高中数学人教A版必修5 2.3 等差数列的前n项和(课件2份+练习)

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名称 高中数学人教A版必修5 2.3 等差数列的前n项和(课件2份+练习)
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资源类型 教案
版本资源 人教新课标A版
科目 数学
更新时间 2020-03-20 11:30:57

文档简介

第二章 2.3 第1课时
A级 基础巩固
一、选择题
1.若等差数列{an}的前三项和S3=9,且a1=1,则a2等于( A )
A.3   B.4  
C.5   D.6
[解析] S3=3a1+d=9,
又∵a1=1,∴d=2,
∴a2=a1+d=3.
2.已知数列{an}的通项公式为an=2-3n,则{an}的前n项和Sn等于( A )
A.-n2+   B.-n2-
C.n2+   D.n2-
[解析] 易知{an}是等差数列且a1=-1,所以Sn===-n2+.故选A.
3.(2018·全国卷Ⅰ理,4)记Sn为等差数列{an}的前n项和.若3S3=S2+S4,a1=2,则a5=( B )
A.-12      B.-10     
C.10      D.12
[解析] 3=2a1+d+4a1+×d?9a1+9d=6a1+7d?3a1+2d=0?6+2d=0?d=-3,
所以a5=a1+4d=2+4×(-3)=-10.
4.(2019·全国Ⅰ理,9)记Sn为等差数列{an}的前n项和.已知S4=0,a5=5,则( A )
A.an=2n-5   B.an=3n-10
C.Sn=2n2-8n   D.Sn=n2-2n
[解析] 设首项为a1,公差为d.
由S4=0,a5=5可得
解得
所以an=-3+2(n-1)=2n-5,
Sn=n×(-3)+×2=n2-4n.故选A.
5.在-12和8之间插入n个数,使这n+2个数组成和为-10的等差数列,则n的值为( B )
A.2      B.3     
C.4      D.5
[解析] 依题意,有-10=×(n+2),解得n=3.
6.《九章算术》是我国第一部数学专著,下有源自其中的一个问题:“今有金箠,长五尺,斩本一尺,重四斤,斩末一尺,重二斤.问金箠重几何?”其意思为:“今有金杖(粗细均匀变化)长5尺,截得本端1尺,重4斤,截得末端1尺,重2斤.问金杖重多少?”则答案是( B )
A.14斤   B.15斤
C.16斤   D.18斤
[解析] 由题意可知等差数列中a1=4,a5=2,
则S5===15,
∴金杖重15斤.故选B.
二、填空题
7.(2019·山东荣成六中高二月考)若一个等差数列前3项的和为34,最后三项的和为146,且所有项的和为390,则这个数列有__13__项.
[解析] 设这个等差数列为{an},由题意得
,
①+②得3(a1+an)=180,∴a1+an=60.
∴Sn==30n=390,∴n=13.
8.在等差数列{an}中,a+a+2a3a8=9,且an<0,则S10=__-15__.
[解析] 由a+a+2a3a8=9得(a3+a8)2=9,
∵an<0,∴a3+a8=-3.
∴S10====-15.
三、解答题
9.若等差数列{an}的公差d<0,且a2·a4=12,a2+a4=8.求:
(1)数列{an}的首项a1和公差d;
(2)数列{an}的前10项和S10的值.
[解析] (1)根据题意,得
,解得.
(2)S10=10a1+d=10×8+×(-2)
=-10.
10.设{an}为等差数列,Sn为数列{an}的前n项和,已知S7=7,S15=75,Tn为数列的前n项和,求数列的前n项和Tn.
[解析] 设等差数列{an}的公差为d,则
Sn=na1+n(n-1)d.
∵S7=7,S15=75,∴,
即,解得a1=-2,d=1.
∴=a1+(n-1)d=-2+(n-1),
∵-=,
∴数列是等差数列,其首项为-2,公差为,
∴Tn=n2-n.
B级 素养提升
一、选择题
1.等差数列{an}的前n项和记为Sn,若a2+a4+a15的值为一个确定的常数,则下列各数中也是常数的是( C )
A.S7   B.S8  
C.S13   D.S15
[解析] ∵a2+a4+a15=3a1+18d=3(a1+6d)=3a7为常数,∴S13==13a7为常数.
