2.3.2 等差数列的前n项和(二)
等差数列的前n项和2

小结
1.公式的推导方法:倒序求和。 2.公式的特征。
n( a 1 a n ) Sn 2
S n na1 n( n 1) d 2
3.公式的应用。
练习:P122第3、4题。
作业
必做题:习题3.3第1题(1)、(2) 选做题:练习题,第5题。 思考题:在小于100的自然数中,有多少个 数既是4的倍数又是6的倍数,并求 出这些数的和。
解法二:设法同上
12(a b ) S=S12-(a+b)= -(a+b)=5(a+b) 2 10( x1 x10 )
解法三:设法同上∵x1+x10=a+b S
2
5(a b)
(2)求集合M={m|m=7n,n∈N*且m<100}的元素的个数并 求这些元素的和。 分析:在小于100的自然数中,有多少个数能被7整除,并求 这些数的和。
4-----------------5---------------6--------------7------------8----------9--------10-----11-----
求钢管的总数,即求和s8=4+5+6+7+8+9+10+11
Sn=a1+a2+…….+an-1+an Sn=an+an-1+……+a2+a1 两式相加得: 2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)…….+(an-1+a2)+(an+a1) =(a1+an)+(a1+d+an-d)+……(an-d+a1+d)+(an+a1) =(a1+an)+(a1+an)+…… (a1+an)+ (a1+an) =n (a1+an)
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 。
《等差数列的前n项和》人教版高二数学下册PPT课件

合作探究
COOPERATIVE INQUIRY
[跟踪训练] 2.植树节某班 20 名同学在一段直线公路一侧植树,每人植树一棵,相邻两棵树相距 10 米, 开始时需将树苗集中放置在某一棵树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的 路程总和最小,此最小值为_ _ _ _ _ _ _ _ 米.
解得 a 1=-5 ,d =3. ∴a 8=a 6+2 d =1 0 +2×3 =1 6 ,
1 0 ×9 S 10=1 0 a 1+ 2 d =1 0 ×(-5 )+5 ×9 ×3 =8 5 .
1 7 × a 1+a 17
1 7 × a 3+a 15
1 7 ×4 0
(2 )S 17=
2
=
2
=
=3 4 0 .
S 1,n =1 ,
项公式,那么数列{a n
}的通项公式要分段表示为
a
n
=
S
n -S
n -1,n
≥2 .
合作探究
COOPERATIVE INQUIRY
等差数列前 n 项和公式的实际应用
例 3、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?
3,n =1,
∴a
n
= 2
n
,n
≥2
.
合作探究
COOPERATIVE INQUIRY
2 .(变条件变结论)将本例中的条件“S n =2 n 2-3 0 n ”变为“正数数列{b n }的前 n 项和 S n
2.3 第1课时 等差数列的前n项和课件人教新课标

等差数列的前n项和
-1-
第1课时
等差数列的前n项和
课前篇自主预习
课堂篇探究学习
课标阐释
思维脉络
1.掌握等差数列前 n 项和公式的
等差数列的前 n 项和
推导方法.
2.掌握等差数列的前 n 项和公式, 前 n 项和公式 推导
能够运用公式解决相关问题.
应用
3.理解 Sn 与 an 的关系,并能运用 由S 求a
)
答案:①× ②×
(2)①若数列{an}的前 n 项和
1
6
1
5
)
1
Sn=+1,则 a5=
②若数列{an}的前 n 项和 Sn=n2+n,则 an=
课堂篇探究学习
.
.
1
30
解析:①a5=S5-S4= − =- .
②当 n≥2 时,an=Sn-Sn-1=n2+n-(n-1)2-(n-1)=2n.当 n=1
(2)①在等差数列{an}中,其前n项和为Sn,a3=7,公差d=2,则
S20=
.
②已知数列{an}为等差数列,a1=2,an=10,Sn=72,则n=
.
20×19
解析:①由 a3=7,d=2,得 a1=3,故 S20=20×3+ 2 ×2=440.
( + )
(2+10)
②∵Sn= 12 ,∴ 2 =72,解得 n=12.
