等差数列求和应用题

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等差数列应用题例题精讲【例 1】体育课上老师指挥大家排成一排,冬冬站排头,阿奇站排尾,从排头到排尾依次报数。

如果冬冬报17,阿奇报150,每位同学报的数都比前一位多7,那么队伍里一共有多少人?【例 2】一个队列按照每排2,4,6,8人的顺序可以一直排到某一排有100人,那么这个队列共有多少人?【例 3】有一个很神秘的地方,那里有很多的雕塑,每个雕塑都是由蝴蝶组成的.第一个雕塑有3只蝴蝶,第二个雕塑有5只蝴蝶,第三个雕塑有7只蝴蝶,第四个雕塑有9只蝴蝶,以后的雕塑按照这样的规律一直延伸到很远的地方,学学和思思看不到这排雕塑的尽头在哪里,那么,第102个雕塑是由多少只蝴蝶组成的呢?由999只蝴蝶组成的雕塑是第多少个呢?【巩固】有一堆粗细均匀的圆木,堆成梯形,最上面的一层有5根圆木,每向下一层增加一根,一共堆了28层.问最下面一层有多少根?【巩固】建筑工地有一批砖,码成如右图形状,最上层两块砖,第2层6块砖,第3层10块砖…,依次每层都比其上面一层多4块砖,已知最下层2106块砖,问中间一层多少块砖?这堆砖共有多少块?【难度】2星【题型】解答【例 4】一个建筑工地旁,堆着一些钢管(如图),聪明的小朋友,你能算出这堆钢管一共有多少根吗?【巩固】某剧院有20排座位,后一排都比前一排多2个座位,最后一排有70个座位,这个剧院一共有多少个座位?【巩固】一个大剧院,座位排列成的形状像是一个梯形,而且第一排有10个座位,第二排有12个座位,第三排有14个座位,……最后一排他们数了一下,一共有210个座位,思考一下,剧院中间一排有多少个座位呢?这个剧院一共有多少个座位呢?【例 5】一辆双层公共汽车有66个座位,空车出发,第一站上一位乘客,第二站上两位乘客,第三站上三位乘客,依此类推,第几站后,车上坐满乘客?【例 6】时钟在每个整点敲打,敲打的次数等于该钟点数,每半点钟敲一下.问:时钟一昼夜打多少下?【例 7】已知:13599101b=+++++,则a、b两个数中,较大的数比a=+++++,24698100较小的数大多少?【例 8】小明进行加法珠算练习,用1234++++,当加到某个数时,和是1000.在验算时发现重复加了一个数,这个数是多少?【例 9】编号为1~9的9个盒子里共放有351粒糖,已知每个盒子都比前一个盒子里多同样数量的糖.如果1号盒子里放11粒糖,那么后面的盒子比它前一个盒子里多放几粒糖?【巩固】例题中已知如果改为3号盒子里放了23粒糖呢?【例 10】小王和小高同时开始工作。

1-2-3等差数列应用题.题库版

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【例 1】 体育课上老师指挥大家排成一排,冬冬站排头,阿奇站排尾,从排头到排尾依次报数。

如果冬冬报17,阿奇报150,每位同学报的数都比前一位多7,那么队伍里一共有多少人?【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 首项=17,末项=150,公差=7,项数=(150-17)÷7+1=20【答案】20【例 2】 一个队列按照每排2,4,6,8人的顺序可以一直排到某一排有100人 ,那么这个队列共有多少人?【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 (方法一)利用等差数列求和公式:通过例1的学习可以知道,这个数列一共有50个数,再将和为102的两个数一一配对,可配成25对.所以2469698100++++++=2+10025=10325=2550⨯⨯()(方法二)根据12398991005050++++++=,从这个和中减去1357...99+++++的和,就可得出此题的结果,这样从“反面求解”的思想可以给学生灌输一下,为今后的学习作铺垫.【答案】2550【例 3】 有一个很神秘的地方,那里有很多的雕塑,每个雕塑都是由蝴蝶组成的.第一个雕塑有3只蝴蝶,第二个雕塑有5只蝴蝶,第三个雕塑有7只蝴蝶,第四个雕塑有9只蝴蝶,以后的雕塑按照这样的规律一直延伸到很远的地方,学学和思思看不到这排雕塑的尽头在哪里,那么,第102个雕塑是由多少只蝴蝶组成的呢?由999只蝴蝶组成的雕塑是第多少个呢?【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 也就是已知一个数列:3、5、7、9、11、13、15、…… ,求这个数列的第102项是多少?999是第几项?由刚刚推导出的公式——第n 项=首项+公差1n ⨯-(), 所以,第102项321021205=+⨯=(-);由“项数=(末项-首项)÷公差1+”,999所处的项数是: 999321996214981499-÷+=÷+=+=()【答案】499【巩固】 有一堆粗细均匀的圆木,堆成梯形,最上面的一层有5根圆木,每向下一层增加一根,一共堆了28层.问最下面一层有多少根?【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】解答【解析】 将每层圆木根数写出来,依次是:5,6,7,8,9,10,…可以看出,这是一个等差数列,它的首项是5,公差是1,项数是28.求的是第28项.我们可以用通项公式直接计算.解: 1(1)n a a n d =+-⨯5(281)1=+-⨯32=(根)故最下面的一层有32根.【答案】32例题精讲等差数列应用题【巩固】建筑工地有一批砖,码成如右图形状,最上层两块砖,第2层6块砖,第3层10块砖…,依次每层都比其上面一层多4块砖,已知最下层2106块砖,问中间一层多少块砖?这堆砖共有多少块?【考点】等差数列应用题【难度】2星【题型】解答【解析】项数=(2106-2)÷4+1=527,因此,层数为奇数,中间项为(2+2106)÷2=1054,数列和=中间项×项数=1054×527=555458,所以中间一层有1054块砖,这堆砖共有555458块。

等差数列的前n项和的最值及应用

等差数列的前n项和的最值及应用
索引
法二 同法一,求出公差d=-2. 所以an=25+(n-1)×(-2)=-2n+27. 因为a1=25>0, 又由因aann为=+1n=-∈-2Nn2*+(,2n7+≥10),+27≤0得nn≤ ≥11321212, . 所以当n=13时,Sn有最大值,为S13=169.
索引
法三 因为S8=S18,所以a9+a10+…+a18=0. 由等差数列的性质得a13+a14=0. 因为a1>0,所以d<0. 所以a13>0,a14<0.所以当n=13时,Sn有最大值. 由a13+a14=0,得a1+12d+a1+13d=0,又a1=25, 解得d=-2, 所以 S13=13×25+13×2 12×(-2)=169, 所以 Sn 的最大值为 169.
TUO ZHAN YAN SHEN FEN CENG JING LIAN HE XING SU YANG DA CHENG
一、基础达标
1.已知数列{an}满足an=26-2n,则使其前n项和Sn取最大值的n的值为( D )
A.11或12
B.12
C.13
D.12或13
解析 ∵an=26-2n,∴an-an-1=-2, ∴数列{an}为等差数列. 又 a1=24,d=-2, ∴Sn=24n+n(n2-1)×(-2)=-n2+25n=-n-2252+6425. ∵n∈N*,∴当 n=12 或 13 时,Sn 最大.
索引
3.做一做 《张邱建算经》卷上第22题为:今有女善织,日益功疾,且从第2天 起,每天比前一天多织相同量的布,若第1天织5尺布,现在一月(按30天 16
计)共织390尺布,则每天比前一天多织___2_9____尺布(不作近似计算). 解析 由题意知,该女每天的织布尺数构成等差数列{an},其中 a1=5,S30=390, 设其公差为 d,则 S30=30×5+30×2 29d=390,解得 d=1269.故该女子织布每天增 加1269尺.

小学奥数1-2-1-3 等差数列应用题.专项练习及答案解析

小学奥数1-2-1-3 等差数列应用题.专项练习及答案解析

【例 1】 100以内的自然数中。

所有是3的倍数的数的平均数是 。

【考点】等差数列应用题 【难度】1星 【题型】填空 【关键词】希望杯,五年级,复赛,第3题,5分 【解析】 100以内的自然数中是3的倍数的数有0,3,6,9,99共33个,他们的和是()09934179916832+⨯=⨯=,则他们的平均数为1683÷34=49.5。

【答案】49.5【例 2】 一群小猴上山摘野果,第一只小猴摘了一个野果,第二只小猴摘了2个野果,第三只小猴摘了3个野果,依次类推,后面的小猴都比它前面的小猴多摘一个野果。

最后,每只小猴分得8个野果。

这群小猴一共有_________只。

【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】填空 【关键词】希望杯,四年级,二试,第7题【解析】 平均每只猴分8个野果,所以最后一只猴摘了821=15⨯-只果,共有15只猴. 【答案】15只猴子【例 3】 15位同学排成一队报数,从左边报起思思报10.从右边报起学学报12.那么学学和思思中间排着有 位同学.【考点】等差数列应用题 【难度】2星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,1年级【解析】 因为从左边起思思报10,所以,思思的右边还有15105-=(个);又因为从右边起学学报12,所以,学学的左边还有15123-=(个),15645--=(个)学学和思思中间排着5位同学.<考点> 排队问题 【答案】5位【例 4】 体育课上老师指挥大家排成一排,冬冬站排头,阿奇站排尾,从排头到排尾依例题精讲等差数列应用题次报数。

