课件26张PPT。 第二章 数列
2.3 等差数列的前n项和有一次,老师和高斯经过
建筑工地,建筑工地上放
着一堆圆木,从上到下每
层的数目分别为1,2,3,
……,100 . 老师问:
高斯,你知道共有多少
根圆木吗?问题就是:计算1+ 2+ 3 +… + 99 + 100=?创设情景高斯的算法计算: 1+ 2+ 3 +… + 99 + 100 高斯算法的高明之处在于他发现这100个数可以分为50组:
第一个数与最后一个数一组;
第二个数与倒数第二个数一组;
第三个数与倒数第三个数一组,……
每组数的和均相等,都等于101,50个101就等于5050了。高斯算法将加法问题转化为乘法运算,迅速准确得到了结果.首尾配对相加法中间的一组数是什么呢?n + (n-1) + (n-2) +…+ 2 +1分析:这其实是求一个具体的等差数列前n项和.①②启 发倒序相加法探 究 高斯的算法妙处在哪里?这种方法能够推广到一般等差数列的前n项和吗? 合 作 探 究已知等差数列{ an }的首项为a1,项数是n,第n项为an,求前n项和Sn .如何才能将等式的右边化简?①②思考:还有别的推导方法吗?已知等差数列{ an }的首项为a1,项数是n,第n项为an,求前n项和Sn .+++… + ①② 另 解 ①+ ②得倒序相加法公 式 变 形思考:比较这两个公式,如何记忆?从哪些角度反映等差数列性质?等差数列的前n项和的公式:含a1 和d求 和 公 式含a1 和an公式记忆公 式 记 忆对比:我们可结合梯形的面积公式来记忆等差数列前 n 项和公式.a1ana1a1(n-1)d将图形分割成一个平行四边形和一个三角形.公 式 应用练一练例 题 讲 解 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”工程的通知》,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?分析:①找关键句;②求什么,如何求?解:依题意得,该市在“校校通”工程的经费每年比上一年增加50万元,所以每年投入的资金构成等差数列{an},且a1=500,d=50,n=10.那么,到2010年(n=10),投入的资金总额为答:从2001~2010年,该市在“校校通”工程中的总投入是7250万元.例 题 点 评解决实际问题的步骤:
(1)仔细阅读题目,审清题意;
(2)提取相关数学信息,建立数学模型(本题为等差数列模型);
(3)解决此数学模型所体现的数学问题(本题是根据首项和公差选择前n项和公式进行求解);
(4)还原问题(回到实际问题中作答)。易错方面:(1)审题不清(如:把前n项和与最后一项混淆)(2)项数……(3)忘记答或写单位例 题 讲 解例2、已知一个等差数列{an}的前10项的和是310,前20项的和是1220,由这些条件能确定这个等差数列的前n项和的公式吗?分析:方程思想和前n项和公式相结合解:由题意知:S10=310,S20=1220,将它们代入公式得到还有其它方法吗?方程思想一 题 多 解例2、已知一个等差数列{an}的前10项的和是310,前20项的和是1220,由这些条件能确定这个等差数列的前n项和的公式吗?一 题 变 式例2变式、已知一个等差数列{an}的前10项的和是310,前20项的和是1220,由这些条件能确定这个等差数列的前30项和的公式吗?【另解】由等差数列的性质,可推得: 成等差数列 解得:前30项的和为2730 .整体思想点评: 上述方法没有列出方程求出具体的个别量,而是恰当地运用数学中的整体思想来快速求出,要注意体会这种思想在数学中的运用.变 式 提 高整体思想知 识 小 结 1.等差数列前n项和的公式;
2.等差数列前n项和公式的推导方法——
3.公式的应用 ;
(两个)倒序相加法(知三求一)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【深化探究】 ● 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【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