4.2.2 等差数列的前n项和公式
学习目标
延时符
1. 掌握等差数列前n项和公式的推导方法,提升逻辑推理素养.
2. 掌握等差数列的前n项和公式,能够运用公式解决相关问题,
体会方程思想,提高数学运算素养.
重难点
延时符
重点:等差数列前n项和公式的推导及简单应用.
难点:等差数列前n项和公式的推导.
复习回顾
延时符
1. 等差数列定义: an-an-1 =d (n∈N*,n≥2)
3. 等差数列的性质:m+n=p+q ? am+an=ap+aq . m,n,p,q∈N*
2. 等差数列通项公式: an=a1+(n-1)d (n∈N*)
延时符
情景引入
问题1:1+2+3+…+100=?
高斯(Gauss,1777-1855),德国数学家,近代数学的奠基者之一.他在天文学、大地测量学、磁学、光学等领域都做出过杰出贡献.
据说,200多年前,高斯的算术老师也提出了这个问题:
延时符
当其他同学忙于把100项相加时,10岁的高斯却用下面的方法迅速算出了正确的答案:
高斯算法:
1+ 2+ 3 +… + 99 + 100=?
(1+100)+(2+99)+(3+98)+?+(50+51)
=101×50=5050
首尾配对
101
101
101
101
共50对
不同数的求和
相同数的求和
转化
情景引入
1、高斯采用的是什么算法?
追问
2、利用了等差数列的什么性质?
m+n=p+q ? am+an=ap+aq . m,n,p,q∈N*
3、高斯求和法的实质是什么?
延时符
问题2:你能用上述方法计算????+????+????+?+????????????+????????????吗?
?
新知探究
思路1
原式=(????+????????????)+(????+????????????)+?+(????????+????????)+????????=????????????×????????+????????=????????????????.
?
思路2
原式=(????+????????????)+(????+????????)+?+(????????+????????)+????????????=????????????×????????+????????????=????????????????.
?
延时符
问题2:你能用上述方法计算????+????+????+?+????????????+????????????吗?
?
思路3 原式=(????+????+????+?+????????????+????????????+????????????)?????????????
=(????+????????????)+(????+????????????)+?+(????????+????????)+????????????=????????????×?????????????????????=????????????????.
?
思路4 原式=????+????+????+????+?+????????????+????????????
=(????+????????????)+(????+????????????)+?+(????????+????????)=????????????×????????=????????????????.
?
新知探究
延时符
问题3: 计算1+2+3+…+n=?
新知探究
延时符
追问:我们发现,在求前????个正整数的和时,要对????分奇数、偶数进行讨论,比较麻烦. 能否避开讨论实现“配对”,将“不同数的求和”划归为“相同数的求和”呢?
?
新知探究
延时符
我国南宋数学家杨辉提出了这样一个问题:“今有圭垛草一堆,顶上一束,底阔八束.问共几束?
8层
{
{
9束
1.设想有另外一堆同样的草
3.最后和原来的草堆拼在一起
2.再将其倒置
这就得到 8×9 的草堆,一共 72 束,因此原来的草堆共有 36 束.
新知探究
延时符
倒序求和
(首项+尾项)*项/2
探索等差数列{????????}的前n项和 ????????
?
问题4:上述方法的妙处在哪里?这种方法能够推广到求一般等差数列的前n项和吗?
问题5 : 能否用 和 来表示等差数列的前n项和?
已知首项与末项
已知首项与公差
你还能用其他方法得到公式吗?
延时符
已知数列{an}是等差数列.
(1)若a1=7, ????????????=101,求????????????;
(2)若a1=2, ????????= ????????,求????????????;
(3)若????????=????????,d= ? ????????, ????????= ?5,求????.
?
典例分析
延时符
已知数列{an}是等差数列.
(1)若a1=7, ????????????=101,求????????????;
(2)若a1=2, ????????= ????????,求????????????;
(3)若????????=????????,d= ? ????????, ????????= ?5,求????.
?
典例分析
延时符
已知数列{an}是等差数列.
(1)若a1=7, ????????????=101,求????????????;
(2)若a1=2, ????????= ????????,求????????????;
(3)若????????=????????,d= ? ????????, ????????= ?5,求????.
?
典例分析
延时符
方法技巧:等差数列中的基本计算
利用基本量求值:等差数列的通项公式和前????项和公式中有五个量????????,????,????,????????,????????这五个量可以“知三求二”.一般是利用公式列出基本量????????,????的方程组,解出????????,????,便可解决问题.解题时注意整体代换的思想.
?
方法总结
延时符
特殊到一般的转化思想,类比思想,函数与方程思想.
一个方法
倒序相加法
两个公式
三个思想
课堂小结
延时符
课后作业
P24 习题4.2 1题
下课啦!