等差数列前n项和性质
等差数列前n项和性质
n(n 1)d 由Sn na1 2
二.巩固练习
1.已知数列{an }的前项和Sn =2n -23n,
2
(1)求其通项公式a n;
(2)求Sn的最值。
2.在等差数列{an }中,a1 =25,S17 =S9 , 求Sn的最值。
2.等差数列前n项和的性质(2)最值问题:
(1)配方法: 利用二次函数求得最值时n的值.
(2) 当a1>0,d<0,前n项和有最大值. 可由an≥0,且an+1 ≤ 0,求得n的值; 当a1<0,d>0,前n项和有最小值. 可由an≤0,且an+1 ≥ 0,求得n的值.
4差数列。即 等差数列中: Sk ,S2k -Sk ,S3k -S2k ,......也成等差数列。 (公差为k2 d)
等差数列前n项和性质
一.知识点回顾
1.等差数列的前n项和公式:
n(a1 an ) Sn 2
n( n 1)d S n na1 2
2.等差数列前n项和的性质(1)
Sn是常数项为零的二次式
数列为等差数列
d 2 d 可化成 S n n (a1 )n 2 2 当d≠0时,是一个常数项为零的二次式.
Sk a1 a2 a3 ak
S2k Sk ak 1 ak 2 ak 3 a2k S3k S2k a2k 1 a2k 2 a2k 3 a3k
例 :在等差数列{an }中,S10 =10,S20 =40,求S30 1
解:由等差数列前n项和性质知S10 ,S20 -S10 ,S30 -S20 也成等差数列,即10,30,S30 -40成等差数列, 2 30 10 30 -40) (S 解得S30 90
等差数列前n项和的性质
等差数列前n项和的性质及应用
密码学:等差数列 前n项和公式可用于 设计密码算法和加 密方案
计算机图形学:等差数 列前n项和公式可用于 生成等差数列曲线,用 于计算机图形学中的渲 染和动画制作
定义:等差数 列中,任意两 项的差为常数
公式: Sn=n/2*(a1+a
n)
推导:利用等 差数列的定义, 将前n项和展开,
得到 Sn=na1+n(n-
算法优化:通过减少重复计算和利用已知值来加速计算过程,从而提高了算法的效率。
应用场景:等差数列前n项和的优化算法在数学、物理、工程等领域有广泛的应用, 尤其在处理大规模数据时具有显著优势。
计算等差数列前n项和的最小 值
求解等差数列中项的近似值
判断等差数列是否存在特定性 质
优化等差数列前n项和的计算 过程
,a click to unlimited possibilities
汇报人:
01
02
03
04
05
06
等差数列前n项和 是数列中前n个数 的和,记作Sn。
等差数列前n项和的 公式为:Sn = n/2 * (a1 + an),其中a1为 首项,an为第n项。
等差数列前n项和 的性质包括对称性、 奇偶性、线性关系 等。
等差数列前n项和的定义:一个数列, 从第二项起,每一项与它的前一项的 差都等于同一个常数,这个数列就叫 做等差数列。
等差数列前n项和的性质1:若 m+n=p+q,则S_m+S_n=S_p+S_q。
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等差数列前n项和的公式: S_n=n/2*(2a_1+(n-1)d),其中a_1 是首项,d是公差。
等差数列前n项和Sn的性质应用
nn 1
2
d,
Sn n
d 2
n
a1
d 2
.
Sn n
为等差数列.
又Q12,20成,2等8 差数列,
S12 12
,
S20 20
,
S28 28
成等差数列,
2 S20 S12 S28 , 20 12 28
即2 460 84 S28 ,
(2)前20项中,奇数项和
S奇
=
1 3
75=25,
偶数项和
S偶=
2 3
75=50,
又S偶 S奇=10d,
d 50 25 2.5 10
小结
等差数列前n项和Sn的性质应用
等差数列an 中
性质1.
sm,s2m sm,s3仍m 为 s等2m差,K数列,
公差为 m2d.
性质2.
例3 项数为奇数的等差数列,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.
设数列共有2n 项1 ,则 S奇 a1 a3 a5 L a2n1, S偶 a2 a4 a6 L a2n ,
S奇 S偶
a1 a3 a2 a5 a4 L a2n1 a2n
a21 a22 a23 a24 a25
S5 5 1 S10 S5Байду номын сангаас S5
15 4 20 15 15
25
例2
等差数列an前 项n和为
求 s28.
,若sn
S12 84,S20 =460,
等差数列前n项和的性质ppt课件
解析: 方法一:设 an=a1+(n-1)d,bn=b1+(n-1)e.
取 n=1,则ab11=TS11=12,所以 b1=2a1.所Βιβλιοθήκη 以Sn Tn=
na1+nn- 2 1d nb1+nn- 2 1e
=
a1+n-2 1d b1+n-2 1e
=
a1+n2d-d2 2a1+n2e-2e
=
3n2+n 1,
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.
由题目可获取以下主要信息: ①S10=100,S100=10;②此数列为等差数列. 解答本题可充分利用等差数列前n项和的有关性质解答.
[解题过程] 方法一:设等差数列{an}的公差为 d,前 n 项和为 Sn,则 Sn=na1+nn-2 1d.
3.设等差数列{an}的前n项和为Sn.若S9=72,则a2+a4+a9 =________.
解析: 由等差数列的性质S9=9a5=72,a5=8,a2+a4+a9 =a1+a5+a9=3a5=24,故填24.
