2.2 第1课时等差数列的前n项和(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(北师大版2019)

2025-02-27
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教辅
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资源信息

学段 高中
学科 数学
教材版本 高中数学北师大版选择性必修 第二册
年级 高二
章节 2.2 等差数列的前n项和
类型 学案
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2025-2026
地区(省份) 全国
地区(市) -
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.02 MB
发布时间 2025-02-27
更新时间 2025-02-27
作者 河北万卷文化有限公司
品牌系列 成才之路·高中新教材同步学习指导
审核时间 2025-02-27
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来源 学科网

内容正文:

想一想: 方法二:防+++a。+=750, d=-4.d是直线y=k+(a-d)的斜率 ∴a1+2d+a1+3d+a,+4d+a1+5d+a,+6d=750, m-n a1+4d=150,a:+aw=a1+d+a,+7d=2(a1+4d) 练一练: =300. 1.(1)V(2)V(3)V 对点训练2:(1)A(a+a:+,)+(4+a6+a,)= 2-1因为4,=5,4,=1,故d=3=g=-1 2(+a+%). 7-3 即58+(a+a6+a)=88。 知识点2 所以a3+a。+a=30. (1)等差数列”+b (2)24方法一:.a1+30.+0s=120.∴.5a1=120 2 .g=24,.2a-ao=(ax+an)-ao=ag=24. 练一练: 方法二:a1+3a,+a1s=120,,1+3(a1+7)+(4+ 1.C设6.=3a.+2,则b1-b,=3a。4+2-3a.-2=14d)=120, 3(a1-an)=3d .a1+7d=24. 2.12由等差数列的性质得+1=2,则g,+2=2×7 .24y-aw=41+7d=24. 得,=12. 例3:设四个数分别为a-3d.a-d.a+d.a+3d. 关键能力·攻重难 则:{a-3)+(a-d0+(a++(a+3动0=26① 例1:方法一:设等差数列1a.的公差为d, l(a-d)(a+d)=40 ② as=a,+14d,ao=a,+59d, 64 ①.得a=号代入②,得d=±号四个数为25,8,川 a,+14d=8,解得 =15 或11.8.5.2 141+59d=20. d-15 对点训练3:设这三个数为a+d,a,a-d(d>0). am=a,+741=倍+74×音=24 4 a场。a-小:解得侣登所以这三个数 是6,4,2 方法二:14.1为等差数列, 例4:B .05,a0,a4s,和,a5也为等差数列 课堂检测·固双基 设其公差为d,则as为首项,ae为第4项, 1.A5+w=,+n=3. 六a=4s+3d,即20=8+3d,解得d=4. 2.C因为(a1+a)+(a,+a6)=(a1+a6)+(a+a,)=4n4= 0s=am+d=20+4=24. 12,所以a,=3. 方法三:am=as+(60-15)d。 3.AB设这四个数分别为a-3d,a-d,u+d,u+3d,则 d=n-=4 60-1515 -3+4-d+a+d++3-28解得{了或-7. (a-d)(a+d)=40. 1d=-3. n=aw+(75-60)d=20+15×号=24 所以这四个数依次为-2,4,10,16或16,10,4,-2 4.90因为数列1a,,16.都是等差数列,所以a。+b.1也构成 对点训练1:7方法一:设等差数列:a,的公差为d, 了等差数列,所以(a,+b6)-(41+b,)=(a,+b)-(42+ 由题意,得+=3, b),所以a+b1=90. la1+7d=6. 5.因为2b=a+e,a+b+e=15,所以3b=15,b=5.