如果冬冬报17,阿奇报150,每位同学报的数都比前一位多7,那么队伍里一共有多少人?【考点】等差数列应用题【难度】2星【题型】解答【解析】首项=17,末项=150,公差=7,项数=(150-17)÷7+1=20【答案】20【例 5】一个队列按照每排2,4,6,8人的顺序可以一直排到某一排有100人,那么这个队列共有多少人?【考点】等差数列应用题【难度】2星【题型】解答【解析】(方法一)利用等差数列求和公式:通过例1的学习可以知道,这个数列一共有50个数,再将和为102的两个数一一配对,可配成25对.所以2469698100++++++=2+10025=10325=2550()⨯⨯(方法二)根据12398991005050+++++的++++++=,从这个和中减去1357 (99)和,就可得出此题的结果,这样从“反面求解”的思想可以给学生灌输一下,为今后的学习作铺垫.【答案】2550【例 6】有一个很神秘的地方,那里有很多的雕塑,每个雕塑都是由蝴蝶组成的.第一个雕塑有3只蝴蝶,第二个雕塑有5只蝴蝶,第三个雕塑有7只蝴蝶,第四个雕塑有9只蝴蝶,以后的雕塑按照这样的规律一直延伸到很远的地方,学学和思思看不到这排雕塑的尽头在哪里,那么,第102个雕塑是由多少只蝴蝶组成的呢?由999只蝴蝶组成的雕塑是第多少个呢?【考点】等差数列应用题【难度】2星【题型】解答【解析】也就是已知一个数列:3、5、7、9、11、13、15、……,求这个数列的第102项是多少?999是第几项?由刚刚推导出的公式——第n项=首项+公差(),⨯-n1所以,第102项321021205(-);由“项数=(末项-首项)÷公差1=+⨯=+”,999所处的项数是:()-÷+=÷+=+=999321996214981499【答案】499【例 7】如右图,用同样大小的正三角形,向下逐次拼接出更大的正三角形。

等差数列求和应用题wang16..js

等差数列求和应用题wang16..js

灵活运用求和公式
等差数列求和公式
对于等差数列 {a_n},其前 n 项和 S_n = n/2 * (2a_1 + (n-1)d),其中 a_1 是首项,d 是公差。在解题时, 应根据具体题目要求,灵活运用这一公式。
公式变形与应用
有时题目中的等差数列并非直接给出,而是需要通过一些变形或转化才能得到。这时,需要灵活运用 求和公式,结合题目中的其他条件进行求解。
03
2. 利用等差数列的性质am = a1 + (m-1)d,解出首项a1和 公差d。
实例二:利用等差数列的性质
3. 将求出的a1、d和题目中给出的n代入求和公式Sn = n/2 * (2a1 + (n-1)d)。
4. 计算得出Sn的值。
实例三:结合其他知识点
01
问题描述:一个等差数列的前n项和为Sn,且满足某个条件 (如Sn = An^2 + Bn + C),求该数列的通项公式。
06
3. 根据求出的a1和d,得出等差数列的通项公式an = a1 + (n-1)d。
06
总结与展望
等差数列求和应用题的重要性
数学知识应用
等差数列求和应用题是数学知识 在实际问题中的应用,通过解决 这类问题,可以加深对数学知识 的理解和掌握。
思维能力培养
解决等差数列求和应用题需要较 强的逻辑思维能力和数学分析能 力,通过这类问题的训练,可以 提高思维能力。
3. 计算得出Sn的值。
实例二:利用等差数列的性质
要点一
问题描述
要点二
解题思路
一个等差数列中,已知某一项的值和该项在数列中的位置 ,求该数列的前n项和。
利用等差数列的性质,先求出首项和公差,再应用求和公 式进行计算。

