内容正文:
数 列
第四章
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4.2 等差数列
4.2.2 等差数列的前n项和公式
第2课时 等差数列前n项和的最值和综合应用
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数学 选择性必修 第二册
[学习目标] 1.会解决与等差数列前n项和的最值有关的问题(重点).2.掌握等差数列前n项和的综合应用(难点).3.会用裂项相消法求和(重点).
课前 · 教材预案
课堂 · 深度拓展
课末 · 随堂演练
课后 · 限时作业
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要点 等差数列{an}的前n项和公式Sn的函数特征
二次
课前·教材预案
1.前n项和公式Sn=na1+eq \f(nn-1d,2)可化成关于n的表达式Sn
=______________.当d≠0时,Sn关于n的表达式是一个常数项为零的二次函数式,即点(n,Sn)在其相应的________函数的图象上,即等差数列的前n项和公式是关于n的二次函数,它的图象是抛物线y=eq \f(d,2)x2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a1-\f(d,2)))x上横坐标为正整数的一系列孤立的点.
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eq \f(d,2)n2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a1-\f(d,2)))n
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最大
最小
2.等差数列前n项和的最值
(1)在等差数列{an}中,当a1>0,d<0时,Sn有______值,使
Sn取得最值的n可由不等式组___________确定;当a1<0,d>0时,
Sn有______值,使Sn取得最值的n可由不等式组___________确定.
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(an≥0,,an+1≤0))
eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(an≤0,,an+1≥0))
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最小
最大
(2)Sn=eq \f(d,2)n2+eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(a1-\f(d,2)))n,若d≠0,则从二次函数的角度看:当d>0时,Sn有______值;当d<0时,Sn有______值.当n取最接近对称轴的自然数时,Sn取到最值.
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判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”.
(1)等差数列{an}的前n项和Sn都可以写成二次函数Sn=An2+Bn.( )
(2)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n,\f(Sn,n)))(n∈N*)在同一条直线上.( )
(3)已知数列{an}的前n项和公式为Sn=an2+bn+c,则数列{an}是等差数列.( )
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(4)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sp=Sq(p,q∈N*),则Sn在n=eq \f(1,2)(p+q)处取得最大值或最小值.( )
(5)若等差数列{an}的前n项和Sn=An2+Bn(A≠0),则其最大值或最小值一定在n=-eq \f(B,2A)处取得.( )
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解析 (1)错误.当公差为零时,Sn为一次函数.
(2)正确.由Sn=An2+Bn,可知数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))是等差数列,点eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(n,\f(Sn,n)))(n∈N*)在同一条直线上.
(3)错误.当且仅当c=0时,数列{an}才是等差数列.
(4)错误.当eq \f(1,2)(p+q)是正整数,即p+q是偶数时,结论才成立.
(5)错误.只有当-eq \f(B,2A)是正整数时结论才成立.
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
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考点一 等差数列前n项和Sn的最值
课堂·深度拓展
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规律总结
(1)等差数列前n项和Sn最大(小)值的情形
①若a1>0,d<0,则Sn存在最大值,即所有非负项之和.
②若a1<0,d>0,则Sn存在最小值,即所有非正项之和.
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(2)求等差数列前n项和Sn最值的方法
①寻找正、负项的分界点,可利用等差数列的性质或利用eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(an≥0,,an+1≤0))或eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(an≤0,,an+1≥0))来寻找.
②利用到y=ax2+bx(a≠0)图象的对称轴距离最近的一