(2/9)n2-20/9×n =(2/9)×(n2-10n) =(2/9)(n-5)2-50/9
所以n=5时前n项和最小,最小值为-50/9。
小结:
练习: 1 在等差数列{an}中,a1+a2=91, a2+a3=85,求此数列的最值 及取得最值时的n. 2 在首项是31,公差为-4的等差 数列中,与零最靠近的项是第 几项?
作业:
1 一个首项为a(a>0)的等差数列,前3项和
与前10项和相等,问此数列的前几项和
最大,并求出最大值。 2 设等差数列{an}的前n项和Sn,已知 a13=12,
3×(-2)+(3×2/2)×d=7×(-2)+(7×6/2) ×d,得d=4/9。所以通项公式an=-2+(n-1)×4/9
由首项及公差知:该数列为递增等差数列。
解法四:设该等差数列的公差为d。由S3=S7得
3×(-2)+(3×2/2)×d=7×(-2)+(7×6/2) ×d,得d=4/9。所以通项公式an=-2+(n-1)×4/9
等差数列的最值问题
解析(1)设数列{ }的公差为d,则由2009 = 0得20091 +
= 0,
2
1
2009−
即1 + 1004 = 0,则 = −
1 ,所以1 + =
1 ,所以 = (1 +
1004
1004
2
2009−
) = ⋅
1 = 1 ⋅ (2009 − 2 ).因为1 < 0, ∈ ∗ ,所以当 = 1004或
由 S5=S12 得 5a1+10d=12a1+66d,
d=- a1<0.
8
1
- a1
n(n-1)
n(n-1)
1
则 Sn = na1 +
d = na1 +
· 8 = - a1(n2 - 17n) = -
16
2
2
17
n-
1
2 289
a1
2 +
a1,因为 a1>0,n∈N*,所以当 n=8 或 9 时,Sn 有最大值.
2
1004
2008
1005
= 1005时, 取得最小值,最小值为
1 .
2
1005−
1
1005−
2
(2)由(1)得 =
1 . 由 ≤ , 得
(2009 − ) ≤
1 .
1004
2008
1004
因为 1 < 0, 所以 2 − 2011 + 2010 ≤ 0, 即 ( − 1)( − 2010) ≤ 0 ,解得 1 ≤
≤ 2010 .故所求 的取值集合为 {|1 ≤ ≤ 2010, ∈ ∗ } .
等差数列前n项求和公式方法
等差数列前n项求和公式方法等差数列是数学中常见的一种数列。
其中,首项为a₁,公差为d,第n项为aₙ。
要求等差数列前n项求和的公式,可以通过以下几种方法来推导。
一、首项与末项求和法首项与末项求和法是最常见的一种方法。
设首项为a₁,末项为aₙ,则数列的项数为n。
1.求首项与末项首项a₁为数列的第一项,末项aₙ为数列的第n项。
可以根据等差数列的通项公式推导得到,通项公式为:aₙ=a₁+(n-1)d其中,d表示公差。
2.求和公式根据等差数列的性质,首项与末项之和等于各项的平均数乘以项数,可以得到求和公式:Sₙ=(a₁+aₙ)×n/2其中,Sₙ表示前n项的和。
二、差法差法是一种较为简便的求和公式推导方法。
1.分析数列设首项为a₁,公差为d。
2.推导公式将数列分为两组,一组从首项开始,另一组从末项开始。
则两组数列的和相等,可以得到以下等式:(a₁+aₙ)×n/2=(a₁+aₙ)×(n/2)+(a₁+aₙ)×(n/2)化简可得:(a₁+aₙ)×n/2=(a₁×n+aₙ×n)/2再次化简可得:(a₁+aₙ)×n=a₁×n+aₙ×n进一步化简可得:Sₙ=(a₁+aₙ)×(n/2)其中,Sₙ表示前n项的和。
三、差分法差分法是另一种可以用于推导等差数列前n项求和公式的方法。
1.分析数列设首项为a₁,公差为d。
2.构造数列构造一个新数列b₁、b₂、b₃、..,其中,b₁为a₁,b₂为a₁+(a₁+d),b₃为a₁+(a₁+d)+(a₁+2d),以此类推。
3.求和求这个新数列的和S₁,其中S₁=b₁+b₂+b₃+...+bₙ。
4.推导公式可以得到以下等式:S₁=b₁+b₂+b₃+...+bₙ=(n/2)×(2a₁+(n-1)d)将b₁展开,可以得到:S₁ = (n / 2) × (2a₁ + (n - 1)d) = (n / 2) × (2a₁ + (n - 1)d) = (n / 2) × (a₁ + a₁ + nd - d)再次化简可得:S₁ = (n / 2) × (a₁ + a₁ + nd - d) = (n / 2) × (a₁ + aₙ)其中,Sₙ表示前n项的和。
等差数列前n项和的最值问题(精品文档)
等差数列前n 项和的最值问题问题引入:已知数列{},n a 的前n 项和212n S n n =+,求这个数列的通项公式.数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是什么? 解:当n>1时:1122n n n a s s n -=-==-当n=1时:211131122a s ==+⨯= 综上:122na n =-,其中:132a =,2d =探究1:一般地,如果一个数列{}n a 的前n 项和为:2,ns 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,它的首项和公差分别是什么?结论:当r=0时为等差,当r ≠0时不是一、 应用二次函数图象求解最值 例1:等差数列{}n a 中, 1490,a S S >=,则n 的取值为多少时?n S 最大分析:等差数列的前n 项和n S 是关于n 的二次函数,因此可从二次函数的图象的角度来求解。
