内容正文:
1.2.3 等差数列的前n项和
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知识探究·素养启迪
课堂探究·素养培育
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知识探究
等差数列的前n项和
(1)等差数列的前n项和公式是用 推导的.
(2)等差数列的前n项和公式.
倒序相加法
已知量 首项、末项与项数 首项、公差与项数
求和公式 . .
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(3)若Sn为等差数列{an}的前n项和,则数列Sm,S2m-Sm, ,…也是等差数列.
(4)等差数列的前n项和Sn的最值.
①若a1<0,d>0,则数列的前面若干项为负数项(或0),所以将这些项相加即得Sn的最 值.
②若a1>0,d<0,则数列的前面若干项为正数项(或0),所以将这些项相加即得Sn的最 值.
③特别地,若a1>0,d>0,则 是Sn的最 值;若 a1<0,d<0,则 是Sn的最大值.
[思考1] an=Sn-Sn-1对任意n∈N+都成立吗?
S3m-S2m
小
大
S1
小
S1
提示:不是,只对n≥2,n∈N+成立.
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提示:由二次函数的性质可以得出,当a1<0,d>0时,Sn先减后增,有最小值;当a1>0,d<0时,Sn先增后减,有最大值;且n取最接近对称轴的正整数时,Sn取到最值.
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小试身手
1.判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”).
√
(1)数列的前n项和就是指从数列的第1项a1起,一直到第n项an所有项的和.
( )
(2)在等差数列{an}中,S4,S8,S12,…成等差数列.( )
(3)等差数列{an}的前n项和Sn都可以写成二次函数Sn=An2+Bn.( )
(4)若等差数列的项数为偶数2n,则S偶-S奇=nd.( )
×
×
√
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A
2.(2021·安徽淮南一中高二开学检测)在等差数列{an}中,a3+a5+a7=12,则{an}的前9项和S9等于( )
A.36 B.48 C.56 D.72
3.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S6=a17,a4=16,则an= .
5n-4
4.已知数列{an}的通项公式an=-5n+2,则其前n项和Sn= .
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课堂探究·素养培育
探究点一
等差数列的基本量运算
[例1] 已知等差数列{an}.
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[例1] 已知等差数列{an}.
(2)a1=4,S8=172,求a8和d.
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方法总结
a1,d,n称为等差数列的三个基本量,an和Sn都可以用这三个基本量来表示,
a1,d,n,an,Sn五个量中可知三求二,即等差数列的通项公式及前n项和公式中“知三求二”的问题,一般是通过通项公式和前n项和公式联立方程
(组)来求解.这种方法是解决数列运算问题的基本方法,在具体求解过程中应注意已知与未知的联系及整体思想的运用.
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[变式训练1] 在等差数列{an}中:
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[变式训练1] 在等差数列{an}中:
(2)a1=1,an=-512,Sn=-1 022,求d;
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[变式训练1] 在等差数列{an}中:
(3)S5=24,求a2+a4.
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探究点二
等差数列的前n项和的性质
[例2] (1)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若 S4=8,S8=4,则S12= ;
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法二 因为S4,S8-S4,S12-S8成等差数列,
即8,-4,S12-4成等差数列,
所以-8=8+S12-4,
所以S12=-12.
答案:(1)-12
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(2)等差数列{an}共有2n+1项,所有的奇数项之和为132,所有的偶数项之和为120,则n等于 ;
答案:(2)10
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方法总结
等差数列的前n项和常用的性质小结
(1)等差数列的依次k项之和,Sk,S2k-Sk,S3k-S2k,…组成公差为k2d的等差
数列.
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[变式训练2] (1)已知等差数列{an}的前 n项和为Sn,若S10=10,S20=60,则S40等于( )
A.110 B.150 C.210 D.280
解析:(1)因为等差数列{an}的前n项和为Sn,S10=10,S20=60,
所以S20-S10=50,
由等差数列的性质可得10,50,S30-S20,S40-S30仍然是等差数列,公差为40,
所以S30-S20=90,S40-S30=130,
则S30=150,S40=280.故选D.
答案:(1)D
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答案:(2)D
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答案:(3)75
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探究点三
等差数列的前n项和Sn的函数特征
[例3] 数列{an}的前n项和为Sn=33n-n2.
(1)求{an