内容正文:
8.6 等差数列前n项和最值问题
【抢分大招】
求等差数列前n项和的最值,常用的方法:
(1)等差数列的前n项和公式与函数的关系
Sn=n2+n,结合二次函数的图像求最值;
(2)等差数列的前n项和的最值
在等差数列{an}中,a1>0,d<0,则Sn存在最大值;若a1<0,d>0,则Sn存在最小值.
小贴士:将等差数列的和求出来,整理成关于n的二次函数式,结合二次函数图像求得和的最大值;或利用通项公式求得项的正负情况进行判定.
【典例1】数列和函数,已知,, 的前项和的最大值为( )
A.108 B. 164 C.251 D.180
【答案】A
【解析】,, .当n>1时(常数)由定义可知为等差数列,首项,公差,前n项和,配方得,,当时的值最大,最大值为.故选A.
【典例2】等差数列的前项和为,,,则取最小值时,的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】C
【解析】设等差数列的首项为,公差为,由于,,则,解得,.由得.故选C.
【抢分训练】
1.已知等差数列中则数列的前项和的最小值为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】,,.所以,∴当或 时取最小值为.故选A.
2. 等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a5+a7=4,a6+a8=-2,则当Sn取最大值时,n的值是( )
A.5 B. 6 C.7 D.8
【答案】C
【解析】依题意得2a6=4,2a7=-2,a6=2>0,a7=-1<0;又数列{an}是等差数列,因此在该数列中,前6项均为正数,自第7项起以后各项均为负数,于是当Sn取最大值时,n=6.故答案为7.故选C.
3.等差数列的前项和为,且,.设,则当数列的前项和取得最大值时的值为( )
A.23 B.25 C.23或24 D.23或25
【答案】D
【解析】,等差数列的公差,且
则,且,由,知的前23项为正数,为负数,为正数,从第27项起各项都为负数,而与是绝对值相等,符号相反,相加为零,
,之后越来越小,所以数列的前项和取得最大值时,的值为,故选D.
4.设等差数列的前n项和为,若,则满足的最小正整数的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】因为,所以,所以公差,因为,所以,所以,又,所以,所以满足的最小正整数的值为.故选C.
5.等差数列的前项和为,,,则取最大值时________.
【答案】6或7
【解析】为开口向下的二次函数,又,所以对称轴为因为,所以当6或7时,取最大值.故答案为6或7.
6.已知数列的前n项和,求:
(1)数列的通项公式;
(2)求数列 的前n项和的最小值.
【解析】
(1)当时,,
当时,
即:,
时,不满足,
.
(2)=,
时,最小,最小值.
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