四年级奥数等差数列应用

四年级奥数等差数列应用

等差数列的应用课前预习从1到100万大家对德国大数学家高斯小时候的一个故事可能很熟悉了.据说他在十岁的时候,老师出了一个题目:1+2+3+……+99+100的和是多少? 老师刚把题目说完,小高斯就算出了答案:这100个数的和是5050.原来,小高斯是这样算的:依次把这100个数的头和尾都加起来,即1+100,2+99,3+98,……,50+51,共50对,每对都是101,总和就是101×50=5050.现在请你算一道题:从1到1000000这100万个数的数字之和是多少?注意:这里说的“100万个数的数字之和”,不是“这100万个数之和”.例如,1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12这12个数的数字之和就是1+2+3+4+5+6+7+8+9+1+0+1+1+1+2=51.请你先仔细想想小高斯用的方法,会对你算这道题有启发.知识框架一、等差数列的相关公式(1) 三个重要的公式① 通项公式:递增数列:末项=首项+(项数1-)⨯公差,11n a a n d =+-⨯() 递减数列:末项=首项-(项数1-)⨯公差,11n a a n d =--⨯()回忆讲解这个公式的时候可以结合具体数列或者原来学的植树问题的思想,让学生明白 末项其实就是首项加上(末项与首项的)间隔个公差个数,或者从找规律的情况入手.同时还可延伸出来这样一个有用的公式:n m a a n m d -=-⨯(),n m >() ② 项数公式:项数=(末项-首项)÷公差+1由通项公式可以得到:11n n a a d =-÷+() (若1n a a >);11n n a a d =-÷+() (若1n a a >). 找项数还有一种配组的方法,其中运用的思想我们是常常用到的. 譬如:找找下面数列的项数:4、7、10、13、、40、43、46 ,分析:配组:(4、5、6)、(7、8、9)、(10、11、12)、(13、14、15)、、(46、47、48),注意等差是3 ,那么每组有3个数,我们数列中的数都在每组的第1位,所以46应在最后一组第1位,4到48有484145-+=项,每组3个数,所以共45315÷=组,原数列有15组. 当然还可以有其他的配组方法.③ 求和公式:和=(首项+末项)⨯项数÷2 对于这个公式的得到可以从两个方面入手: (思路1) 1239899100++++++11002993985051=++++++++共50个101()()()()101505050=⨯=(思路2)这道题目,还可以这样理解: 23498991001009998973212101101101101101101101+++++++=+++++++=+++++++和=1+和倍和即,和 (1001)1002101505050=+⨯÷=⨯=(2) 中项定理:对于任意一个项数为奇数的等差数列,中间一项的值等于所有项的平均数,也等于首项与末项和的一半;或者换句话说,各项和等于中间项乘以项数. 譬如:①4+8+12+…+32+36=(4+36)×9÷2=20×9=180,题中的等差数列有9项,中间一项即第5项的值是20,而和恰等于209⨯; ② 65636153116533233331089++++++=+⨯÷=⨯=(),题中的等差数列有33项,中间一项即第17项的值是33,而和恰等于3333⨯.重难点重点:观察并找出图形、生活中的等差数列 与数论有关的等差数列运算. 难点:活动与操作中的等差数列运算数表中的等差数列例题精讲【例 1】 木木练习口算,她按照自然数的顺序从1开始求和,当计算到某个数时,和是888,但她重复计算了其中一个数字.问:木木重复计算了哪个数字?【考点】等差数列应用题 【难度】☆☆☆ 【题型】解答【解析】 解法一:用x 表示木木多加的那个数,88812X n n -=+⨯÷(),117762n n x +⨯=-() ,两个相邻的自然数的积是比1776小一些的一个数,先找1776附近的平方数,16004040=⨯ ,试算:40411640⨯=,41421722⨯= ,42431806⨯= ,所以41n =,所以177********x =-⨯÷=().解法二:估算法,(1+40)×40÷2=820,(1+41)×41÷2=861,(1+42)×42÷2=903.所以可知数字个数可能为40或者41.888-820=68,不在40内,舍去;888-861=27,符合条件.【答案】27【巩固】 奋斗小学组织六年级同学到百花山进行野营拉练,行程每天增加2千米.已知去时用了4天,回来时用了3天.问:学校距离百花山多少千米?【考点】等差数列应用题 【难度】☆☆☆ 【题型】解答【解析】 解法一:这道题目关键是弄清题意,发现关键是要求出第一天拉练的距离,在这里可以用方程的思想来帮助解题,可以给四年级学生一个方程的初步认识,来回的距离是相同的,通过这点来做方程求解,设第一天拉练的距离是x ,则第二天为2x +,第三天为4x +,第四天6x +,第五天的距离为8x +,第六天的距离为10x +,第七天的12x +.且去时和来时的路程一样,则24681012x x x x x x x ++++++=+++++()()()()()(),则18x =,学校距离百花山84千米. 解法二:七天所走路程形成了一个等差数列,公差为 2. 五、六、七三天合走路程比二、三、四三天合走路程多(8+10+12)-(2+4+6)=18. 来回路程相等,所以第一天走了18千米,学校距百花山18+20+22+24=84千米.【答案】84【例 2】 某工厂12月份工作忙,星期日不休息,而且从第一天开始,每天都从总厂陆续派相同人数的工人到分厂工作,直到月底,总厂还剩工人260人.如果月底统计总厂工人的工作量是9455个工作日(1人工作1天为1个工作日),且无1人缺勤.那么这月由总厂派到分厂工作的工人共有多少人.【考点】等差数列应用题 【难度】☆☆☆ 【题型】解答【解析】 解法一:260人工作31天,工作量是260318060⨯=(个)工作日.假设每天从总厂派到分厂a个工人,第一天派去分厂的a 个工人在总厂的工作量为0个工作日; 第二天派去分厂的a 个工人在总厂的工作量为a 个工作日; 第三天派去分厂的a 个工人在总厂的工作量为2a 个工作日; ……第31天派去分厂的a 个工人在总厂的工作量为30a 个工作日. 从而有:9455023308060a a a a =++++++94558060123301395130302465a a a-=⨯++++=⨯+⨯÷=()()求得3a =.那么这月由总厂派到分厂工作的工人共有33193⨯=(人).解法二:每天都从总厂陆续派相同人数的工人到分厂工作,所以总厂每天的工作日成等差数列.31天的总工作量为9455个工作日.根据等差数列中项定理得到第16天的工作量为:9455÷31=305,根据n m a a n m d -=-⨯(),n m >(),得d=(305-260)÷(16-1)=3.即每天都从总厂派3个人到分厂工作.那么这月由总厂派到分厂工作的工人共有33193⨯=(人).【答案】93【巩固】 甲、乙两厂生产同一种玩具,甲厂生产的玩具数量每个月保持不变,乙厂生产的玩具数量每个月增加一倍.已知一月份甲、乙两厂生产玩具的总数是98件,二月份甲、乙两厂生产玩具的总数是106件,那么乙厂生产的玩具数量第一次超过甲厂生产的玩具数量在几月份?【考点】等差数列应用题 【难度】☆☆☆ 【题型】解答【解析】 由二月份生产的玩具总数比一月份生产的玩具总数多出的件数是一月份乙厂生产的玩具数.即一月份乙厂生产了106—98=8件,甲厂生产了98-8=90件.乙厂生产的玩具数量每月增加一倍,有48290⨯>,38290⨯<,所以在4月后.即乙厂生产的玩具数量第一次超过甲厂生产的玩具数量在5月份.【答案】5【例 3】 右图中,每个最小的等边三角形的面积是12平方厘米,边长是1根火柴棍.如果最大的三角形共有8层,问:⑴最大三角形的面积是多少平方厘米?⑵整个图形由多少根火柴棍摆成?【考点】等差数列应用题 【难度】☆☆☆ 【题型】解答【解析】 最大三角形共有8层,从上往下摆时,每层的小三角形数目及所用火柴数目如下表:⑴ 最大三角形面积为:13515121158212768++++⨯=+⨯÷⨯=()()(平方厘米). ⑵ 火柴棍的数目为:3692432482108++++=+⨯÷=()(根).【答案】⑴768 ⑵108【巩固】 如右图,25个同样大小的等边三角形拼成了大等边三角形,在图中每个结点处都标上一个数,使得图中每条直线上所标的数都顺次成等差数列.已知在大等边三角形的三个顶点放置的数分别是100,200,300.求所有结点上数的总和.【考点】等差数列应用题 【难度】☆☆☆ 【题型】解答【解析】 如下图,各结点上放置的数如图所示.从100到300这条直线上的各数的平均数是200,平行于这条直线的每条直线上的各数的平均数都是200.所以21个数的平均数是200,总和为200214200⨯=.220200180120140160180200220240260280300240260220200180160140100【答案】4200【例 4】 把自然数从1开始,排列成如下的三角阵:第1列为1;第2列为2,3,4;第3列为5,6,7,8,9,…,每一列比前一列多排两个数,依次排下去,“以1开头的行”是这个三角阵的对称轴,如图.则在以1开头的行中,第2008个数是多少.526137489【考点】数阵中的等差数列 【难度】☆☆☆ 【题型】填空 【解析】 方法一:2008行第一个数字为[]20071120062214028050⨯++⨯÷+=()2008行最后一个数字为[]2008112007224032064⨯++⨯÷=()所以,2008行中间的数字为4028050403206424030057+÷=().