内容正文:
第四章 数列
4.2.2 等差数列的前n项和公式
人教A版 选择性必修第二册
教学目标
1.进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前n项和公式.
2.了解等差数列前n项和的一些性质.
3.掌握等差数列前n项和的最值问题.
01
复习导入
复习回顾
2.公式与函数的关系:
等差数列的前n项和
1.两个公式:
02
等差数列的前n项和的性质
新知探究
等差
k2d
新知探究
1.证明:若是等差数列,则是等差数列,并表示出其首项和公差.
证明:设的首项为,公差为,则
,
则
所以是以为首项,以为公差的等差数列.
新知探究
2.证明:分别为等差数列的前项,前项,前项的和,则成等差数列吗?
证明:设的首项为,公差为,则
,
∴,
.
∴,
即成等差数列,计算可知其公差为.
新知探究
nd
新知探究
新知探究
新知探究
新知探究
新知探究
新知探究
A
新知探究
3.等差数列前项和为30,前项和为100,则它的前项和为.
A.130 B.170 C.210 D.260
解:利用等差数列的性质:,成等差数列.
即
解得
C.
∴
新知探究
4.等差数列共有项,所有奇数项之和为132,所有的偶数项之和为120,则等于_____.
解(2):[法一]∵等差数列共有项,
∵,(公差为2,共有项)
∴ ①
而 (公差为2,共有项)
∴ ②
而,
∴用,得
新知探究
解:[法二]∵等差数列共有项,
∵,即
解得
4.等差数列共有项,所有奇数项之和为132,所有的偶数项之和为120,则等于_____.
03
等差数列前n项和的最值
新知探究
an≥0
an+1≤0
小
an≤0
an+1≥0
新知探究
新知探究
新知探究
新知探究
方法总结
1.将 配方,转化为求二次函数的最值问题,借助函数的单调性来解决.
2.邻项变号法
当 , 时,满足 的项数 使 取最大值.
当 , 时,满足 的项数 使 取最小值.
新知探究
练习1.(多选题)等差数列 是递增数列,满足 ,前 项和为 ,则下列结论正确的是( ).
A. B.
C.当 时, 最小 D.当 时, 的最小值为8
ABD
新知探究
解:设等差数列 的公差为 .
因为 ,所以 ,解得 .
又由等差数列 是递增数列,可知 ,则 ,故A,B正确.
因为 ,
所以由 可知,当 或4时 最小,故 .
令 ,解得 (舍去)或 ,即当 时, 的最小值为8,故D正确.
故选ABD.
新知探究
新知探究
新知探究
04
课堂小结
课堂小结
等差数列前n项和的性质
(1)等差数列的前n项和Sn可以写为Sn=pn2+qn,故eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(Sn,n)))也是_____数列.
(2)等差数列的依次每k项之和Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…,组成公差为____的等差数列.
(3)若等差数列的项数为2n(n∈N*),
S偶=a2+a4+…+a2n,
S奇=a1+a3+…+a2n-1,
则S偶-S奇=______,eq \f(S奇,S偶)=eq \f(an,an+1).
证明:
S偶-S奇=(a2-a1)+(a4-a3)+…+(a2n-a2n-1)=d+d+…+d=nd;
eq \f(S奇,S偶)=eq \f(\f(n,2)(a1+a2n-1),\f(n,2)(a2+a2n))=eq \f(a1+a2n-1,a2+a2n)=eq \f(2an,2an+1)=eq \f(an,an+1).
(4)若等差数列的项数为2n-1(n∈N*),
则S2n-1=(2n-1)an,
记S奇=a1+a3+…+a2n-1,S偶=a2+a4+…+a2n-2,
则S奇-S偶=an, eq \f(S奇,S偶)=eq \f(n,n-1).
(5)设两个等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,则eq \f(an,bn)=eq \f(S2n-1,T2n-1).
例1.已知数列{an}的前n项和为Sn,且满足a1=1,an+2SnSn-1=0(n≥2).
(1)求证:数列eq \b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(\f(1,Sn)))是等差数列;
(2)求{an}的通项公式.
解:(1)∵n≥2时,an=Sn-Sn-1,又an+2SnSn-1=0,
∴Sn-Sn-1+2SnSn-1=0.
∵Sn≠0,两边同除以SnSn-1,得
eq \f(1,Sn-1)-eq \f(1,Sn)+2=0,即eq \f(1,Sn)-e