答案: 24
4.(1)等差数列{an}中,a2+a7+a12=24,求 S13. (2)等差数列{an}的公差 d=12,且 S100=145, 求 a1+a3+a5+…+a99. 解析: (1)∵a2+a12=a1+a13=2a7, 又 a2+a7+a12=24,∴a7=8. ∴S13=13a12+a13=13×8=104. (2)∵S100=(a1+a3+…+a99)+(a2+a4+…+a100) =2(a1+a3+…+a99)+50d=145, 又 d=12,∴a1+a3+…+a99=60.
an=Sn-Sn-1=n2-3n+1-[(n-1)2-3(n-1)+1] =2n-4,
等差数列前n项和公式的几个性质和与应用 (3)
等差数列前n项和公式的几个性质和与应用性质1:设等差数列{}n a的前n项和公式和为n S,公差为d,*m∈n.N则①()dm n m S n S m N -=-21②()mnd S S S S nm n m S n m n m n m ++=--+=+性质2:设等差数列{}n a 的前n 项和公式和为n S ,*..N k n m ∈,若k n m ..成等差数列,则k S n S m S knm,,成等差数列性质3:设等差数列{}n a 的前n 项和公式和为n S ,*....N n m q p ∈,若n m q p +=+,则qp S S n m S S qp n m --=--性质4:设等差数列{}na 的前n 项和公式和为k S①当()*2N k k n ∈=时,()12++=k k k a a k S ②当()*12N k k n ∈-=时,()121212---=k k a k S例1:如果等差数列{}n a 的前4项和是2,前9项和是-6,求其前n 项和公式。
解1:由性质1得:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=-d n S nS d S S n 4214492149449 ()()21将9,294-==S S 代入()()2,1得:nn S n 30433072+-=解2:求1a ,d.例2:设n S 是等差数列{}n a 的前n项和,已知331S 和441S 的等比中项为551S ,331S 和441S 的等差中项为1,求等差数列{}na 的通项公式n a 。
解1:由性质1和题意知,()()⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=-=-=+=-=-d d S S S S d d S S 2145214523421342134453434)3()2()1( 解得:⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧+=+=-=d S dS d S 431541144113543又3453425S S S ⋅=⎪⎭⎫⎝⎛,即⎪⎭⎫ ⎝⎛-⎪⎭⎫ ⎝⎛+=⎪⎭⎫ ⎝⎛+d d d 4114114312,∴5120-==d d 或当d=0时,33=S ,∴*,1N n a n ∈= 当512-=d 时,52435124113=⨯⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--=S又da S 223313⨯+=,即524512331=⎪⎭⎫ ⎝⎛-+a ,∴41=a故()*,512153251214N n n n a n ∈-=⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=例3:一等差数列前4项和是24,前5项和的差是27,求这个等差数列的通项公式。
2.3 等差数列前n项和的性质
第2课时等差数列前n项和的性质学习目标1.会利用等差数列性质简化求和运算.2.会利用等差数列前n项和的函数特征求最值.知识点一 等差数列{a n }的前n 项和S n 的性质思考 若{a n }是公差为d 的等差数列,那么a 1+a 2+a 3,a 4+a 5+a 6,a 7+a 8+a 9是否也是等差数列?如果是,公差是多少?答案 (a 4+a 5+a 6)-(a 1+a 2+a 3)=(a 4-a 1)+(a 5-a 2)+(a 6-a 3)=3d +3d +3d =9d , (a 7+a 8+a 9)-(a 4+a 5+a 6)=(a 7-a 4)+(a 8-a 5)+(a 9-a 6)=3d +3d +3d =9d . ∴a 1+a 2+a 3,a 4+a 5+a 6,a 7+a 8+a 9是公差为9d 的等差数列. 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)d 2可化成关于n 的表达式:S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n .当d ≠0时,S n 关于n 的表达式是一个常数项为零的二次式,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 =d2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2x 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⎩⎪⎨⎪⎧ 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)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.当n 取最接近对称轴的自然数时,S n 取到最值.1.等差数列的前n 项和一定是常数项为0的关于n 的二次函数.( × )2.若等差数列{a n }的公差为d ,前n 项和为S n .则⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的公差为d2.( √ )3.数列{a n }的前n 项和S n =n 2+1,则{a n }不是等差数列.( √ )题型一 等差数列前n 项和性质的应用例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=12(a 1+a 9)12(b 1+b 9)=9(a 1+a 9)29(b 1+b 9)2=S 9T 9=7×9+29+3=6512. 反思感悟 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 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 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 S 100-S 10=a 11+a 12+…+a 100=90·a 11+a 1002=-90,∴a 11+a 1002=-1,∴S 110=110×(a 1+a 110)2=-110.题型二 求等差数列前n 项和的最值问题例2 在等差数列{a n }中,若a 1=25,且S 9=S 17,求S n 的最大值. 解 方法一 ∵S 9=S 17,a 1=25, ∴9×25+9(9-1)2d =17×25+17(17-1)2d ,解得d =-2.∴S n =25n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+26n=-(n -13)2+169.∴当n =13时,S n 有最大值169. 方法二 同方法一,求出公差d =-2. ∴a n =25+(n -1)×(-2)=-2n +27. ∵a 1=25>0,由⎩⎪⎨⎪⎧a n =-2n +27≥0,a n +1=-2(n +1)+27≤0,得⎩⎨⎧n ≤1312,n ≥1212,又∵n ∈N *,∴当n =13时,S n 有最大值169. 方法三 同方法一,求出公差d =-2.∵S 9=S 17, ∴a 10+a 11+…+a 17=0.由等差数列的性质得a 13+a 14=0. ∴a 13>0,a 14<0.方法四 同方法一,求出公差d =-2.设S n =An 2+Bn . ∵S 9=S 17,∴二次函数f (x )=Ax 2+Bx 的对称轴为x =9+172=13,且开口方向向下,∴当n =13时,S n 取得最大值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a 1>0,d <0,则S n 存在最大值,即所有非负项之和. ②若a 1<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⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1≤0或⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0来寻找. ②运用二次函数求最值.跟踪训练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 (n ∈N *). (2)方法一 由(1)知,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.方法二 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.