方法二:观察以1开头的行的数列:1,3,7,13得出规律,后一个数比前一个数多2,4,6所以,第2008个数为1246200721220072200724030057+++++⨯=++⨯⨯÷=().【答案】4030057【巩固】 将自然数按下图的方式排列,求第10行的第一个数字是几?136101521259142048131971218111716【考点】数阵中的等差数列【难度】☆☆☆【题型】填空【解析】将图中数字按顺时针方向转45,成为下图的样子:123456789101112131415161718192021那么在第10行的第1个数之前共有9行数,计算出这9行共有多少数字,就可以知道第10行的第一个数是多少.前9行共有数字1239199245++++=+⨯÷=()(个),所以第10行的第1数是46.【答案】46【例 5】有码放整齐的一堆球,从上往下看如右图,这堆球共有多少个?【考点】等差数列应用题【难度】☆☆☆☆【题型】填空【解析】从图中可以看出,除去最上层1个球外,第二层(次上层)有(1+2+3+4+5)=15个球,以后每层比上一层多6、7、8、9、10个球,共7层.15+6=21,21+7=28,28+8=36,36+9=45,45+10=55,1+15+21+28+36+45+55=201.答:共有201个球.【答案】201个球【巩固】已知有一个数列:1、1、2、2、2、2、3、3、3、3、3、3、4、,试问:⑴15是这样的数列中的第几个到第几个数?⑵这个数列中第100个数是几?⑶这个数列前100个数的和是多少?【考点】等差数列的公式运用【难度】☆☆☆【题型】计算【解析】分析可得下表:数:1 2 3 4 5 6 7 14 15 16个数:2 4 6 8 10 12 14 28 30 32⑴24628210++++=,所以15是第211个到240个⑵在这个数列中前9组的个数是:2461890++++=(个)这个数列前10组的个数是:24620110++++=(个)而90100110<<,所以第100个数是第10组中的数,是10⑶这个数列中前100个数的和是:1224369181010670⨯+⨯+⨯++⨯+⨯=【答案】⑴第211个到240个⑵10⑶670【例 6】从1到50这50个连续自然数中,取两数相加,使其和大于50,有多少种不同的取法?【考点】找规律计算【难度】☆☆☆☆【题型】填空【解析】设满足条件的两数为a、b,且a<b,则若a=1,则b=50,共1种.若a=2,则b=49,50,共2种.若a=3,则b=48,49,50,共3种.…若a=25,则b=26,27,…50,共25种.若a=26,则b=27,28,…50,共24种.(a=26,b=25的情形与a=25,b=26相同,舍去).若a=27,则b=28,29,…50,共23种.…若a=49,则b=50,共1种.所以,所有不同的取法种数为1+2+3+…+25+24+23+22+…+l=2×(1+2+3+…+24)+25=625.【巩固】从1到100的100个数中,每次取出两个不同的自然数相加,使它们的和超过100.有几种不同的取法?【考点】找规律计算【难度】☆☆☆☆【题型】填空【解析】1至100的自然数每次取出两个不同的自然数相加,超过100的和共有101~199共99种取法.和是199的取法:100+99.和是198的取法:10098+.和是197的取法:10097+,9998+. 和是196的取法:10096+,9997+.和是195的取法:10095+,9996+,9897+. 和是194的取法:10094+,9995+,9896+. ……以此规律作进一步推想:和为193的取法有4种,和为192的取法也有4种;和为191的取法有5种,和为190的取法也有5种;……,和为103的取法有49种,和为102的取法也是49种;和为101的取法有50种.和超过100的取法种数总和是:11223349495012349250+++++++++=++++⨯+()14949225050495050502500=+⨯÷⨯+=⨯+=⨯=()(种)【答案】2500【例 7】 将正整数从1开始依次按如图所示的规律排成一个“数阵”,其中2在第1个拐角处,3在第2个拐角处,5在第3个拐角处,7在第4个拐角处,…….那么在第100个拐角处的数是 .22202119181716141512111098764321【考点】数阵中的等差数列 【难度】☆☆☆☆ 【题型】填空 【解析】 我们可列表观察拐角处的数有什么特征第0个拐角:1 第1个拐角:211=+第2个拐角:321111=+=++ 第3个拐角:5321112=+=+++ 第4个拐角:75211122=+=++++ 第5个拐角:1073111223=+=+++++ 第6个拐角:131031112233=+=++++++ 第7个拐角:1713411122334=+=+++++++ 第8个拐角:21174111223344=+=++++++++ ……由此可知,第n 个拐角处的数等于 ⑴11111122222n n n --+++++++++(n 为奇数时) ⑵1112222n n+++++++(n 为偶数时)所以第100个拐角处的数为()11122505012123502551+++++++=+⨯++++=.【答案】2551【巩固】 一列自然数:0,1,2,3,……,2024,第一个数是0,从第二个数开始,每一个都比它前一个大1,最后一个是2024.现在将这列自然数排成以下数表规定横排为行,竖排为列,则2005在数表中位于第________行第________列.【考点】数阵中的等差数列 【难度】☆☆☆☆ 【题型】填空【解析】 观察可知第n 行的第1个数是()21n -,第n 列的第1个数是21n -.由于224419362005202545=<<=,所以第45行的第1个数是1936,第45列的第1个数是202512024-=.由于20242005120-+=,所以2005在第20行第45列.【答案】第20行第45列【例 8】 如图的数阵是由77个偶数排成的,其中20,22,24,36,38,40这六个数由一个平行四边形围住,它们的和是180.把这个平行四边形沿上下、左右平移后,又围住了右边数阵中的另外六个数,如果这六个数的和是660.那么它们中间位于平行四边形左上角的那个数是 ?142144146148150152154 (30323436384042282624222018168141210642)【考点】数阵中的等差数列 【难度】☆☆☆☆ 【题型】填空【解析】 由于平行四边形的形状不改变,所以它移动后框住的6个数与原来的6个数相比,每个数都增加了同样的大小.由于六个数一共增加了660180480-=,所以每个数增加了480680÷=,那么第一个数就变为2080100+=.【答案】100【巩固】 如图,数表中的上、下两行都是等差数列,那么同一列中两个数的差(大数减小数)最小是多少?【考点】数阵中的等差数列 【难度】☆☆☆ 【题型】填空【解析】 我们从第1列开始,作同一列中的两个数的差(大数减小数),不难发现:开始时是差值逐渐变小,而当第一行的数时的数开始超过第二行中,差值又开始逐渐变大.因此 关键是计算出临界状态时的差值.由于第一行是公差为4的递增的等差数列,而第二行则每次比前一个数少3,因此当第二行中的数比第一行中的数大时,差值每次减少7.而从某一列开始后,第二行中的数比第一行小,此后差值每次增加7.于是差值的变化为:999、992、985……2、5、12……1332.于是最小的差值为2.【答案】2【例 9】 华罗庚金杯少年数学邀请赛,第一届在1986年举行,第二届在1988年举行,第三届在1991年举行,以后每两年举行一届.第一届华杯赛所在年份的各位数字和是1A =1+9+8+6=24.前二届所在年份的各位数字和是2A =1+9+8+6+1+9+8+8=50.问:前50届华杯赛所在年份的各位数字和50A 等于多少?【考点】找规律计算 【难度】☆☆☆☆ 【题型】解答【解析】 由题中所给规律知,前50届在20世纪内有7次赛事,在2l 世纪内有43次赛事. 在20世纪内,已知2A =50,其余5届年份各位数字的和是5×(1+9+9)+(1+3+5+7+9)=95+25=120. 从而7A =2A +120=170.在21世纪内的前45届年份的数字之和是:2×45+(1+2+…+8)×5+(1+3+5+7+9)×9=495,前43届年份的数宰和是495-2-8-7-2-8-9=459. 于是50A =170+459=629.【巩固】 今要在一个圆周上标出一些数,第一次先把圆周二等分,在两个分点旁分别标上12和13,如图18-1所示.第二次把两段半圆弧二等分,在分点旁标上相邻两分点旁所标两数的和511623=+,如图18-2所示.第三次把4段圆弧二等分,并在4个分点旁标上相邻两分点旁所标两数的和1151326=+,1151636=+,如图18-3所示.如此继续下去,当第八次标完数以后,圆周上所有已标数的总和是多少?【考点】找规律计算 【难度】☆☆☆☆ 【题型】解答【解析】 因为增加的每个数都是原来相邻两个数之和,所以每次增加数的总和恰好是原来所有数总和的2倍,也就是说每次标完数后圆周上所有数的总和是前一步标完数后圆周上所有数的总和的3倍,于是,第八次标完数后圆周上所有数的总和是:1123⎛⎫+ ⎪⎝⎭×3×3×3×3×3×3×3=118222.【例 10】 有多少组正整数a 、b 、c 满足2009a b c ++=.【考点】找规律计算 【难度】☆☆☆☆☆ 【题型】填空 【解析】 若2007a =,则2b c +=,有11b c =⎧⎨=⎩,1组.若2006a =,则3b c +=,有12b c =⎧⎨=⎩或21b c =⎧⎨=⎩,2组.