解析:由条件1490,a S S >=可知,d<0,且211(1)()222n n n d dS na d n a n -=+=+-, 其图象是开口向下的抛物线,所以在对称轴处取得最大值,且对称轴为496.52n +==,而n N *∈,且6.5介于6与7的中点,从而6n =或7n =时n S 最大。
1.已知等差数列{n a }中1a =13且3S =11S ,那么n 取何值时,n S 取最大值.解析:设公差为d ,由3S =11S 得:3×13+3×2d/2=11×13+11×10d/2 d= -2,n a =13-2(n-1), n a =15-2n,由⎩⎨⎧≤≥+0a 0a 1n n 即⎩⎨⎧≤+-≥-0)1n (2150n 215得:6.5≤n ≤7.5,所以n=7时,n S 取最大值.2.已知a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,若S 10=0,求数列a n 前 5 项和取得最大值.结合二次函数的图象,得到二次函数图象的开口向下,根据图象关于对称轴对称的特点,得到函数在对称轴处取到最大值,,注意对称轴对应的自变量应该是整数或离对称轴最近的整数.a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,S 10=0,根据二次函数的图象特点得到图象开口向下,且在n=错误!未找到引用源。
等差数列前n项和的最值问题精编版
等差数列前n 项和的最值问题问题引入:已知数列{},n a 的前n 项和212n S n n =+,求这个数列的通项公式.数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是什么?解:当n>1时:1122n n n a s s n -=-==-L 当n=1时:211131122a s ==+⨯= 综上:122na n =-,其中:132a =,2d =探究1:一般地,如果一个数列{}n a 的前n 项和为:2,ns 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,它的首项和公差分别是什么?结论:当r=0时为等差,当r ≠0时不是一、 应用二次函数图象求解最值 例1:等差数列{}n a 中, 1490,a S S >=,则n 的取值为多少时?n S 最大分析:等差数列的前n 项和n S 是关于n 的二次函数,因此可从二次函数的图象的角度来求解。
解析:由条件1490,a S S >=可知,d<0,且211(1)()222n n n d dS na d n a n -=+=+-, 其图象是开口向下的抛物线,所以在对称轴处取得最大值,且对称轴为496.52n +==,而n N *∈,且6.5介于6与7的中点,从而6n =或7n =时n S 最大。
1.已知等差数列{n a }中1a =13且3S =11S ,那么n 取何值时,n S 取最大值.解析:设公差为d ,由3S =11S 得:3×13+3×2d/2=11×13+11×10d/2 d= -2, n a =13-2(n-1), n a =15-2n,由⎩⎨⎧≤≥+0a 0a 1n n 即⎩⎨⎧≤+-≥-0)1n (2150n 215得:6.5≤n ≤7.5,所以n=7时,n S 取最大值.2.已知a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,若S 10=0,求数列a n 前 5 项和取得最大值.结合二次函数的图象,得到二次函数图象的开口向下,根据图象关于对称轴对称的特点,得到函数在对称轴处取到最大值,,注意对称轴对应的自变量应该是整数或离对称轴最近的整数.a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,S 10=0,根据二次函数的图象特点得到图象开口向下,且在n=错误!未找到引用源。
求等差数列前n项和的最值问题的两种常用解法
求等差数列前n 项和的最值问题的两种常用解法【必备方法】1.函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式bn an S n +=2,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解,一定注意n 是正整数。
2.邻项变号法:①0,01<>d a 时,满足⎩⎨⎧≤≥+001n n a a 的项数m 使得n S 取得最大值为m S ; ②当0,01><d a 时,满足⎩⎨⎧≥≤+001n n a a 的项数m 使得n S 取得最小值为m S . 【典例示范】例1、等差数列}{n a 前n 项和为n S ,已知1131,13S S a ==,当n S 最大时,n 的值是( )(A)5 (B)6 (C)7 (D)8解:方法一:由113S S =得01154=+++a a a ,根据等差数列性质可得087=+a a ,根据首项等于13可推知这个数列递减,从而得到0,087<>a a ,故n=7 时,n S 最大.方法二:由113S S =可得d a d a 55113311+=+,把131=a 代入得2-=d ,故n n n n n S n 14)1(132+-=--=,根据二次函数性质,当n=7时,n S 最大. 方法三:根据131=a ,113S S =,知这个数列的公差不等于零.由于113S S =说明这个数列的和先是单调递增的然后又单调递减.根据公差不为零的等差数列的前n 项和是关于n 的二次函数,以及二次函数图象的对称性,当113S S =时,只有72113=+=n 时,n S 取得最大值. 答案:C练习:1.已知在等差数列}{n a 中,311=a ,n S 是它的前n 项的和,2210S S =.(1)求n S ;(2)这个数列前多少项的和最大,并求出这个最大值. 解析:(1)∵102110a a a S ++= ,222122a a a S ++= ,又2210S S =, ∴0221211=++a a a ,则031212211=+=+d a a a ,又311=a ,2-=∴d ,∴21322)1(n n d n n na S n -=-+=。