题型三 求数列{|a n |}的前n 项和例3 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,n ∈N *,2n 2-15n +56,n ≥5,n ∈N *.反思感悟 等差数列的各项取绝对值后组成数列{|a n |}.若原等差数列{a n }中既有正项,也有负项,那么{|a n |}不再是等差数列,求和关键是找到数列{a n }的正负项分界点处的n 值,再分段求和.跟踪训练3 已知等差数列{a n }中,S n 为数列{a n }的前n 项和,若S 2=16,S 4=24,求数列{|a n |}的前n 项和T n .解 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d , 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 *). 由a n ≥0,解得n ≤512,则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且n ∈N *,n 2-10n +50,n ≥6且n ∈N *.用数形结合思想求解数列中的参数问题典例 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d 的取值范围为 . 答案 ⎝⎛⎭⎫-1,-78 解析 方法一 由当且仅当n =8时S n 最大,知a 8>0且a 9<0,于是⎩⎪⎨⎪⎧7+7d >0,7+8d <0,解得-1<d <-78,故d 的取值范围为⎝⎛⎭⎫-1,-78. 方法二 S n =d2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n . 对称轴x =-⎝⎛⎭⎫a 1-d 22⎝⎛⎭⎫d 2=12-a 1d ,∵n =8时,S n 取最大值. ∴7.5<12-a 1d <8.5,即-8<7d <-7,∴d ∈⎝⎛⎭⎫-1,-78. [素养评析] 利用数形结合抓住事物本质,解决问题才能思路清晰,方法简捷.等差数列{a n }(a 1>0,d <0或a 1<0,d >0)中,a n =dn +(a 1-d ),其图象为y =dx +(a 1-d )上的一系列点,要求S n 的最大(小)值,只需找出距x 轴最近的两个点;S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ,其图象为y =d 2x 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d2x 上的一系列点.要求S n 的最大(小)值,只需找出距对称轴最近的点.1.设S n 是等差数列{a n }的前n 项和,已知a 2=3,a 6=11,则S 7等于( ) A .13 B .35 C .49 D .63 答案 C解析 S 7=7(a 1+a 7)2=7(a 2+a 6)2=7(3+11)2=49.2.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12B .12C .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.3.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 .63B .45C .36D .27答案 B解析 ∵a 7+a 8+a 9=S 9-S 6,而由等差数列的性质可知,S 3,S 6-S 3,S 9-S 6构成等差数列,所以S 3+(S 9-S 6)=2(S 6-S 3),即a 7+a 8+a 9=S 9-S 6=2S 6-3S 3=2×36-3×9=45.4.已知数列{a n }的前n 项和S n =-32n 2+2052n ,求数列{|a n |}的前n 项和T n . 考点 等差数列前n 项和绝对值之和题点 求等差数列前n 项和绝对值之和解 a 1=S 1=-32×12+2052×1=101. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=⎝⎛⎭⎫-32n 2+2052n -⎣⎡⎦⎤-32(n -1)2+2052(n -1) =-3n +104.∵n =1也符合上式,∴数列{a n }的通项公式为a n =-3n +104(n ∈N *).由a n =-3n +104≥0,得n ≤1043. 即当n ≤34时,a n >0;当n ≥35时,a n <0.(1)当n ≤34时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n=S n =-32n 2+2052n ; (2)当n ≥35时,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a 34|+|a 35|+…+|a n |=(a 1+a 2+…+a 34)-(a 35+a 36+…+a n )=2(a 1+a 2+…+a 34)-(a 1+a 2+…+a n )=2S 34-S n=2⎝⎛⎭⎫-32×342+2052×34-⎝⎛⎭⎫-32n 2+2052n =32n 2-2052n +3 502. 故T n=⎩⎨⎧ -32n 2+2052n ,n ≤34且n ∈N *,32n 2-2052n +3 502,n ≥35且n ∈N *.1.等差数列{a n }的前n 项和S n ,有下面几种常见变形(1)S n =n (a 1+a n )2; (2)S n =d 2n 2+⎝⎛⎭⎫a 1-d 2n ;(3)S n n =d 2n +⎝⎛⎭⎫a 1-d 2⎝⎛⎭⎫⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为d 2的等差数列. 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.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.一、选择题1.若等差数列{a n }的前5项和S 5=25,且a 2=3,则a 7等于( )A .12B .13C .14D .15答案 B解析 ∵S 5=5a 3=25,∴a 3=5,∴d =a 3-a 2=5-3=2,∴a 7=a 2+5d =3+10=13.故选B.2.等差数列{a n }中,a 1+a 2+a 3=-24,a 18+a 19+a 20=78,那么此数列前20项的和为( )A .160B .180C .200D .220答案 B解析 由a 1+a 2+a 3=3a 2=-24,得a 2=-8,由a 18+a 19+a 20=3a 19=78,得a 19=26,于是S 20=10(a 1+a 20)=10(a 2+a 19)=10×(-8+26)=180.3.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 .-2B .-1C .0D .1答案 B解析 ∵等差数列前n 项和S n 的形式为S n =An 2+Bn ,∴λ=-1.4.在等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S 2 011=S 2 016,S k =S 2 008,则正整数k 为( )A .2 017B .2 018C .2 019D .2 020答案 C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S 2 011=S 2 016,S k =S 2 008,可得2 011+2 0162=2 008+k 2,解得k =2 019. 5.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 项和数值最大时,n 的值为( )A .6B .7C .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7.6.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 +1nB.n +1nC.n -1nD.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 . 7.已知等差数列{a n }中,a 1 009=4,S 2 018=2 018,则S 2 019等于( )A .-2 019B .2 019C .-4 038D .4 038答案 C解析 因为{a n }是等差数列,所以S 2 018=1 009(a 1+a 2 018)=1 009(a 1 009+a 1 010)=2 018, 则a 1 009+a 1 010=2.又a 1 009=4,所以a 1 010=-2,则S 2 019=2 019(a 1+a 2 019)2=2 019a 1 010=-4 038. 8.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 .②③B .①②C .①③D .①④答案 B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①②.二、填空题9.等差数列{a n }的前m 项和S m 为20,前3m 项和S 3m 为90,则数列{a n }的前2m 项和S 2m 的值是 .