若2005a =,则4b c +=,有13b c =⎧⎨=⎩22b c =⎧⎨=⎩31b c =⎧⎨=⎩,3组.若2a =,则2007b c +=,2006组. 若1a =,则2008b c +=,2007组.显然,a 不能等于2007,2008. 所以,有123200712007200722015028++++=+⨯÷=().【答案】2015028【巩固】 x +y+z=1993有多少组正整数解.【考点】找规律计算 【难度】☆☆☆☆☆ 【题型】填空 【解析】 显然,x 不能等于1992,1993.所以,原方程的不同的整数解的组数是:l+2+3+…+1991=1983036.本题中运用了分类的思想,先按照x的值分类,在每一类中,又从y的角度来分类,如:x=1987时,因为y+z=6,且y、z均为正整数,所以y最小取1,最大取5,即按y=1,2,3,4,5分类,每一类对应一组解,因此,x=1987时,共5组解.课堂检测【随练1】在1~200这二百个自然数中,所有能被4整除或能被11整除的数的和是多少?【考点】等差数列的公式运用【难度】☆☆☆【题型】计算【解析】先求出能被4整除的自然数和,再求出能被11整除的自然数和,将二者相加,但是此时得到的不是题目需要的和,因为44,88等数在两个数列中都存在,也就是说能被44整除的数列被计算了两次,所以我们还应该减去能被44整除的数列和.+++++++++-+++()()()48122001122331984488132176()()().=+⨯÷++⨯÷-+⨯÷=42005021119818244176426541【答案】6541【随练2】从正整数1~N中去掉一个数,剩下的(N一1)个数的平均值是15.9,去掉的数是_____.【考点】等差数列的公式运用【难度】☆☆☆【题型】计算【关键词】2005年,第3届,走美杯,5年级,决赛【解析】因为“剩下的(N-1)个数的平均值是15.9”,所以(N-1)是10的倍数,且N在15.9×2=31.8左右,推知N=31.去掉的数是(1+2+3+…+31)-15.9×30=496-477=19.【答案】19【随练3】观察下面的序号和等式,填括号.序号等式1 1236++=3 35715++=5 581124++=7 7111533++=()()()()7983++=【考点】找规律计算【难度】☆☆☆【题型】填空【解析】可以这样想:⑴表中各竖行排列的规律是什么?(等差数列)⑵表中这四个括号,应先填哪一个?为什么?这个括号里的数怎么求?应先填左起第一个,因为它是序号,表示了其他三个括号里的数在各自的等差数列中所在的位置,即各自的项数.第一个括号:79833411996-÷+=(),11996123991+-⨯=();第二个括号:11996123991+-⨯=();第三个括号:根据等差数列通项公式:21996135987+-⨯=()或399119965987+=;第四个括号:根据等差数列通项公式:619961917961+-⨯=()或5987317961⨯=【答案】3991;3991;5987;17961【随练4】在100以内与77互质的所有奇数之和是多少?【考点】等差数列应用题【难度】☆☆☆【题型】计算【解析】【解析】77=7 ×11,则100以内不与7互质的奇数有7,7×3,7×5,7×7,7×9,7×11,7×13;11,11×3,11×5,11×7(注意与7×11重复),11×9,共11个数.这11个数的和为7×(1+3+5+…+13)+11×(1+3+5+7+9)-77=()()113719571177541 22+⨯+⨯⨯+⨯-=.而100以内的奇数和为1+3+5+7+…+99=()199502+⨯=2500.所以,在100以内与77互质的所有奇数之和为2500-541=1959.复习总结在涉及到数论、图形、活动操作等方面有关等差数列计算的问题,第一:类别较少,数据较小的情况可以采用列举法罗列出所有符合的情况;第二:类别较多,数据较大的情况可以采用归纳法先找出其中的等差数列再进行计算作业检测【作业1】喜羊羊练习口算,她按照自然数的顺序从1开始求和,当计算到某个数时,和是1300,但她重复计算了其中一个数.问:喜羊羊重复计算了哪个数?【考点】等差数列应用题【难度】☆☆☆【题型】解答【解析】解法一:用x表示喜羊羊多加的那个数,1300-x=(1+n)×n÷2,(1+n)×n=2600-2x,两个相邻的自然数的积是比2600小一些的一个数,先找2600附近的平方数,2500=50×50 ,试算:50×51=2550,51×52=2652 ,所以n =50,所以x=(2600-50×51)÷2=25.解法二:估算法,(1+50)×50÷2=1275,(1+51)×51÷2=1326.所以可知该数字为1300-1275=25. 【答案】25【作业2】某车间原有工人不少于63人,在1月底以前的某一天调进了若干工人,以后,每天都新调人1人进车间工作.现知该车间1月份每人每天生产一件产品.共生产1994件.试问:1月几日开始调进工人?共调进了多少工人?【考点】等差数列应用题【难度】☆☆☆【题型】解答【解析】1月份共有3l天,所以这个车间的原有工人至少生产出了63×31=1953件,或增加3l的倍数,但因不超过1994件,所以工厂的原有工人生产了1953或1984件.所以,后来调进的工人生产了1994—1953=41件,或1994—1984:10件产品.易知后来调进的工人生产的产品总数是若干个连续的自然数的和,自然数的个数即是调入的天数n,连续的自然数中最小的那个数即是第一次调入的工人数.有41=1×41,所以奇约数只有1和4l,这样的数只有一种表达为若干个连续自然数和的形式,41=20+21.所以调入的次数n=2,第一次调入的人数x=20,共调进人数x+n-1=20+2-1=21人:10=2×5,所以奇约数只有1和5,这样的数只有一种表达为若干个连续自然数和的形式,10=1+2+3+4.所以调入的次数n=4,第一次调入的人数x=1,共调进人数x+n-1=1+4-1=4人.所以为:调人2天,1月30日开始调入,共调进21人;调人4天,1月28日开始调入,共调进4人.【答案】21或4【作业3】用3根等长的火柴棍摆成一个等边三角形,用这样的等边三角形,按图所示铺满一个大的等边三角形,如果这个大的等边三角形的底边放10根火柴,那么一共要放多少根火柴?10根【考点】等差数列应用题【难度】☆☆☆【题型】解答【解析】 如果把图中最上端的一个三角形看作第一层,与第一层紧相连的三个三角形(向上的三角形2个,向下的三角形1个)看作第二层,那么这个图中一共有10层三角形.这10层三角形每层所需火柴数就是构成上图中所有阴影三角形的边数和.自上而下依次为:3,6,9,……,310⨯.它们成等差数列,而且首项为3,公差为3,项数为10. 求火柴的总根数,就是求这个等差数列各项的和,即36930330102335165++++=+⨯÷=⨯=()(根)所以,一共要放165根火柴【答案】165【作业4】 小丸子玩投放石子游戏,从A 出发走1米放1枚石子,第二次走4米又放3枚石子,第三次走7米再放5枚石子,再走10米放7枚石子,照此规律最后走到B 处放下35枚石子.问从A 到B 路程有多远?【考点】等差数列应用题 【难度】☆☆☆ 【题型】解答 【解析】 先计算投放了多少次.由题意依次投放石子数构成的数列是:1,3,5,7,,35.这是一个等差数列,其中首项11a =,公差 2d =,末项= 35n a ,那么113512118n n a a d =-÷+=-÷+=()();再看投放石子每次走的路程依次组成的数列:1,4,7,10,这又是一个等差数列,其中首项11a =,,公差,3d =,项数1 8n =.末项,,,111181352n a a n d =+-⨯=+-⨯=()(),其和为,,,12152182477n n S a a n =+⨯÷=+⨯÷=()()(米).【答案】477【作业5】 自然数按一定规律排成下表,问第60行第5个数是几?135791113151719212325272931333537394143454749............【考点】数阵中的等差数列 【难度】☆☆☆ 【题型】填空 【解析】 从两个方面考虑:⑴先看组成这张表的数:1,3,5,7,9,.这是一个公差为2的等差数列.第60行第5个数是这数列中的一项,已知首项和公差,知道第60行第5个数是数列中的第几项即可求解.而这个项数就是排列第60行第5个数时所用去数的个数.⑵从表的排法来看,每行的数的个数也是等差数列:1,3,5,7,.第60行第5个数也就是排完59行后又排5个数.59行所排数的个数就是1,3,5,7,,中的第59项.所以,第59行所用数的个数为:12591117+⨯-=()(个),从第一行排到第59行所用数的总个数为:11175923481+⨯÷=()(个),到第60行第5数共用去数的个数为:348153486+=(个),第60行第5个数是数列1,3,5,7,中第3486项,为:12348616971+⨯-=()【答案】1671【作业6】观察下面的数表:11;21,12;321,,123;4321,,,1234;54221,,,,12345;根据前五行数所表达的规律,说明:19911949这个数位于由上而下的第几行?在这一行中,它位于由左向右的第几个?【考点】数表中的等差数列【难度】☆☆☆【题型】解答【解析】注意到,第一行的每个数的分子、分母之和等于2,第二行的每个数的分子、分母之和等于3,…,第五行的每个数的分子、分母之和等于6.由此可看到一个规律,就是每行各数的分子、分母之和等于行数加1.其次,很明显可以看出,每行第一个数的分母是1,第二个数的分母是2,……,即自左起第几个数,其分母就是几.因此,19911949所在的行数等于199l+1949-1=3939.而在第3939行中,19911949位于从左至右第1949个数教学反馈。