等差数列的前n项和
探究二
探究三
思维辨析
课堂篇探究学习
课堂篇探究学习
当堂检测
反思感悟已知数列{an}的前n项和Sn,求通项公式an的步骤
1.当n=1时,a1=S1.
2.3.2等差数列的前n项和的性质

性质1
若数列an 是公差为d的等差数列,
2
则s n,s 2 n - s n,s3n - s 2 n ...是公差为n d的等差数列
c
(2)一个等差数列的前10项和为50,后10项和为60,则其前n 项和为 .
性质2
若数列a n 是公差为d的等差数列 s奇 s偶 s n 当项数为偶数时, n 2m时 s奇 am s 偶 - s 奇 md s 偶 am 1
性质3
当项数为奇数时, n 2m - 1时 s偶 (m 1)am s 奇 mam s奇 m s偶 m 1
s 偶 s 奇 sn (2m - 1)am
性质4
a n 和bn 的前n项和分别为Sn , Tn 若等差数列
S2 n1 an 则 T2 n1 bn
第二章 数列
2.3 等差数列前n项和的性质
知识回顾:
知识点 1 :a n与sn的关系
a n 一般地,我们称 a1 a2 a3 ... an为数列
的前n项的和sn即有sn a1 a2 a3 ... an
s1 , n 1 注意:an sn sn 1 , n 1
二.等差数列的前n项和公式:
n(a1 an ) n(n 1) sn na1 d 2 2
注. 数列an 的前n项和s n pn qn( p, q是常数)
2
d 数列an 是等差数列,且 p 2
三.等差数列的前n项和的性质:
n(a1 an ) n(n 1) sn na1 d 2 2
性质5
a n 的前n项和分别为Sn 若等差数列
Sn 则 也是等差数列 n
n(a1 an ) 1.等差数列的前项和公式1:S n 2
2.3.2等差数列的前n项和的性质课件

2
例 4:已知一个等差数列{an}的通项公式 an=25-5n,求数
列{ |an|} 的前 n 项和 Sn.
错因剖析:解本题易出现的错误就是:(1)由an≥0 得,n≤5
理解为n=5,得出结论:Sn=a1+a2+a3+a4+a5=50(n≤5), 20-5nn-5 Sn= ;(2)把“前 n 项和”认为“从n≥6 起”的和. 2 事实上,本题要对n 进行分类讨论. 正解:由an≥0 得n≤5,
4-1.已知 Sn 为等差数列{an}的前 n 项和,Sn=12n-n2. (1)求|a1|+|a2|+|a3|; (2)求|a1|+|a2|+|a3|+…+|a10|; (3)求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.
解:∵Sn=12n-n2,
∴当n=1 时,a1=S1=12-1=11, 当n≥2 时,an=Sn-Sn-1 =(12n-n2)-12(n-1)+(n-1)2=13-2n, 当n=1 时,13-2×1=11=a1,∴an=13-2n. 13 , 由an=13-2n≥0,得 n≤ 2 ∴当1≤n≤6 时,an>0;当n≥7 时,an<0. (1)|a1|+|a2|+|a3|=a1+a2+a3 =S3=12×3-32=27;
-15 解:(1)由题意知 S6= S =-3,a6=S6-S5=-8, 5
5a1+10d=5 ∴ a1+5d=-8
.解得 a1=7,
∴S6=-3,a1=7.
(2)∵S5S6+15=0,
∴(5a1+10d)(6a1+15d)+15=0, 即2 a1+9da1+10d2+1=0. 故(4a1+9d)2=d2-8. ∴d2≥8.
解法五:∵{an}为等差数列, ∴设Sn=a·n2+m=4m2a+2mb=100,
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?
上页
10
下页
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.
11
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
等差数列的前N项和+(二)教学课件
普通高中课程标准实验教科书《数学》(必修5)
例2 在新城大道一侧A处,运来20棵新树苗,一名工人从A处 起沿大道一侧路边每隔10m栽一棵树苗,这名工人每次只能 运一棵.要栽完这20棵树苗,并返回A处,植树工人共走了多 少路程?