设等差数列 5 a=2· a,b,e的公差为d,则a=5-d,c=5+d.由2lg(b-1)=lg(a+ 1)+lg(c-1)知: d=2 2g4=g(6-d)+lg(4+d0. 从而16=(6-d)(4+d),即d-2d-8=0. =a+9=+号-7 所以d=4或d=-2 所以a,b.c三个数分别为1,5,9或7,5,3. 方法二:设等差数列|a.的公差为d, 4-4=6d=3d=2 2.2等差数列的前n项和 4m=,+2d=6+2×2=7, 第1课时 等差数列的前n项和 例2:(1)Aa,是等差数列.2a,=,+4w,故a:=2必备知识·探新知 ×6-3=9. 知识点 (2)35方法一:设数列引a.|,b.的公差分别为d1,d2,因 (a1+a.)】 为m+=(a,+2d)+(b+2d)=(41+b)+2(d+山)=7 2 naund 2 +2(d+d)=21, 想一想: 所以d+d2=7,所以a,+b=(4,+b)+2(d+d)=21 求等差数列的前m项和时,若已知首项,末项和项数,则选 +2×7=35. 方法二:因为数列1a。},b.都是等差数列. 用公式S=(“,“):若已知首项、公差和项数,则选用公式 2 所以数列a,+b也构成等差数列,所以2(4+b)=(a +b,)+(a5+6),所以2×21=7+as+b6,所以a+6=35. S.=naun-Dd 2 (3)D方法一:+m4++%+,=750, 练一练: ∴.5a=750. 1.D设公差为山,由0+2以=15解得4,=d=5, .a=150..a2+a,=2a5=300. la,+6d=35. -128 所以s=9a,+”×d=25, 10100 Se_10 即10010 110100 2.C由题意及等差数列前n项和公式知S,=,+ 100-10 10 (n-)d=2n2=200,所以n=10, 所以S,m=-110. 2 方法三:设等差数列1a,|的公差为d, 3.140由等差数列的性质得@1+a。=5+46=28,故其前 S1响=a1+:+…+ao+an+02++a1m=(a1+a2+ 10项之和So=10(a,+)-5×28=40. +am)+[(a1+10d)+(a3+10d)+…+(am+10d)]=Sn+ 2 Sm+100×10d, 关键能力·攻重难 又Sm-103m=10,×94-_10,×94=10-10×100. 2 2 例1:1:4=号d=- 即100d=-22,所以S1o=-110. 对点训练2:(1)D,等差数列a.满足:a2=2. 2 S。-S.-3=54(n>3) m2-7m-60=0,解得m=12或m=-5(舍去) S。=100, a.e=号-合×l=4 六d,+a.1+a2=54(n>3) 又{a,为等差数列. (2)S-a(a,+8_,512=-1022.解得m=4 ∴3a。-t=54(n≥2) 2 2 a.-1=18(n≥2), 又a。=41+(n-1)d,.-52=1+3d,.d=-171. 又42=2,5n=100, (3)方法一:5,=54,+54=24. ÷s=a+”,”.2+18)n=100 2 2 2 ,.5n1+10d=24. ∴,n=10.故选D 0+24 (2)29因为等差数列a.{共2n+1项.其中奇数项和为 319,偶数项和为290,记奇数项之和为S,偶数项之和为S,则 4+=2m,+4d=2a+2)=袋 S,-82=(a1+4+45+…+2m+1)-(a,+4+06+…+n)= a1+nd=a.t=319-290=29. 方法二55(a,1=24. 例3:(1)8由等差数列的性质,得,+a+=3>0,4s 2 >0. 8 a1+4=5 又因为a,+ao<0,所以a%+a<0,所以ag<0,所以S> S,S>S,即数列}a,{的前8项和最大 a+a=叫+a=号 41+2d=8. (2)①设公差为d,由题意得 对点训练1:(1)C等差数列a.中,a,+4=12,所以等 差数列0,的前6项之和为:=6x(a,+a)_6×(a,+a】 r41+2d=8, 2 2 _6×12=36 +2= 解得d=-2, {a,=l2,a,=-2n+14. 2 (2)A设这个等差数列的公差为d,首项为a1,则S,=4a ②由①得3.=n12+)4-2n.-n'+13n 4经31=3.8=8,+8=1,解得d=活 例2:(1)BS.