高中数学《等差数列前n项和的性质及应用》知识点讲解及重点练习

高中数学《等差数列前n项和的性质及应用》知识点讲解及重点练习

第2课时 等差数列前n 项和的性质及应用学习目标 1.进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前n 项和公式,了解等差数列前n 项和的一些性质.2.掌握等差数列前n 项和的最值问题.知识点一 等差数列前n 项和的性质1.若数列{a n }是公差为d 的等差数列,则数列{S n n }也是等差数列,且公差为d2.2.设等差数列{a n }的公差为d ,S n 为其前n 项和,则S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…仍构成等差数列,且公差为m 2d .3.若等差数列{a n }的项数为2n ,则S 2n =n (a n +a n +1),S 偶-S 奇=nd ,S 偶S 奇=a n +1a n.4.若等差数列{a n }的项数为2n +1,则S 2n +1=(2n +1)·a n +1,S 偶-S 奇=-a n +1,S 偶S 奇=n n +1.思考 在性质3中,a n 和a n +1分别是哪两项?在性质4中,a n +1是哪一项?答案 中间两项,中间项.知识点二 等差数列{a n }的前n 项和公式的函数特征1.公式S n =na 1+n (n -1)d2可化成关于n 的表达式:S n =d 2n 2+(a 1-d 2)n .当d ≠0时,S n 关于n的表达式是一个常数项为零的二次函数式,即点(n ,S n )在其相应的二次函数的图象上,这就是说等差数列的前n 项和公式是关于n 的二次函数,它的图象是抛物线y =d 2x 2+(a 1-d 2)x 上横坐标为正整数的一系列孤立的点.2.等差数列前n 项和的最值(1)在等差数列{a n }中,当a 1>0,d <0时,S n 有最大值,使S n 取得最值的n 可由不等式组Error!确定;当a 1<0,d >0时,S n 有最小值,使S n 取到最值的n 可由不等式组Error!确定.(2)S n =d 2n 2+(a 1-d 2)n ,若d ≠0,则从二次函数的角度看:当d >0时,S n 有最小值;当d <0时,S n 有最大值.当n 取最接近对称轴的正整数时,S n 取到最值.1.在等差数列{a n }中,若a 1+a 2=2,a 3+a 4=4,则a 7+a 8等于( )A .7 B .8 C .9 D .10答案 B解析 ∵a 1+a 2=2,a 3+a 4=4,由等差数列的性质得a 5+a 6=6,a 7+a 8=8.2.已知数列{a n }为等差数列,a 2=0,a 4=-2,则其前n 项和S n 的最大值为( )A.98 B.94C .1 D .0答案 C解析 由a 4=a 2+(4-2)d ,得-2=0+2d ,故d =-1,a 1=1,故S n =n +n (n -1)2·(-1)=-n 22+3n2=-12(n -32)2+98.所以当n =1或2时,S n 的最大值为1.3.(多选)已知数列{a n }的通项公式是a n =2n -48,则S n 取得最小值时,n 为( )A .22 B .23 C .24 D .25答案 BC解析 由a n ≤0即2n -48≤0得n ≤24.∴所有负项的和最小,即n =23或24.4.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=-2 018,S 2 0192 019-S 2 0132 013=6,则S 2 020=________.答案 2 020解析 由等差数列的性质可得{S n n}也为等差数列,设其公差为d ,则S 2 0192 019-S 2 0132 013=6d =6,∴d =1,∴S nn =S 11+(n -1)d =n -2 019.故S 2 0202 020=2 020-2 019=1,∴S 2 020=2 020.一、等差数列前n 项和的性质例1 (1)在等差数列{a n }中,S 10=120,且在这10项中,S 奇S 偶=1113,则公差d =________.答案 2解析 由Error!得Error!所以S 偶-S 奇=5d =10,所以d =2.(2)等差数列{a n }的前m 项和为30,前2m 项和为100,求数列{a n }的前3m 项的和S 3m .解 方法一 在等差数列中,∵S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 成等差数列,∴30,70,S 3m -100成等差数列.∴2×70=30+(S 3m -100),∴S 3m =210.方法二 在等差数列中,S m m ,S 2m 2m ,S 3m3m 成等差数列,∴2S 2m2m =S mm +S 3m3m.即S 3m =3(S 2m -S m )=3×(100-30)=210.反思感悟 利用等差数列前n 项和的性质简化计算(1)在解决等差数列问题时,先利用已知求出a 1,d ,再求所求,是基本解法,有时运算量大些;(2) 等差数列前n 项和S n 的有关性质在解题过程中,如果运用得当可以达到化繁为简、化难为易、事半功倍的效果.(3)设而不求,整体代换也是很好的解题方法.跟踪训练1 (1)已知数列{a n }是项数为偶数的等差数列,它的奇数项的和是50,偶数项的和为34,若它的末项比首项小28,则该数列的公差是________.答案 -4解析 设等差数列{a n }的项数为2m ,∵末项与首项的差为-28,∴a 2m -a 1=(2m -1)d =-28,①∵S 奇=50,S 偶=34,∴S 偶-S 奇=34-50=-16=md ,②由①②得d =-4.(2)已知一个等差数列的前10项和为100,前100项和为10,求前110项之和.解 S 10,S 20-S 10,S 30-S 20,…,S 100-S 90,S 110-S 100成等差数列.设其公差为d ,前10项和为10S 10+10×92d =S 100=10,解得d =-22,∴S 110-S 100=S 10+(11-1)d =100+10×(-22)=-120,∴S 110=-120+S 100=-110.二、等差数列前n 项和的最值问题例2 在等差数列{a n }中,a 1=25,S 8=S 18,求前n 项和S n 的最大值.解 方法一 因为S 8=S 18,a 1=25,所以8×25+8×(8-1)2d =18×25+18×(18-1)2d ,解得d =-2.所以S n =25n +n (n -1)2×(-2)=-n 2+26n =-(n -13)2+169.所以当n =13时,S n 有最大值为169.方法二 同方法一,求出公差d =-2.所以a n =25+(n -1)×(-2)=-2n +27.因为a 1=25>0,由Error!得Error!又因为n ∈N *,所以当n =13时,S n 有最大值为169.方法三 因为S 8=S 18,所以a 9+a 10+…+a 18=0.由等差数列的性质得a 13+a 14=0.因为a 1>0,所以d <0.所以a 13>0,a 14<0.所以当n =13时,S n 有最大值.由a 13+a 14=0,得a 1+12d +a 1+13d =0,解得d =-2,所以S 13=13×25+13×122×(-2)=169,所以S n 的最大值为169.方法四 设S n =An 2+Bn .因为S 8=S 18,a 1=25,所以二次函数图象的对称轴为x =8+182=13,且开口方向向下,所以当n=13时,S n取得最大值.由题意得Error!解得Error!所以S n=-n2+26n,所以S13=169,即S n的最大值为169.反思感悟 (1)等差数列前n项和S n最大(小)值的情形①若a1>0,d<0,则S n存在最大值,即所有非负项之和.②若a1<0,d>0,则S n存在最小值,即所有非正项之和.(2)求等差数列前n项和S n最值的方法①寻找正、负项的分界点,可利用等差数列性质或利用Error!或Error!来寻找.②运用二次函数求最值.跟踪训练2 在等差数列{a n}中,a10=18,前5项的和S5=-15.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)求数列{a n}的前n项和的最小值,并指出何时取最小值.解 (1)设等差数列的公差为d,因为在等差数列{a n}中,a10=18,S5=-15,所以Error!解得a1=-9,d=3,所以a n=3n-12,n∈N*.(2)因为a1=-9,d=3,a n=3n-12,所以S n=n(a1+a n)2=12(3n2-21n)=32(n-7 2)2-1478,所以当n=3或4时,前n项的和S n取得最小值S3=S4=-18.三、求数列{|a n|}的前n项和例3 数列{a n}的前n项和S n=100n-n2(n∈N*).(1)判断{a n}是不是等差数列,若是,求其首项、公差;(2)设b n=|a n|,求数列{b n}的前n项和.解 (1)当n≥2时,a n=S n-S n-1=(100n-n2)-[100(n-1)-(n-1)2]=101-2n.∵a1=S1=100×1-12=99,适合上式,∴a n =101-2n (n ∈N *).又a n +1-a n =-2为常数,∴数列{a n }是首项为99,公差为-2的等差数列.(2)令a n =101-2n ≥0,得n ≤50.5,∵n ∈N *,∴n ≤50(n ∈N *).①当1≤n ≤50时,a n >0,此时b n =|a n |=a n ,∴数列{b n }的前n 项和S n ′=100n -n 2.②当n ≥51时,a n <0,此时b n =|a n |=-a n ,由b 51+b 52+…+b n =-(a 51+a 52+…+a n )=-(S n -S 50)=S 50-S n ,得数列{b n }的前n 项和S n ′=S 50+(S 50-S n )=2S 50-S n =2×2 500-(100n -n 2)=5 000-100n +n 2.由①②得数列{b n }的前n 项和为S n ′=Error!n ∈N *.反思感悟 已知等差数列{a n },求绝对值数列{|a n |}的有关问题是一种常见的题型,解决此类问题的核心便是去掉绝对值,此时应从其通项公式入手,分析哪些项是正的,哪些项是负的,即找出正、负项的“分界点”.跟踪训练3 在等差数列{a n }中,a 10=23,a 25=-22.(1)数列{a n }前多少项和最大?(2)求{|a n |}的前n 项和S n .解 (1)由Error!得Error!∴a n =a 1+(n -1)d =-3n +53.令a n >0,得n <533,∴当n ≤17,n ∈N *时,a n >0;当n ≥18,n ∈N *时,a n <0,∴数列{a n }的前17项和最大.(2)当n ≤17,n ∈N *时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =na 1+n (n -1)2d =-32n 2+1032n .当n ≥18,n ∈N *时,|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-a 18-a 19-…-a n =2(a 1+a 2+…+a 17)-(a 1+a 2+…+a n )=2(-32×172+1032×17)-(-32n 2+1032n)=32n 2-1032n +884.∴S n =Error!等差数列前n 项和公式的实际应用典例 某单位用分期付款的方式为职工购买40套住房,共需1 150万元,购买当天先付150万元,按约定以后每月的这一天都交付50万元,并加付所有欠款利息,月利率为1%,若交付150万元后的一个月开始算分期付款的第一个月,问分期付款的第10个月应付多少钱?全部付清后,买这40套住房实际花了多少钱?解 因购房时付150万元,则欠款1 000万元,依题意分20次付款,则每次付款的数额依次构成数列{a n },则a 1=50+1 000×1%=60,a 2=50+(1 000-50)×1%=59.5,a 3=50+(1 000-50×2)×1%=59,a 4=50+(1 000-50×3)×1%=58.5,所以a n =50+[1 000-50(n -1)]×1%=60-12(n -1)(1≤n ≤20,n ∈N *).