2.设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=,则等于( A )
A.   B.
C.   D.
[解析] 据等差数列前n项和性质可知:S3,S6-S3,S9-S6,S12-S9仍成等差数列.
设S3=k,则S6=3k,S6-S3=2k,
∴S9-S6=3k,S12-S9=4k,
∴S9=S6+3k=6k,S12=S9+4k=10k,
∴==.
3.一个等差数列的项数为2n,若a1+a3+…+a2n-1=90,a2+a4+…+a2n=72,且a1-a2n=33,则该数列的公差是( B )
A.3   B.-3
C.-2   D.-1
[解析] 由得nd=-18.
又a1-a2n=-(2n-1)d=33,所以d=-3.
4.一同学在电脑中打出如下图案:○●○○●○○○●○○○○●○○○○○●…若将此图案依此规律继续下去,那么在前120个中的●的个数是( C )
A.12   B.13
C.14   D.15
[解析] S=(1+2+3+…+n)+n=+n≤120,
∴n(n+3)≤240,∴n=14.故选C.
二、填空题
5.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若=a1+a200,且A、B、C三点共线(该直线不过原点O),则S200=__100__.
[解析] ∵=a1+a200,且A、B、C三点共线,
∴a1+a200=1,
∴S200==100.
6.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2an-2,则S3等于__14__.
[解析] 对于Sn=2an-2,当n=1时,有a1=2a1-2,解得a1=2;当n=2时,有S2=2a2-2,即a1+a2=2a2-2,所以a2=a1+2=4;当n=3时,有S3=2a3-2,即a1+a2+a3=2a3-2,所以a3=a2+a1+2,又a1=2,a2=4,则a3=8,所以S3=2a3-2=14.
三、解答题
7.一个等差数列的前10项之和为100,前100项之和为10,求前110项之和.
[解析] 设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn,则
Sn=na1+d.
由已知得
①×10-②整理得d=-,代入①得,a1=,
∴S110=110a1+d
=110×+×
=110×
=-110.
8.已知{an}是等差数列,公差为d,首项a1=3,前n项和为Sn,令cn=(-1)nSn(n∈N*),{cn}的前20项和T20=330.数列{bn}满足bn=2(a-2)dn-2+2n-1,a∈R.
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)若bn+1≤bn,n∈N*,求a的取值范围.
[解析] (1)设等差数列的公差为d,
因为cn=(-1)nSn,
所以T20=-S1+S2-S3+S4+…+S20=330,
则a2+a4+a6+…+a20=330,
则10(3+d)+×2d=330,解得d=3,
所以an=3+3(n-1)=3n.
(2)由(1)知bn=2(a-2)3n-2+2n-1,bn+1-bn
=2(a-2)3n-1+2n-[2(a-2)3n-2+2n-1]
=4(a-2)3n-2+2n-1
=4·3n-2[(a-2)+()n-2],
由bn+1≤bn?(a-2)+()n-2≤0
?a≤2-()n-2,
因为2-()n-2随着n的增大而增大,
所以n=1时,2-()n-2最小值为,所以a≤.
9.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?
(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?
[解析] (1)设n分钟后第1次相遇,依题意:
有2n++5n=70,
整理得n2+13n-140=0.
解之得n=7,n=-20(舍去).
第1次相遇是在开始运动后7分钟.
(2)设n分钟后第2次相遇,依题意,
有2n++5n=3×70,
整理得n2+13n-420=0.
解之得n=15,n=-28(舍去).
第2次相遇是在开始运动后15分钟.
