内容正文:
第1章 数列
1.2 等差数列
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1.2.3 等差数列的前 <m></m> 项和
课时2 等差数列前 项和公式的应用
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1.能够利用等差数列前 项和的函数性质求其前 项和的最值.(数学抽象、逻辑推理、数学运算)
2.理解并应用等差数列前 项和的性质.(逻辑推理、数学运算)
学习目标
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1.在等差数列 中,当 , 或 , 时, 能否取得最值?
[答案] 当 , 时, 的最小值为 ,无最大值;当 , 时, 的最大值为 ,无最小值.
自主预习
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2.若数列 的通项公式为 ,则当 为何值时 取得最小值?
[答案] ,
,
为递增数列.
令 ,解得 ,
, , 最小,
当 时, 取得最小值.
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1.判断下列结论是否正确.(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)若等差数列 的前 项和 ,则其最大值或最小值一定
在 时取得.( )
×
(2)若等差数列 的公差 ,则 的前 项和一定有最小值.( )
√
(3)设等差数列 的前 项和为 ,且 ,则 在
处取得最大值或最小值.( )
×
(4)若两个等差数列 , 的前 项和分别为 , ,则一定有 .( )
×
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2.(多选题)已知等差数列 是递增数列,满足 ,前 项和为 ,则下列
结论正确的是( ).
ABD
A. B.
C.当 时, 最小 D.当 时, 的最小值为8
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[解析] 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 ,所以 ,故A,B正确.
因为 ,
所以由 ,可知当 或 时, 最小,故C错误.
令 ,解得 (舍去)或 ,即当 时, 的最小
值为8,故D正确.
故选 .
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3.若等差数列 的前 项和 ,则 的最小值为____.
<m></m>
[解析] 由 ,可知当 或 时, 的最小值为 .
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4.已知数列 的通项公式为 ,则该数列前________项的和最大.
10或11
[解析] 令 得 ,
即 , .
, 该数列前10项均为正数,第11项为0.
该数列前10或11项的和最大.
10
探究1 等差数列前 项和的最值
例1 在等差数列 中, , ,求前 项和 的最大值.
[解析] (法一)设等差数列 的公差为 ,
因为 , ,
所以 ,
解得 ,
所以 ,
合作探究
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所以当 时, 有最大值,最大值为169.
(法二)同方法一,求出公差 ,
所以 .
因为 ,
所以
解得 .
又因为 ,
所以当 时, 有最大值,最大值为 .
(法三)因为 ,
所以 ,
由等差数列的性质得 ,即 ,解得
,
所以 , ,
所以当 时, 有最大值,最大值为 .
(法四)设 .
因为 , ,
所以二次函数图象的对称轴为直线 ,且图象开口向下,
所以当 时, 取得最大值.
由题意得
解得
所以 ,
所以 ,即 的最大值为169.
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.
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已知等差数列 的前 项和为 , , ,则当 取得最大值
时 的值为( ).
D
A.5 B.6 C.7 D.8
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[解析] 由题意,等差数列 的前 项和为 , , ,
根据等差数列的性质与等差数列的前 项和公式,
可得 , ,
解得 , ,
则 ,
可求得等差数列 的通项公式为 ,
令 ,即 ,解得 .
又由 ,可得在等差数列 中,当 , 时, ;当
, 时, ,
所以当 取得最大值时 的值为8,故选D.
探究2 等差数列前 项和的性质
已知等差数列 的公差为 ,前 项和为 .
问题1: , , 具有什么特征?采用从特殊到一般的思想进行
思考分析.
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[答案]