所以{a n }是以60为首项,-12为公差的等差数列.所以a 10=60-9×12=55.5,a 20=60-19×12=50.5.所以S 20=12×(a 1+a 20)×20=10×(60+50.5)=1 105.所以实际共付1 105+150=1 255(万元).[素养提升] (1)本题属于与等差数列前n 项和有关的应用题,其关键在于构造合适的等差数列.(2)遇到与正整数有关的应用题时,可以考虑与数列知识联系,抽象出数列的模型,并用有关知识解决相关的问题,是数学建模的核心素养的体观.1.已知数列{a n}满足a n=26-2n,则使其前n项和S n取最大值的n的值为( ) A.11或12 B.12C.13 D.12或13答案 D解析 ∵a n=26-2n,∴a n-a n-1=-2(n≥2,n∈N*),∴数列{a n}为等差数列.又a1=24,d=-2,∴S n=24n+n(n-1)2×(-2)=-n2+25n=-(n-252)2+6254.∵n∈N*,∴当n=12或13时,S n最大.2.一个等差数列共有10项,其偶数项之和是15,奇数项之和是12.5,则它的首项与公差分别是( )A.0.5,0.5 B.0.5,1C.0.5,2 D.1,0.5答案 A解析 由于项数为10,故S偶-S奇=15-12.5=5d,∴d=0.5,由15+12.5=10a1+10×92×0.5,得a1=0.5.3.(多选)设{a n}是等差数列,S n为其前n项和,且S5<S6=S7>S8,则下列结论正确的是( ) A.d<0B.a7=0C.S9>S5D.S6与S7均为S n的最大值答案 ABD解析 ∵S5<S6=S7>S8,∴a6>0,a7=0,a8<0.∴d<0.∴S6与S7均为S n的最大值.S9-S5=a6+a7+a8+a9=2(a7+a8)<0.∴S9<S5,故C错.4.已知在等差数列{a n}中,|a5|=|a9|,公差d>0,则使得其前n项和S n取得最小值的正整数n 的值是________.答案 6或7解析 ∵公差d>0,|a5|=|a9|,∴-a5=a9,即a5+a9=0.由等差数列的性质,得2a7=a5+a9=0,解得a7=0.故数列的前6项均为负数,第7项为0,从第8项开始为正.∴S n 取得最小值时的n 为6或7.5.已知等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项和与奇数项和之比为32∶27,则公差d =________.答案 5解析 由题意得Error!故S 偶=192,S 奇=162,所以6d =S 偶-S 奇=30,故d =5.1.知识清单:(1)等差数列前n 项和的一般性质.(2)等差数列前n 项和的函数性质.2.方法归纳:整体思想、函数思想、分类讨论思想.3.常见误区:求数列{|a n |}的前n 项和时不讨论,最后不用分段函数表示.1.在等差数列{a n }中,a 1=1,其前n 项和为S n ,若S 88-S 66=2,则S 10等于( )A .10B .100C .110D .120答案 B解析 ∵{a n }是等差数列,a 1=1,∴{S n n }也是等差数列且首项为S 11=1.又S 88-S 66=2,∴{S n n }的公差是1,∴S 1010=1+(10-1)×1=10,∴S 10=100.2.若等差数列{a n }的前m 项的和S m 为20,前3m 项的和S 3m 为90,则它的前2m 项的和S 2m 为( )A .30B .70C .50D .60答案 C解析 ∵等差数列{a n }中,S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m 也成等差数列,∴2(S 2m -S m )=S m +S 3m -S 2m ,∴2(S 2m -20)=20+90-S 2m ,∴S 2m =50.3.已知数列{2n -19},那么这个数列的前n 项和S n ( )A .有最大值且是整数 B .有最小值且是整数C .有最大值且是分数 D .无最大值和最小值答案 B解析 易知数列{2n -19}的通项a n =2n -19,∴a 1=-17,d =2.∴该数列是递增等差数列.令a n =0,得n =912.∴a 1<a 2<a 3<…<a 9<0<a 10<….∴该数列前n 项和有最小值,为S 9=9a 1+9×82d =-81.4.(多选)已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,且S 6>S 7>S 5,下列判断正确的是( )A .d <0B .S 11>0C .S 12<0D .数列{S n }中的最大项为S 11答案 AB 解析 ∵S 6>S 7,∴a 7<0,∵S 7>S 5,∴a 6+a 7>0,∴a 6>0,∴d <0,A 正确;又S 11=112(a 1+a 11)=11a 6>0,B 正确;S 12=122(a 1+a 12)=6(a 6+a 7)>0,C 不正确;数列{S n }中最大项为S 6,D 不正确.故正确的选项是AB.5.在等差数列{a n }中,S n 是其前n 项和,且S 2 011=S 2 018,S k =S 2 009,则正整数k 为( )A .2 017 B .2 018 C .2 019 D .2 020答案 D解析 因为等差数列的前n 项和S n 是关于n 的二次函数,所以由二次函数的对称性及S2 011=S2 018,S k=S2 009,可得2 011+2 0182=2 009+k2,解得k=2 020.6.已知在等差数列{a n}中,公差d=1,且前100项和为148,则前100项中的所有偶数项的和为________.答案 99解析 由题意,得S奇+S偶=148,S偶-S奇=50d=50,解得S偶=99.7.已知在等差数列{a n}中,S n为其前n项和,已知S3=9,a4+a5+a6=7,则S9-S6=________.答案 5解析 ∵S3,S6-S3,S9-S6成等差数列,而S3=9,S6-S3=a4+a5+a6=7,∴S9-S6=5.8.已知等差数列{a n}的前n项和为S n,7a5+5a9=0,且a9>a5,则S n取得最小值时n的值为________.答案 6解析 由7a5+5a9=0,得a1d=-173.又a9>a5,所以d>0,a1<0.因为函数y=d2x2+(a1-d2)x的图象的对称轴为x=12-a1d=12+173=376,取最接近的整数6,故S n取得最小值时n的值为6.9.已知在等差数列{a n}中,a1=9,a4+a7=0.(1)求数列{a n}的通项公式;(2)当n为何值时,数列{a n}的前n项和取得最大值?解 (1)由a1=9,a4+a7=0,得a1+3d+a1+6d=0,解得d=-2,∴a n=a1+(n-1)·d=11-2n.(2)方法一 a1=9,d=-2,S n=9n+n(n-1)2·(-2)=-n2+10n=-(n-5)2+25,∴当n=5时,S n取得最大值.方法二 由(1)知a1=9,d=-2<0,∴{a n}是递减数列.令a n≥0,则11-2n≥0,解得n≤11 2 .∵n∈N*,∴当n≤5时,a n>0;当n≥6时,a n<0.∴当n=5时,S n取得最大值.10.在数列{a n}中,a1=8,a4=2,且满足a n+2-2a n+1+a n=0(n∈N*).(1)求数列{a n}的通项公式;(2)设T n=|a1|+|a2|+…+|a n|,求T n.解 (1)∵a n+2-2a n+1+a n=0,∴a n+2-a n+1=a n+1-a n,∴{a n}是等差数列,又∵a1=8,a4=2,∴d=-2,a n=a1+(n-1)d=10-2n,n∈N*.(2)设数列{a n}的前n项和为S n,则S n=8n+n(n-1)2×(-2)=9n-n2.∵a n=10-2n,令a n=0,得n=5.当n>5时,a n<0;当n=5时,a n=0;当n<5时,a n>0.∴当n≤5时,T n=|a1|+|a2|+…+|a n|=a1+a2+…+a n=9n-n2.当n>5时,T n=|a1|+|a2|+…+|a n|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+a n)=S5-(S n-S5)=2S5-S n=2×(9×5-25)-9n+n2=n2-9n+40,∴T n=Error!11.若数列{a n}的前n项和是S n=n2-4n+2,则|a1|+|a2|+…+|a10|等于( ) A.15 B.35 C.66 D.100答案 C解析 易得a n =Error!|a 1|=1,|a 2|=1,|a 3|=1,令a n >0,则2n -5>0,∴n ≥3.∴|a 1|+|a 2|+…+|a 10|=1+1+a 3+…+a 10=2+(S 10-S 2)=2+[(102-4×10+2)-(22-4×2+2)]=66.12.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,a 2=11,S 1515-S 77=-8,则S n 取最大值时的n 为( )A .6B .7C .8D .9答案 B解析 设数列{a n }是公差为d 的等差数列,则{S n n }是公差为d2的等差数列.因为S 1515-S 77=-8,故可得8×d2=-8,解得d =-2;则a 1=a 2-d =13,则S n =-n 2+14n =-(n -7)2+49,故当n =7时,S n 取得最大值.13.已知S n ,T n 分别是等差数列{a n },{b n }的前n 项和,且S n T n =2n +14n -2(n ∈N *),则a 10b 3+b 18+a 11b 6+b 15=________.答案 4178解析 因为b 3+b 18=b 6+b 15=b 10+b 11,所以a 10b 3+b 18+a 11b 6+b 15=a 10+a 11b 10+b 11=10(a 10+a 11)10(b 10+b 11)=S 20T 20=2×20+14×20-2=4178.14.已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ,且S 4S 8=13,那么S 8S 16=________.答案 310解析 设S4=k,S8=3k,由等差数列的性质得S4,S8-S4,S12-S8,S16-S12构成等差数列.所以S8-S4=2k,S12-S8=3k,S16-S12=4k.所以S12=6k,S16=10k.S8S16=3 10.15.设项数为奇数的等差数列,奇数项之和为44,偶数项之和为33,则这个数列的中间项是________,项数是________.答案 11 7解析 设等差数列{a n}的项数为2n+1(n∈N*),S奇=a1+a3+…+a2n+1=(n+1)(a1+a2n+1)2=(n+1)a n+1,S偶=a2+a4+a6+…+a2n=n(a2+a2n)2=na n+1,所以S奇S偶=n+1n=4433,解得n=3,所以项数2n+1=7,S奇-S偶=a n+1,即a4=44-33=11,为所求的中间项.16.已知数列{a n}的前n项和为S n,a n>0,a1<2,6S n=(a n+1)(a n+2).(1)求证:{a n}是等差数列;(2)令b n=3a n a n+1,数列{b n}的前n项和为T n,求证:T n<1.证明 (1)因为6S n=(a n+1)(a n+2),所以当n≥2时,6S n-1=(a n-1+1)(a n-1+2),两式相减,得到6a n=(a2n+3a n+2)-(a2n-1+3a n-1+2),整理得(a n-a n-1)(a n+a n-1)=3(a n+a n-1),又因为a n>0,所以a n-a n-1=3,所以数列{a n}是公差为3的等差数列.(2)当n=1时,6S1=(a1+1)(a1+2),解得a1=1或a1=2,因为a1<2,所以a1=1,由(1)可知a n-a n-1=3,即公差d=3,所以a n=a1+(n-1)d=1+(n-1)×3=3n-2,所以b n=3a n a n+1=3(3n-2)(3n+1)=13n-2-13n+1,所以T n=1-14+14-17+…+13n-2-13n+1=1-13n+1<1.。

