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4.2.2第2课时 等差数列的前n项和公式的应用
1.等差数列的前n项和公式的实际应用
[大本例1] 我国数学名著《增删算法统宗》中有如下问题:“一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来争三岁,共年二百又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.”大致意思是:一个老人有九个儿子,若问他们的生年是不知道的,但从老大的年龄开始排列,后面一个儿子比前面一个儿子小3岁,九个儿子共207岁,问老大是多少岁?( )
A.38 B.35
C.32 D.29
1.北京天坛的圜丘坛为古代祭天的场所,分上、中、下三层.上层中心有一块圆形石板(称为天心石),环绕天心石砌9块扇面形石板构成第一环,向外每环依次增加9块.下一层的第一环比上一层的最后一环多9块,向外每环依次也增加9块.已知每层环数相同,且下层比中层多729块,则三层共有扇面形石板(不含天心石)( )
A.3 699块 B.3 474块C.3 402块 D.3 339块
2.等差数列前n项和的最值问题
例 题 讲 解
当n >1时: ①
当n=1时:
也满足①式.
变 式 训 练
当n >1时:
①
当n=1时:
不满足①式.
点评:
分类讨论思想
● 如果一个数列 的前n项和为
其中p、q、r为常数,且p≠0,那么这个数列一定是等差数列吗?如果是,它的首项和公差是什么?
(1)若r≠0,则这个数列一定不是等差数列.
(2)若r=0,则这个数列一定是等差数列.
结论:数列是等差数列等价于
常数项为0的关于n的二次型函数
1.数列{an}为等差数列,它的前n项和为Sn,若Sn=(n+1)2+λ,
则λ的值是( )
A.-2 B.-1 C.0 D.1
A+B=a1
C
小结:等差数列的前n项和公式:
探究:若{an}成等差数列,则{ }是个什么数列?
等差数列
例 题 讲 解
【解析】由题意知,等差数列的公差为
于是,当n取与 最接近的整数即7或8时, 取最大值..
函数思想
还有其它方法吗?
例 题 讲 解
从等差数列的通项公式出发来分析
[大本例2] 在等差数列{an}中,a1=25,S8=S18,求前n项和Sn的最大值.
归纳:求等差数列前n项和 最值的方法:
(1)用等差数列前n项和的函数表达式
通过配方求二次函数最值的方法求解;
(2)通过等差数列通项公式,用邻项变号的方法:
注意:当数列中有数值为0时,n应有两解.
练习
练习
练习
(1)求公差d的取值范围;
(3)指出 中哪一个最大,并说明理由.
练习
(1)求公差d的取值范围;
(3)指出 中哪一个最大,并说明理由.
(2)解:由(1)知:S12=6(a6+a7)>0
∴a6+a7>0
又S13=13a7<0,∴a7<0
∴又d<0
∴a1>a2>.......>a6>0>a7
∴前6项和最大,即S6最大.
(3)当n=6时, 最大, 是{ }中最小的正数项,故 是 中最大的一项
法二
3.数列{|an|}的前n项和
例 题 讲 解
例 题 讲 解
归纳:已知数列{an}的通项公式,求数列{︱an ︱}的前n项和Tn.
例 题 讲 解
4.等差数列的综合应用
[大本例4] 已知定义在R上的函数f(x)的图象的对称中心为(1 011,2).设数列{an}的前n项和为Sn,且满足an=f(n),n∈N*,求S2 021.
分析:由函数f(x)的图象的对称中心为(1 011,2),得f(2×1 011-x)+f(x)=2×2,即f(2 022-x)+f(x)=4,即有a2 022-n+an=4,n∈N*,因此可用倒序相加法求和.
【本节小结】
1.等差数列的前n项和公式
3.推导等差数列前n项和公式方法:
倒序相加法
4.本节基本思想:
方程思想
函数思想
分类讨论思想
整体思想