内容正文:
数学·选择性必修·第二册
第四章
数 列
4.2 等差数列
4.2.2 等差数列的前n项和公式
第1课时 等差数列的前n项和公式
高效导学第一步
梳理教材,
必备基础知识
答案:C
答案:C
典例探究,
提升关键能力
高效导学第二步
课程标准
核心素养
1.探索并掌握等差数列的前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.
1.逻辑推理:掌握获取等差数列的前n项和公式的思路.
2.数学运算:(1)熟练掌握等差数列中五个量a1,d,n,an,Sn的关系,并能够由其中三个求另外两个.(2)能用an与Sn的关系求an.
已知量
首项,末项与项数
首项,公差与项数
求和公式
Sn=______________
Sn=_____________________
[提醒] (1)公式一反映了等差数列的性质,任意第k项与倒数第k项的和都等于首末两项之和;
(2)由公式二知d=0时,Sn=na1;d≠0时,等差数列的前n项和Sn是关于n的没有常数项的“二次函数”;
(3)公式里的n表示的是所求等差数列的项数.
eq \f(n(a1+an),2)
na1+eq \f(n(n-1),2)d
【基础自测】
1.思考辨析(正确的打“√”,错误的打“×”).
(1)设等差数列{an}的前n项和为Sn,则Sn与an不可能相等.( )
(2)等差数列{an}的前n项和Sn是关于n的二次函数.( )
(3)等差数列{an}的前n项和Sn=eq \f(n(am+an+1-m),2).( )
(4)已知数列{an}的通项公式为an=2-3n,n∈N*,则{an}的前n项和Sn=-eq \f(3,2)n2+eq \f(n,2).( )
答案:(1)× (2)× (3)√ (4)√
2.在等差数列{an}中,若a2+a8=8,则该数列的前9项和S9等于( )
A.18
B.27
C.36
D.45
解析: S9=eq \f(9,2)(a1+a9)=eq \f(9,2)(a2+a8)=36.
3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=6,a3=4,则公差d为( )
A.1
B.eq \f(5,3)
C.2
D.3
解析:因为S3=eq \f((a1+a3)×3,2)=6,而a3=4,所以a1=0,所以d=eq \f(a3-a1,2)=2.
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 等差数列中与前n项和有关的基本运算
【例1】 在等差数列{an}中:
(1)已知a5+a10=58,a4+a9=50,求S10;
(2)已知S7=42,Sn=510,an-3=45,求n.
解:(1)法一 由已知条件得
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a5+a10=2a1+13d=58,,a4+a9=2a1+11d=50,))解得eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a1=3,,d=4.))
∴S10=10a1+eq \f(10×(10-1),2)d=10×3+eq \f(10×9,2)×4=210.
法二 由已知条件得
eq \b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a5+a10=(a1+a10)+4d=58,,a4+a9=(a1+a10)+2d=50,))
∴a1+a10=42,
∴S10=eq \f(10(a1+a10),2)=5×42=210.
(2)S7=eq \f(7(a1+a7),2)=7a4=42,∴a4=6.
∴Sn=eq \f(n(a1+an),2)=eq \f(n(a4+an-3),2)=eq \f(n(6+45),2)=510.
∴n=20.
[总结] 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.
(2)结合等差数列的性质解题:
等差数列的常用性质:若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an=ap+aq,常与求和公式Sn=eq \f(n(a1+an),2)结合使用.
【跟踪训练】 1.在等差数列{an}中:
(1)a1=1,a4=7,求S9;
(2)a3+a15=40,求S17;
(3)a1=eq \f(5,6),an=-eq \f(3,2),Sn=-5,求n和d.
解:(1)设等差数列{an}的公差为d,
则a4=a1+3d=1+3d=7,
所以d=2.
故S9=9a1+eq \f(9×8,2)