解: 植树工人每种一棵树并返回A处所要走的路程(单位:m) 组成了一个数列 0,20,40,60,…,380. 这是首项为0,公差为20,项数为20的等差数列,其和
20 (20 1) S 20 3800( m) 2
答高中课程标准实验教科书《数学》(必修5) 第二章 数列
例3 九江抗洪指挥部接到预报,24时后有一洪峰到达.为确保安全, 指挥部决定在洪峰来临前筑一道堤坝作为第二道防线.经计算, 除现有的部队指战员和九江干群连续奋战外,还需调用20台同 型号翻斗车,平均每辆工作24时.但目前只有一辆车投入施工, 其余的需从昌九高速公路沿线抽调,每隔20分能有一辆车到达, 指挥部最多可调集25辆车,那么在24时内能否构筑成第二道 防线? 解: 从第一辆车投入工作算起,各车工作时间(单位:h) 依次设为:a1,a2,a3,…,a25 . 这是一个等差数列,a1=24,公差d= 1 3 25辆车可以完成的工作量为: 25 24 1 a1 a2 a25 25 24 ( ) 500 2 3 需要完成的工作量为24×20=480 因此,在24小时内能构筑成第二道防线.
4. 由数列的前n项和Sn求数列的通项an
n 1 S1 , an S n S n1 , n 2
普通高中课程标准实验教科书《数学》(必修5) 第二章 数列
n 1 S1 , an S n S n 1 , n 2
2n 2
且a1 S1 1 3 4
第二章 2.3 第1课时 等差数列的前n项和公式 -【教师版】
A.2 300 B.2 400 C.2 600 D.2 500
答案 D
解析 由 am=a1+(m-1)d,得 99=1+(m-1)×2, 解得 m=50,所以 S50=50×1+50×49×2=2 500.
2 2.记等差数列的前 n 项和为 Sn,若 S2=4,S4=20,则该数列的公差 d 等于( )
n=1
时,a1=S1=12+12+1=52不符合①式.∴an=
2 2n-1,n≥2,n∈N*.
2
反思感悟 已知前 n 项和 Sn 求通项 an,先由 n=1 时,a1=S1 求得 a1,再由 n≥2 时,an=Sn-Sn-1 求得 an,
最后验证 a1 是否符合 an,若符合则统一用一个解析式表示,不符合则分段表示.
例 1 在等差数列{an}中:
(1)已知 a5+a10=58,a4+a9=50,求 S10;
(2)已知 S7=42,Sn=510,an-3=45,求 n.
解 (1)方法一 由已知条件得
a5+a10=2a1+13d=58,
a1=3,
解得
a4+a9=2a1+11d=50,
d=4.
∴S10=10a1+10×10-1d=10×3+10×9×4=210.
2
2
a5+a10=a1+a10+4d=58, 方法二 由已知条件得
a4+a9=a1+a10+2d=50,
∴a1+a10=42,
∴S10=10a1+a10=5×42=210. 2
(2)S7=7a1+a7=7a4=42,∴a4=6. 2
∴Sn=na1+an=na4+an-3=n6+45=510.∴n=20.
