内容正文:
人教2019 B版 选择性必修三
5.2.2 等差数列的前n项和
第五章 数 列
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学习目标
1.理解等差数列前n项和公式的推导过程.
2.掌握等差数列前n项和公式及性质,并能解决相应问题.
3.熟练掌握等差数列的五个量a1,d,n,an,Sn的关系,能够由其中的三个求另外的两个.
4.理解等差数列前n项和公式的二次函数特征.
尝试与发现
问题1.为了达到比较好的音响和观赏效果,很多剧场的座位都是排成圆弧形的,如图所示.
如果某公司要为一个类似的剧场定做椅子,而且剧场座位的排列规律是:第一排36个,以后每一排比前一排多6个,共有8排,你能帮这个公司算出共需要多少椅子吗?
利用这一小节我们要学习的等差数列前项和的公式,我们可以快速地解答情景中的问题.
探究1.如图所示,建筑工地上堆放着一些钢管,最上面一层有4根,下面每一层比上一层多放一根,共8层.
(1)在不逐个相加的前提下,你能想办法算出这些钢管共有多少根吗?
(2)你能得出一般等差数列前项和的公式吗?
尝试与发现
问题探究
图中这些钢管,从上到下每一层的数量构成一个等差数列,这个数列的首项为 公差,而且该数列共有8项,第8项为
设想在图的钢管旁边再放同样多数量的钢管,但是倒过来放置,如图所示.这时每一层的钢管数是相同的,都是4+11根,因此这些钢管的总数为.
问题探究
设一个等差数列的首项为,公差为,根据等差数列的定义,
一般等差数列前项的和可以用类似的方式得到,
设等差数列的前项和为,即
+…+, ①
显然,
+…+,②
又因为根据等差数列的性质有
=…,
所以①②把两边分别相加,可得
=),因此=
探究2. 上述等差数列的前项求和公式与首项和第项有关,你能将其改写成与公差有关的形式吗?
尝试与发现
因为,所以等差数列前项求和公式也可以改写为=
由此可知,前述情境与问题中的椅子总数为
=456.
典例解析
例1.已知等差数列的公差为2,且,求这个等差数列前20项的和.
解:由等差数列的通项公式可得29=,
由此可解得
因此= =200.
例2.求等差数列
5,12,19,26,…,201,208.的各项之和.
解:可以看出,所求数列是公差为7的等差数列.
设共有项,则208=5,
解得 因此各项之和为
=3195.
典例解析
等差数列的求解策略
在等差数列{an}中,首项a1与公差