内容正文:
第四章 数列
4.2 等差数列
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第四章 数列
5A新学案 数学 · 选择性必修第二册
第4课时
等差数列前n项和的性质及应用
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第四章 数列
5A新学案 数学 · 选择性必修第二册
素养养成·学透教材
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课堂评价·及时反馈
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C
2.5
BC
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第四章 数列
5A新学案 数学 · 选择性必修第二册
学习
目标
1. 探索并掌握等差数列的前n项和公式,理解等差数列的通项公式与前n项和公式的关系.
2. 掌握等差数列前n项和的性质及其应用.
3. 会解决与等差数列前n项和有关的实际应用问题.
类型1 等差数列前n项和的性质
(1) 在等差数列{an}中,若S10=100,S100=10,则S110=___________.
【解析】 方法一:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(10a1+\f(10×10-1,2)d=100,,100a1+\f(100×100-1,2)d=10,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(a1=\f(1 099,100),,d=-\f(11,50).))
所以S110=110a1+eq \f(110×110-1,2)d=110×eq \f(1 099,100)+eq \f(110×109,2)×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(11,50)))=-110.
方法二:因为S10=100,S100=10,所以S100-S10=a11+a12+…+a100=eq \f(90a11+a100,2)=-90,
所以a11+a100=-2.又因为a1+a110=a11+a100=-2,所以S110=eq \f(110a1+a110,2)=-110.
方法三:因为S10,S20-S10,S30-S20,…,S100-S90,S110-S100,…成等差数列,所以设公差为d,数列前100项和为10×100+eq \f(10×9,2)d=10,解得d=-22.所以前110项和S110=11×100+eq \f(10×11,2)d=11×100+10×eq \f(11,2)×(-22)=-110.
方法四:设数列{an}的公差为d,由于Sn=na1+eq \f(nn-1,2)d,则eq \f(Sn,n)=a1+eq \f(d,2)(n-1),
所以数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))是等差数列,其公差为eq \f(d,2).所以eq \f(S100,100)-eq \f(S10,10)=(100-10)×eq \f(d,2),
且eq \f(S110,110)-eq \f(S100,100)=(110-100)×eq \f(d,2).代入已知数值,消去d,可得S110=-110.
方法五:令Sn=An2+Bn.因为S10=100,S100=10,
所以eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(100A+10B=100,,10 000A+100B=10,))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(A=-\f(11,100),,B=\f(111,10).))
所以S110=1102A+110B=1102×eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(-\f(11,100)))+110×eq \f(111,10)=-110.
(2) 一个等差数列的前12项的和为354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为32∶27,则该数列的公差为______.
【解析】 方法一:根据题意知,偶数项的和比奇数项的和多eq \f(354×32-27,32+27)=30,其值为6d,则d=5.
方法二:设偶数项的和为x,奇数项的和为y,则eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x+y=354,,\f(x,y)=\f(32,27),))解得eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(x=192,,y=162,))
所以6d=192-162=30,所以d=5.
方法三:由题意知eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(12a1+\f(12×11,2)d=354, ①,\f(6a1+d+\f(6×5,2)×2d,6a1+\f(6×5,2)×2d)=\f(32,27), ②))
由①知6a1=177-33d,将此式代入②得(177-3d)·32=(177+3d)·27,解得d=5.
(3) 设等差数列{an}和{bn}的前