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第2讲 等差数列及其前N项和

第2讲 等差数列及其前N项和
第2讲 等差数列及其前N项和

1.(2014·高考重庆卷)在等差数列{a n }中,a 1=2,a 3+a 5=10,则a 7=( )

A .5

B .8

C .10

D .14

解析:选B.法一:设等差数列的公差为d ,则a 3+a 5=2a 1+6d =4+6d =10,所以d =1,a 7=a 1+6d =2+6=8.

法二:由等差数列的性质可得a 1+a 7=a 3+a 5=10,又a 1=2,所以a 7=8.

2.(2015·潍坊质检)已知数列{a n }为等差数列,其前n 项和为S n ,若a 3=6,S 3=12,则公差d =( )

A .1

B .2

C .3 D.53

解析:选B.在等差数列{a n }中,S 3=3(a 1+a 3)2=3(a 1+6)2

=12,解得a 1=2,又a 3=a 1+2d =2+2d =6,解得d =2.

3.(2015·新乡许昌平顶山第二次调研)设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,a 3=5,S k +2-S k =36,则k 的值为( )

A .8

B .7

C .6

D .5

解析:选A.设等差数列的公差为d ,由等差数列的性质可得2d =a 3-a 1=4,得d =2,所以a n =1+2(n -1)=2n -1.S k +2-S k =a k +2+a k +1=2(k +2)-1+2(k +1)-1=4k +4=36,解得k =8.

4.已知函数f (x )=2x ,等差数列{a n }的公差为 2.若f (a 2+a 4+a 6+a 8+a 10)=4,则f (a 1)·f (a 2)·f (a 3)·…·f (a 10)=( )

A .0

B .2-6

C .2-2

D .-4

解析:选B.依题意得a 2+a 4+a 6+a 8+a 10=2,所以a 1+a 3+a 5+a 7+a 9=2-5×2=-8,

所以f (a 1)·f (a 2)·f (a 3)·…·f (a 10)=2a 1+a 2+…+a 10=2

-6,故选B. 5.已知S n 是等差数列{a n }的前n 项和,S 10>0并且S 11=0,若S n ≤S k 对n ∈N *恒成立,则正整数k 构成的集合为( )

A .{5}

B .{6}

C .{5,6}

D .{7}

解析:选C.在等差数列{a n }中,由S 10>0,S 11=0,得

S 10=10(a 1+a 10)2

>0?a 1+a 10>0?a 5+a 6>0, S 11=11(a 1+a 11)2

=0?a 1+a 11=2a 6=0,故可知等差数列{a n }是递减数列且a 6=0,所以S 5=S 6≥S n ,其中n ∈N *,所以k =5或6.

6.(2014·高考北京卷)若等差数列{a n }满足a 7+a 8+a 9>0,a 7+a 10<0,则当n =________时,{a n }的前n 项和最大.

解析:∵a 7+a 8+a 9=3a 8>0,∴a 8>0.

∵a 7+a 10=a 8+a 9<0,∴a 9<-a 8<0.

∴数列的前8项和最大,即n =8.

答案:8

7.(2015·湖北荆门调研)已知一等差数列的前四项和为124,后四项和为156,各项和为210,则此等差数列的项数是________.

解析:设数列{a n }为该等差数列,依题意得a 1+a n =124+1564

=70.∵S n =210,S n =

n (a 1+a n )2,∴210=70n 2,∴n =6. 答案:6

8.设数列{a n }的通项公式为a n =2n -10(n ∈N *),则|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=________. 解析:由a n =2n -10(n ∈N *)知{a n }是以-8为首项,2为公差的等差数列,又由a n =2n -10≥0,得n ≥5,∴当n ≤5时,a n ≤0,当n >5时,a n >0,∴|a 1|+|a 2|+…+|a 15|=-(a 1+a 2+a 3+a 4)+(a 5+a 6+…+a 15)=20+110=130.

答案:130

9.各项均为正数的数列{a n }满足a 2n =4S n -2a n -1(n ∈N *),其中S n 为{a n }的前n 项和.

(1)求a 1,a 2的值;

(2)求数列{a n }的通项公式;

解:(1)当n =1时,a 21=4S 1-2a 1-1,

即(a 1-1)2=0,解得a 1=1.

当n =2时,a 22=4S 2-2a 2-1=4a 1+2a 2-1=3+2a 2,

解得a 2=3或a 2=-1(舍去).

(2)a 2n =4S n -2a n -1,①

a 2n +1=4S n +1-2a n +1-1.②

②-①得a 2n +1-a 2n =4a n +1-2a n +1+2a n

=2(a n +1+a n ),

即(a n +1-a n )(a n +1+a n )=2(a n +1+a n ).