答案 50解析 由题易知S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 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 =50.10.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 4=1,S 5=10,则当S n 取得最大值时,n 的值为 .答案 4或5解析 由⎩⎪⎨⎪⎧ a 4=a 1+3d =1,S 5=5a 1+5×42d =10,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=4,d =-1, ∴a 5=a 1+4d =0,∴S 4=S 5且同时最大.∴n =4或5.11.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(n ∈N *),则a 7b 7+a 9b 11= . 答案 463解析 设A n =kn (7n +45),B n =kn (n +3),则n >1,n ∈N *时,a n =A n -A n -1=k (14n +38),b n=k (2n +2),则a 7b 7=k (14×7+38)k (2×7+2)=172,a 9b 11=k (14×9+38)k (2×11+2)=416,所以a 7b 7+a 9b 11=172+416=463. 三、解答题12.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 最大的自然数n 的值.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,解得⎩⎪⎨⎪⎧a 1=9,d =-2,所以数列{a n }的通项公式为a n =11-2n ,n ∈N *.(2)由(1)知,S n =na 1+n (n -1)2d =10n -n 2. 因为S n =-(n -5)2+25,所以当n =5时,S n 取得最大值.13.在数列{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T n =|a 1|+|a 2|+…+|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∵a 1=8,a 4=2,∴d =-2,a n =a 1+(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 -n 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,T 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,T n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =9n -n 2.∴T n =⎩⎪⎨⎪⎧ 9n -n 2,n ≤5,n ∈N *,n 2-9n +40,n ≥6,n ∈N *.14.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,S 4=40,S n =210,S n -4=130,则n 等于( )A .12B .14C .16D .18答案 B解析 因为S n -S n -4=a n +a n -1+a n -2+a n -3=80,S 4=a 1+a 2+a 3+a 4=40,所以4(a 1+a n )=120,a 1+a n =30,由S n =n (a 1+a n )2=210,得n =14. 15.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.。
等差数列的前n项和公式的巧记及其性质
我们都知道等差数列的前n 项和公式有2个,你都记住了吗?有没有巧妙的记忆方法?等差数列的前n 项和S n 有哪些我们必须知道的性质呢?问题2:问题1:课前提示目录1. 等差数列的前n项和公式S n的巧记方法2. 等差数列的前n项和公式S n的性质及其应用等差数列的前n项和公式S n的巧记方法对一般的等差数列{a n } ,则有S n =a n +a n -1+…+a 12S n =(a 1+a 2+…+a n )+(a n +a n -1+…+a 1)=(a 1+a n )+(a 2+a n -1)+…+(a n +a 1)S n =a 1+a 2+…+a n=n (a 1+a n)等差数列的前n项和将a n用首项a1和公差d 表示,可得等差数列的前n项和已知量首项、末项与项数首项、公差与项数求和公式S n=S n=1a nna 1a n n a S n 与梯形面积1a n a 12()n n a a nS +⋅=n 补成平形四边形n a 1a n S S n与梯形面积1a 112()n n n d S n a -=+分割成一个平行四边形和一个三角形n 1a a n =a 1+(n -1)d(n -1)d n S S n 与梯形面积例1 已知数列{a n}是等差数列,(1)若a1=1,a n=-512,S n=-1 022,求公差d;(2)若a2+a5=19,S5=40,求a10;(3)若S10=310,S20=1 220,求S n.(1) 若a1=1,a n=-512,S n=-1 022,求公差d;还有更简单的方法吗?(2) 若a2+a5=19,S5=40,求a10;(3) 若S10=310,S20=1 220,求S n.[题后感悟] a1,n,d称为等差数列的三个基本量,a n和S n都可以用这三个基本量来表示,五个量a1,n,d,a n ,S n中可知三求二,一般是通过通项公式和前n项和公式联立方程(组)求解,这种方法是解决数列问题的基本方法,在具体求解过程中应注意已知与未知的联系及整体思想的运用.1. 在等差数列{a n}中,(1)已知a6=10,S5=5,求a8.(2)已知a2+a4=48/5,求S5;(3)已知a10=12,a20=32,S n=120,求a n和n的值.(1)已知a6=10,S5=5,求a8.(2)已知a2+a4=48/5,求S5;(3)已知a10=12,a20=32,S n=120,求a n和n的值a n=a10+(n-10)d1.等差数列{a n}中,d=2,a n=11,S n=35,则a1等于( )A.5或7 B.3或5C.7或-1 D.3或-12.已知等差数列{a n},a1=50,d=-2,S n=0,则n等于( )A.51 B.50C.49 D.483.等差数列{a n}的前n项和为S n,若a3+a17=10,则S19的值为________.4.已知{a n}是等差数列,a1+a3+a5=9,a6=9.求此数列前6项的和.等差数列的前n项和公式S n的性质等差数列的S n最值问题2122()n d d S n a n =+-S n 是一个关于n 的二次函数. 因此我们可以借助二次函数的图像 和性质来研究等差数列前n 项和的有关问题.等差数列的S n 最值问题2122()n d d S n a n =+-2A B n S n n =+若某个数列的前n 项和S n 可以表示成 ,则这个数列是等差数列.2A B n S n n =+等差数列的S n 的性质2122()n d d S n a n =+-122()n S d d n a n =+- 是一个等差数列,公差为 .2d {}n S n例2 在等差数列{a n}中,a1=25,S17=S9,求S n的最大值.由题目可获取以下主要信息:①{a n}为等差数列.②a1=25,S17=S9.解答本题可用二次函数求最值或由通项公式求n,使a n≥0,a n+1<0或利用性质求出大于或等于零的项.方法三:先求出d=-2(同方法一),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,S n有最大值169.已知等差数列{a n}中,a1=-3,11a5=5a8-13,(1)求公差d 的值;(2)求数列{a n}的前n项和S n的最小值.已知等差数列{a n}中,a1=-3,11a5=5a8-13,(1)求公差d 的值;(2)求数列{a n}的前n项和S n的最小值.n117{|a n|}的前n项和.由题目可获取以下主要信息:①数列{a n}为等差数列;②a1=-60,a17=-12,可求得公差d.先分清哪些项是负的,再分段求出前n项的绝对值之和.n117 {|a n|}的前n项和.已知等差数列{a n}中,S2=16,S4=24,求数列{|a n|}的前n项和A n.{}n S n 是等差数列282=S 464=S 公差-12.等差数列的前n项和公式的应用(1)当已知首项、末项和项数时,用前一个公式较为简便;当已知首项、公差和项数时,用后一个公式较好.(2)两个公式共涉及a1、d、n、a n及S n五个基本量,依据方程的思想,在五个基本量中要知道三个基本量可求其它基本量,这也就是我们所说的“知三求二”.。
等差数列前n项和性质及应用
2)由于a7<0,a6>0,所以S6最大。
a6 a7 0 S12 0 注意: S13 0 a7 0
等差数列绝对值的前n项和
例5、等差数列{ a n }, S n n 32 n ,
2
求{| a n |}的前n项和为 S
'
n
例.设数列{an}的通项公式为an=2n-7, 则|a1|+|a2|+|a3|+……+|a15|= 153 .
