4.2.3 第2课时 等差数列前n项和的性质(Word教参)-【学霸笔记·同步精讲】2025-2026学年高中数学选择性必修第一册(苏教版)
第2课时 等差数列前n项和的性质
学习任务 | 核心素养 |
1.掌握等差数列前n项和的性质及应用.(重点) 2.会用裂项相消法求和.(易错点) | 1.借助等差数列前n项和Sn性质的应用,培养逻辑推理素养. 2.通过应用裂项相消法求和,培养数学运算素养. |
1.等差数列前n项和公式可以转化为关于n的一元二次函数(d≠0)或一次函数(d=0).
反过来,如果一个数列的前n项和是关于n的一元二次函数,那么该数列一定是等差数列吗?
2.在项数为2n或2n+1的等差数列中,奇数项的和与偶数项的和存在什么样的关系?
知识点 等差数列前n项和的性质
(1)在等差数列{an}中,其前n项和为Sn,则{an}中连续的n项和构成的数列Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,S4n-S3n,…构成等差数列.
(2)数列{an}是等差数列⇔Sn=an2+bn(a,b为常数).
如果{an}是等差数列,那么a1+a2+…+a10,a11+a12+…+a20,a21+a22+…+a30是等差数列吗?
[提示] (a11+a12+…+a20)-(a1+a2+…+a10)=(a11-a1)+(a12-a2)+…+(a20-a10)
==100d,类似可得(a21+a22+…+a30)-(a11+a12+…+a20)=100d.
∴a1+a2+…+a10,a11+a12+…+a20,a21+a22+…+a30是等差数列.
(3)在等差数列{an}中,数列为等差数列.
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在项数为2n+1的等差数列中,所有奇数项的和为165,所有偶数项的和为150,则n等于( )
A.9 B.10
C.11 D.12
B [∵,
∴.
∴n=10.故选B.]
类型1 “片段和”的性质
【例1】 在等差数列{an}中,S10=100,S100=10.求S110.
[思路探究] (1)可利用方程(组)思想求解.
(2)可利用性质求解,如看作{an}中,依次取10项的和所得新数列的前11项的和求解.
[解] 法一:设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,
则
解得
∴S110=110a1+d
=110×
=-110.
法二:∵S10=100,S100=10,
∴S100-S10=a11+a12+…+a100==-90,
∴a11+a100=-2.
又∵a1+a110=a11+a100=-2,
∴S110==-110.
法三:∵S10,S20-S10,S30-S20,…,S100-S90,S110-S100成等差数列,
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∴设该数列的公差为d,其前10项和为S10+S20-S10+…+S100-S90=S100=10×100+d=10,解得d=-22.
∴S110=11×100+×(-22)=-110.
法四:设数列{an}的公差为d,由于Sn=na1+d,则
(n-1).
∴数列是等差数列,其公差为
.
∴=(100-10)×
,
且=(110-100)×
.
代入已知数值,消去d,可得S110=-110.
法五:令Sn=An2+Bn.由S10=100,S100=10,
∴解得
∴S110=1102A+110B=1102×=-110.
本题可从不同角度应用等差数列的性质(如通性通法,运用Sn和an之间的关系,运用前n项和“片段和”的性质,使用性质
也是等差数列,前n项和Sn=An2+Bn表示的特点等),并灵活选用前n项和公式,使问题快速得到解决.
[跟进训练]
1.等差数列{an}的前m项和为30,前2m项和为100,求数列{an}的前3m项的和S3m.
[解] 在等差数列中,∵Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差数列,∴30,70,S3m-100成等差数列.
∴2×70=30+(S3m-100),∴S3m=210.
类型2 裂项相消法求和
【例2】 在等差数列{an}中,a1=3,公差d=2,Sn为前n项和,求.
[解] ∵等差数列{an}的首项a1=3,公差d=2,
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