课件48张PPT。第二章数列2.3 等差数列的前n项和第1课时 等差数列的前n项和及其性质自主预习学案
拥有8万个正式座位,1.1万个临时座位的鸟巢堪称世界最大的体育场馆之一,绕鸟巢一圈大约有4千米左右,普通人快走一圈需要40分钟左右.为了方便初次走进鸟巢的观众找到自己的看台座位,体育场里的入场标志设计得非常醒目清晰.鸟巢看台分12个区,分别以“A”到“M”进行标志区分.观众手中的门票还有一个小平面图,来给观众指明安检口的大致位置和方向.通过观察鸟巢的某个区的最前排的座位数为12个,后面每排比前一排多一个,总共23排,则这个区能容纳多少观众?k2d 等差数列 二次 二次 大 小 1.思维辨析(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)对于an=Sn-Sn-1成立的条件是n∈N*.(  )
(2)等差数列前n项和公式的推导方法我们称为“倒序相加法”.(  )
(3)等差数列的前n项和公式可以看成是关于n的常数项为零的二次函数.
(  )
(4)在等差数列{an}中,已知a1=-1,a10=11,则S10=100.(  )×  √ ×  ×  2.在等差数列{an}中,已知a2=2,a8=10,则前9项和S9=______.54 180 4.已知数列{an}是等差数列,且a3+a9=4,那么数列{an}的前11项和等于______.22 互动探究学案  (1)(2019·沧州高二检测)将含有k项的等差数列插入4和67之间,结果仍成一新的等差数列,并且新的等差数列所有项的和是781,则k的值为(  )
A.20   B.21   C.22   D.24
(2)记等差数列{an}的前n项和为Sn,若S2=4,S4=20,则该数列的公差d为
(  )
A.7   B.6   C.3   D.2
(3)(2019·徐州高二检测)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S6=2,S9=5,则S15=______.命题方向1 ?有关等差数列前n项和公式的计算A  例题 1 C  15 『规律总结』 等差数列前n项和公式的运算方法与技巧
 (1)已知等差数列{an}前n项和为Sn,S4=40,Sn=210,Sn-4=130,则n=(  )
A.12   B.14 C.16   D.18命题方向2 ?等差数列前n项和的性质B  例题 2 A  
〔跟踪练习2〕
(1)已知等差数列{an}满足:a2=2,Sn-Sn-3=54(n>3),Sn=100,则n=
(  )
A.7   B.8
C.9   D.10
(2)若{an},{bn}都是等差数列,且a1=5,b1=15,a100+b100=100,求数列{an+bn}的前100项的和.D    (1)设数列{an}为等差数列,其前n项和为Sn,已知a1+a4+a7=99,a2+a5+a8=93,若对任意n∈N*,都有Sn≤Sk成立,则k的值为______.
(2)设等差数列{an}的前n项和为Sn,且S2 016>0,S2 017<0,则当n=__________时,Sn最大.
[分析] (1)由题意知Sk为Sn的最大值,可以利用数列的通项公式求解,也可以利用前n项和的函数特性求解.
(2)利用等差数列的前n项和公式转化为数列中项的关系后判断.命题方向3 ?等差数列前n项和的最值例题 3 20 1 008 
〔跟踪练习3〕
已知等差数列{an}中,a1=13,S3=S11.那么当n=_____,Sn取最大值.7   已知数列{an}的前n项和Sn=n2+3n+2,判断{an}是否为等差数列.
[错解] ∵an=Sn-Sn-1=(n2+3n+2)-[(n-1)2+3(n-1)+2]=2n+2.
an+1-an=[2(n+1)+2]-(2n+2)=2(常数),
∴数列{an}是等差数列.
[误区警示] an=Sn-Sn-1是在n≥2的条件下得到的,a1是否满足需另外计算验证.例题 4 已知数列{an}的前n项和Sn,求通项公式an的步骤  例题 5 1.在等差数列{an}中,已知a4+a8=16,则该数列前11项的和S11=(  )
A.58   B.88  
C.143   D.176B  C  3.设等差数列{an}的前n项和为Sn,若Sm-1=-2,Sm=0,Sm+1=3,则m=
(  )
A.3   B.4  
C.5   D.6C  4.若等差数列{an}的前5项和S5=25,且a4=3,则a7=_______.-3 5.(2019·深圳耀华实验中学高二月考)在等差数列{an}中,Sn为该数列的前n项和.