复习回顾
等差数列的前n项和公式:
n(a1 an ) 形式1: Sn 2
形式2:
n(n 1) Sn na1 d 2
.将等差数列前n项和公式
看作是一个关于n的函数,这个函数有什么 特点?
n(n 1)d S n na1 2
d d 令 A , B a1 2 2
2
求 n 为何值时, S n 最大?
变式、等差数列{ a n }, S n n 7n ,
2
求 n 为何值时, S n 最小?
3n 21 例 2、 等差数列{ a n },a n , 求 2 2
n 为何值时, S n 最小?
方法(二) :不等式组法(已知 a n 的表达式用此法)
a n 0 d<0时,前n项和有最大值,可由 求得n的值 a n 1 0
4 1 例6:已知a n 数列满足a1 =4,a n =4- ,令bn . a n-1 an 2 (1)求证数列b n 是等差数列。
(2)求数列an 的通项公式。
4 2(an 2) 解:() 1 a n+1 2 2 an an 1 an 1 1 a n+1 2 2(an 2) 2 an 2 1 1 1 1 . bn1 bn . a n+1 2 an 2 2 2
等差数列的通项公式与前n项和公式及性质
数列的运算方法(一)等差数列的通项公式与前n 项和公式及性质一、等差数列:定义:从第二项开始,每一项与前一项之差为常数符号形式:111(-+--=-=-n n n n n n a a a a )d a a 或常数 公式:d n n na a a n S dn a a n n n 2)1()(2)1(111-+=+=-+= 常用技巧:(1)若q p n m a a a a q p n m +=++=+则,(2)n n a n S )12(12-=-(3)若p n m a a a p n m 2,2=+=+则(等差中项)(4)已知nm a a d q a p a n m n m --=⇒==,,(直线的斜率) 其中*,,,N q p n m ∈说明:1、定义主要用于判断和证明;2、通项公式对应一次函数,但图像是一些离散的点;3、前n 项和公式,前半部分比较灵巧,后半部分对应二次函数,图像也是一些离散的点;4、常见题型:求值、单调性、大小比较、求最值、求和最重要的数学思想方法:方程思想、函数思想、整体思想、配方法、数形结合。
例习题:(一)基本公式的应用1、(1)已知数列{}n a 是等差数列,且.12,23211=++=a a a a则数列{}n a 的通项公式 ;(2)已知等差数列{}n a 的前三项为32,1,1++-a a a ,则此数列的通项为A 、52-nB 、12+nC 、32-nD 、12-n(3)设数列{}n a 是单调递增的等差数列,前三项和为12,前三项的积为48,则它的首项是A 、1B 、2C 、4D 、8(4)在a 和b 两数之间插入n 个数,使它们与b a ,组成等差数列,则该数列的公差为2、等差数列{}d a a a d a a n 成等比数列,则若公差中,5211,,,0,1≠=为 ( )(A) 3 (B) 2 (C) 2- (D) 2或2-3、在首项为81,公差为-7的等差数列{a n }中,最接近零的是第 ( )A .11项B .12项C .13项D .14项4、设{}n a 是一个公差为)0(≠d d 的等差数列,它的前10项和11010=S 且1a ,2a ,4a 成等比数列。
等差数列前N项和及性质
等差数列前N 项和及性质1、等差数列的前n 项和公式: ①22111()(1)1()2222n n n a a n n d S na d n a d n An Bn +-==+=+-=+ (其中A 、B 是常数,所以当0d ≠时,n S 是关于n 的二次式且常数项为0)当11a s =也符合n ≥2时那么n a 不需要分类2 ①当项数为偶数n 2时,则 ()121135212n n n n a a S a a a a na --+=+++⋅⋅⋅+==奇()22246212n n n n a a S a a a a na ++=+++⋅⋅⋅+==偶 ()11n n n n S S na na n a a ++-=-=-偶奇 11n n n n S na a S na a ++==奇偶 ②当项数为奇数12+n 时,则21(21)(1)1n S S S n a S n a S n S S a S na S n +⎧=+=+=+⎧+⎪⎪⇒⇒=⎨⎨-==⎪⎪⎩⎩n+1n+1奇偶奇奇n+1n+1奇偶偶偶(其中a n+1是项数为21n +的等差数列的中间项)3{}n b 的前n 和分别为n A 、n B ,且()n n A f n B =,则2121(21)(21)(21)n n n n n n a n a A f n b n b B ---===--。
4等差数列{}n a 的前n 项和m S n =,前m 项和n S m =,则前m n +项和()m n S m n +=-+ 5若{n a }是等差数列,则232,,n n n n n S S S S S --,…也成等差数列6m p =则0m p +=例1.已知等差数列{an}中,a1=13且S3=S11,求n 取何值时,Sn 取最大值例2.一个等差数列的前10项的和为100,前100项的和为10,则它的前110项的和为例3一个等差数列的前12项的和为354,其中项数为偶数的项的和与项数为奇数的项的和之比为32:27,则公差为例4.设等差数列{an}的前n 项和为Sn,若S3=9,S6=36,则a7+a8+a9={)1()2(11=≥--=n S n S S n n n a一、选择题1.(2011年杭州质检)等差数列{a n}的前n项和为S n,若a2=1,a3=3,则S4=( ) A.12 B.10 C.8 D.62.在等差数列{a n}中,a2+a5=19,S5=40,则a10=( )A.24 B.27 C.29 D.483.在等差数列{a n}中,S10=120,则a2+a9=( )A.12 B.24 C.36 D.484.已知等差数列{a n}的公差为1,且a1+a2+…+a98+a99=99,则a3+a6+a9+…+a96+a99=( ) A.99 B.66 C.33 D.05.若一个等差数列的前3项的和为34,最后3项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有( ) A.13项 B.12项 C.11项 D.10项6.