奥数:1-2-3等差数列应用题

奥数:1-2-3等差数列应用题

等差数列应用题目tM 怔 例题精讲【例1】 体育课上老师指挥大家排成一排,冬冬站排头,阿奇站排尾,从排头到排尾依次报数。

如果冬 冬报17,阿奇报150,每位同学报的数都比前一位多7,那么队伍里一共有多少人? 【考点】等差数列应用题 【难度】2星【题型】解答【解析】首项=17,末项=150,公差=7,项数=(150-17) £+1=20【答案】20【例2】 一个队列按照每排 2, 4, 6, 8人的顺序可以一直排到某一排有 100人,那么这个队列共有多少人?【考点】等差数列应用题【难度】2星【题型】解答【解析】(方法一)利用等差数列求和公式:通过例 1的学习可以知道,这个数列一共有50个数,再将和为102的两个数——配对,可配成 25对. 所以 2 4 696 98 100 = ( 2+100) 25=103 25= 2550(方法二)根据 1・2・3 . 98 99 10^5050,从这个和中减去 13 5 7 ... 99的和,就可得出此题的结果,这样从反面求解”的思想可以给学生灌输一下,为今后的学习作铺垫.【答案】2550【例3】 有一个很神秘的地方,那里有很多的雕塑,每个雕塑都是由蝴蝶组成的•第一个雕塑有3只蝴蝶,第二个雕塑有 5只蝴蝶,第三个雕塑有 7只蝴蝶,第四个雕塑有 9只蝴蝶,以后的雕塑按照这样的规律一直延伸到很远的地方, 学学和思思看不到这排雕塑的尽头在哪里,那么,第102个雕塑是由多少只蝴蝶组成的呢?由999只蝴蝶组成的雕塑是第多少个呢?【考点】等差数列应用题【难度】2星【题型】解答【解析】也就是已知一个数列:3、5、7、9、11、13、15、……,求这个数列的第102项是多少?999是第几项?由刚刚推导出的公式 一一第门项=首项+公差(n-1),所以,第102项=3+2(102-1) = 205;由 项数=(末项-首项尸公差十1”,999所处的项数是:(999—3)2+1 =996 斗 2 +1 =498+1 =499【答案】499【巩固】有一堆粗细均匀的圆木,堆成梯形,最上面的一层有5根圆木,每向下一层增加一根,一共堆了28层.问最下面一层有多少根 ?【考点】等差数列应用题【难度】2星【题型】解答【解析】将每层圆木根数写出来,依次是:5, 6, 7, 8, 9, 10 ,…可以看出,这是一个等差数列,它的首项是5,公差是1,项数是28•求的是第28项•我们可以用通项公式直接计算.解:a n =印(n — 1) d=5 (28 -1) 132(根)故最下面的一层有 32根.【答案】32【巩固】建筑工地有一批砖,码成如右图形状,最上层两块砖,第2层6块砖,第3层10块砖…,依次每层都比其上面一层多 4块砖,已知最下层 2106块砖,问中间一层多少块砖?这堆砖共有多少 块?【解析】项数=(2106-2)韶+1=527,因此,层数为奇数,中间项为(2+2106)吃=1054,数列和=中间项X项数=1054 >527=555458,所以中间一层有1054块砖,这堆砖共有555458块。

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收入减少 2 万元,旧车报废品可卖 2Байду номын сангаас万元,问此货车多少年
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练习7. 用52 万元购买一辆货车, 万元购买一辆货车,第 1年维修费500 元,营运收入40 万元,以后每年的维修 费比上一年多200 元,营运收入减少2 万元, 旧车报废品可卖2 万元,问此货车多少年 报废平均每年收入最高 ?
有 首项 a1 14 ? , 公差 ?3 . 有 S n na1
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等差数列an 的思考: 等差数列an :a1 , a2 , a3 , an1 ,
有 首项 a1 ,
公差 d .
an .
Sn a1 a2 a3 a4 an1 an ,
解题:用52 万元购买一辆货车, 设货车营运年数为 n,
an , 从第1 年起每年的维修费成等 差数列 由题意可知,
到第n年底有总维修费Sn na1 n n 1 d1 ,
2
a1 500 ,
d1 200 ,
n n 1 200 500n 100n 2 100n 100n 2 400n ; S n 500n 2 bn , 从第1 年起每年的营运收入成 等差数列 又由题意可知,
b1 400000 , d 2 20000 ,
到第n年底总营运收入 Tn nb1
Tn 400000n
n n 1 20000 400000n 10000n 2 10000n 2 Tn Sn 500000 10000n 2 410000n ; f n n , 1 到报废平均每年收入 f n Tn Sn 500000 n Whc2520课件制作
an a1 n 1d 则有 nn 1 S na d n 1 2 , 44 a1 3n 3 316 2na1 3nn 1
由题意可知这个多边形 的各边的长可构成第 n 项为an 44 ,
取等差数列的首项为 a1 ,
Sn a1 a2 a3 a4 an1 an ,
nn 1 有 S n na1 d, 2 55 1 S5 5 2 3 40 . 2
倒序等差数列的公差互 为相反的值! 2. 5, 等差数列 : 14 , 11 , 8 ,
nn 1 d, 2 55 1 S5 5 14 3 40 . 2
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到第n年底有总维修费Sn na1 n n 1 d1 ,
2
a1 500 ,
d1 200 ,
n n 1 200 500n 100n 2 100n 100n 2 400n ; S n 500n 2 bn , 从第1 年起每年的营运收入成 等差数列 又由题意可知,
79 12 91
0
所以 n 4 4 , 这个多边形的边数为 n N , 316 79 4.
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练习7. 用 52 万元购买一辆货车,第 1年维修费500 元,营运 收入 40 万元,以后每年的维修 费比上一年多200 元,营运 报废平均每年收入最高 ?
nn 1 有 S n na1 d. 2
倒序等差数列的公差互 为相反的值! 等差数列 : an ,
an 1 , an 2 ,
a2 ,
a1 .
有 首项 an , 公差 d .
nn 1 d . 有 S n nan 2
Sn an an1 a4 a3 a2 a1 ,
后每天比前一天多跑 500 米,这位运动员 7 天一共跑了多
n 7,
通项公式 an a1 n 1d 5000 n 1500 500n 4500 ,
76 所以有 S 7 5000 7 500 5000 42000 47000 , 2
则有 S n na1
nn 1 d , 2 316 88n 3nn 1 ,
2
158 44n
79 倒序等差数列解题方案
nn 1 3 , 2
3 n 79 3 79 n 44 1
12
91
316 88n 3n 3n , 3n 2 91n 316 0 ,
n n 1 d2 , 2
解题:用52 万元购买一辆货车, 设货车营运年数为 n,
S n 100n 400n ;
2

Tn 10000n 2 410000n ;
1 到报废平均每年收入 f n Tn Sn 500000 , n
f n
1 10000n 2 410000n 100n 2 400n 500000 n
b1 400000 , d 2 20000 ,
到第n年底总营运收入 Tn nb1
Tn 400000n
n n 1 20000 2
n n 1 d2 , 2
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解题:用52 万元购买一辆货车, 设货车营运年数为 n,
an , 从第1 年起每年的维修费成等 差数列 由题意可知,
an 500 n 4500 ,
所以这位运动员这 7 天共跑了 47000 米.
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练习4. 一个多边形的周长为 158cm, 所有各边成等差数列,
S n 158 ,
最大边的长为 44cm, 公差等于3cm, 试求这个多边形的边数 .
解题: 设这个多边形的边数为 n, 公差为d 3 的等差数列,
b1 400000 , d 2 20000 ,
到第n年底总营运收入 Tn nb1
Tn 400000n
n n 1 20000 400000n 10000n 2 10000n 2 Tn Sn 500000 10000n 2 410000n ; f n n , 1 到报废平均每年收入 f n Tn Sn 500000 n Whc2520课件制作

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练习4. 一个多边形的周长为 158cm, 所有各边成等差数列, 最大边的长为 44cm, 公差等于3cm, 试求这个多边形的边数 .
解题: 设这个多边形的边数为 n, 公差为d 3 的等差数列,
S n 158 ,
由题意可知这个多边形 的各边的长可构成第 n 项为a1 44 ,
n n 1 d2 , 2
?
解题:用52 万元购买一辆货车, 设货车营运年数为 n,
an , 从第1 年起每年的维修费成等 差数列 由题意可知,
到第n年底有总维修费Sn na1 n n 1 d1 ,
2

a1 500 , d1 200 ,
n n 1 200 500n 100n 2 100n 100n 2 400n ; S n 500n 2 bn , 从第1 年起每年的营运收入成 等差数列 又由题意可知,
解题:
a1 500 ,
设货车营运年数为 n,
an , 从第1 年起每年的维修费成等 差数列 由题意可知,
到第n年底有总维修费Sn na1 n n 1 d1 ,
2
d1 200 ,
n n 1 200 500n 100n 2 100n 100n 2 400n ; S n 500n 2 bn , 从第1 年起每年的营运收入成 等差数列 又由题意可知,
, 316 94n 6n 2 3n 2 3n ,
79 12 91
0
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所以 n 4 4 , 这个多边形的边数为 n N , 316 79 4.
等差数列an : 2 ,
等差数列an 的思考:
5, 8, 11 , 14 .
有 首项 a1 2 , 公差 d 3 .
44 a1 3n 1 158 na nn 1 3 1 2 , 79 47 3n a1 2 316 2 na 3 n 3n 1
3 n 79 3 79 n 44 1
12
91
,
316 2n47 3n 3n 2 3n , 3n 2 91n 316 0 ,
b1 400000 , d 2 20000 ,
到第n年底总营运收入 Tn nb1
Tn 400000n
n n 1 20000 2
n n 1 d2 , 2
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练习7. 用 52 万元购买一辆货车,第 1年维修费500 元,营运收入40 万元,以后每年的维修 费比上一年多200 元,营运收入减少2 万元, 旧车报废品可卖2 万元,问此货车多少年 报废平均每年收入最高 ?


1 500000 2 10100n 409600n 500000 10100n 409600 n n
409600 10100n 500000 5000 409600 100101n , n n


这里有 101n 5000 2 101n 5000 2 101 5000 , n n 5000 5000 2 50 , n 7 时, 平均每年效益最好! 即n 当 101n 101 n
等差数列
等差数列知识的学习
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练习6. 某运动员为了参加冬季 运动会的5000 米长跑比赛,
自己给自己制定了 7 天的训练计划,第 1 天跑 5000 米,以 少米的路程?
解题: 由题意可知,这位运动 员从第1 天起所跑的距离米 数依次可组成等差数列 ,其等差数列的首项为 a1 5000 , 公差为d 500 ,
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