课件32张PPT。2.2 等差数列
2.2.2 等差数列的前n项和 数列 数学史上有一颗光芒四射的巨星,他与阿基米德、牛顿齐名,被称为历史上最伟大的三位数学家之一,他就是18世纪德国著名的数学家——高斯.
高斯在上学时,就能很快地算出1+2+3+…+100的结果.高斯是这样算出:1+2+3+…99+100=(1+100)+(2+99)+(3+98)+…+(50+51)=101×50=5050.他的这种算法,就是等差数列求和的方法.等差数列的前n项和的公式等差数列前n项和公式的性质注意:(1)熟悉解题基本方法.在等差数列中,涉及5个元素a1,d,n,an,Sn,其中a1,d称为基本元素.因为等差数列的首项a1,公差d已知,则此数列完全确定,故等差数列中不少问题都可转化为求基本元素a1和d的问题.
(2)熟悉并掌握性质,往往能找到简捷明快、优美灵活的解题技巧.(3)要灵活地处理求和问题.
对于有的问题,如果利用等差数列前n项和公式,问题完全可以得解,但是如果根据等差数列有关性质,灵活地加以处理,不使用前n项和求和公式,反而使问题解答得更加简单、快捷,对于这类问题也要引起注意,以便提高我们解题质量和效果.如已知等差数列{an}中, a2+a5=19,S5=40,求a10.因为S5=5a3=40.则a3=8.a2+a5=a3-d+a3+2d=2a3+d=16+d=19,得d=3.∴a10=a3+7d=8+3×7=29.此解法比常规解法优越得多.等差数列前n项和与函数 设函数f(n)的定义域为正整数N*,且满足f(m+n)=f(m)+f(n)+mn,且f(1)=1,求f(n).分析:正确理解函数符号和函数方程的赋值法,然后利用等差数列求和公式求出结果.解析:当m=1时,有f(n+1)=f(1)+f(n)+n,
即f(n+1)-f(n)=n+1,令n=1,2,3,…,k-1得:
f(2)-f(1)=2,f(3)-f(2)=3,f(4)-f(3)=4,…
f(k)-f(k-1)=k,将这k-1个等式相加,得:
f(k)-f(1)=2+3+4+…+k,.名师点评:将f(n+1)-f(n)=n+1赋值得出k-1个等式后再累加,充分利用了n+1,n的两个函数式之差这一具体特征.变式迁移 1.已知一个等差数列的前四项和为21,末四项和为67,前n项和为286,求项数.Sn中的最值问题 等差数列{an}中,a1<0,S9=S12,该数列前多少项的和最小?分析:写出前n项和的函数解析式,再求此式的最值是最直观的思路,但注意n取正整数这一条件.解法三:∵S9=S12,∴a10+a11+a12=0,
∴3a11=0,∴a11=0.∵a1<0,
∴前10项或前11项和最小.名师点评:本例四种解法从四个侧面解前n项和最值问题,方法迥异,殊途同归.
解等差数列的前n项和最大(最小)问题的常用方法有:
(1)二次函数法:由于 是关于n的二次式,因此可用二次函数的最值来确定Sn的最值,但要注意这里的n∈N*.
(2)图象法:可利用二次函数图象的对称性来确定n的值,使Sn达到最大(或最小).
(3)通项法:由于Sn=Sn-1+an,所以当an≥0时,Sn≥Sn-1;当an≤0时,Sn≤Sn-1,因此当a1>0且d<0时,使an≥0最大的n的值,使Sn最大;当a1<0,d>0时,满足an≤0最大的n的值,使Sn最小.变式迁移2.数列{an}是首项为23,公差为整数的等差数列,且第六项为正,第七项为负.
(1)求数列的公差;
(2)求前n项和Sn的最大值;
(3)当Sn>0时,求n的最大值.求数列{|an|}的前n项和名师点评:此类求和问题先由an的正负去掉绝对值符号,然后分类讨论转化为an的求和.另外,本题在利用前n项和Sn求an时,易忽视分n=1和n≥2两种情况讨论,应引起注意.变式迁移3.已知数列{an}中,Sn=-n2+10n,数列{bn}的每一项都有bn=|an|,求数列bn的前n项之和Tn的表达式.基础巩固1.等差数列{an}中,S10=120,那么a1+a10等于( )
A.12 B.24 C.36 D.48B解析:考查Sn与an关系.2.在等差数列{an}中,已知前15项的和S15=90,则a8等于( )
A.3 B.4 C.6 D.12C解析:a1+a15=2a8.祝您学业有成