(共25张PPT)
§4.2.2 等差数列的前n项和
目标定位
【学习目标】
1.掌握等差数列前n项和公式及其获取思路;
2.经历公式的推导过程,体会数形结合的数学思想,体验
从特殊到一般的研究方法,学会观察、归纳、反思;
3.熟练掌握等差数列的五个量a1,d,n,an,Sn的关系,
能够由其中三个求另外两个.
【重、难点】
重点:探索并掌握等差数列前n项和公式.
难点:等差数列前n项和公式推导思路的获得.
学习目标和重难点
知识链接
在等差数列{an}中,若m+n=p+q,则am+an=___________ .
特别地,若m+n=2p,则am+an=______________.
ap+aq
2ap
自主探究
(一)要点识记
1. 教材推导等差数列前n项和的方法是:_______________
2. 等差数列的前n项和公式是:
(1)_____________________;
(2)_____________________.
倒序相加法
新知探究
等差数列前n项和的性质
等差数列 的公差为,前n项和为.
(1)当 的项数为奇数 时,
① ;
② ;
③ .
(二)深层探究
自主探究
(2)当 的项数为偶数 时,
①
② ;
③ .
(3) 也成等差数列,且公差为.
(二)深层探究
典例突破
例1. 2000年11月14日教育部下发了《关于在中小学实施“校校通”的工程通知》.某市据此提出了实施“校校通”工程的总目标:从2001年起用10年的时间,在全市中小学建成不同标准的校园网.据测算,2001年该市用于“校校通”工程的经费为500万元.为了保证工程的顺利实施,计划每年投入的资金都比上一年增加50万元.那么从2001年起的未来10年内,该市在“校校通”工程中的总投入是多少?
(一)等差数列的前n项和公式的应用
典例突破
【解析】依题意,从2001~2010年,该市每年投入“校校通”工程的经费都比上一年增加50万元.
∴ 建立一个等差数列{an},表示从2001年起各年投入的资金,
其中,a1=500,d=50.
则到2010年(n=10),投入的资金总额为
(元).
∴ 从2001~2010年,该市在“校校通”工程中的总投入是7 250
万元.
(一)等差数列的前n项和公式的应用
典例突破
【解题反思】如何建立等差数列模型?
答:建立等差数列的模型,要根据题意找准首项、公差和项数或者首项、末项和项数,特别关于年份的问题,一定要找准n的取值与年份的对应.
(一)等差数列的前n项和公式的应用
典例突破
变式1. 一支车队有15辆车,某天依次出发执行运输任务. 第一辆车于下午2时出发,第二辆车于下午2时10分出发,第三辆车于下午2时20分出发,以此类推. 假设所有的司机都连续开车,并都在下午6时停下来休息.
(1) 到下午6时,最有一辆车行驶了多长时间?
如果每辆车的形式速度都是60 km/h,这个车队当天一共
行驶了多少km.
(一)等差数列的前n项和公式的应用
典例突破
【解析】(1) 依题意,从第2辆车到最后一辆车,每辆车都比前一辆车少行驶 .
∴ 建立等差数列{an},用an表示第n辆车的行驶时间,则
.
∴ (h),即到下午6时,
最有一辆车行驶了 h.
(一)等差数列的前n项和公式的应用
典例突破
(2) 记 为到下午6时,所有车辆的形式时间,则
(h)
记 为到下午6时,所有车辆的行驶路程,则
(km)
∴ 这个车队当天一共行驶了 km.
(一)等差数列的前n项和公式的应用
典例突破
例2. 设等差数列 的公差为,前n项和为.
(1)若 则______.
(二)等差数列前n项和性质的应用
【解析】由 得,即
∴
变式2-1. 若 则____.
【解析】 由 得 ,
解得 或. …………①
∴ …………②
由①②得
(二)等差数列前n项和性质的应用
典例突破
(2)若 ( )
A.10 B.11 C.19 D.20
【解析】由“,”知
∴ 由 得,即
由 得;由 得;
由 得. 故选C
C
(二)等差数列前n项和性质的应用
典例突破
再设等差数列 的前n项和为.
(3)若 ,则 _______;
【解析】
变式2-3. 若 ,则 _______;
【解析】
(二)等差数列前n项和性质的应用
典例突破
(4)一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项和与
奇数项和之比为32∶27,则公差d =______.
【解析】由条件 ,解得
∴ 由 得
(二)等差数列前n项和性质的应用
典例突破
变式2-4. 已知是等差数列,且其前四项的和为21,后四项
的和为67,且所有项的和为286,则其项数为_____.
【解析】由题意
∴
∴由 得 ,解得
(二)等差数列前n项和性质的应用
典例突破
【解析】将 代入 ,
得,解得.
∴
例3. 已知等差数列{an},求.
(三)等差数列前n项和中基本量的确定
典例突破
答:在这5个基本量中,知其三能求其二.
(三)等差数列前n项和中基本量的确定
【解题反思】
在构成等差数列前n项和公式的5个基本量a1,d,n,an,Sn中,至少要知道几个才能求出其他的量?
典例突破
典例突破
变式3. 已知等差数列{an},
求.
【解析】将 代入
,,
得,解得 .
(三)等差数列前n项和中基本量的确定
新知探究
(一)等差数列的前n项和公式
问题1.
(1)等差数列{an}中,若,则_____;
(2)等差数列{an}中,若,则
____;
(3)等差数列{an}中,若,你会求
的值吗?
新知探究
(一)等差数列的前n项和公式
【解析】
(1)∵ ∴
∴ ∴
(2)∵ ∴
∴ ∴
(3)∵
∴
.
新知探究
(一)等差数列的前n项和公式
(4)等差数列{an}中,若,如何求
的值呢?
【解析】
∵
∴
∴
新知探究
【解题反思】
问题1中的几个问题都是对等差数列“序号和相等,则项数和相等”这一性质的应用. 对称是求解(1)(2)(3)的主题思想,这一思想常用来研究等差数列前n项和的性质;求解(4)的方法称为倒序相加法.
(一)等差数列的前 n 项和公式