内容正文:
第2课时 等差数列前n项和的性质
学业标准
素养目标
1.掌握an与Sn的关系并会应用.(难点)
2.掌握等差数列前n项和的性质及应用.(重点)
3.会用裂项相消法求和.(易错点)
1.通过等差数列前n项和Sn的函数特征的学习,体现了数学建模素养.
2.借助等差数列前n项和Sn性质的应用及裂项相消法求和,培养数学运算素养.
[教材梳理]
导学 等差数列前n项和的性质
等差数列前n项和公式可以转化为关于n的一元二次函数(d≠0)或一次函数(d=0时) Sn=n2+n,反过来,如果一个数列的前n项和是关于n的一元二次函数,那么该数列一定是等差数列吗?
[提示] 不一定.
如果{an}是等差数列,那么a1+a2+…+a10,a11+a12+…+a20,a21+a22+…+a30是等差数列吗?
[提示] (a11+a12+…+a20)-(a1+a2+…+a10)=(a11-a1)+(a12-a2)+…+(a20-a10)=10d+10d+…+10d10个 =100d,
类似可得(a21+a22+…+a30)-(a11+a12+…+a20)=100d.
∴a1+a2+…+a10,a11+a12+…+a20,a21+a22+…+a30是等差数列.
◎结论形成
等差数列前n项和的性质
(1)等差数列{an}中,其前n项和为Sn,则{an}中连续的n项和构成的数列Sn,__S2n-Sn__,S3n-S2n,__S4n-S3n__,…构成等差数列.
(2)数列{an}是等差数列⇔Sn=an2+bn(a,b为常数).
(3)在等差数列{an}中,a1+a2,a2+a3,a3+a4,…也成等差数列,a1+a2+a3,a2+a3+a4,a3+a4+a5,…也成等差数列.
(4)在等差数列{an}中,数列为等差数列.
[基础自测]
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列也是等差数列.( )
(2)在等差数列{an}中,S4,S8,S12,…成等差数列.( )
(3)若等差数列的项数为偶数2n,则S偶-S奇=nd.( )
(4)数列{n+1}的前n项和Sn没有最小值.( )
答案 (1)√ (2)× (3)√ (4)×
2. 在项数为2n+1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n=( )
A.9 B.10
C.11 D.12
解析 ∵=,∴=.∴n=10.故选B项.
答案 B
3.(2023·扬州检测)已知数列满足2an=an-1+an+1(n≥2),a3+a4+a5+a6+a7=100,则其前9项和等于( )
A.150 B.180
C.300 D.360
解析 因为a3+a4+a5+a6+a7=a3+a7+a4+a6+a5=5a5=100,
所以a5=20,所以其前9项和等于S9===9a5=180,故选B.
答案 B
4.数列{an}为等差数列,它的前n项和为Sn,若Sn=(n+1)2+λ,则λ的值是________.
解析 等差数列前n项和Sn的形式为Sn=an2+bn,
∴λ=-1.
答案 -1
题型一 等差数列前n项和性质的应用一题多解
等差数列{an}前n项和Sn,S10=100,S100=10,求S110.
[自主解答] 法一 ∵S10,S20-S10,S30-S20,…,S100-S90,S110-S100,…成等差数列,设公差为d,∴该数列的前10项和为10×100+d=S100=10,解得d=-22,
∴前11项和S110=11×100+×(-22)=-110.
法二 由也是等差数列,构造新的等差数列b1==10,b10==,
则d=(b10-b1)==-,
所以b11==b10+d
=+=-1,
所以S110=-110.
[规律方法]
等差数列前n项和运算的几种思维方法
(1)整体思路:利用公式Sn=,设法求出整体a1+an,再代入求解.
(2)待定系数法:利用当公差d≠0时Sn是关于n的二次函数,设Sn=An2+Bn(A≠0),列出方程组求出A,B即可,或利用是关于n的一次函数,设=an+b(a≠0)进行计算.
(3)利用Sn,S2n-Sn,S3n-S2n成等差数列进行求解.
[触类旁通]
1.(1)等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=-6,S18-S15=18,则S18=( )
A.36 B.18
C.72 D.9
解析 由S3,S6-S3,…,S18-S15成等差数列知,S18=S3+(S6-S3)+(S9-S6)+…+(S18-S15)==36.
答案 A
(2)(2022·宿迁期中)已知等差数列,S3=7,S6=15,则S9为________.
解析