解 由 Sn=na1+nn-1d, 2
得 na1+nn-1×2=35, 2
《 等差数列的前n项和二》苏教版
数学:《等差数列的前n项和(二)》苏教版等差数列的前n项和(二)教学目标: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;提高学生的应用意识.教学重点:熟练掌握等差数列的求和公式.教学难点:灵活应用求和公式解决问题.教学过程:Ⅰ.复习回顾通项公式:an=a1+(n-1)d,求和公式:Sn==na1+d Ⅱ.讲授新课下面结合这些例子,来看如何应用上述知识解决一些相关问题.[例1]求集合M={m|m=7n,n∈N*,且m<100}的元素个数,并求这些元素的和.分析:满足条件的n的取值个数即为集合M的元素个数,这些元素若按从小到大排列,则是一等差数列.解:由m<100,得7n<100,即n<=14所以满足上面不等式的正整数n共有14个,即集合M中的元素共有14个,将它们从小到大可列出,得:7,7×2,7×3,7×4,...7×14,即:7,14,21,28, (98)这个数列是等差数列,记为{an},其中a1=7,a14=98,n=14则S14==735答:集合M中共有14个元素,它们和等于735.这一例题表明,在小于100的正整数中共有14个数是7的倍数,它们的和是735.[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,由此可以确定求其前n项和的公式吗?分析:将已知条件代入等差数列前n项和的公式后,可得到两个关于a1与d的关系,然后确定a1与d,从而得到所求前n项和的公式.解:由题意知S10=310,S20=1220将它们代入公式Sn=na1+d,得到解这个关于a1与d的方程组,得到a1=4,d=6所以Sn=4n+×6=3n2+n这就是说,已知S10与S20,可以确定这个数列的前n项和的公式,这个公式是Sn=3n2+n.下面,同学们再来思考这样一个问题:[例3]已知数列{an}是等差数列,Sn是其前n项和.求证:S6,S12-S6,S18-S12成等差数列,设其k∈N*,Sk,S2k-Sk,S3k-S2k成等差数列吗?解:设{an}的首项是a1,公差为d,则S3=a1+a2+a3S6-S3=a4+a5+a6=(a1+3d)+(a2+3d)+(a3+3d)=(a1+a2+a3)+9d=S3+9dS9-S6=a7+a8+a9=(a4+3d)+(a5+3d)+(a6+3d)=(a4+a5+a6)+9d=(S6-S3)+9d=S3+18d∴S3,S6-S3,S9-S6成等差数列.同理可得Sk,S2k-Sk,S3k-S2k成等差数列.Sk=a1+a2+...+ak(S2k-Sk)=ak+1+ak+2+...+a2k=(a1+kd)+(a2+kd)+...+(ak+kd)=(a1+a2+...+ak)+k2d=Sk+k2d(S3k-S2k)=a2k+1+a2k+2+...+a3k=(ak+1+kd)+(ak+2+kd)+...+(a2k+kd)=(ak+1+ak+2+...+a2k)+k2d=(S2k-Sk)+k2d∴Sk,S2k-Sk,S3k-S2k是以Sk为首项,k2d为公差的等差数列.[例4]已知数列{an}是等差数列,a1>0,S9=S17,试问n 为何值时,数列的前n项和最大?最大值为多少?分析:要研究一个等差数列的前n项和的最大(小)问题,有两条基本途径;其一是利用Sn是n的二次函数关系来考虑;其二是通过考察数列的单调性来解决.解法一:∵S9=S17,S9=9a1+36d,S17=17a1+136d∴9a1+36d=17a1+136d,8a1=-100d,即d=-a1<0Sn=na1+d=na1+·(-a1)=na1-a1=-a1 (n2-26n)=-a1 (n-13)2+a1∵a1>0,∴当n=13,Sn有最大值.最大值为a1.解法二:由a1>0,d<0,可知此数列为从正项开始的递减数列:a1>a2>a3>a4>......故n在某一时刻,必然会出现负项,此时前n项的和开始减少,因此,要使Sn最大,n必须使得an≥0,且an+1≤0.即解得≤n≤.∴n=13此时,Sn最大,S13=13a1+d=a1.评述:解法一利用Sn是n的二次函数关系,归纳为求二次函数的最值问题,不过要注意自变量n是正整数;解法2是从研究数列的单调性及项的正负进而研究前n项和Sn的最大值,方法更具有一般性.