-S.4=a,+a。-1+a-2+a。3=80. S4=a1+:+a+a=40, 当a取与最接近的整数,即6或7时,3有最大值,最大 两式相加得4(a1+0,)=120,∴a1+a。=30. 值为5。=S,=-7+13×7=42 由s=+0=210.n=14 对点训练3:(1)20方法一:对任意nEN·,都有S,≤S 2 成立,即S为S。的最大值.因为a,+a+a=99,a+a,+a,= ②c肥岭等完器 93,所以a4=33,,=31,放公差d=-2,a。=4:+(n-4)d=41 (3)方法一:因为Sa,Sm-SaS0-S0,…,Sm-S0Sm 2,当S取得最大值时,对任意∈N满足{CC0解得m Sm成等差数列,设公差为d,前10项的和为:10×100+0x9 =20. 2 即满足对任意#eN°,都有S≤S成立的k的值为20. =10,所以d=-22, 方法二:同方法一可得公差d=-2,a,=a4+(n-4)d=41 所以前1项的和S。=11×100+山104=1×1O0+ 2 -2,期a=1时,4=39,所以8=号2+(a-号)=-2+ 1x10x(-22)=-1I0 40n=-(m-20)2+400,即当n=20时,S.取得最大值.从而满 足对任意n∈N”,都有S,≤S成立的k的取值为20, 方法二:设等差数列a的公差为d, (2)73=S,所以其对称轴为n=3,业=7,知n=7时 则片=。-)+4,所以数列侣}成等差数列 2 n S,取最大值 S1oo Ste Si Sico 例4:41=S,=6, 所以10010_10-100 n≥2时,a。=S。-S。-1=(n2+3n+2)-[(n-1)2+ 100-10110-100 :3(n-1)+2]=2n+2. -129 4-合2.2显然46-60- 当n≥2,ncN时,a。=S,-S,-1 所以5。-S-4=-25S-① 2,÷1a.不是等差数列 课堂检测·固双基 因为a,=2,所以$5-≠0, ①式的两边同除以S,S.得: 1.BS= 1(a+an)_11(a,+a_1×16=88. 2 2 2 2B由已知可得+51=2, S S. 2即2 15a1+10d=30, 6 所以数列日是首项为2.公差为2的等差数列。 a1=3 解得 所以 =2+2n-10-2.博:8=高 4 d=-3 六8=84,+824=32 则a.=-254=2n-n≥2, 2 3.Can=Sn-Snt=2,am1=S1-Sn=3,公差d=a1-an 因为4,=弓不清足4.=2a-n≥2),所以数列的 =3-2=1由3=m(“,*=0,得4=-0=-2 2 通项公式为a,= 2n=1, 六am=-2+(m-1)·1=2,解得m=5. 1 4.95因为数列4。为等差数列,则由题意得 2n(n-1h≥2 对点训练1:(1)Ba,=5。-51=2”-2-=2(n≥2), 624+45解得化;4 [a,+2d+a1+3d=7 ,则Sw=10u,+ 又S1=2=2,1=2-=1.不符 2,n=1, 10x94=10×(-4)+45x3=95. 2 a,={2-1,n≥2 %=2-=22=128. 第2课时等差数列习题课 (2)A由S·Sn--S-1·√S=2S.·S1(n≥ 必备知识·探新知 2),两边同除以√S·S。-,得√S-√S-1=2:而S,=41=1, 知识点1 .√S。=1+2(n-1)=2n-1,∴.S.=4n2-4n+1:再根据a,= S.-S1 d [S,n=1 S,-S。-4(n≥2),得a,=8n-8(n≥2),所以am=8×10-8 15-S-1,n≥2 =72. 练一练: 2n-8当n≥2时,a。=S。-S-1=(n2-7n)-[(m-1)月 (a02niw≥2 由题意知,当n=1时,a,=S,=0, -7(n-1)]=2m-8. 当n≥2时,S=-2+1①. 而a,=S=-6,也符合上式 Sn-1=-(m-1)2+1② 所以4.=2n-8. 所以①-②,得an=S。-S,-1=-2n+1. 知识点2 a1=0不适合a,=-2n+1. {}位) 0,n=1, ,a。= 1-2n+1,n≥2. 练一练: u(n+1) 1 D因为a,Fn(n+万产方n+ 2 例2因为a。n+1n+7*44 2 所以么.