等差数列前n项和性质
等差数列前n项和
高斯（1777---1855）， 德 国数学家、物理学家和天文学家。 他和牛顿、阿基米德，被誉为有 史以来的三大数学家。有“数学 王子”之称。
求 S=1+2+3+······+100=？ 你知道高斯是
高斯算法：
怎么计算的吗？
首项与末项的和：
1＋100＝101，
第2项与倒数第2项的和： 2＋99 =101，
（2）当d<0时,Sn有最大值 若a1<0,则S1最大； 若a1>0,则所有正数项的和最大。
另法：前n项和Sn的公式是关于n的二次函数，故 可利用二次函数来求最值（注意：n为正整数）。
例5 已知一个等差数列中满足3a4 7a7,且a1 0 Sn是数列{an}的前n项和，求n为何值时Sn取最大值.
则: b1,b2,b3, ,成等差数列,公差为:kd
(等差数列等分若干段后,各段和依序成等差数列)
数列a
n
是公差为d的等差数列，则S n
An2
Bn
Sn n
An B
Sn n
是等差数列，公差为A.
2.已知an是公差为d的等差数列，Sn为数列an的前n项和，则
Sn n
是等差数列，公差为
d 2
解：方法一
3a4
7a7
d
4 33 a1
0
an
a1
(n
1)
•
(
4 33
)a1
0
n
37 4
当n 9时，an 0; 当n 9时，an 0
故当n=9时，Sn取最大值.
方法二
3a4
7a7
d
4 33
a1
0
Sn
na1
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。
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
精心整理
2.3.2等差数列的前n 项和的性质【学习目标】
1.熟练掌握等差数列前n 项和公式，等差数列前n 项和的性质以及其与二次函数的关系；
2. 在学习等差数列前n 项和性质的同时感受数形结合的基本思想，会由等差数列前n 项和公式求其通项公式.
【自学园地】
1. 等差数列的前n 项和的性质：
已知数列{a n }是等差数列，S n 是其前n 项和．
(1)若m ，n ，p ，q ，k 是正整数，且m ＋n ＝p ＋q ＝2k ，则a m ＋a n ＝a p ＋a q ＝2a k .
(2)a m （3）仍成等差，且公差为（4中项数相等，且S -偶1n n a a +=． （5(6){pa n ＋qb n }都是等差数列(p ，q 都是常数)，且公差分别为pd 1，d 1，pd 1＋qd 2.
2.{}n a 为等差数列⇔其前n 项和2n S An Bn =+．
3.若数列{}n a 为等差数列{
}n S n
⇒成等差． 4.等差数列的单调性的应用： （1）当10,0a d ><时，n S 有最大值，n 是不等式100
n n a a +≥⎧⎨<⎩的正整数解时取得；
（2）当10,0a d <>时，n S 有最大值，n 是不等式1
00n n a a +≤⎧⎨>⎩的正整数解时取得． （II ）当数列中有某项值为0时，n 应有两解．110m m m S S a ++=⇔=．
5.知三求二问题：等差数列数列前n 项和公式中各含有4个元素：1,,,n n S n a a 与1,,,n S n a d ，已知其中3个量，即可求出另外1个；综合通项公式及前n 项和公式，已知其中3个量即可求出另外2个量．
【典例精析】
1.（1（2（3（4，则项数n （5d ．
（62.3.4（1（2）问12,,S 中哪个值最大？5中，a 1＝－60，6.中，321,S =7.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ，且1(1)n a n n =
+，求n S 8.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ，且1(2)
n a n n =
+，求n S 【巩固练习】 1．一个有11项的的等差数列，奇数项之和是30，则它的中间项是（）
A.8
B.7
C.6
D.5
2.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和，若3613S S =，则612
S S =（）
A.
3
10
B.
1
3
C.
1
8
D.
1
9
3.等差数列{a n}的前n项和为S n，若a1＝2，S3＝12，则a6等()
A．8B．10C．12 D.14
4．下面是关于公差d>0的等差数列{a n}的四个命题：
p1：数列{a n}是递增数列；p2：数列{na n}是递增数列；
p3：数列{}是递增数列；p4：数列{a n＋3nd}是递增数列．
其中的真命题为()
A．p
1
5
A．15
6
A．2
7
A．4
8
9
n的值是
A.4和
10
(1)
11.
【
1．设S n为等差数列{a n}的前n项和，S8＝4a3，a7＝－2，则a9＝() A．－6 B.－4C．－2 D.2
2．在等差数列{a n}中，a9＝a12＋6，则数列{a n}的前11项和S11＝() A．24 B.48C．66 D.132
3．设数列{a n}是等差数列，其前n项和为S n，若a6＝2且S5＝30，则S8等于() A．31 B．32
C．33 D．34
4．设S n是等差数列{a n}的前n项和，已知a2＝3，a6＝11，则S7等于() A．13 B．35
C ．49
D ．63
5．已知等差数列{a n }的前n 项和为S n ，满足a 13＝S 13＝13，则a 1的值等于________．
6．在等差数列{a n }中，a 1＝7，公差为d ，前n 项和为S n ，当且仅当n ＝8时S n 取得最大值，则d 的取值范围为________．
7．已知数列{a n }的前n 项和为S n 且满足a n ＋2S n ·S n －1＝0(n ≥2)，a 1＝.
(1)求证：是等差数列；
(2)求a n 的表达式．
8.等差数列{}n a 中，110,a =且21325(22)a a a =+，求
（1）n a （2）若n a +。