内容正文:
2.2 等差数列的前n项和
第一课时 等差数列的前n项和公式
明学习目标
知结构体系
课标
要求
1.探索并掌握等差数列前n项和公式.
2.理解等差数列的通项公式与前n项和公式的关系.
重点
难点
重点:等差数列前n项和公式及其性质的应用.
难点:等差数列前n项和公式的应用.
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
在a1,d,n,an,Sn中,“知三求二”
(1)在等差数列{an}中,an=a1+(n-1)d,Sn=或Sn=na1+d. 两个公式共涉及a1,d,n,an及Sn五个基本量,它们分别表示等差数列的首项、公差、项数、末项、前n项和.
(2)依据方程的思想,在等差数列前n项和公式中,已知其中三个量可求另外两个量,即“知三求二”.
1.已知等差数列{an}的首项a1=1,公差d=-2,则前10项和S10=( )
A.-20 B.-40 C.-60 D.-80
解析:选D 由公式Sn=na1+×d得S10=10×1+×(-2)=-80.
2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a4=18-a5,则S8等于( )
A.72 B.54 C.36 D.18
解析:选A 由a4=18-a5,可得a4+a5=18,所以S8==4(a4+a5)=4×18=72.
3.设数列{an}是等差数列,其前n项和为Sn,若a6=2且S5=30,则S8=________.
解析:由已知可得解得
∴S8=8a1+d=32.
答案:32
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等差数列前n项和的基本运算
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[典例] 在等差数列{an}中,
(1)已知a3=16,S20=20,求S10;
(2)已知a1=,d=-,Sn=-15,求n及a12;
(3)已知a1+a2+a3+a4=40,an-3+an-2+an-1+an=80,Sn=210,求项数n.
[解] (1)设等差数列{an}的公差为d,则有解得
所以S10=10×20+=200-90=110.
(2)因为Sn=n·+·=-15,
整理得n2-7n-60=0,
解得n=12或n=-5(舍去),
所以a12=+(12-1)×=-4.
(3)因为a1+a2+a3+a4=40,
an-3+an-2+an-1+an=80,
所以4(a1+an)=40+80,即a1+an=30.
又因为Sn==210,
所以n==14.
等差数列中基本计算的两个技巧
(1)利用基本量求值.
(2)利用等差数列的性质解题.
[对点训练]
在等差数列{an}中,
(1)已知前3项依次为a,4,3a,前k项和Sk=2 550,求a及k.
(2)已知S7=42,Sn=510,an-3=45,求n.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,则由题意得
∴
∴a=2,k=50.
(2)∵S7==7a4=42,∴a4=6.
又an-3=45,
∴Sn====510,
∴n=20.
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等差数列前n项和的性质及应用
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[典例] (1)已知等差数列前3项的和为30,前6项的和为100,则它的前9项的和为( )
A.130 B.170 C.210 D.260
(2)已知数列{an},{bn}均为等差数列,其前n项和分别为Sn,Tn,且=,则=________.
[解析] (1)利用等差数列前n项和的性质S3,S6-S3,S9-S6成等差数列.所以S3+(S9-S6)=2(S6-S3),即30+(S9-100)=2(100-30),解得S9=210.
(2)由等差数列的性质知,=====.
[答案] (1)C (2)
巧妙应用等差数列前n项和的性质
(1)“片段和”性质
若{an}为等差数列,前n项和为Sn,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…构成公差为n2d的等差数列.
(2)项数(下标)的“等和”性质
Sn==.
(3)项的个数的“奇偶”性质
{an}为等差数列,公差为d.
①若共有2n项,则S2n=n(an+an+1);
S偶-S奇=nd;=.
②若共有2n+1项,则S2n+1=(2n+1)an+1;
S偶-S奇=-an+1;=.
(4)等差数列{an}中,若Sn=m,Sm=n(m≠n),则Sm+n=-(m+n).
(5)等差数列{an}中,若Sn=Sm(m≠n),则Sm+n=0.
[对点训练]
1.等差数列{an}共有2n+1项,所有的奇数项之和为132,所