【课标要求】
掌握数列的前n项和的概念,会根据前n项和求通项.理解并掌握等差数列的前n项和公式,掌握公式的推证方法——倒序相加法,掌握等差数列前n项和公式的简单应用.
等差数列(三)
答案 S1 Sn-Sn-1
等差数列的前n项和公式Sn=________=________.
自学导引
1.
2.
推导等差数列的前n项和公式用了什么方法?应用了等差数列的什么性质?
提示 倒序相加法.推导公式时用了等差数列的一重要性质:当m+n=p+q(m,n,p,q∈N*)时,有am+an=ap+aq.
提示 不一定,若d=0,则有Sn=na1.
自主探究
2.
1.
答案 B
预习测评
1.
1+4+7+10+…+(3n+4)+(3n+7)等于 ( ).
解析 本题的项数为n+3项,这一点很关键.
答案 C
2.
答案 D
答案 D
3.
4.
名师点睛
1.
2.
(3)由等差数列的前n项和公式及通项公式可知,若已知a1、d、n、an、Sn中三个便可求出其余的两个,即“知三求二”,“知三求二”的实质是方程思想,即建立方程或方程组求解.
解 ∵Sn=3+2n,
∴Sn-1=3+2n-1,an=Sn-Sn-1
=2n-1(n≥2),而a1=S1=5,
题型一 利用Sn求an
【例1】
典例剖析
方法点评 a1=S1是求数列通项的必经之路,an=Sn-Sn-1,一般是针对n≥2时的自然数n而言的,因此,要注意验证n=1时是否也适合,若不适合时,则应分段写出通项公式.
解 a1=S1=5,
当n≥2时,an=Sn-Sn-1
=n2+5n-1-[(n-1)2+5(n-1)-1]
=2n+4
而当n=1时,2n+4=6≠a1,
1.
(1)已知d=3,an=20,Sn=65,求n;
(2)已知a11=-1,求S21;
(3)已知an=11-3n,求Sn.
题型二 等差数列前n项和公式的应用
【例2】
方法点评 等差数列的通项公式,求和公式要掌握并能熟练运用,特别是有关性质的灵活运用,可以提高运算速度.
(2)等差数列-16,-12,-8,…,前几项的和为72?
解 (1)a1+a2+…+a5=5a3=25,∴a3=5,∵a8=15,
∴d=2,∴an=2n-1,∴a21=41.
2.
=-3n+104.
∵n=1也适合上式,
∴数列通项公式为an=-3n+104(n∈N*).
由an=-3n+104≥0,得n≤34.7.
题型三
【例3】
即当n≤34时,an>0;当n≥35时,an<0.
(1)当n≤34时,
Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an
(2)当n≥35时,
Tn=|a1|+|a2|+…+|a34|+|a35|+…+|an|
=(a1+a2+…+a34)-(a35+a36+…+an)
=2(a1+a2+…+a34)-(a1+a2+…+an)
=2S34-Sn
方法点评 此类求和问题先由an的正负去掉绝对值符号,然后分类讨论转化为an求和问题,另外,本题在利用前n项和Sn求an时,易忽视分n=1和n≥2两种情况讨论,应引起注意.
解 由Sn=-n2+10n得an=Sn-Sn-1=11-2n,n∈N*.验证a1=9成立.
∴当n≤5时,an>0,此时Tn=Sn=-n2+10n;
当n>5时,an<0,此时Tn=2S5-Sn=n2-10n+50.
3.
错因分析 已知数列的前n项和Sn,求数列的通项an时,需分类讨论,即分n≥2与n=1两种情况.
误区警示 对定义把握不准而致误
【例4】
[正解] 当n≥2时,an=Sn-Sn-1=(n2+n-1)-[(n-1)2+(n-1)-1]=2n;
课堂总结