等差数列前n项和的最值问题
等差数列前n项和的最值问题数列(二)一、数列的最大与最小项和最值问题1.直接求函数)(n f a n =的最大值或最小值,根据)(n f 的类型,并作出相应的变换,运用配方、重要不等式性质或根据)(n f 本身的性质求出)(n f 的最值。
2.研究数列)(n f a n =的正数与负数项的情况,这是求数列}{n a 的前n 项和n S 的最大值或最小值的一种重要方法.二、数列的求和1.拆项求和法:将一个数列拆成若干个简单数列(如等差数列、等比数列、常数数列等等),然后分别求和. 2.并项求和法:将数列的相邻的两项(或若干项)并成一项(或一组)得到一个新的且更容易求和的数列. 3.裂项求和法:将数列的每一项拆(裂开)成两项之差,使得正负项能互相抵消,剩下首尾若干项. 4.错位求和法:将一个数列的每一项都作相同的变换,然后将得到的新数列错动一个位置与原数列的各项相减,这是仿照推导等比数列前n 项和公式的方法. 三、数列其他知识 1.(1) {}{}成等比数列成等差数列na n ba ?{}2n n n a a a n b S A n B n ?=+?=+成等差数列(2){}{}成等比数列成等比数列kn n a a ? {}{}成等差数列成等比数列n ba n a a n log>2.递推数列:(1)能根据递推公式写出数列的前n 项(2)由n n n n S a a S f ,,0),(求= 解题思路:利用)2(,1≥-=-n S S a n n n 变化(1)已知0),(11=--n n a S f (2)已知0),(1=--n n n S S S f 四、例题解析例1(1)已知n a =,则 n S =___________。
(2)从盛满a 升酒精的容器里倒出b 升,然后再用水加满,再倒出b 升,再用水加满;这样倒了n 次,则容器中有纯酒精_________升。
(3)3571013{}3224n a a a a a a ++++=在等差数列中,()(),则此数列的前13项之和等于_______。
等差数列前n项和最值问题
等差数列前n项和最值问题Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT等差数列前n 项和的最值问题问题引入:已知数列{},n a 的前n 项和212n S n n =+,求这个数列的通项公式.数列是等差数列吗如果是,它的首项与公差分别是什么 解:当n>1时:1122n n n a s s n -=-==-当n=1时:211131122a s ==+⨯= 综上:122na n =-,其中:132a =,2d = 探究1:一般地,如果一个数列{}n a 的前n 项和为:2,n s pn qn r =++≠0,那么这个数列一定是等差数列吗如果是,它的首项和公差分别是什么结论:当r=0时为等差,当r ≠0时不是一、 应用二次函数图象求解最值 例1:等差数列{}n a 中, 1490,a S S >=,则n 的取值为多少时n S 最大分析:等差数列的前n 项和n S 是关于n 的二次函数,因此可从二次函数的图象的角度来求解。
解析:由条件1490,a S S >=可知,d<0,且211(1)()222n n n d dS na d n a n -=+=+-, 其图象是开口向下的抛物线,所以在对称轴处取得最大值,且对称轴为496.52n +==,而n N *∈,且介于6与7的中点,从而6n =或7n =时n S 最大。
1.已知等差数列{n a }中1a =13且3S =11S ,那么n 取何值时,n S 取最大值.解析:设公差为d ,由3S =11S 得:3×13+3×2d/2=11×13+11×10d/2 d= -2, n a =13-2(n-1), n a =15-2n,由⎩⎨⎧≤≥+0a 0a 1n n 即⎩⎨⎧≤+-≥-0)1n (2150n 215得:≤n ≤,所以n=7时,n S 取最大值.2.已知a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,若S 10=0,求数列a n 前 5 项和取得最大值.结合二次函数的图象,得到二次函数图象的开口向下,根据图象关于对称轴对称的特点,得到函数在对称轴处取到最大值,,注意对称轴对应的自变量应该是整数或离对称轴最近的整数.a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,S 10=0,根据二次函数的图象特点得到图象开口向下,且在n==5时,数列a n 前5项和取得最大值.二、转化为求二次函数求最值例2、在等差数列{n a }中, 4a =-14, 公差d =3, 求数列{n a }的前n 项和n S 的最小值 分析:利用条件转化为二次函数,通过配方写成顶点式易求解。
微课课件等差数列前n项和的最值问题
等差数列前n项和的最值问题
复习顾
等差数列的前n项和公式:
Sn na1 n(n 1)d 2
Sn An2 Bn
d 2 d n (a1 )n 2 2
Sn 当 A 0(即 d 0 )时,
是关于n的二次函数(常 数项为0)
5 40 解法二:由题知,an a1 (n 1)d n , an 1 5 n 5. 7 7 7 40 5 an 0 n 0 n 8 由 也就是说,a8 0, a9 7 7 可得 a 0, n 1 5 n 7.
