2020版高中数学新人教B版必修5课件:第二章数列2.2.2等差数列的前n项和(2课时)

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名称 2020版高中数学新人教B版必修5课件:第二章数列2.2.2等差数列的前n项和(2课时)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标B版
科目 数学
更新时间 2019-05-30 09:11:27

文档简介

课件32张PPT。第1课时 等差数列的前n项和公式第二章 2.2.2 等差数列的前n项和学习目标XUEXIMUBIAO1.掌握等差数列前n项和公式及其获取思路.
2.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.
3.已知数列{an}的前n项和公式求通项an.NEIRONGSUOYIN内容索引自主学习题型探究达标检测1自主学习PART ONE知识点一 等差数列的前n项和
1.定义:对于数列{an},一般地,称 为数列{an}的前n项和.
2.表示:常用符号Sn表示,即Sn= .
知识点二 等差数列前n项和公式
等差数列的前n项和公式a1+a2+a3+…+ana1+a2+a3+…+an知识点三 a1,d,n,an,Sn知三求二两个公式共涉及a1,d,n,an及Sn五个基本量,它们分别表示等差数列的首项,公差,项数,项和前n项和.
2.依据方程的思想,在等差数列前n项和公式中已知其中三个量可求另外两个量,即“知三求二”.知识点四 数列中an与Sn的关系
对于一般数列{an},设其前n项和为Sn,S1Sn-Sn-1特别提醒:(1)这一关系对任何数列都适用.
(2)若在由an=Sn-Sn-1(n≥2)求得的通项公式中,令n=1求得a1与利用a1=S1求得的a1相同,则说明an=Sn-Sn-1(n≥2)所得通项公式也适合n=1的情况,数列的通项公式用an=Sn-Sn-1表示.
若在由an=Sn-Sn-1(n≥2)求得的通项公式中,令n=1求得的a1与利用a1=S1求得的a1不相同,则说明an=Sn-Sn-1(n≥2)所得通项公式不适合n=1的情况,数列的通项公式采用分段形式.1.若数列{an}的前n项和为Sn,则S1=a1.(  )
2.若数列{an}的前n项和为Sn,则an=Sn-Sn-1,n∈N+.(  )
3.等差数列前n项和公式的推导方法是倒序相加法.(  )
4.1+2+3+…+100= .(  )思考辨析 判断正误SIKAOBIANXIPANDUANZHENGWU√×√√2题型探究PART TWO题型一 等差数列前n项和公式的基本运算例1 在等差数列{an}中:
(1)已知a5+a10=58,a4+a9=50,求S10;解 方法一 由已知条件得∴a1+a10=42,(2)已知S7=42,Sn=510,an-3=45,求n.∴a4=6.∴n=20.反思感悟 (1)在解决与等差数列前n项和有关的问题时,要注意方程思想和整体思想的运用.
(2)构成等差数列前n项和公式的元素有a1,d,n,an,Sn,知其三能求其二.跟踪训练1 在等差数列{an}中,已知d=2,an=11,Sn=35,求a1和n.题型二 由数列{an}的前n项和Sn求an例2 已知数列{an}的前n项和为Sn=n2+ n,求这个数列的通项公式.这个数列是等差数列吗?如果是,它的首项与公差分别是什么?解 根据Sn=a1+a2+…+an-1+an可知
Sn-1=a1+a2+…+an-1(n≥2,n∈N+),
当n≥2时,解 当n≥2时,an=Sn-Sn-1反思感悟 已知前n项和Sn求通项an,先由n=1时,a1=S1求得a1,再由n≥2时,an=Sn-Sn-1求得an,最后验证a1是否符合an,若符合则统一用一个解析式表示,不符合则分段表示.跟踪训练2 已知数列{an}的前n项和Sn=3n,求an.解 当n=1时,a1=S1=3;
当n≥2时,an=Sn-Sn-1=3n-3n-1=2·3n-1.
当n=1时,代入an=2·3n-1得a1=2≠3.题型三 等差数列在实际生活中的应用例3 某人用分期付款的方式购买一件家电,价格为1 150元,购买当天先付150元,以后每月的这一天都交付50元,并加付欠款利息,月利率为1%.若交付150元后的一个月开始算分期付款的第一个月,则分期付款的第10个月该交付多少钱?全部贷款付清后,买这件家电实际花费多少钱?解 设每次交款数额依次为a1,a2,…,a20,
则a1=50+1 000×1%=60,
a2=50+(1 000-50)×1%=59.5,

a10=50+(1 000-9×50)×1%=55.5,
即第10个月应付款55.5元.
由于{an}是以60为首项,以-0.5为公差的等差数列,即全部付清后实际付款1 105+150=1 255(元).反思感悟 建立等差数列的模型时,要根据题意找准首项、公差和项数或者首项、末项和项数.跟踪训练3 甲、乙两物体分别从相距70 m的两处同时相向运动,甲第1分钟走2 m,以后每分钟比前1分钟多走1 m,乙每分钟走5 m.
