内容正文:
第 2 课时 等差数列的前n项和的性质及应用
等差数列{an}的前n项和Sn的性质
续表
1.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=9,S6=36,则a7+a8+a9等于 ( )
A.63 B.45 C.36 D.27
解析:∵a7+a8+a9=S9-S6,而由等差数列前n项和的性质可知,S3,S6-S3,S9-S6构成等差数列,
所以S3+(S9-S6)=2(S6-S3),即a7+a8+a9=S9-S6=2S6-3S3=2×36-3×9=45.
答案:B
解决有关等差数列前n项和问题时注意应用其性质解题.
2.已知数列{an}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________.
解析:设等差数列{an}的项数为2m,∵末项与首项的差为-28,∴a2m-a1=(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.
答案:-4
3.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.
求数列{|an|}的前n项和
等差数列的各项取绝对值后组成数列{|an|},若原数列{an}中既有正项又有负项,则{|an|}不再是等差数列,求和的关键是找到数列{an}中正、负项的分界点处n的值,再分段求和.
[对点训练]
在数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足an+2+an=2an+1.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Sn是数列{|an|}的前n项和,求Sn.
一、在典题训练中内化学科素养
等差数列前n项和的性质在高考中比较常见,主要考查逻辑推理、数学运算的核心素养.
1.(2020·全国卷Ⅱ)北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石) ( )
A.3 699块 B.3 474块
C.3 402块 D.3 339块
2.(2020·新高考全国卷Ⅰ)将数列{2n-1}与{3n-2}的公共项从小到大排列得到数列{an},则{an}的前n项和为________.
3.(2019·北京高考)设等差数列{an}的前n项和为Sn.若a2=-3,S5=-10,则a5=________,Sn的最小值为________.
解析:设数列{an}的公差为d.
∵a2=a1+d=-3,S5=5a1+10d=-10,
∴a1=-4,d=1,
∴a5=a1+4d=0,
an=a1+(n-1)d=n-5.
令an<0,则n<5,即数列{an}中前4项为负,a5=0,第6项及以后为正.
∴Sn的最小值为S4=S5=-10.
答案:0 -10
内化素养
数学运算 应用前n项和公式及通项公式求值
逻辑推理 由等差数列前n项和的性质及函数特性推出结果
二、在导向训练中品悟核心价值
发展理性思维
1.已知等差数列{an}的项数为奇数,其中所有奇数项之和为319,所有偶数项之和为290,则该数列的中间项为 ( )
A.28 B.29 C.30 D.31
解析:设等差数列{an}共有2n+1项,则S奇=a1+a3+a5+…+a2n+1,S偶=a2+a4+a6+…+a2n,中间项为an+1,故S奇-S偶=a1+(a3-a2)+(a5-a4)+…+(a2n+1-a2n)=a1+d+d+…+d=a1+nd=an+1,an+1=S奇-S偶=319-290=29,故选B.
答案:B
2.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-16n,则|a1|+|a2|+|a3|+…+|a11|=________.
解析:∵Sn=n2-16n,∴当n=1时,a1=-15,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-16n-[(n-1)2-16(n-1)]=2n-17,令an≤0,解得n≤8,则|a1|+|a2|+|a3|+…+|a11|=-a1-a2-a3-…-a8+a9+a10+a11=15+13+11+9+7+5+3+1+1+3+5=73.
答案:73
4.设数列{an}的前n项和为Sn,写出一个同时满足条件①②的等差数列{an}的通项公式an=________.
①Sn存在最小值且最小值不等于a1;
②不存在正整数k,使得Sk>Sk+1且Sk+1<Sk+2.
解析:若a2<0,则满足①,又由不存在正整数k,使得Sk>Sk+1且Sk+1<Sk+2,则可得Sn连续两项取得最小值,即存在n使得an=0,则可得{an}的通项公式可以是an=2n-6.
答案: