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第五章 数列
5.2.2 等差数列的前n项和
第1课时 等差数列的前n项和公式
[学习任务]
1.了解等差数列前n项和公式的推导过程.
2.掌握等差数列的前n项和公式.
3.熟练掌握等差数列的五个量a1,d,n,an,Sn的关系,能够由其中三个求另外两个.
第1课时 等差数列的前n项和公式
[对应学生用书第12页]
知识点 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 Sn= Sn= na1+d
na1+d
第1课时 等差数列的前n项和公式
1.记Sn分别为等差数列{an}的前n项和,若an=21-2n,则S10= .
解析 因为a1=19,a10=1,所以前10项的和为S10=×10=100.
答案 100
2.等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=6,a1=4,则公差d等于 .
解析 由已知S3=3a1+3d=3×4+3d=6,得d=-2.
答案 -2
第1课时 等差数列的前n项和公式
[对应学生用书第12页]
探究一 等差数列前n项和的有关计算
[例1] 在等差数列{an}中.
(1)已知a6=10,S5=5,求a8和S10;
(2)已知a1=4,S8=172,求a8和d.
第1课时 等差数列的前n项和公式
[解] (1)解得a1=-5,d=3.
∴a8=a6+2d=10+2×3=16,
S10=10a1+d=10×(-5)+5×9×3=85.
第1课时 等差数列的前n项和公式
(2)由已知得S8===172,
解得a8=39.
又∵a8=4+(8-1)d=39,∴d=5.∴a8=39,d=5.
第1课时 等差数列的前n项和公式
等差数列中的基本计算
(1)利用基本量求值:
等差数列的通项公式和前n项和公式中有五个量a1,d,n,an和Sn,这五个量可以“知三求二”.一般是利用公式列出基本量a1和d的方程组,解出a1和d,便可解决问题.解题时注意整体代换的思想.
第1课时 等差数列的前n项和公式
(2)结合等差数列的性质解题:
等差数列的常用性质:若s+t=p+q(s,t,p,q∈N+),则as+at=ap+aq,常与求和公式Sn=结合使用.
第1课时 等差数列的前n项和公式
1.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S2=8,S9=11a4.
(1)求an;
(2)若Sn=3an+2,求n.
第1课时 等差数列的前n项和公式
解 (1)设公差为d,由已知
得解得
所以an=2n+1.
第1课时 等差数列的前n项和公式
(2)Sn==n2+2n,
因为Sn=3an+2,即n2+2n=3(2n+1)+2,
得n2-4n-5=0,
解得n=5或n=-1(舍去),所以n=5.
第1课时 等差数列的前n项和公式
探究二 利用Sn判断等差数列
[例2] 若数列{an}的前n项和Sn=2n2-3n-1,求数列{an}的通项公式,并判断数列{an}是否是等差数列.若是,请证明;若不是,请说明理由.
[解] ∵Sn=2n2-3n-1, ①
当n=1时,S1=a1=2-3-1=-2;
当n≥2时,Sn-1=2(n-1)2-3(n-1)-1, ②
第1课时 等差数列的前n项和公式
①减②得an=Sn-Sn-1=2n2-3n-1-[2(n-1)2-3(n-1)-1]=4n-5.
经检验,当n=1时,an=4n-5不成立,
故an=
故数列{an}不是等差数列,数列{an}是从第二项起以4为公差的等差数列.
第1课时 等差数列的前n项和公式
(1)已知Sn求an,其方法是an=Sn-Sn-1(n≥2),这里常常因为忽略条件“n≥2”而出错.
(2)在判断{an}是否为等差数列时,务必验证n=1是否满足an(n≥2)的情形.
①若a1适合an,则an=Sn-Sn-1,则{an}是等差数列.
②若a1不适合an,则an=则{an}不是等差数列.
第1课时 等差数列的前n项和公式
2.已知数列{an}的前n项和Sn=25n-2n2.求证:{an}是等差数列.
证明 由题意,得
①若n≥2,则an=Sn-Sn-1=25n-2n2-[25(n-1)-2(n-1)2]=-4n+27;
②若n=1,则a1=S1=23,经检验满足上式.
故an=-4n+27,
由an+1-an=-4可知,数列{an}是首项为23,公差为-4的等差数列.
第1课时 等差数列的前n项和公式
探究三 等差数列前n项和的比值问题
[例3] (1)记等差数列{an}与{bn}的前n项和分别为Sn与Tn,若=,则=( )
A. B.
C. D.
第1课时 等差数列的前n项和公式
(2)设等差数列{an}与等差数列{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若