内容正文:
第三章
数列
数列的概念
3.1
等差数列及其通项公式
3.2
等差数列的前n项和公式
3.3
等比数列及其通项公式
3.4
等比数列的前n项和公式
3.5
数列的应用举例
3.6
3.3
等差数列的前项和公式
观察
前个正整数按照从小到大的次序写出来:
这是一个公差为1的等差数列,首项是1.
(1)
我们把前个正整数按照从大到小的次序写出来:
这是一个公差为的等差数列,首项是.
(2)
等差数列的前项和公式
3.3
(3)
把数列(1)和(2)的对应项相加得到:
即
数列(3)的各项和为
等差数列的前项和公式
3.3
由于数列(1)的各项和与数列(2)的各项和相等,且数列(3)的各项和是数列(1)的各项和与数列(2)的各项和之和,因此数列(1)的各项和为
• •
• •
探索
我们把公差为的等差数列的前项和记作 即
(4)
如何求?有没有简便的计算方法?
把数列倒序写出它的前项 :
(5)
数列(5)是公差为的等差数列,首项为
写出数列的前项:
(6)
等差数列的前项和公式
3.3
把数列(6)与数列(5)的对应项相加得到
.
由于
等差数列的前项和公式
3.3
(7)
因此数列(7)的各项和为
由于数列(6)的各项和与数列(5)的各项和相等,且数列(7)的各项和是数列(6)的各项和与数列(5)的各项和之和,因此
• •
• •
从而
等差数列的前项和公式
3.3
(8)
即等差数列的前项和等于首、末两项和与项数的乘积的一半.
由于,代入(8)式得
(9)
如果知道等差数列的首项和公差,那么就可以利用公式(9)计算这个等差数列的前项和.
• • • • • • • • • • • • • •
1
求前1000个正整数的和.
正整数从小到大排成一个等差数列,首项为1,第1000项为1000.从而前1000个正整数的和为:
例
解
等差数列的前项和公式
3.3
2
己知一个等差数列的首项为,第项为,求它的前项和.
例
解
等差数列的前项和公式
3.3
3
已知一个等差数列的首项,公差,求它的前项和.
例
解
4
求前个正奇数的和.
从小到大排成的正奇数是一个等差数列.它的首项为,第项.因此前个正奇数的和为:
,
例
解
等差数列的前项和公式
3.3
即
5
在等差数列中,, ,求.
因为,根据通项公式得
解得
例
解
等差数列的前项和公式
3.3
所以
6
等差数列
的第几项是125?
设这个数列的前项和是 , 由于,因此由公式(9)得
例
解
化简,得
解得
因此,该等差数列的前项的和是.
等差数列的前项和公式
3.3
7
设数列的前项和的公式为
试求它的通项公式.是不是等差数列?如果是,它的首项与公差各是多少?
当时,由于
例
解
等差数列的前项和公式
3.3
又有是
从而是等差数列.它的首项是,公差
评注 由类似于例7的解法可以得出,如果数列的前项和的公式形如
那么这个数列是等差数列.
等差数列的前项和公式
3.3
$$