内容正文:
4.2.2等差数列的前n项和公式
第四章 数列
人教A版 选择性必修二
等差中项的定义
等差数列
性质
数列
特殊化
等差数列的定义
an+1-an=d
(n∈N*)
通项公式
an=a1+(n-1)d
(n∈N*)
一次函数
an=nd+(a1-d)
(n∈N*)
前n项和 ?
若p+q=s+t,则
ap+aq=as+at
1回顾旧知
首项与末项的和: 1+100=101,
第2项与倒数第2项的和: 2+99 =101,
第3项与倒数第3项的和: 3+98 =101,
· · ·
第50项与倒数第50项的和:50+51=101,
于是所求的和是:
求S =1+2+3+···+100=?
高斯算法:
高斯算法用到了等差数列的什么性质?
转化
不同数的求和
相同数的求和
首尾配对求和法
2探究新知
问题1:你能用高斯的算法求1+2+3+···+100+101吗?
思路1:
思路2:
思路3:
(拿出中间项,再首尾配对)
(1+101)+(2+100)+···+(50+52)+51
(拿出末项,再首尾配对)
(1+2+3+···+100)+101
(先凑偶数项,再首尾配对)
0+1+2+3+···+100+101
5
问题2:将上述方法推广到一般,你能求1+2+3+···+n 吗?
无论n为奇数或偶数,都有结果
6
在求n个正整数的和时,要对n分奇偶进行讨论,能否设法避免分类讨论?
思考:
追问:上述方法的妙处在哪里?
倒序相加求和法
求Sn =1+2+3+···+n
n
n+1
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问题3:倒序求和方法能推广到求一般等差数列的前n项和吗?
设等差数列{an}的前n项和为Sn
Sn = an + an-1 + ...+ a1
Sn = a1 + a2 + ... + an
2Sn = (a1+ an )+ (a2+an-1 )+ ···+ (an + a1)
=n (a1+ an )
等差数列{an}前n项和公式
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公式1
公式2
问题4:不从公式1出发,你能用其他方法得到公式2吗?
an=a1+(n-1)d
功能:已知 n,a1, an,求Sn
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问题5:你能构造几何图形来直观地表达这两个公式吗?
割
补
类比面积公式
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例6.已知{an}是等差数列,
(1) a1=7, a50=101,求S50
(2) a1=2, a2= ,求S10
(3) a1= , d= ,Sn=-5,求n.
解: (1)因为a1=7, a50=101,
根据公式 ,
可得
3精讲例题
结论:知三求二
(2)在等差数列{an}中,如果已知五个相关量a1, an,d,n,Sn中的任意三个, 请问: 能否求出其余两个量 ?
追问:(1)使用中两个求和公式的异同点是?
例7. 已知一个等差数列{an}前10项的和是310,前20项的和是1220. 由此能否确定这个等差数列的首项和公差?
10a1+45d=310,
20a1+190d=1220.
a1=4,
d=6.
S10=310,
S20=1220.
一般地,a1、d是确定一个等差数列的基本量,对于等差数列,只要给定两个相互独立的条件,这个数列就完全确定。
追问:求S30.
S30 = 2730
S10 = 310 S20=1220
基本量法
问题6:你有注意到这些数据有什么规律吗?
S10 = 310 S20-S10=910 S30-S20=1510
S10 = 310 S20=1220 S30=2730
思考:你能归纳得到什么一般性的结论?能证明吗?
若相减:
若除下标:
试试相减或相除呢?
两个公式
应用
多种思想
两种方法
首尾配对法,倒序相加法
一般与特殊,化归转化,数形结合,函数与方程,分类整合
知三求二
4课堂小结
必做题:教材P22页 练习1、3,教材P24页习题1、2;
选做题:教材P25页7
拓展性作业:
(1)探究:从函数角度如何认识等差数列前n项和公式;
(2)课后查阅相关文献资料,探寻等差数列前n项和公式的其
他推导方法。
基础性作业:
5课后作业
“只有那些有勇气去深入研究的人,才能发现科学和数学无与伦比的魅力。”
卡尔•弗里德里希•高斯
谢谢!
Lavf58.20.100
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