=2.2 agan=什nh 8 2 2 关键能力·攻重难 因此数列么的前a项和为3=8(十-)+8(宁-) 例1:(1)Aa,=5,-S=42-1-3+1=7. (2)n=1时a=5=-号+1-1=-是 对点训练2:(1)C设数列a.的公差为d, 当n≥2时4,=S-及=-子2+n-1 已知得,+2解得山=1,d=1, la1+5d=6. [-(a-1)产+(a-)-小-3+,因为4=-受不适 所以4,=1+(n-1)×1=n,所以,1 1 aa,1n(n+1)=元 合a,=-3n+ n+ 2=1, 所以a。= 因此L +…+=1-分+-+ .5 -3+2,≥2 11 1-20 (3)因为a.+25.·5.-1=0, 2027=1-7-2 所以an=-25,·S.-1 (2)①设等差数列1a的公差为d. 当m=1时,“=2 由0=0+2d=7, 得/0,3, 1a5+a,=2a.=2a,+10d=26.1d=2, -130# # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : # 2. 2  等差数列的前n项和 第1课时  等差数列的前n项和 !"#$%&'( 学习目标 1.理解等差数列前n项和的推导方法. 2.掌握等差数列的前n项和公式. 核心素养 1.借助教材实例了解等差数列前n项和公式的推导过程.培养逻辑推理素养. 2.借助教材掌握a1,an,d,n,Sn的关系,培养数学运算素养. )*+,%-.+ 等差数列的前n项和公式 已知量首项,末项与项数 首项,公差与项数 求和公式 Sn =         Sn =             [提醒]  在等差数列前n项和公式中已知 其中三个量可求另外两个量,即“知三求二” 想一想: 求等差数列的前n项和时,如何根据已知 条件选择等差数列的前n项和公式? 练一练: 1.已知Sn为等差数列{an}的前n项和,若 a3 = 15,a7 = 35,则S9 = (D ) A. 450 B. 400 C. 350 D. 225 2.已知数列{an}为等差数列,首项a1 = 2, 公差d = 4,前n项和Sn = 200,则n = (C ) A. 8 B. 9 C. 10 D. 11 3.已知等差数列{an}满足a5 + a6 = 28,则 其前10项的和为140                        . /012%345 题型探究 题型一有关等差数列前n项和公式的计算 1.已知等差数列{an}中: (1)a1 = 32,d = - 1 2,Sm = - 15,求m及am; (2)a1 = 1,an = - 512,Sn = - 1 022,求d; (3)S5 = 24,求a2 + a4 . [分析]  (1)Sm = ma1 + m(m - 1)2 d,解方 程求得m,再利用通项公式am = a1 +(m - 1)d, 求am. (2)Sn = na1 + n(n - 1) 2 d, an = a1 +(n - 1)d{ , 解方程组求             d. !"% ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " # . # # # # # # # (3)可以利用Sn = na1 + n(n - 1)2 d求解,也 可以利用Sn = n(a1 + an)2 ,求得a1 + a5,再利用 等差数列的性质求得a2 + a4 .     [尝试作答           ]     [规律方法]  等差数列中基本量计算的两 个技巧 (1)利用基本量求值.等差数列的通项公式 和前n项和公式中有五个量a1,d,n,an和Sn,一 般是利用公式列出基本量a1 和d的方程组,解 出a1和d,便可解决问题.解题时注意整体代换 的思想. (2)利用等差数列的性质解题.等差数列的 常用性质:若m + n = p + q(m,n,p,q∈N +),则 am + an = ap + aq,常与求和公式Sn = n(a1 + an)2 结合使用.     对点训练? (1)在等差数列{an}中, 已知a3 + a4 = 12,则数列{an}的前6项之和为 (C ) A. 12 B. 32 C. 36 D. 72 (2)设一个等差数列的前4项和为3,前8 项和为11,则这个等差数列的公差为(A ) A. 516 B. 5 8 C. 5 4 D. 5 2 题型二 等差数列前n项和的性质 2.