[例5]在数列{an}中,a1=1,an+1=,求数列{anan+1}的前n项和.分析:要求数列{anan+1}的前n项和,需要先求数列{an}的通项公式.解:由已知得=+∴{}为首项为=1,公差为的等差数列.∴=1+(n-1)×=,∴an=Sn=a1a2+a2a3+...+anan+1=++...+=4[(-)+(-)+...+(-)]=4(-)=.[例6]设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,S12>0,S13<0.(1)求公差d的取值范围;(2)指出S1,S2,...,S12中哪一个值最大?并说明理由.(1)分析:由S12>0,S13<0列不等式组求之.解:依题设有即将a3=12,即a1=12-2d代入上式得解得-<d<-3(2)分析一:写出Sn的表达式Sn=f(n)=An2+Bn.配方确定Sn的最大值.解法一:Sn=na1+d=n(12-2d)+d=[n-(5-)]2-[(5-)]2∵d<0,∴[n- (5-)]2最小时,Sn最大.当-<d<-3时,6<(5-)<6.5∴正整数n=6时,[n- (5-)]2y最小,∴S6最大.分析二:由d<0知{an}是单调递减的,要使Sn最大,应有an≥0,an+1<0.解法二:由d<0,可知a1>a2>...>a12>a13∴要使1≤n≤12中存在自然数n,使得an>0,an+1<0,则Sn就是S1,S2,...,S12中的最大值.由知a6+a7>0,a7<0∴a6>-a7>0,∵a6>0,a7<0.故在S1,S2,...,S12中S6的值最大.解法三:由S12>0,S13<0得, 即也即a6>0且a7<0,∴S6最大.解法四:由a1=12-2d,-<d<-3得,即5.5<n<7∵n∈N*,∴n=6,即S6最大.[例7]首项为正数的等差数列{an},它的前三项之和与前十一项之和相等,问此数列前多少项之和最大?解法一:由S3=S11得:3a1+d=11a1+d,解之得d=-a10∴Sn=na1+d=-a1n2+a1n=-a1(n-7)2+a1故当n=7时,Sn最大,即前7项之和最大.解法二:由解得:<n<,∴n=7,即前7项之和最大.解法三:由d=-a10,知:{an}是递减等差数列.又S3=S11∴a4+a5+a6+a7+a8+a9+a10+a11=0,∴a7+a8=0∴必有a70,a80.∴前7项之和最大.评述:解法三利用等差数列的性质,解得简单,易懂.等差数列的前n项和Sn,在d0时有最大值,求当n为何值时,使Sn取最大值,有两种方法:一是满足an0且an+10的n值;二是由Sn=na1+d=n2+(a1-)n,利用二次函数的性质求n的值.[例8]数列{an}是等差数列,a1=50,d=-0.6.(1)求从第n项开始有an0;(2)求此数列的前n项和的最大值.分析:对于(1)实质上是解一个不等式,但要注意n∈N*.对于(2)实际上是研究Sn随n的变化规律,由于等差数列中Sn是关于n的二次函数,可以用二次函数方法处理,也可以由an的变化,推测Sn的变化.解:(1)∵a1=50,d=-0.6∴an=50-0.6(n-1)=-0.6n+50.6.令-0.6n+50.6≤0,解之得:n≥≈84.3由n∈N*.故当n≥85时,an0,即从第85项起以后的各项均小于0.(2)解法一:∵d=-0.60,a1=500由(1)知a840,a850.∴S1S2...S84且S84S85S86...∴(Sn)max=S84=50×84+×(-0.6)=2108.4.解法二:Sn=50n+×(-0.6)=-0.3n2+50.3n=-0.3(n -)2+当n取接近于的自然数,即n=84时,Sn达到最大值S84=2108.4评述:不是常数列的等差数列,不递增必递减,因而若有连续两项ak,ak+1异号,则Sk必为Sn的最大或最小值.下面对此类问题作一下较为深入的探究.在非常数列的等差数列中,当d0,d0时,如何求Sn的最小、最大值?第一种思考:(1)若d0,且a1≥0,则有0≤a1a2a3...an-1an...∴S1S2S3...Sn-1Sn...∴Sn的最小值是S1.(2)若d0,且a10,则一定存在某一自然数k,使a1a2a3...ak≤0ak+1ak+2...an-1an...或a1a2a3...ak0≤ak+1ak+2...an-1an...则0S1S2...Sk,且SkSk+1Sk+2...Sn...∴Sn的最小值是Sk.