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.10 C.11 D.127.若一个等差数列首项为0,公差为2,则这个等差数列的前20项之和为( )A.360 B.370 C.380 D.3908.已知a1=1,a8=6,则S8等于( )A.25 B.26 C.27 D.289、一个等差数列前3项和为34,后3项和为146,所有项和为390,则这个数列的项数为A. 13B. 12C. 11D. 1019、等差数列{}na的前m项的和为30,前2m项的和为100,则它的前3m项的和为( )A. 130B. 170C. 210D. 260二、填空题1.设数列{a n}的首项a1=-7,且满足a n+1=a n+2(n∈N*),则a1+a2+…+a17=________. 2.已知{a n}是等差数列,a4+a6=6,其前5项和S5=10,则其公差为d=__________. 3.设S n是等差数列{a n}的前n项和,a12=-8,S9=-9,则S16=________.4.设等差数列{a n}的前n项和为S n,若a6=S3=12,则{a n}的通项a n=________.5.在等差数列{a n}中,已知a5=14,a7=20,求S5.三、解答题10.已知数列{a n}的前n项和公式为S n=n2-23n-2(n∈N*).(1)写出该数列的第3项;(2)判断74是否在该数列中.11设等差数列{a n}满足a3=5,a10=-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.已知数列{a n}是等差数列.(1)前四项和为21,末四项和为67,且各项和为286,求项数;(2)S n=20,S2n=38,求S3n.。
等差数列的前n项和的性质
A.22 B.26 C.30 D.34
C 由等差数列的前n项和性质知S673,S1346-S673,S2019-S1346 成等差数列,所以由等差中项的性质知 2(S1346-S673)=S673+S2019-S1346,又S673=2,S1346=12, 所以S2019=3(S1346-S673)=30,故选C.
Sn在转折项有最大值
an 0 an1 0
a1 0, d 0 , , ,(0),+, , , Sn在转折项有最小值
an 0
an1
0
等差数列的前n项的最值问题
例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1 由S3=S11得 1.根据Sn二次模型,寻找对称轴
法一 : 基本量思想 转为a1和d 法二 : 整体做差
3. an 是等差数列, Sn是前n项的和,求证: S6, S12 S6, S18 S12也成等差 推广: 若 an 是等差数列, Sn , S2n Sn , S3n S2n也成等差
等差数列an, Sn 100, S2n 500,求S3n
练习题
1.等差数列 an ,a10 30,a20 50,求a40
法一 : 基本量思想 转为a1和d 法二 : a10,a20 , a30, 还成等差
结论 : 若an是等差数列, 则 a10n还是等差 2.等差数列 an ,a1 a2 a3 35,a2 a3 a4 63,求a3 a4 a5
Sn 2n 3 ,求 a9 .
37
Tn 3n 1 b9
50
an S2n1 bn T2n1
an S2n1
bn
T2n1
二、等差数列的前n项的最值问题 Sn最值问题
等差数列前n项和的性质及其推导过程
等差数列前n项和的性质及其推导过程等差数列前n项和的性质及其推导过程:1. 性质等差数列前n项和即等差数列 S 的前 n 项之和,表达式为:S = a1 + a2 + a3 + …… + an,即求前 n 项之和,其中 a1 为等差数列的首项,an 为等差数列的第 n 项。
等差数列的前 n 项之和具有以下性质:(1)当 n 是正整数时, Sn = na1 + n(n - 1)d ;(2)等差数列的前 n 项之和和差的乘积总是 n(n - 1) 个以 a1 为首项的等差数列之和;(3)a1 s = Sn - nd;2. 推导过程(1)当 n 是正整数时,等差数列的前 n 项之和 Sn = a1 + a2 + a3+ …… + an = a1 + a1 + d + a1 + 2d + …… + a1 + (n - 1)d,其中 a1 为等差数列的首项,d 为等差数列的公差。
将上面的式子进行合并可得:Sn = a1 + a1 + d + a1 + 2d + …… + a1 + (n - 1)d = na1 + d + d + d + …… + d = na1 + n(n - 1)d,因此,等差数列的前 n 项之和 Sn = na1 + n(n - 1)d;(2)等差数列的前 n 项之和 S n = n a1 + n(n - 1)d,只需要将 n 移到后面 T n = (n - 1) a1 + n(n - 1)d,不难看出 Sn - Tn = a1,Tn - Tn-1 = a1,由此可知,等差数列的前 n 项之和 S n 和差的乘积总是 n(n - 1) 个以 a1 为首项的等差数列之和;(3)令 Tn = S n - nd,由上可知 Tn = (n - 1) a1 + n(n - 1)d ,可以得到另外一个式子:a1 s = Sn - nd 。
综上所述,等差数列的前 n 项之和的性质及其推导过程主要有三点:(1)当 n 是正整数时, Sn = na1 + n(n - 1)d;(2)等差数列的前 n 项之和和差的乘积总是 n(n - 1) 个以 a1 为首项的等差数列之和;(3)a1 s = Sn - nd。
等差数列前n项和性质
例2.在等差数列{an}中,S10=100,S100=10.求S110.
[解 ] 法一:(基本量法)设等差数列{an}的首项为 a1,公差
10a +1010-1d=100, 1 2 为 d,则 100100-1 100a1+ d=10. 2
1 099 a = 1 100 , 解得 d=- 11 . 50 110110-1 ∴S110=110a1+ d 2 1 099 110×109 11 =110× 100 + × ( - 2 50)=-110.
