内容正文:
第 4 章 数 列
4.2.2等差数列的前n项和(第2课时)
学习目标
1.进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前n项和公式及应用;
2.了解等差数列前n项和的一些性质,并学会运用性质解决具体问题;
3.掌握等差数列前n项和的最值问题的解法.
(公式一)
(公式二)
(二次型)
Sn=an2+bn(a,b为实数,常数项为0)
特别的:对数列{n}:
等差数列前n项和公式的基本形式:
1.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若a1+a3+a5=3,则S5=( )A.5 B.7 C.9 D.11
自主练习:
答案:A
答案:C
答案:15
自主练习:
答案:912
自主练习:
与等差数列各项的和有关的性质
(2)若{an}是等差数列,Sm,S2m,S3m分别为{an}的前m项,前2m项,前3m项的和,
则Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差数列.
(3)关于等差数列奇数项和与偶数项和的性质:
例1. (1)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,a6=100,则S11=________;
(2)若一个等差数列的前4项和为36,后4项和为124,且所有项的和为780,则这个数列的项数为________;
(3)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,Sn=m,Sm=n(n≠m),则Sm+n=________.
1 100
39
(3)已知Sn为等差数列{an}的前n项和,Sn=m,Sm=n(n≠m),则Sm+n=________.
将Sn=m,Sm=n代入,消去D并整理得:
故填-(m+n).
-(m+n)
跟踪练习:
答案:D
答案:60
答案:A
例2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=10,公差d=-2,Sn是否存在
最大值?若存在,求Sn的最大值及取得最大值时n的值;若不存在,请说明理由.
解法1.由d=-2,得an+1-an=-2<0,得an+1<an ,所以{an}是递减数列.
由a1=10,d=-2,得an=10+(n-1)×(-2) =-2n+12.
可知,当n<6时,an>0;当n=6时,an=0;当n>6时,an<0.
所以, S1<S2<…<S5=S6> S7>…,也就是说,当n=5或6时,Sn最大.
例2.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a1=10,公差d=-2,Sn是否存在
最大值?若存在,求Sn的最大值及取得最大值时n的值;若不存在,请说明理由.
解法2:因为由a1=10,d=-2,
即5或6时,Sn最大,最大值为30.
方法总结:求等差数列前n项和的最值的方法:
(1)二次函数法:用求二次函数最值的方法(配方法)求其前n项和的最值,但要注意n∈N*.利用二次函数图象的对称性来确定n的值,使Sn取得最值.
即正项变负项处最大,负项变正项处最小,若有零项,则使Sn取最值的n有两个.
跟踪练习:
2.设等差数列{an}的前n项和为Sn,且a1>0,a3+a10>0,a6a7<0,则满足Sn>0的最大自然数n的值为( )A.6 B.7 C.12 D.13
D
C
3.等差数列{an}的首项a1>0,设其前n项和为Sn,且S5=S12,则当n为何值时,
Sn有最大值?
由图可知,当1≤n≤8时,Sn单调递增;
当n≥9时,Sn单调递减,且S8=S9.
又n∈N*,∴当n=8或9时,Sn有最大值.
∵a1>0,n∈N*,∴当n=8或9时,Sn有最大值.
3.等差数列{an}的首项a1>0,设其前n项和为Sn,且S5=S12,则当n为何值时,
Sn有最大值?
又n∈N*,∴当n=8或9时,Sn有最大值.
3.等差数列{an}的首项a1>0,设其前n项和为Sn,且S5=S12,则当n为何值时,
Sn有最大值?
例3.已知等差数列{an}中,记Sn是它的前n项和,若S2=16,S4=24,求数列{|an|}的前n项和Tn.
①当n≤5时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=Sn=-n2+10n.
②当n≥6时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|
=a1+a2+…+a5-a6-a7-…-an=2S5-Sn
=2×(-52+10×5)-(-n2+10n)
=n2-10n+50,
数列{|an|}的前n项和问题:分类讨论
探究:若Sn=n2+2n+1,试求an.
Sn与an之间的关系问题方法步骤:(1)由Sn构造Sn-1 → (2)利用an=Sn-Sn-1 → (3)验证n=1 → (4)写通项公式an.
解:当n>1时,an=Sn-Sn-1=(n+1)2-n2=2n+1.