(3)若d0,而a10,必存在自然数k使a1a2a3...ak≥0ak+1ak+2...an...或a1a2a3...ak0≥ak+1ak+2...an...则S1S2S3...Sk,且SkSk+1...Sn...∴Sn的最大值是Sk.(4)若d0,且a1≤0,则有0≥a1a2a3...an-1an...∴S1S2S3...Sn-1Sn...∴Sn的最大值是S1.第二种思考:Sn=na1+d=n2+(a1-)n=[n+]2-=[n-(-)]2-(-)2由二次函数的最大、最小值知识及n∈N*,知:当n取最接近-的自然数时,Sn取到最大值(或最小值),值得注意的是最接近-的自然数有时1个,有时2个.[例9]有30根水泥电线杆,要运往1000米远的地方开始安装,在1000米处放一根,以后每50米放一根,一辆汽车每次只能运三根,如果用一辆汽车完成这项任务,这辆汽车的行程共有多少公里?解法一:如图所示:假定30根水泥电线杆存放M处.a1=|Ma|=1000(M)a2=|Mb|=1050(M)a3=|MC|=1100(M)...a6=a3+50×3=1250(M)...a30=a3+150×9(M)由于一辆汽车每次只能装3根,故每运一次只能到a3,a6,a9,...,a30这些地方,这样组成公差为150 M,首项为1100的等差数列,令汽车行程为S,则有:S=2(a3+a6+...+a30)=2(a3+a3+150×1+...+a3+150×9)=2(10a3+150××9)=2(11000+6750)m=35.5(公里)答:这辆汽车行程共有35.5公里.解法二:根据题设和汽车需运送十次,可得一等差数列{an},其中a1=100,d=150,n=10则S10=10a1+d=7750 m所以总共行程为(7750×2+1000×20)m=35.5公里答:略.解法三:根据题意和汽车每次走的路程可构成一个等差数列,其中a1=(1000+50×2)×2=2200 m,a2=(1000+50×5)×2=2500 m...d=150×2=300 m项数共有10项.∴Sn=10a1+d=10×2200 m+5×9×300 m=35.5(公里)答:略.[例10]有一种零存整取的储蓄项目,它是每月某日存入一笔相同金额,这是零存;则到一定时期到期,可以提出全部本金及利息,这是整取,它的本利和公式如下:本利和=每期存入金额×[存期+存期×(存期+1)×利率].(1)试解释这个本利和公式;(2)若每月初存入100元,月利率5.1‰,到第12个月底的本利和是多少?(3)若每月初存入一笔金额,月利率是5.1‰,希望到第12个月底取得本利和2000元,那么应每月存入多少金额?分析:存款储蓄不是复利计息,若存入金额为A,月利率为p,则n个月后的利息是nAp.解:(1)设每期存入金额A,每期利率p,存的期数为n,则各期利息之和为:Ap+2Ap+3Ap+...+nAp=n(n+1)Ap.连同本金,就得本利和=nA+n(n+1)Ap=A[n+n(n+1)p].(2)当A=100,p=5.1‰,n=12时,本利和=100×(12+×12×13×5.1‰)=1239.78(元)(3)将(1)中公式变形,得A==≈161.32(元)即每月应存入161.32元.评述:这是两道等差数列求和的应用题,对于应用问题首先是根据问题给出的已知条件建立数学模型,然后解此数学问题,最后再回到应用问题作出结论.Ⅲ.课堂练习课本P44练习1,2,3,4Ⅳ.课时小结通过本节学习,要能灵活应用等差数列的通项公式和前n项和公式解决一些相关问题.另外,需注意一重要结论:若一数列为等差数列,则Sk,S2k-Sk,S3k-S2k也成等差数列. Ⅴ.课后作业课本P45习题 4,5,6,7,8。
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5 (n 15)2 1125 14 2 56
当n取与15最接近的整数即7或8时, 2
Sn取最大值 精品课件
例4、已知等差数列 5, 4 2 , 3 4 ,
77
项和为Sn,求
使解得2S:n最∵大由的题序意号知n,的a值1=.5,公差d
=
5 7
an5(n1)(7 5)7 5n4 7 0
由 an 0
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例 5、 设 正 项 数 列 {an}的 前 n 项 和 满 足 Sn1 4(an1)2, 求 解 : 数 当 列 n {a n}2 的 时 通 , 项 a n 公 式 S n S n 1 1 4 [ ( a n 1 ) 2 ( a n 1 1 ) ]