①、a1 0, d 0, {an }单调递减,Sn有最大值。
an 0 由 求出n的值. an 1 0
Sn有最小值。 ②、a1 0, d 0, {an }单调递增,
an 0 由 求出n的值. an 1 0
小结归纳:
3、a1 0, d 0,{an }单调递增,Sn有最小值为a1.
n 5 0, 7
0.
因此,和是从第9项开始减少的.而第8项为0对和的大小
不产生影响.因此,前7项或前8项和最大.
小结归纳:
等差数列前n项和的最值问题方法总结:
1、利用Sn:Sn
d 2 d n (a1 )n, 转化为二次函数最值问题; 2 2
2、利用an:借助通项公式an的正负情况研究Sn的变化情况.
设
d d A , B a1 2 2
结论: 非“常数列”的等差数列的前n项和公式是关 于n的二次函数,且没有常数项。
典例剖析 2 4 例:已知等差数列 5, 4 ,3 ,L 的前n项和 Sn , 7 7
等差数列sn最大值问题
等差数列sn最大值问题
等差数列的前n项和公式为:Sn = n/2 * (a1 + an)。
其中 a1
是首项, an 是第n项。
如果等差数列的公差不为0,那么等差数列的最大项就是第n项。
所以要想得到等差数列的最大值就是 an = a1 + (n-
1)d(其中d为公差)
如果要得到等差数列的最大前n项和,可以用 Sn = n/2 * (a1 + an) 来计算。
例如,等差数列 a1 = 2, d = 3, n = 6,那么 an = 2 + (6-1)3 =
2+15=17。
等差数列的最大前6项和就是 Sn = 6/2 * (2+17) = 619 = 114
总结:等差数列的前n项和最大值就是n/2 * (a1+an) 其中 an = a1 + (n-1)d 为第n项,a1为首
续, d为公差。
需要注意的是,在求等差数列的最大值时,如果d为负数,则最大值就是第一项,而不是最后一项。
因此,在求等差数列的最大值时,需要注意公差的正负。
如果等差数列的公差为0,那么所有项的值都相等,最大值就是第一项的值,并且前n项和就是n*a1.
总之,等差数列的最大值问题主要是要根据题目中的公差来考虑,而前n项和的最大
值问题可以使用等差数列前n项和的公式 n/2 * (a1 + an)
来求解,其中 an = a1 + (n-1)d , a1 为首项,d
为公差。
需要注意的是如果d为负数,则最大值就是第一项而不是最后一项,如果d为0,所有项都相等。
等差数列前n项和最值的求法_唐辉
由方程an=0得 -2+(n-1)4/9=0
解得n=5.5 取 n=5 根据数列递增性可知a1,a2, a3,a4,a5均为负数,从第 六项起以后各项均为正数,因此前五项的和最小。 代入求和公式Sn=5×(-2)+[5×(5-1)/2]×4/9=-50/9
解法三:设该等差数列的公差为d。由S3=S7得
由首项及公差知:该数列为递增等差数列。 欲使前n项和最小必须前n项和都是由负数和零相加得到,
从第n+1项起以后各项均为零或正数,即 an≤0 -2+(n-1)×4/9 ≤0 即 an+1≥0 -2+(n+1-1)×4/9≥0 4/9≥0
解法四:设该等差数列的公差为d。由S3=S7得 3×(-2)+(3×2/2)×d=7×(-2)+(7×6/2) ×d,得d=4/9。所以通项公式an=-2+(n-1)×4/9
3×(-2)+(3×2/2)×d=7×(-2)+(7×6/2) ×d, 得d=4/9。
由首项及公Байду номын сангаас知:该数列为递增等差数列。 等差数列前n项和Sn 是n的二次函数,而S3=S7
正说明二次函数是以n=(3+7)/2为对称轴,
且二次函数开口向上,所以当n =5时Sn有最小值。
将n =5 代入前n项和公式,有
由首项及公差知:该数列为递增等差数列。 欲使前n项和最小必须前n项和都是由负数和零相加得到,
从第n+1项起以后各项均为零或正数,即 an≤0 -2+(n-1)×4/9 ≤0 即 an+1≥0 -2+(n+1-1)×4/9≥0 解得 4.5≤n ≤5 .5 所以n=5 即前5项的和最小,将 n =5 代入前n项和公式,
等差数列前n项和的最值问题的两个解法
等差数列前n 项和的最值问题的两个解法求等差数列前n 项和最值的两种方法:n S 1.函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式,bn an S n +=2通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解,一定注意n 是正整数。