(1)已知等差数列{an}前n项和为Sn,S4 = 40,Sn = 210,Sn -4 = 130,则n = (B ) A. 12       B. 14       C. 16       D. 18 (2)两个等差数列{an},{bn},若 a1 + a2 +…+ an b1 + b2 +…+ bn = 7n + 2 n + 3 ,则 a7 b7 = (C ) A. 5114 B. 51 8 C. 93 16 D. 93 12 (3)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且 S10 = 100,S100 = 10,试求S110 . [分析]  (1)求n想到Sn = n(a1 + an)2 = n(am + an -m +1) 2 Sn - Sn -4 = an + an -1 + an -2 + an -3,a1 + a2 + a3 + a4a1 + an. (2)求值想到Sn = n(a1 + an)2 若m + n = p + q则am + an = ap + aqanbn = S2n -1 S′2n -1 . (3)求S110想到Sn,S2n - Sn,S3n - S2n,…构成 公差为n2d的等差数列S10 = 100,S100 = 10 项数和公差.     [尝试作答          ]     [规律方法]  等差数列前n项和的性质 (1)等差数列{an}中,Sn,S2n - Sn,S3n - S2n… 也构成等差数列. (2)若{an}与{bn}均为等差数列,且前n项 和分别为Sn与S′n,则anbn = S2n -1 S′2n -1 . (3)若等差数列{an}的前n项和为Sn,则数 列Sn{ }n 是等差数列,且首项为a1,公差为d2 . (4)项的个数的“奇偶”性质                                                                        . !"& # # # # # # / 0 1 2 # 3 4 5 6 7 " 8 9 : # {an}为等差数列,公差为d. ①若共有2n项,则S2n = n(an + an +1); S偶- S奇= nd;S偶S奇= an +1 an ; ②若共有2n + 1 项,则S2n +1 = (2n + 1)an +1; S偶- S奇= - an +1;S偶S奇= n n + 1. (5)等差数列{an}中,若Sn = m,Sm = n(m ≠n),则Sm + n = -(m + n). (6)等差数列{an}中,若Sn = Sm(m≠n),则 Sm + n = 0. 对点训练? (1)已知等差数列{an}满 足:a2 = 2,Sn - Sn -3 = 54(n > 3),Sn = 100,则n = (D ) A. 7       B. 8 C. 9 D. 10 (2)等差数列{an}共2n + 1项,其中奇数项 和为319,偶数项和为290,则an +1 = 29  . 题型三 等差数列前n项和的最值 3.(1)若等差数列{an}满足a7 + a8 + a9 > 0,a7 + a10 < 0,则当n = 8    时,{an}的前n项 和最大. (2)记Sn为等差数列{an}的前n项和,已 知a3 = 8,S4 = 36. ①求{an}的通项公式; ②当n为何值时,Sn 有最大值?并求其最 大值. [分析]  求Sn的最大值,可以利用数列的 通项公式求解,也可以利用前n项和的函数特 性求解.     [尝试作答         ]     [规律方法]  等差数列前n项和最值的两 种求法 (1)转折项法. ①当a1 > 0,d < 0时,由不等式组 an≥0, an +1≤0{ , 可求得Sn取最大值时的n值. ②当a1 < 0,d > 0时,由不等式组 an≤0, an +1≥0{ , 可求得Sn取最小值时的n值. (2)利用二次函数求Sn的最值. 知道公差不为0的等差数列的前n项和Sn 可以表示成Sn = an2 + bn(a≠0)的形式,我们可 将其变形为Sn = a n + b2( )a 2 - b 2 4a. ①若a > 0,则当n + b2( )a 2 最小时,Sn 有最 小值; ②若a < 0,则当n + b2( )a 2 最小时,Sn 有最 大值. 