整 理 得 ( a n a n 1 ) ( a n a n 1 2 ) 0
练习:
1、在等差数列{an}中,若a1+a2+a3=-3,a4+a5+a6=1,
则a7+a8+a9=______5_____; 2、在等差数列{an}中,已知S4=2,S8=7,则S12=___1_5__;
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小结:
1、利用前n项和求通项的方法:
S1, n=1 an= Sn-Sn-1,n≥2
2、等差数列前n项和的一个重要性质:
a n0 a n + a n 10 a n a n 1 2 0 , 即 a n a n 1 2 数 列 { a n } 是 公 差 为 2 的 等 差 数 列
当 n 1 时 , a 1 S 1 1 4 (a 1 1 )2 ,解 得 a 1 1 a n a 1 (n 1 )d 2 n 1
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一、复习回顾
1、前n项和公式
形式1: 形式2:
Sn
( n a1 2
an)
Sn
na1
( nn1)d 2
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一、复习回顾
2、在等差数列 {an} 中,如果已知五个元素 a1, an, n, d, Sn 中的任意三个, 可以求出其
余两个量 . Snna1( nn21)d
ana1(n1)d
an
5 2
,
n
2n
1 1 ,n 2
2
45页探究题
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探究: 一般地,如果数列{an}的前n项和为Sn=pn2+qn+r, 其列S 吗中n ?p 、若qA 是、n ,r2 为 则常B 它数n ( 的,首A 且为 项p与≠常 公0数 ,差那) 分么 别这是{ 个a 什数n 么} 列等 ?一差 定数 是列 等差数
结论:知 三 求 二
解题思路一般是:建立方程(组)求 解
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例3、已知数列{an}的前n项和为 S n
n2
1 2
n
求该数列
的通分项公析式:,∵这S个n=数a1+列a是2+等…差+a数n,列吗?
Sn-1=a1+a2+…+an-1(n≥2)
∴an=Sn-Sn-1 (n≥2)
特别地,当n=1时,a1=S1
解:∵ a2=-61,a5=-16
∴ a1+d=-61 a1+4d=-16
解得a1=-76,d=15
∴an= a1 +(n-1)d=-76+15(n-1)=15n-91
令 an =15n-91≤0 ,解a得n+1 =15(n+1) -91≥0
5 1 n6 1
15
15
∴当n=6时,Sn取最小值,此时
n (n 1 ) S n n a 1 2d 6 ( 7 6 ) 1 5 1 5 2 3 1
Sn na1n(n21)d
练 (习1):若在S等5 =差25数,列a2{=a3n,}中则,S10=__1_0_0___; (2)若 S12=21,则 a2+a5+a8+a11=___7____.
思考:若 a3 3 ,则 S5
a5 10
S 精品课件 9
1 6
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作业:
1、课本P46A组第6题
2、在一等差数列中,若前 15 项的和为 90,前 30 项 的和为-270。 (1)求能使前 n 项和 Sn 为负数的最小的项数 n; (2)求前 n 项和 Sn 中的最大值,并求出 Sn 取最
大值时项数 n 的值。
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练习:已知数列an 的前 n 项和 Sn 3 2n ,求 an
一般地,若等差数列{an}的前n项和为Sn,则数列 Sn,S2n-数列 SnA n2B n(A0)
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练习:在等差数列{an}中,若a2=-18,a4=-10,则该数列 的前n项和Sn何时取得最小值,最小值是多少?
