内容正文:
第四章 数列
4.2.2 等差数列的前n项和及应用
复习回顾
1. 等差数列定义:
2. 等差数列通项公式:
(2) an=am+(n-m)d .
(3) an=pn+q (p、q是常数)
(1) an=a1+(n-1)d (n≥1).
an-an-1 =d (n≥2)
或 an+1-an =d.
3. 几种计算公差d的方法:
4. 等差中项
m+n=p+q am+an=ap+aq .
5. 等差数列的性质
A=
高斯是德国著名的大科学家,他最出名的故事就是在他10岁时,小学老师出了一道算术难题:计算1+2+3+……+100=?
创设情景
我们知道,在解决实际问题时,通常要将实际问题转化成数学式子。这个问题就是……
高斯的算法
首尾配对相加法
· · ·
3+98
2+99
1+100
大家都知道这个算法,这从另一个角度表明这种方法的巧妙与高明!
仿照高斯的运算方法,
创设情景
计算:1+ 2+ 3 +… + (n-1) + n
若用首尾配对相加法,需要分类讨论.
第一层有很多支铅笔,老师一下没数清,就直接问,第一层有n支.
n + (n-1) + (n-2) +…+ 2 +1
倒序相加法
分析:这其实是求一个具体的等差数列前n项和.
①
②
探究,给学生以充足的时间。提问:1、命名;2、计算1+2+3+…+100可以用吗?当N=2K+1,中间一项为K,K+2,k+1
一、数列前n项和的定义:
设数列{ an }: a1,a2 ,a3 ,…,an ,…
我们把a1+a2 + a3 + … + an叫做数列{ an }的前n项和,记作Sn .
问题:
如何求一般等差数列的前n项和
问题分析
已知等差数列{ an }的首项为a1,项数是n,第n项为an,求前n项和Sn .
①
②
由①+②,得
重点、难点突破。两法化简右式
求和公式
等差数列的前n项和的公式:
不含d
可知三求一
含d
可知三求一
用文字语言表述公式一。引出另一个公式,另一种证明方法?可知sn是n的二次函数(放在教例3及探究讲)。知三求一,解释知三求二,让学生推导。
新知探索
等差数列的前n项和
梳理 等差数列的前n项和公式
已知量 首项,末项与项数 首项,公差与项数
选用公式 Sn=_________ Sn=_____________
新知探索
等差数列的前n项和
注意点:(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.
例6 已知数列{an}是等差数列.
典例精析
题型一:等差数列基本量的计算
例1 已知一个等差数列{an}的前10项的和是310,前20项的和是1 220,由这些条件能确定这个等差数列的前n项和的公式吗?
解 方法一 由题意知S10=310,S20=1 220,
典例精析
题型一:等差数列基本量的计算
例1 已知一个等差数列{an}的前10项的和是310,前20项的和是1 220,由这些条件能确定这个等差数列的前n项和的公式吗?
②-①,得a20-a10=60,∴10d=60,∴d=6,a1=4.
典例精析
题型二:等差数列前n项和性质
典例精析
题型二:等差数列前n项和性质
典例精析
题型二:等差数列前n项和性质
典例精析
题型三:由Sn与an的关系求an
解 根据Sn=a1+a2+…+an-1+an可知Sn-1=a1+a2+…+an-1(n>1,n∈N*),
典例精析
题型三:由Sn与an的关系求an
反思与感悟
已知前n项和Sn求通项an,先由n=1时,a1=S1求得a1,
再由n≥2时,an=Sn-Sn-1求得an,最后验证a1是否符合an,
若符合则统一用一个解析式表示.
跟踪练习
1.已知等差数列{an}满足a1=1,am=99,d=2,则其前m项和Sm等于( )
A.2 300 B.2 400 C.2 600 D.2 500
√
解析 由am=a1+(m-1)d,得99=1+(m-1)×2,
跟踪练习
2.记等差数列的前n项和为Sn,若S2=4,S4=20,则该数列的公差d等于( )
A.2 B.3 C.6 D.7
√
方法二 由S4-S2=a3+a4=a1+2d+a2+2d=S2+4d,
所以20-4=4+4d,解得d=3.
跟踪练习
3.在一个等差数列中,已知a10=10,则S19=____.
190
=19a10 =19×10=190.
跟踪练习
4.已知数列{an}满足a1+2a2+…+nan=n