返回
n+1 44 4 = n =33=3,得 n=3. 又∵S 奇=(n+1)· an+1=44,∴an+1=11. 故这个数列中间项为 11,项数共有 2n+1=7 项.
返回
变式2.项数为2n+1的等差数列,奇数项之和为51, 偶数项之和为42.5,首项为1,求这个数列的项数及通
项公式.
例2.在等差数列{an}中,S10=100,S100=10.求S110.
法三:(新数列法)∵S10,S20-S10,S30-S20,…,S100-S90,S110 -S100,…成等差数列, 10×9 ∴设该数列公差为 d,则其前 10 项和为 10×100+ d=10, 2 解得 d=-22. 10×11 10×11 ∴前 11 项和为 11×100+ d=11×100+ ×(-22)= 2 2 -110.
3.已知数列{an}的前n项和为Sn,且lg(Sn+1)=n+1,求
通项公式.
解:因为lg(Sn+1)=n+1, 所以Sn+1=10n+1.即Sn=10n+1-1. 当n=1时,a1=S1=102-1=99, 当n≥2时, an=Sn-Sn-1=(10n+1-1)-(10n-1)=9×10n,
等差数列的前n项和性质+练习
1、等差数列{a n }前n 项和公式: n S = n a n 2a 1+=d n n n a 2)1(1-+=d n n na n 2)1(--。
等差数列的前n 项之和公式可变形为,若令A =,B =a 1-,则=An 2+Bn.在解决等差数列问题时,如已知,a 1,a n ,d ,,n 中任意三个,可求其余两个。
2、等差数列{a n }前n 项和的性质性质1:S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n , …也在等差数列,公差为n 2d性质2:(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),此时有:S 偶-S 奇= nd , 性质3:(2)若项数为奇数2n -1,则 S 2n-1=(2n - 1)a n (a n 为中间项), 此时有:S 奇-S 偶= a n ,1-n n s =偶奇s 性质4:数列{nn s }为等差数列 性质5:若数列{a n }与{b n }都是等差数列,且前n 项的和分别为S n 和T n ,则2121n n n n a S b T --= 典型例题:热点考向1:等差数列的基本量(a 1,a n ,d ,,n 中任意三个,可求其余两个)例1、在等差数列{n a }中,已知81248,168S S ==,求1,a 和d 已知6510,5a S ==,求8a 和8S训练: 1、在等差数列{}n a 中,已知102030,50a a ==.(1)求通项公式{}n a ;(2)若242n S =,求n .2.在等差数列{}n a 中,n S 为数列{}n a 的前n 项和,已知7157,75S S ==,n T 为数列{n S n }的前n 项和,求n T 3、已知等差数列的前n 项之和记为S n ,S 10=10 ,S 30=70,则S 40等于 。
4. 已知是等差数列,且满足,则等于________。
等差数列的前n项和公式的性质
例 3. 项数为奇数的等差数列{an },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{an}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 an+1,
1
S奇 2a1+a2n+1n+1 n+1an+1 n+1 44 4
解法1: 由S3=S11, 得
1
1
3 13 3 2 d 1113 1110 d
2
2
∴ d=-2
1
Sn 13n n(n 1) (2)
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
=
5+2
,则
+3
10n 3
67
7
=_______;
=_______;
2n 2
18
8
课堂小结
等差数列的前n项和公式的性质
性质1:数列{an}是等差数列⟺Sn=An2+Bn (A,B为常数)
Sn
性质2: 若数列{an}是公差为d的等差数列, 则数列 也
d
n
是等差数列, 且公差为 2 .
当m=n时,公式变化?
an S 2 n 1
bn T2 n1
例 4.已知{an},{bn}均为等差数列,其前 n 项和分别为 Sn,
5
a5
Sn 2n+2
Tn,且T =
,则b =________.
3
n
5
n+3
变式1. 若
等差数列前n项和公式的几个性质和与应用
等差数列前n项和公式的几个性质和与应用-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1等差数列前n 项和公式的几个性质和与应用等差数列是高中数学的一项重要内容,其中心是通项公式与前n 项和公式。
透彻理解并掌握他们的相关性,能使我们的解题简洁方便。
现就等差数列前n 项和的几个性质与应用略举几个例子供大家参考。
性质1:设等差数列{}n a 的前n 项和公式和为n S ,公差为d ,*.N n m ∈ 则①()d m n m S n S m N -=-21 ②()mnd S S S S nm n m S n m n m n m ++=--+=+ 性质2:设等差数列{}n a 的前n 项和公式和为n S ,*..N k n m ∈若k n m ..成等差数列,则kS n S m S k n m ,,成等差数列 性质3:设等差数列{}n a 的前n 项和公式和为n S ,*....N n m q p ∈若n m q p +=+,则qp S S n m S S q p n m --=-- 性质4:设等差数列{}n a 的前n 项和公式和为k S①当()*2N k k n ∈=时,()12++=k k k a a k S②当()*12N k k n ∈-=时,()121212---=k k a k S例1:(人教版高中数学第一册上123P 7题)如果等差数列{}n a 的前4项和是2,前9项和是6-,求其前n 项和公式。
解:由性质1得:()()⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧-=--=-d n S nS d S S n 4214492149449 ()()21将9,294-==S S 代入()()2,1得:n n S n 30433072+-= 例2:(97年全国高考文科卷)设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,已知331S 和441S 的等比中项为551S ,331S 和441S 的等差中项为1,求等差数列{}n a 的通项公式n a 。
等差数列的前n项和的性质
由二次函数性质得,当n=13时,Sn有最大值169. „„12分
方法二:先求出公差 d=-2(同方法一),„„„6分 ∵a1=25>0,故{an}为递减数列,由
1 n 13 2 n 1) 0 25 ( 2 解得 , 25 2n 0 n 12 1 2 1 1 即12 n 13 . 又n∈N*
或利用二次函数Sn=an2+bn(a,b为常数)
求Sn的最值。
举例应用:
【例1】(12分)有两个等差数列{an},{bn},其前n项和
a5 S 7n 2 n 分别为Sn和Tn,若 . ,求 b5 Tn n 3
【解答】方法一:
a 5 2a 5 b5 2b5
S9 T9 93
65 . 12
d<-3 a 3 +4d<0 a7 <0 24 24 - <d<-3 7 a6 +a7 >0 2a 3 +7d>0 d> 7
例3.
a6 a7 0 S12 0 2)分析: 注意: S13 0 a7 0
解:
练习:在等差数列{an}中,a1=25,S17=S9, 求Sn的最大值. 【审题指导】题目给出首项和S17=S9等条件,欲求Sn 的最大值可转化为二次函数求最值,或利用通项公 式an求n使得an≥0,an+1<0或利用性质求出大于或等 于零的项.