(1)已知a5=11,a8=5,求an;
(2)已知a2+a4=4,a3+a5=10,求S10.课时作业学案第二章 2.3 第2课时
A级 基础巩固
一、选择题
1.设数列{an}的前n项和Sn=n2,则a8的值为( A )
A.15   B.16
C.49   D.64
[解析] a8=S8-S7=82-72=15.
2.已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=2(an-1),则a2等于( A )
A.4   B.2
C.1   D.-2
[解析] S1=2(a1-1),
即a1=2a1-2,解得a1=2.
a1+a2=2(a2-1)解得a2=4.
3.设Sn为等差数列{an}的前n项和,若a1=1,公差d=2,Sk+2-Sk=24,则k=( D )
A.8   B.7
C.6   D.5
[解析] Sk+2-Sk=ak+1+ak+2=2ak+1+2=24.
故ak+1=2k+1=11.
∴k=5.
4.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a5=5,S5=15,则数列{}的前100项和为( A )
A.   B.
C.   D.
[解析] ∵a5=5,S5=15,
∴=15,∴a1=1.
∴d==1,∴an=n.
∴==-.
则数列{}的前100项的和为:T100=(1-)+(-)+…+(-)=1-=.
故选A.
5.正项数列{an},a1=1,前n项和Sn满足Sn·-Sn-1·=2(n≥2),则a10=( A )
A.72   B.80
C.90   D.82
[解析] 由Sn·-Sn-1-=2(n≥2),两边同除以,得-=2;而S1=a1=1,∴=1+2(n-1)=2n-1,∴Sn=4n2-4n+1;再根据an=Sn-Sn-1,得an=8n-8,所以a10=8×10-8=72.
6.等差数列{an}中,公差d≠0,a1≠d,若前20项的和S20=10M,则M的值为( D )
A.a3+a5   B.a2+2a10
C.a20+d   D.a12+a9
[解析] ∵S20=×20=10(a1+a20),∴M=a1+a20=a12+a9.故选D.
二、填空题
7.已知数列{an}的前n项和Sn=2·3n-3,则数列{an}的通项公式为__an=__.
[解析] 当n=1时,a1=S1=3,当n≥2时,an=Sn-Sn-1=4·3n-1.
当n=1时不满足上式,故an=
8.设等差数列{an}满足a5=11,a12=-3.若{an}的前n项和Sn的最大值为M,则lgM=__2__.
[解析] 设等差数列{an}的公差为d.
∵a5=11,a12=-3,
∴,解得.
∴an=19-2(n-1)=21-2n.
令an≥0,解得n≤.
当n=10时,等差数列{an}的前n项和Sn取得最大值M=10×19+×(-2)=190-90=100.
∴lgM=2.
三、解答题
9.已知数列{an}的前n项和Sn=n2+n+1.
(1)写出数列的前5项;
(2)数列{an}是等差数列吗?说明理由;
(3)写出{an}的通项公式.
[解析] (1)∵Sn=n2+n+1,∴a1=S1=3,a2=S2-S1=7-3=4,a3=S3-S2=13-7=6,a4=S4-S3=21-13=8,a5=S5-S4=31-21=10.
(2)由(1)可知,a2-a1=4-3=1,a3-a2=6-4=2,
∴a3-a2≠a2-a1,∴数列{an}不是等差数列.
(3)∵当n≥2时,an=Sn-Sn-1,
∴an=n2+n+1-[(n-1)2+(n-1)+1]
=2n(n≥2),a1=S1=3,
∴数列{an}的通项公式为an=
10.已知等差数列{an}的前n项和Sn满足S3=0,S5=-5.
(1)求{an}的通项公式;
(2)求数列{}的前n项和.
[解析] (1)设{an}的公差为d,则Sn=na1+d.
由已知可得解得a1=1,d=-1.
故数列{an}的通项公式为an=2-n.
(2)由(1)知=
=(-),
从而数列{}的前n项和为(-+-+…+-)=.
B级 素养提升
一、选择题
1.在各项均不为零的等差数列{an}中,若an+1-a+an-1=0(n≥2),则S2n-1-4n等于( A )
A.-2      B.0   
C.1      D.2
[解析] ∵an+1-a+an-1=0(n≥2),
∴an+1+an-1=a,
∵{an}为等差数列.