解:∵ a2=-18,a4=-10
故 an=
S1, n=1 Sn-Sn-1,n≥2
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例3、已知数列{an}的前n项和为S n
n2
1 2
n
求该数列
的通项公式,这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项
和解公:差当分n别≥是2时什,么a?nSnSn1
n21n[(n1)21(n1)]
2
2
2n 1 ①
2
当n=1时,
a1
S1
12
113 22
∵a1也满足①式
∴数列{an}的通项公式为
an
2n
1 2
这是首项为 3 ,公差精品课为件 2的等差数列
2
若已知数列{an}前n项和为Sn,则该数列的
通项公式为
S1, n=1 an= Sn-Sn-1,n≥2
注意:(1)这种做法适用于所有数列;
足an.
(2)用这种方法求通项需检验a1是否满
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例,求3变该式数、列已的知通数项列公{式an},的这前个n项数和列为是等S差n 数n列2 吗 12?n 1
5, n 1 an 2n1,n 2
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等差数列的前n项和公式:
Sn
n(a1 2
an
)
Sn
na1
n(n1)d 2
若已知数列{an}前n项和为Sn,则该数列的
通项公式为
S1, n=1 an= Sn-Sn-1,n≥2
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等差数列的前n项和公式:
Sn
n(a1 an) 2
ana1(n1)d
∴
a1+d= -18 a1+3d= -10
解得a1= -22,d=4
Sn
22n
n(n1)4 2
2n2 24n
2(n6)272
∴当n=6时,Sn取最小值-72
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思考:在等差数列{an}中,Sn为其前n项和,首项a1=13, 且S3=S11,求此数列前n项和的最大值。
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练习:在等差数列{an}中,若a2=-61,a5=-16,则该数列 的前n项和Sn何时取得最小值,最小值是多少?
的值;
注意:当数列中有一项为0时精品课,件 n应有两解.
思考:等差数列{an}的前n项和为Sn,则数列 S6,S12-S6,S18-S12
是等差数列吗?
S6 6a1 15d ,
证明:∵依题意可得
S12 12a1 66d ,
S18 18a1 153d ,
S 1 2 S 6 6 a 1 5 1 d ,S 1 8 S 1 2 6 a 1 8 7 d
分析:当n=1时,a1=S1=p+q+r ∵当n>1时,an =Sn-Sn-1 =pn2+qn+r-p(n-1)2-q(n-1)-r =2pn-p+q 又∵当n=1时,an=2p-p+q=p+q ∴当且仅当r =0时,a1满足an=2pn-p+q 故只有当r =0时该数列才是等差数列, 此时首项a1=p+q,公差d=2p(p≠0)
5 n 40 0 得7 7
a n1 0
5 (n 1) 40 0
7
7
解得7≤n≤8
∴当n取7或8时,Sn最大
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的前n
求等差数列{an}的前n项和Sn的最值的方法:
(1)利用Sn=pn2+qn进行配方,求二次函数的最值, 此时n应取最接 2近q p ______的正整数值;
(2)利用等差数列的增减性及an的符号变化, 当a1>0,d<0时,Sn有最大值, 此时可由an≥0且an+1≤0求出n的值; 当a1<0,d>0时,Sn有最小值, 此时可由an≤0 且an+1 ≥ 0求出n
2(S12S6)12a1102d, S6(S18S12)12a1102d 即 2 (S 1 2 S 6 ) S 6 (S 1 8 S 1 2 )
∴S6,S12-S6,S18-S12也是等差数列
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一般地,若等差数列{an}的前n项和为Sn,则数列 Sn,S2n-Sn,S3n-S2n ,…
也为等差数列。
数 列 { a n } 的 通 项 公 精式 品课件为 a n 2 n 1
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例4、已知等差数列 5, 4 2 , 3 4 , 77
项和为Sn,求
的前n
使解得:Sn由最题大意的知序,号an1的=5值,.公差d=
5 7
Sn
5n
n(n 1) 2
(
5) 7
5 n2 75 n 14 14
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例4、已知一个等差数列的前10项的和是310,前20 项的和是1220,求该数列前30项的和。
解 : 设 该 等 差 数 列 的 前 n 项 和 S n A n 2 B n , 则 S10 100A10B310 S20 400A20B1220
解 得 A3,B1 Sn 3n2n S 3 0 3 9 0 0 3 0 2 7 3 0