对点训练? (1)设数列{an}为等差数 列,其前n项和为Sn,已知a1 + a4 + a7 = 99,a2 + a5 + a8 = 93,若对任意n∈N,都有Sn≤Sk 成 立,则k的值为20      . (2)已知等差数列{an}中,a1 = 13,S3 = S11 . 那么当n = 7        ,Sn取最大值. 易错警示     由和求项注意验证首项 4.已知数列{an}的前n项和Sn = n2 + 3n + 2,判断{an}是否为等差数列. [错解]  ∵ an = Sn - Sn -1 =(n2 + 3n + 2)- [(n - 1)2 + 3(n - 1)+ 2]= 2n + 2. an +1 - an =[2(n + 1)+ 2]-(2n + 2)= 2 (常数), ∴数列{an}是等差数列. [误区警示]  an = Sn - Sn -1是在n≥2的条 件下得到的,a1是否满足需另外计算验证.     [正解                                                                            ] !"' ! " # $ % & ' ( ) * + , - ! " # . # # # # # # # 6789%:;< 1.在等差数列{an}中,已知a4 + a8 = 16,则该数 列前11项的和S11 = (B ) A. 58 B. 88 C. 143 D. 176 2.设数列{an}是等差数列,其前n项和为Sn,若 a6 = 2且S5 = 30,则S8等于 (B ) A. 31 B. 32 C. 33 D. 34 3.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若Sm -1 = - 2,Sm = 0,Sm +1 = 3,则m = (C ) A. 3 B. 4 C. 5 D. 6 4.(2024·新课标Ⅱ卷)记Sn 为等差数列{an} 的前n项和,若a3 + a4 = 7,3a2 + a5 = 5,则S10 =         . 请同学们认真完成练案[5             ] 第2课时  等差数列习题课 !"#$%&'( 学习目标 1.会利用数列的前n项和Sn求数列的通项公式an. 2.会使用裂项相消法求数列的前n项和. 3.掌握各项含有绝对值的等差数列前n项和的计算方法. 核心素养 1.等差数列前n项和公式Sn求an.培养数学运算素养. 2.借助裂项相消法求和的方法学习,培养直观想象素养. )*+,%-.+ 知Sn求an     已知数列的前n项和Sn,若a1 适合an,则 通项公式an = Sn - Sn -1  ,若a1 不适合an,则           . 练一练: 若数列{an}的前n项和Sn = n2 - 7n,则 {an}的通项公式是an = 2n - 8  . 裂项相消法求和     形如      (bn - an = d,d为常数)的数列适 合用裂项求和,其裂项形式为1anbn =         .练一练: 数列{an}中,an = 1n(n + 1),其前n项和是 Sn,则S6 = (D ) A. 142 B. 5 6 C. 1 30 D. 6                7 /012%345 题型探究 题型一已知数列的前n项和Sn求通项an 1.(1)数列{an}的前n项和Sn = n2 - 1,则 a4 = (A ) A. 7         B. 8         C. 9         D. 17 (2)数列{an}的前n项和Sn = - 32 n 2 + n - 1,求数列{an}的通项公式; (3)已知数列{an}的前n项和为Sn满足a        1 !"(

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2.2 第1课时等差数列的前n项和(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程数学选择性必修第二册同步学习指导(北师大版2019)
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