∴an+1+an-1=2an=a.
∴an=2或an=0(舍)
∴S2n-1-4n=2×(2n-1)-4n=-2.
2.等差数列{an}中,是一个与n无关的常数,则该常数的可能值的集合为( B )
A.{1}   B.{1,}
C.{}   D.{0,,1}
[解析] 本题考查等差数列.设等差数列{an}的公差为d,则=为常数,则a1=d或d=0,=或1,故选B.
3.已知数列{an}为等差数列,Sn为前n项和,公差为d,若-=100,则d的值为( B )
A.   B.
C.10   D.20
[解析] 由等差数列{an}可得=a1+d=n+(a1-d)为等差数列,∵-=100,×2 017+a1-d-(×17+a1-d)=100,∴10d=1,解得d=.
4.数列{an}的前n项和Sn=3n-2n2(n∈N*),则当n≥2时,下列不等式成立的是( C )
A.Sn>na1>nan   B.Sn>nan>na1
C.na1>Sn>nan   D.nan>Sn>na1
[解析] 解法一:由an=
解得an=5-4n.
∴a1=5-4×1=1,∴na1=n.
∴nan=5n-4n2.
∵na1-Sn=n-(3n-2n2)=2n2-2n=2n(n-1)>0,
Sn-nan=3n-2n2-(5n-4n2)=2n2-2n>0.
∴na1>Sn>nan.
解法二:∵an=5-4n,∴当n=2时,Sn=-2,
na1=2,nan=-6,∴na1>Sn>nan.
二、填空题
5.在直角坐标平面上有一系列点P1(x1,y1),P2(x2,y2),…,Pn(xn,yn),…,对一切正整数n,点Pn位于函数y=3x+的图象上,且Pn的横坐标构成以-为首项,-1为公差的等差数列{xn},则Pn的坐标为__(-n-,-3n-)__.
[解析] ∵xn=-+(n-1)·(-1)=-n-,
∴yn=3·xn+=-3n-,
∴Pn点的坐标为(-n-,-3n-).
6.已知数列{an}中a1=1,a2=2,当整数n>1时,Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)都成立,则S15=__211__.
[解析] ∵数列{an}中,当整数n>1时,
Sn+1+Sn-1=2(Sn+S1)都成立,
?Sn+1-Sn=Sn-Sn-1+2?an+1-an=2(n>1).
∴当n≥2时,{an}是以2为首项,2为公差的等差数列.
∴S15=14a2+×2+a1=14×2+×2+1=211.
三、解答题
7.已知等差数列{an}满足:a3=7,a5+a7=26,{an}的前n项和为Sn.
(1)求an及Sn;
(2)令bn=(n∈N*),求数列{bn}的前n项和Tn.
[解析] (1)设等差数列{an}的首项为a,公差为d,
由于a3=7,a5+a7=26,
∴a1+2d=7,2a1+10d=26,解得a1=3,d=2.
∴an=2n+1,Sn=n(n+2).
(2)∵an=2n+1,∴a-1=4n(n+1),
∴bn==(-).
故Tn=b1+b2+…+bn
=(1-+-+…+-)
=(1-)=,
∴数列{bn}的前n项和Tn=.
8.数列{an}中,a1=8,a4=2,且满足an+2-2an+1+an=0(n∈N*).
(1)求数列{an}的通项公式;
(2)设Hn=|a1|+|a2|+…+|an|,求Hn.
[解析] (1)因为an+2-2an+1+an=0.
所以an+2-an+1=an+1-an=…=a2-a1.
所以{an}是等差数列且a1=8,a4=2,所以d=-2,an=a1+(n-1)d=10-2n.
故an=10-2n.
(2)因为an=10-2n,令an=0,得n=5.
当n>5时,an<0;当n=5时,an=0;
当n<5时,an>0.
设Sn=a1+a2+…+an.
所以当n>5时,Hn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+a5-(a6+a7+…+an)=S5-(Sn-S5)=2S5-Sn=n2-9n+40,
当n≤5时,Hn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=9n-n2.