2.邻项变号法: ①时,满足的项数m 使得取得最大值为0,01<>d a ⎩⎨⎧≤≥+001n n a a n S mS ;②当时,满足的项数m 使得取得最小值为0,01><d a ⎩⎨⎧≥≤+001n n a a n S .m S 例1、等差数列前n 项和为,已知,当最大}{n a n S 1131,13S S a ==n S 时,n 的值是( )(A)5(B)6(C)7(D)8解:选C.方法一:由得,113S S =01154=+++a a a 根据等差数列性质可得, 087=+a a 根据首项等于13可推知这个数列递减,从而得到,故n=7 时,最大.0,087<>a a n S 方法二:由可得,把代入得113S S =d a d a 55113311+=+131=a 2-=d,故,根据二次函数性质,当n=7时,n n n n n S n 14)1(132+-=--=最大.n S 方法三:根据,,知这个数列的公差不等于零.由于131=a 113S S =说明这个数列的和先是单调递增的然后又单调递减.根据113S S =公差不为零的等差数列的前n 项和是关于n 的二次函数,以及二次函数图象的对称性,当时,只有时,取得最大值.113S S =72113=+=n n S 练习:1.已知在等差数列中,,是它的前n 项的和,}{n a 311=a n S 2210S S =.(1)求; (2)这个数列前多少项的和最大,并求出这n S 个最大值.解析:(1)∵,,又,102110a a a S ++= 222122a a a S ++= 2210S S =∴,则,又,0221211=++a a a 031212211=+=+d a a a 311=a ,∴。
计算等差数列的前n项与前n项和
计算等差数列的前n项与前n项和对于计算等差数列的前n项和以及前n项的问题,我们可以运用等差数列的性质和公式来解决。
下面将详细介绍计算等差数列前n项和和前n项的方法。
一、计算等差数列的前n项和假设等差数列的首项为a,公差为d,第n项为an(其中n≥1),那么可以使用以下公式来计算等差数列的前n项和Sn:Sn = (a + an) * n / 2这个公式的推导可以通过以下步骤进行证明:1. 设前n项和为Sn,由等差数列的性质可知:Sn = a + (a + d) + (a + 2d) + ... + (a + (n-1)d)2. 我们可以将等差数列的前n项分为两组进行对称排列,如下所示:Sn = (a + an) + (a + d + a + (n-1)d) + ... + (a + (n-2)d + a + (n-1)d)3. 上述每一对括号中的两项相加均为an,共有n对。
所以:Sn = n * (a + an) / 2二、计算等差数列的前n项要计算等差数列的前n项,我们可以利用等差数列的性质和公式来进行求解。
假设等差数列的首项为a,公差为d,我们可以使用以下公式来计算第n项an:an = a + (n-1)d利用这个公式,我们可以逐项计算等差数列的前n项。
例如,对于等差数列的首项a=2,公差d=3,我们要计算前n项,可以根据上述公式通过不断增加n的值来计算前n项的数值。
三、综合例子假如我们要计算等差数列的首项a为2,公差d为3的前10项和以及前10项,我们可以按照如下步骤进行计算:1. 首先计算前10项和Sn:Sn = (2 + an) * 10 / 2其中an = a + (n-1)d = 2 + (10-1) * 3 = 2 + 27 = 29所以,Sn = (2 + 29) * 10 / 2 = 31 * 5 = 155因此,等差数列的前10项和为155。
2. 接下来,计算前10项的数值:a1 = 2a2 = a1 + d = 2 + 3 = 5a3 = a2 + d = 5 + 3 = 8以此类推,可以计算出等差数列的前10项。
等差数列前n项和的最值问题
当 , 时,n为使 成立的最大的自然数时, 最大,这是因为:当 时, ,即 递增;已知等差数列{an},a1>0,d<0,Sn存在最大值,
若am使Sn取得最大值,则am满足:成立的最大自然数n时, 最大
当 时, ,即 递减。类似地,当 , 时,若am使Sn取得最小值,则am满足:成立的最大自然数n时, 最小。
解:在等差数列{an}中,因为a1+a12>0,
所以a6+a7>0,又因为a1<0且a6a7<0,所以所以当Sn最小时的n为6
例题2:已知等差数列{an}的通项公式an=3n-20,当n取何值时,Sn取得最小值,并求此最小值.