(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?解 设n分钟后两人第1次相遇,由题意,解得n=7,n=-20(舍去).
所以第1次相遇是在开始运动后7分钟.(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1 m,乙继续每分钟走5 m,那么开始运动几分钟后第二次相遇?整理得n2+13n-420=0.
解得n=15,n=-28(舍去).
所以第2次相遇是在开始运动后15分钟.3达标检测PART THREE123451.已知等差数列{an}满足a1=1,am=99,d=2,则其前m项和Sm等于
A.2 300 B.2 400 C.2 600 D.2 500√解析 由am=a1+(m-1)d,得99=1+(m-1)×2,123452.记等差数列的前n项和为Sn,若S2=4,S4=20,则该数列的公差d等于
A.2 B.3 C.6 D.7√方法二 由S4-S2=a3+a4=a1+2d+a2+2d=S2+4d,
所以20-4=4+4d,解得d=3.123453.在一个等差数列中,已知a10=10,则S19=________.190=19a10=19×10=190.123454.已知数列{an}是等差数列,Sn是它的前n项和.若S4=20,a4=8,则S8=________.72解得a1=d=2,123455.已知数列{an}满足a1+2a2+…+nan=n(n+1)(n+2),则an=_______________.3(n+1)(n∈N+)解析 由a1+2a2+…+nan=n(n+1)(n+2), ①
当n≥2,n∈N+时,得a1+2a2+…+(n-1)an-1=(n-1)n(n+1), ②
①-②,得nan=n(n+1)(n+2)-(n-1)n(n+1)
=n(n+1)[(n+2)-(n-1)]=3n(n+1),
∴an=3(n+1)(n≥2,n∈N+).
又当n=1时,a1=1×2×3=6也适合上式,
∴an=3(n+1),n∈N+.课堂小结KETANGXIAOJIE1.求等差数列前n项和公式的方法称为倒序相加法,在某些数列求和中也可能用到.
2.等差数列的两个求和公式中,一共涉及a1,an,Sn,n,d五个量.若已知其中三个量,通过方程思想可求另外两个量.在利用求和公式时,要注意整体思想的应用,注意下面结论的运用:
若m+n=p+q,则am+an=ap+aq(n,m,p,q∈N+);若m+n=2p,则am+an=2ap(m,n,p∈N+).
3.由Sn与an的关系求an主要使用an=课件39张PPT。第2课时 等差数列前n项和的性质第二章 2.2.2 等差数列的前n项和学习目标XUEXIMUBIAO1.会利用等差数列性质简化求和运算.
2.会利用等差数列前n项和的函数特征求最值.NEIRONGSUOYIN内容索引自主学习题型探究达标检测1自主学习PART ONE知识点一 等差数列{an}的前n项和Sn的性质思考 若{an}是公差为d的等差数列,那么a1+a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9是否也是等差数列?如果是,公差是多少?答案 (a4+a5+a6)-(a1+a2+a3)=(a4-a1)+(a5-a2)+(a6-a3)
=3d+3d+3d=9d,
(a7+a8+a9)-(a4+a5+a6)=(a7-a4)+(a8-a5)+(a9-a6)=3d+3d+3d=9d.
∴a1+a2+a3,a4+a5+a6,a7+a8+a9是公差为9d的等差数列.知识点二 等差数列{an}的前n项和公式的函数特征二次最大2.等差数列前n项和的最值
(1)在等差数列{an}中,最大最小最小1.等差数列的前n项和一定是常数项为0的关于n的二次函数.(  )
2.等差数列{an}的前n项和Sn=An2+bn.即{an}的公差为2A.(  )思考辨析 判断正误SIKAOBIANXIPANDUANZHENGWU4.数列{an}的前n项和Sn=n2+1,则{an}不是等差数列.(  )×√√√2题型探究PART TWO即S3m=3(S2m-Sm)=3×(100-30)=210.题型一 等差数列前n项和的性质的应用例1 (1)等差数列{an}的前m项和为30,前2m项和为100,求数列{an}的前3m项的和S3m;解 方法一 在等差数列中,
∵Sm,S2m-Sm,S3m-S2m成等差数列,
∴30,70,S3m-100成等差数列.
∴2×70=30+(S3m-100),∴S3m=210.反思感悟 等差数列前n项和Sn的有关性质在解题过程中,如果运用得当可以达到化繁为简、化难为易、事半功倍的效果.跟踪训练1 一个等差数列的前10项和为100,前100项和为10,求前110项之和.解 设Sn=an2+bn.
∵S10=100,S100=10,题型二 求等差数列前n项和的最值问题例2 在等差数列{an}中,若a1=25,且S9=S17,求Sn的最大值.解 方法一 ∵S9=S17,a1=25,解得d=-2.=-(n-13)2+169.