所以Hn=
课件45张PPT。第二章数列2.3 等差数列的前n项和第2课时 等差数列习题课自主预习学案
北宋时期的科学家沈括在他的著作《梦溪笔谈》一书中提出酒店里把酒瓶层层堆积,底层排成长方形,以上逐层的长、宽各减少一个,共堆n层,堆成棱台的形状,沈括给出了一个计算方法——“隙积术”求酒瓶总数,沈括的这一研究,构成了其后二三百年关于垛积问题研究的开端.Sn-Sn-1 1.数列{an}的前n项和Sn=n2+n+1,则a8+a9+a10+a11+a12的值为(  )
A.100   B.99
C.120   D.130
[解析] a8+a9+a10+a11+a12=S12-S7
=122+12+1-72-7-1=100.A  2.已知数列{an}的前n项和Sn=2n,则a8=(  )
A.64   B.128
C.32   D.216B  4.已知数列{log2(an-1)}(n∈N*)为等差数列,且a1=3,a3=9,求数列{an}的通项公式.
[解析] 设等差数列{log2(an-1)}的公差为d.
由a1=3,a3=9
得log2(q-1)=log2(3-1)+2d,则d=1.
所以log2(an-1)=1+(n-1)×1=n,
即an=2n+1.互动探究学案  (1)数列{an}的前n项和Sn=n2-1,则a4=(  )
A.7   B.8  
C.9   D.17命题方向1 ?已知函数的前n项和Sn求通项anA  例题 1
〔跟踪练习1〕
设数列{an}的前n项和Sn=-n2+1,那么此数列的通项公式an=__________.命题方向2 ?裂项求和例题 2
〔跟踪练习2〕
已知等差数列{an}的前n项和为Sn,且S3=15,a5+a9=30.
(1)求an及Sn;
(2)若数列{bn}满足bn(Sn-n)=2(n∈N*),数列{bn}的前n项和为Tn,求证:Tn<2.  在等差数列{an}中,a1=-60,a17=-12,求数列{|an|}的前n项和.
[分析] 本题实际上是求数列{an}的前n项的绝对值之和,由绝对值的意义,要求我们应首先分清这个数列中的哪些项是负的,哪些项非负的.由已知,数列{an}是首项为负数的递增数列,因此应先求出这个数列从首项起哪些项是负数,然后再分段求出前n项的绝对值之和.命题方向3 ?含绝对值的数列的前n项和例题 3 『规律总结』 已知{an}为等差数列,求数列{|an|}的前n项和的步骤:
第一步,解不等式an≥0(或an≤0)寻找{an}的正负项分界点.
第二步,求和,①若an各项均为正数(或均为负数),则{|an|}各项的和等于{an}的各项的和(或其相反数).
②若a1>0,d<0(或a1<0,d>0)这时数列{an}只有前面有限项为正数(或负数)可分段求和再相加.〔跟踪练习3〕
(1)(2019·南京高二检测)等差数列{an}中,a1=-10,d=2,则数列{|an|}的前3项的和S3=______,前8项的和S8=______.
(2)(2019·天津高二检测)已知等差数列{an}中,a1+a5=8,a4=2.
①求数列{an}的通项公式;
②设Tn=|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|,求Tn.24 36 例题 4
[名师点津] 运用裂项相消法求和时,要弄清消去的项是与它后面的哪一项相加消去的,找出规律,然后确定首尾各剩余哪些项,切勿出现添项或漏项、错项的错误.裂项法求数列的和  例题 5 D  2.一个凸多边形的内角成等差数列,其中最小的内角为120°,公差为5°,那么这个多边形的边数n等于(  )
A.12   B.16
C.9   D.16或9C  3.(2019·西安高二检测)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植树一棵,相邻两棵树相距10米,开始时需将树苗集中放置在某一棵树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,此最小值为__________米.2 000 4.设等差数列{an}的前n项和为Sn,a4+a5+a6+a7+a8=25,S12=54.
(1)求an;
(2)求|a1|+|a2|+|a3|+…+|an|.课时作业学案