内容正文:
第3课时 等差数列前n项和的应用
课标要求
1.能解决两个等差数列前n项和之比的问题. 2.能求数列{|an|}的前n项和. 3.会利用等差数列前n项和解决一些实际问题.
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北宋的科学家沈括博学多才、善于观察.据说有一天,他走进一家酒馆,看见一层层垒起的酒坛,不禁想到:“怎么求这些酒坛的总数呢?”经过反复尝试,沈括提出了“隙积术”,它不仅给出了二阶等差数列的一个求和公式,而且发展了自《九章算术》以来对等差数列问题的研究,开创了我国“垛积术”的研究.
思考1 等差数列{an}的前2n-1项和与中间项的关系是什么?
提示:S2n-1=(2n-1)an.
思考2 等差数列{an}的每一项加上绝对值后还是等差数列吗?如何求和呢?
提示:不一定是;分段求和.
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新课导入
问题思考
内
容
索
引
应用点一
1
1
应用点二
2
应用点三
3
应用点一 两个等差数列的前n项和之比的问题
第一部分
5
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B
训练
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应用点二 数列{|an|}的前n项和问题
第二部分
11
例2 (2026·常州月考)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=-n2+10n.
(1)求{an}的通项公式;
【解】 因为Sn=-n2+10n,当n≥2时,Sn-1=-(n-1)2+10(n-1),
则an=Sn-Sn-1=-2n+11(n≥2,n∈N*).
又a1=S1=9也符合上式,
所以an=-2n+11(n∈N*).
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(2)求数列{|an|}的前n项和Tn.
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【感悟提升】 已知等差数列{an},求{|an|}的前n项和的步骤:
(1)确定{an}的通项公式;
(2)求解an≥0(<0)时,n的取值范围;
(3)去掉数列{|an|}中各项的绝对值,转化为{an}的前n项和求解;
(4)将{|an|}的前n项和写成分段函数的形式.
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训练
(2026·邯郸月考)已知Sn是等差数列{an}的前n项和,S3=-30,S6=-42.
(1)求{an}的通项公式;
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第三部分
应用点三 等差数列前n项和的实际应用
例3 某影院欲新建一个播放厅,只能容纳1 160个座位.若第一排安排20个座位,从第二排起,后一排比前一排多4个座位,则播放厅最多可以建的座位的排数为( )
A.24 B.22
C.20 D.18
C
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【感悟提升】 应用等差数列解决实际问题的一般思路
(1)建模:①分析实际问题的结构特征;②找出所含元素的数量关系;③确定为何种数列模型.
(2)解模:①分清首项、公差、项数等;②分清问题是求an还是求Sn;③选用适当的方法求解.
(3)还原:把数学问题的解客观化,针对实际问题的约束条件合理修正,使其成为实际问题的解.
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训练
《算法统宗》是我国古代数学名著,由明代数学家程大位编著,它对我国民间普及珠算和数学知识起到了很大的作用.书中收录了“九儿问甲歌”这类经典年龄算术题,内容如下:一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.在这个问题中,这位公公的长儿的年龄为________岁.
35
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课堂巩固自测
A
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2.某学校为了庆祝建校60周年,计划对学校校门的梯形花坛进行美化.计划第一排摆放12个花盆,从第二排开始每排比前一排多摆放6个花盆,梯形花坛最多摆放10排,则该花坛铺满一共需要的花盆数是( )
A.380 B.390
C.400 D.600
B
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4.记等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a1=11,S3=S9.
(1)求{an}的通项公式;
解:由S3=S9,得a4+a5+a6+a7+a8+a9=0,故a6+a7=0,即a12+a1=0,则a12=-a1=-11.
设{an}的公差为d,则a1+11d=-11,即11+11d=-11,解得d=-2,
则an=a1+(n-1)d=11-2(n-1)=-2n+13,
所以数列{an}的通项公式为an=-2n+13.
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(2)记数列{|an|}的前n项和为Tn,求T100.
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课堂小结
1.已学习:两个等差数列的前n项和之比、含绝对值的数列的前n项和的求法及等差数列的实际应用.
2.须贯通:解决两个等差数列的前n项和之比问题时,注意等差数列下标和性质的应用;求数列{|an|}的前n项和时,体会分类讨论的数学思想.
3.应注意:求数列{|an|}的前n项和时,明确分类标准;建立等差数列模型解决问题时,分清是“项”的问题还是“和”的问题.
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【解】 当n≤5时,an>0;当n≥6时,an<0.
①当n≤5,n∈N*时,Tn=Sn=-n2+10n.
②当n≥6,n∈N*时,
Tn=a1+a2+…+a5-a6-a7-…-an
=2(a1+a2+…+a5)-(a1+a2+…+an)
=50+n2-10n.
综上,Tn=n∈N*.
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