∴当n=13时,Sn有最大值169.
方法二 同方法一,求出公差d=-2.
∴an=25+(n-1)×(-2)=-2n+27.
∵a1=25>0,又∵n∈N+,∴当n=13时,Sn有最大值169.
方法三 同方法一,求出公差d=-2.∵S9=S17,
∴a10+a11+…+a17=0.
由等差数列的性质得a13+a14=0.∴a13>0,a14<0.
∴当n=13时,Sn有最大值169.方法四 同方法一,求出公差d=-2.设Sn=An2+Bn.
∵S9=S17,∴二次函数f(x)=Ax2+Bx的对称轴为x= =13,且开口方向向下,∴当n=13时,Sn取得最大值169.反思感悟 (1)等差数列前n项和Sn最大(小)值的情形:
①若a1>0,d<0,则Sn存在最大值,即所有非负项之和.
②若a1<0,d>0,则Sn存在最小值,即所有非正项之和.
(2)求等差数列前n项和Sn最值的方法
①寻找正、负项的分界点,可利用等差数列性质或利用②运用二次函数求最值.跟踪训练2 已知等差数列{an}中,a1=9,a4+a7=0.
(1)求数列{an}的通项公式;解 由a1=9,a4+a7=0,
得a1+3d+a1+6d=0,解得d=-2,
∴an=a1+(n-1)·d=11-2n(n∈N+).(2)当n为何值时,数列{an}的前n项和取得最大值?解 方法一 由(1)知,a1=9,d=-2,∴当n=5时,Sn取得最大值.
方法二 由(1)知,a1=9,d=-2<0,∴{an}是递减数列.∵n∈N+,∴n≤5时,an>0,n≥6时,an<0.
∴当n=5时,Sn取得最大值.题型三 求数列{|an|}的前n项和例3 若等差数列{an}的首项a1=13,d=-4,记Tn=|a1|+|a2|+…+|an|,求Tn.解 ∵a1=13,d=-4,∴an=17-4n.
当n≤4时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an当n≥5时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|
=(a1+a2+a3+a4)-(a5+a6+…+an)
=S4-(Sn-S4)=2S4-Sn反思感悟 等差数列的各项取绝对值后组成数列{|an|}.若原等差数列{an}中既有正项,也有负项,那么{|an|}不再是等差数列,求和关键是找到数列{an}的正负项分界点处的n值,再分段求和.跟踪训练3 已知等差数列{an}中,Sn为数列{an}的前n项和,若S2=16,S4=24,求数列{|an|}的前n项和Tn.解 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d,所以等差数列{an}的通项公式为an=11-2n(n∈N+).①当n≤5时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=Sn=-n2+10n.
②当n≥6时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|
=a1+a2+…+a5-a6-a7-…-an=2S5-Sn
=2×(-52+10×5)-(-n2+10n)
=n2-10n+50,核心素养之直观想象HEXINSUYANGZHIZHIGUANXIANGXIANG用数形结合思想求解数列中的参数问题典例 在等差数列{an}中,a1=7,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n=8时
Sn取得最大值,则d的取值范围为____________.解析 方法一 由当且仅当n=8时Sn最大,知a8>0且a9<0,3达标检测PART THREE123451.设Sn是等差数列{an}的前n项和,已知a2=3,a6=11,则S7等于
A.13 B.35 C.49 D.63√123452.若等差数列{an}的前5项和S5=25,且a2=3,则a7等于
A.12 B.13 C.14 D.15√解析 ∵S5=5a3=25,∴a3=5,∴d=a3-a2=5-3=2,
∴a7=a2+5d=3+10=13.故选B.123453.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若S3=9,S6=36,则a7+a8+a9等于
A.63 B.45 C.36 D.27√解析 ∵a7+a8+a9=S9-S6,
而由等差数列的性质可知,S3,S6-S3,S9-S6构成等差数列,
所以S3+(S9-S6)=2(S6-S3),
即a7+a8+a9=S9-S6=2S6-3S3=2×36-3×9=45.123454.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,7a5+5a9=0,且a9>a5,则Sn取得最小值时n的值为
A.5 B.6 C.7 D.8√解析 由7a5+5a9=0,即7a1+28d+5a1+40d=0,又a9>a5,所以d>0,a1<0.取最接近的整数6,故Sn取得最小值时n的值为6.123455.若等差数列{an}的前n项和为Sn=2n2+3n,p-q=5,则ap-aq=________.20∴ap-aq=(p-q)d=5×4=20.课堂小结KETANGXIAOJIE1.等差数列{an}的前n项和Sn,有下面几种常见变形3.求等差数列{an}前n项的绝对值之和,关键是找到数列{an}的正负项的分界点.2.求等差数列前n项和最值的方法
(1)二次函数法:用求二次函数的最值方法来求其前n项和的最值,但要注意n∈N+,结合二次函数图象的对称性来确定n的值,更加直观.