已知n, a1 , d , an中的三个.
引入:
d 2 d Sn =na1 + d= n + a1 - n 2 2 2 可见d≠0时,Sn是关于n的缺常数项的二次 函数,其二次项系数是公差的一半。
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当 n 13, (Sn )max 169
4.等差数列前n项和的性质(3)
等 差 数 列 连 续 的 k项 之 和 也 成 等 差 数 列 。 即 Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,......也 成 等 差 数 列 。 (公 差 为 k2•d)
例 1 : 在 等 差 数 列 { a n } 中 , S 1 0 = 1 0 , S 2 0 = 4 0 , 求 S 3 0 课 堂 练 习 2 : 等 差 数 列 { a n } 中 , 若 S 2 = 2 , S 6 = 2 4 , 求 S 4
中
间
项
)(2)
S S
奇 偶
n n 1
例 2: 已 知 等 差 数 列 {an}中 , 共 有 10项 ,S偶=15,S奇=12.5, 求 a1与 d。 例 3: 已 知 等 差 数 列 {an}中 , 共 有 2n-1项 ,S奇=290,S偶=261, 求 项 数 与 中 间 项 。
例 2 : 已 知 等 差 数 列 { a n } 中 , 共 有 1 0 项 , S 偶 = 1 5 , S 奇 = 1 2 . 5 , 求 a 1 与 d 。
5.等差数列前n项和的性质(4) 关于奇数项与偶数项和的关系的几个结论:
S奇 S偶 S所有 1.当 项 数 为 2n( 偶 数 ) 时 :
( 1) S偶
S奇
n • d (2) S偶 S奇
a n 1 an
2 .当 项 数 为 2 n - 1 ( 奇 数 ) 时 :
( 1) S奇
S偶
an
(an是
1.已知数列{an}的前项和Sn=2n2-23n, (1)求其通项公式an;
(2)求Sn的最值。
1.解:(1)由题意可知:
当n 2时,an Sn Sn1 2n2 23n [2(n 1)2 23(n 1)]
2n2 2(n 1)2 23n 23(n 1) 4n 25
当n 1时,a1 21 S1
谢谢!
解 : 该 等 差 数 列 的 项 数 为10项 ,
S偶
S奇 =n
• d即 15-12.5=5 • d,解 得 d
1 2
10 9 1
又
S偶
S奇
S
1
即
0
1
5
1
2
.5
10a1
2 2
解 得 a1
1 2
a1
1 2
,d
1 2
例 3 : 已 知 等 差 数 列 { a n } 中 , 共 有 2 n - 1 项 , S 奇 = 2 9 0 ,S 偶 = 2 6 1 . 求 项 数 与 中 间 项 。
解 : 该等差数列的项数为2n 1项, S奇 S偶 a中即 290 261 a中, a中 29 又 S奇 n 即 290 n ,解得n 10
S偶 n 1 261 n 1 项数为2 10 1 19
课 堂 练 习 : 已 知 等 差 数 列 { a n } 中 , 共 有 2 n + 1 项 , S 奇 = 5 1 ,S 偶 = 4 2 . 5 , a 1 1 ,求 项 数 及 通 项 公 式 。
an 4n 25(n N )
(n2
23 2
n)
2(n
23)2 4
529 8
由二次函数的性质可知当n=6时,(Sn )min 66
2 .解
: (法
一
)由
S17 =S9 , 得
25
17
17
(1 7 2
1)
d
25 9 9 (9 1) d 解 得 d 2 2
一.知识点回顾
1.等差数列的前n项和公式:
Sn
n(a1 an) 2
Sn
na1
n(n1)d 2
2.等差数列前n项和的性质(1)
由Sn na1n(n21)d
可化成
Sn
dn2 2
(a1d2)n
当d≠0时,是一个常数项为零的二次式.
思考3:一般地,若数列{an}的前n和Sn=An2+Bn,那 么数列{an}是等差数列吗?若Sn=An2+Bn+C 呢? (1)数列{an}是等差数列 Sn=An2+Bn (2)数列{an} 的前n项和是Sn=An2+Bn+C ,则:
①若C=0,则数列{an}是等差数列;
②若C≠0,则数列{an}从第2项起是等差数列。
结论:
等差数列前n项和的最值问题有两种方法:
(1) 由
Sn
dn2 2
(a1
d)n 2
利用二次函
数配方法求得最值时n的值.
(2) 当a1>0,d<0,前n项和有最大值. 可由an≥0,且an+1 < 0,求得n的值; 当a1<0,d>0,前n项和有最小值. 可由an≤0,且an+1 > 0,求得n的值.
Sn
25n
n
(n
1) 2
(2)
n2
26n
(n
13)2
169
由 二 次 函 数 的 性 质 知 ,当 n 13, (Sn )max 169
(法 二 )先 求 出 d = - 2 (同 法 一 )
a1
25
0 ,由
an 25 (n 1) (2)
a
n
1
25
n
(2)
0
0
得
n
n
1 3 .5 1 2 .5
3.等差数列前n项和的性质(2)
已知等差数列的前n项和Sn,如何求an ? 利用Sn与an的关系: an=SS1n,nSn11,n2
二.巩固练习
1.已知数列{an}的前项和Sn=2n2-23n, (1)求其通项公式an; (2)求Sn的最值。
2.在 等 差 数 列 {an}中 , a1=25,S17=S9, 求 Sn的 最 值 。