我们分析数列为:
-17,-14,-11,-8,-5,-2,1,4,…
问题1:从数列中可以发现,数列在第几项时,Sn取得最小值?
问题2:使数列Sn取得最小值的项具备什么特征呢?
结论:若am使Sn取得最小值,则am满足:
解法一:若am使Sn取得最小值,则am满足:
即
解得≤n≤,因为n∈N*,所以n=6.
所以当n取6时,Sn取得最小值,最小值为-57.
解法二:Sn=n×(—17)+×3=n2-n,
其对称轴为n=,所以离对称轴最近的整数为6.
所以当n取6时,Sn取得最小值,最小值为-57.
练习:
1、已知等差数列 的通项为 ,则使得 最大的 的值是?
又 ,∴ 的前10项或前11项的和最小。
说明:此处虽说是用图像法,但不一定要画出图像,而是利用图像的性质去解题。
练习1:等差数列 中, , ,问此数列前多少项和最大?并求此最大值。
速解: 抛物线对称轴方程为 ,则可设 ,
由
等差数列前n项和的最值问题课件
2.3等差救列的前n项和的最值问题求等差数列前项和Sn的最值问题有两种方法:解法一:求出Sn,用配方法(结合图像)解法二:求出a。
,用单调性当d > 0H寸,Sn有最小值;当d < 0时,Sn有最大值.(1)若可<0,d>0,则数列的前面若干项a n <0, 所以将这些项相加即得Sn的最小值;<a2 <a3<•-<a n<0<a“日…)(2)若a】vO,dvO,则a】是Sn的最大值.(Q > > a2 > a3 > • • • > a n > a tl+} > ・・・)⑶若们> 0,d > 0,贝是Sn的最小值;(% <a2 <a3<•・•<0<a n+1<---)(4)若们>0,d<0,则数列的前面若干项a。
>0, 所以将这些项相加即得Sn的最大值;(q >a2 >角 >..・>4 2 0之%+1 >-.)1、已知等差数列角}的前〃项和为S〃,角=24, S17=S10 问数列{%}的前多少项之和最大,并求此最大值。
(氽3).89_瞰蚂«6I }-K 嘴甦展4(3———(会6)(导S g — H (v )x ^^ +寺的S奮(夸----斐。
"1規骥解法二:由勿]=24,S]7=S IO,得17x16 10x9 ,17x24 ----------- x d = 10x24 + --------- x d2 2解得d=_W13.皿=24 + (〃-l)x(-当=-当+ 丝主“13 13 13令{::岂,解得{成,即13<心14 故当〃=13或〃 =14时,S〃取得最大值,其值是168.等差数列{aj中,a1=255S17=S95问数列前多少r<项之和最大,并求此最大值.解法一:(% =25,[Su=S9.湄ir I7xl6 9x8得17a〔 + - d = 9a f + ------ d,2 2解得 d = -2.・•・ S n = 25n + "("T)(-2) = 一(n -13)2 +169.故前13项之和最大,且最大值%是169.解法二:由微=25-2(〃-1)20I an +i = 25 - 2w < 0% = 25,由[s ;=S9.得皿+ 解得 d= -2.5 = 212解法二:•:E N*.••当n = m,S n有最大值169.% = 25, 由{,得17虬+[517 = S9. 1解得 d = -2.17=‘9,/.a10+a11+---+a17=0...a10+a17=a11+ a16= …=&13相14=0.•.•31=25>05(1<0/.a13>0,a14<0.W6d = 9~122・・・S[3最大撮大值为169.课堂小结解法一:求出Sn,用配方法(结合图像) 解法二:求出a 「,用单调性求等差数列前项和Sn 的最值问题有两种方法: SII求等差数列前项和Sn的最值问题有两种方法:(1)求出S n=f(n),用配方法(结合图像)(2)求出an=g(n),用单调性当d > 0时,Sn有最小值;当d V 0时,Sn有最大值.(1)若可<0,d>0,则数列的前面若干项a。
等差数列的前n项和Sn的最值问题
等差数列的前n项和S的最值问题数列是一种特殊的函数,因此高考题中常常会出现研究数列的单调性、最值等问题.其例题:设等差数列{a n}的前n项和为S n,已知a3=24,S11=0.(1)求a n;(2)求数列{a n}的前n项和S n;(3)当n为何值时,S n最大,并求S n的最大值.变式1等差数列{a n}的前n项和为S n,且公差d<0,若S9=S23,则数列{a n}的前多少项的和最大?变式2等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且公差d<0,若S 10=S 23,则数列{a n }的前多少项的和最大?串讲1已知数列{a n }的通项公式a n =40-5n7,记T n =a n +a n +1+…+a n +6,当|T n |取最小值时,n 的值为多少?串讲2已知数列{a n }的通项公式a n =40-5n7,记T n =a n +a n +1+…+a n +5,当|T n |取最小值时,n 的值为多少?(2018·全国Ⅱ卷改编)记S n 为等差数列{a n }的前n 项和,已知a 1=-7,S 3=-15.求S n ,并求S n 的最小值.(2018·苏州第一学期期初调研)已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且a n -S n =n 2-16n +15(n ≥2,n ∈N *).若对任意的n ∈N *,总有S n ≤S k ,求正整数k 的值.答案:k =7.解法1因为a n -S n =n 2-16n +15(n ≥2,n ∈N *),所以⎩⎨⎧a 2-S 2=-13,a 3-S 3=-24,也即⎩⎨⎧a 1=13,a 1+a 2=24, 解得a 1=13,a 2=11,所以d =a 2-a 1=-2,故a n =-2n +15,5分令⎩⎨⎧a n ≥0,a n +1<0,得⎩⎨⎧-2n +15≥0,-2n +13<0,所以132<n ≤152,9分又n ∈N *,所以n =7,即数列{a n }的前7项和为S 7最大,所以k =7.14分解法2因为a n -S n =n 2-16n +15(n ≥2,n ∈N *),所以⎩⎨⎧a 2-S 2=13,a 3-S 3=-24,也即⎩⎨⎧a 1=13,a 1+a 2=24,解得a 1=13,a 2=11,7分所以d =a 2-a 1=-2,故a n =-2n +15,9分S n =13n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+14n =-(n -7)2+49,12分所以数列{a n }的前7项和为S 7最大,故k =7.14分说明:通过以上两种解法的比较,可以发现“解法1”采用了“邻项变号法”,解题思路、过程比较简洁方便,这是因为这种解法紧紧抓住了等差数列的项a n 对和S n 的影响规律,因而过程相对简洁精炼.例题答案:(1)a n =48-8n ;(2)S n =-4n 2+44n ;(3)n =5或6时,S n 最大,S n =120. 解析:(1)因为a 3=24,S 11=0.所以⎩⎪⎨⎪⎧a 1+2d =24,11a 1+11×102d =0, 解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=40,d =-8,所以a n =48-8n.(2)由(1)知,a 1=40,a n =48-8n ,所以S n =(a 1+a n )n 2=(40+48-8n )n 2=-4n 2+44n.(3)解法1:由(2)有,S n =-4n 2+44n =-4(n -112)2+121,故当n =5或n =6时,S n 最大,且S n 的最大值为120.解法2 :由a n =48-8n ,⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1<0,即⎩⎪⎨⎪⎧48-8n≥0,48-8(n +1)<0,得5<n≤6,又n∈N *,所以n =6,即该数列前5项都是正数,第6项为0,所以前5项和、前6项的和同为最大值,最大值为120.说明:等差数列的前n 项和S n 最值问题的研究有两种主要思路:其一,利用S n =an 2+bn 具有的二次函数的性质,结合单调性或抛物线图象来研究;其二,是利用“邻项变号法”研究,即由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≥0,a n +1<0,求得S n 取得最大值时n的条件,同样由⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1>0,求得S n 取得最小值时n 的条件.变式联想变式1 答案:16. 解析:由S 9=S 23,得a 10+a 11+…+a 23=0,即a 16+a 17=0,又因为d<0,所以a 16>0,a 17<0,所以,数列{a n }的前16项的和最大.变式2答案:16或17.解析:由S 10=S 23,得a 11+a 12+…+a 23=0,即a 17=0,又因为d<0,所以a 16>0,a 18<0,所以,数列{a n }的前16项或17的和最大.说明:上述两个“变式”题的不同之处在于,“变式1”中不含为0的项,因此前n 项和S n 取得最值时,n 的值只有一解,“变式2”中含有数值为0的项,因此前n 项和S n 取得最值时,n 的值有两解!请同学们仔细体会其中的差别.串讲激活串讲1答案:n =5. 解析:由a n =40-5n7,知{a n }递减且a 8=0,又T n =a n +a n +1+…+a n +6=7a n +3,考虑到|T n |≥0,且由n +3=8,得n =5,即满足|T n |取得最小值的正整数n =5.串讲2答案:n =5或6.解析:由a n =40-5n7,知{a n }递减且a 8=0,又T n =a n +a n +1+…+a n +5,式子右边有6项,结合等差数列的对称性知,当下标n +(n +5)=2×8±1,即就是n =5或6时,|T n |取得最小值.新题在线答案:-16. 解析:设{a n }的公差为d ,由题意得3a 1+3d =-15.由a 1=-7得d =2.所以{a n }的通项公式为a n =2n -9.所以S n =n 2-8n =(n -4)2-16.所以当n =4时,S n 取得最小值,最小值为-16.。
等差数列前n项和的最值问题解法探究
等差数列前n项和的最值问题解法探究
池钊
【期刊名称】《数理天地:高中版》
【年(卷),期】2022()20
【摘要】本文对一道等差数列前n项和问题给出三种解法.第一种解法是利用等差数列的性质,等差数列的前n项和公式.第二种解法和第三种解法更加突出数列的函数性质.其中,第三种方法是在和学生的共同探究中产生的,针对学生“等差数列通项公式对应的函数“零点”与其前n项和对应的函数对称轴具有某种关系”这一猜想,师生共同探究,并发现它们之间相差1/2的规律,从而获得本文例题的第三种解法.【总页数】2页(P20-21)
【作者】池钊
【作者单位】清华大学附属中学将台路校区
【正文语种】中文
【中图分类】G634.6
【相关文献】
1.等差数列前n项和最值问题解法探索
2.也谈等差数列的前n项和的最值问题
3.等差数列前n项和的最值问题
4.等差数列的前n项和S_n的最值问题的研究
5.等差数列前n项和最值问题的解法分析
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2
等差数列前 n 项和的最值问题的两个解法
求等差数列前 n 项和 S n 最值的两种方法:
1. 函数法:利用等差数列前 n 项和的函数表达式 S n an bn ,
通过配方或借助图象 求二次函数最值的方法求解, 一定注意 n 是正整数。
2. 邻项变号法:
① a 1
0,d
0 时,满足
a n a n 1 0
的项数 m 使得 0
S n 取得最大值为 S m ;
② 当a 1
0, d 0 时,满足
a n
a n 1 0
的项数 m 使得 0
S n 取得最小值为 S m .
例 1、等差数列 { a n } 前 n 项和为 S n ,已知 a 1 13, S 3 S 11 ,当 S n 最大
时, n 的值是 ( )
(A)5
(B)6
(C)7
(D)8
解:选 C.
方法一:由 S 3 S 11 得 a 4 a 5
a 11 0 ,
根据等差数列性质可得 a 7 a 8 0 ,
根据首项等于 13 可推知这个数列递减,
从而得到 a 7 0, a 8 0 ,故 n=7 时, S n 最大.
方法二:由 S 3 S 11 可得 3a 1
3d 11a 1 55d ,把a 1 13 代入得 d 2 ,
故 S n 13n n (n 1)
n
2
14n ,根据二次函数性质,当 n=7 时, S n 最
大.
方法三:根据
a 1 13
, S 3
S 11
,知这个数列的公差不等于零
.由于
S3S11 说明这个数列的和先是单调递增的然后又单调递减.根据公差不为零的等差数列的前n 项和是关于n 的二次函数,以及二次函数图象的对称性,
当S
3S11 时,只有n 3 11
2
7 时,S n 取得最大值.
练习:
1. 已知在等差数列{ a n } 中,a131 ,S n 是它的前n 项的和,S10 S22 .
(1))
求最大值.
S n;(2)这个数列前多少项的和最大,并求出这个
解析:(1)∵S
10
a1 a2a10 ,S22 a1 a2 a 22 ,又S10 S22 ,
∴d 2 ,∴a
11
S n
a
12
na1
a
22
n(n
2
1)
d
,则
32n
a
11
n2
a
22。
2 a131d 0 ,又a131 ,
(2))方法一:由(1)中可知
S
n
32n n2(n 16)2256,
∴当n=16 时,S
n 有最大值,S n
的最大值是256.
方法二:由a
n
S n S n 1 ,可得a n2n 33.
由a
n 2n 33 0 a,得n
33 ;
2
由a
n 1 2n 31 0 ,得n31 n;
2
又n 为正整数,所以当n=16 时,S
n 有最大值
256.
2、设等差数列{a n} 的前n 项和为S n, 已知a3=12,S12>0,S 13<0.
(1) 求公差 d 的取值范围;
(2) 求{a n} 前n 项和S n最大时n 的值.
12a1 66d 0,
解析:(1) ∵S12>0,S 13<0, ∴13a
1 78d 0, ∴-
24
7
<d<-3.
a1 2d 12.
(2) 由S13 a1a13 13a 0, 知a7<0,
13 7
2
S 12=6(a 1+a12)=6(a 6+a7)>0, 知a6>0,
又∵ d<0, ∴n≤6 时,a n>0,n ≥7 时,a n<0,
∴S6最大,即n=6.
3. 已知数列{a n} 是等差数列,且a2=-1 ,a5=5.
(1)求{a n} 的通项a n. (2) 求{a n} 前n 项和S n的最小值.
解:(1) 设{a } 的公差为d,由已知条件,a
1 d 1,
解得a
=-3 ,
n
d=2,所以a n=a1+(n-1)d=2n-5.
1 a1 4d 5,
n n 1
2 2
(2)S n= n a
1
d n 4n n 2 4 . 2
所以n=2 时,S n取到最小值-4.。