∵数列{a n }各项均为正数,

∴a n +1+a n >0,a n +1-a n =2,

∴数列{a n }是首项为1,公差为2的等差数列.

∴a n =2n -1.

10.(2015·南昌模拟)已知数列{a n }满足a 1=1,a n =a n -12a n -1+1

(n ∈N *,n ≥2),数列{b n }满足关系式b n =1a n

(n ∈N *). (1)求证:数列{b n }为等差数列;

(2)求数列{a n }的通项公式.

解:(1)证明:∵b n =1a n ,且a n =a n -12a n -1+1

, ∴b n +1=1a n +1

=1a n 2a n +1

=2a n +1a n , ∴b n +1-b n =2a n +1a n -1a n

=2. 又b 1=1a 1

=1, ∴数列{b n }是首项为1,公差为2的等差数列.

(2)由(1)知数列{b n }的通项公式为b n =1+(n -1)×2=2n -1,又b n =1a n ,∴a n =1b n =12n -1

. ∴数列{a n }的通项公式为a n =12n -1

.

3.(2015·东北三校联考)已知正项数列{a n }满足a 1=2,a 2=1,且a n a n +1+a n a n -1

=2,则a 12=________.

解析:∵a n a n +1+a n a n -1=2,∴1a n +1+1a n -1=2a n ,∴??????1a n 为等差数列,且首项为1a 1=12,公差

为1a 2-1a 1=12,∴1a n =12+(n -1)×12=n 2,∴a n =2n ,∴a 12=16

. 答案:16

4.设等差数列{a n },{b n }的前n 项和分别为S n ,T n ,若对任意自然数n 都有S n T n =2n -34n -3

,则a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4

的值为________. 解析:∵{a n },{b n }为等差数列,

∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=a 92b 6+a 32b 6

=a 9+a 32b 6=a 6b 6. ∵S 11T 11=a 1+a 11b 1+b 11=2a 62b 6=2×11-34×11-3=1941,∴a 9b 5+b 7+a 3b 8+b 4=1941

. 答案:1941

5.(2014·高考湖北卷)已知等差数列{a n }满足:a 1=2,且a 1,a 2,a 5成等比数列.

(1)求数列{a n }的通项公式;

(2)记S n 为数列{a n }的前n 项和,是否存在正整数n ,使得S n >60n +800?若存在,求n 的最小值;若不存在,说明理由.

解:(1)设等差数列{a n }的公差为d ,依题意,2,2+d ,2+4d 成等比数列,故有(2+d )2=2(2+4d ),

化简得d 2-4d =0,解得d =0或d =4.

当d =0时,a n =2;

当d =4时,a n =2+(n -1)·4=4n -2,

从而得数列{a n }的通项公式为a n =2或a n =4n -2.

(2)当a n =2时,S n =2n .显然2n <60n +800,

此时不存在正整数n ,使得S n >60n +800成立.

当a n =4n -2时,S n =n [2+(4n -2)]2

=2n 2. 令2n 2>60n +800,即n 2-30n -400>0,

解得n >40或n <-10(舍去),

此时存在正整数n ,使得S n >60n +800成立,n 的最小值为41. 综上,当a n =2时,不存在满足题意的n ;

当a n =4n -2时,存在满足题意的n ,其最小值为41.

第2讲等差数列及其前n项和

第2讲 等差数列及其前n 项和 一、选择题 1.(2016·武汉调研)已知数列{a n }是等差数列,a 1+a 7=-8,a 2=2,则数列{a n }的公差d 等于( ) A.-1 B.-2 C.-3 D.-4 解析 法一 由题意可得?????a 1+(a 1+6d )=-8,a 1+d =2, 解得a 1=5,d =-3. 法二 a 1+a 7=2a 4=-8,∴a 4=-4, ∴a 4-a 2=-4-2=2d ,∴d =-3. 答案 C 2.已知等差数列{a n }的公差为2,项数是偶数,所有奇数项之和为15,所有偶数项之和为25,则这个数列的项数为( ) A.10 B.20 C.30 D.40 解析 设项数为2n ,则由S 偶-S 奇=nd 得,25-15=2n ,解得n =5,故这个数列的项数为10. 答案 A 3.已知等差数列{a n }满足a 1+a 2+a 3+…+a 101=0,则有( ) A.a 1+a 101>0 B.a 2+a 100<0 C.a 3+a 99=0 D.a 51=51 解析 由题意,得a 1+a 2+a 3+…+a 101=a 1+a 1012×101=0.所以a 1+a 101=a 2 +a 100=a 3+a 99=0. 答案 C 4.设数列{a n },{b n }都是等差数列,且a 1=25,b 1=75,a 2+b 2=100,则a 37+b 37等于( ) A.0 B.37 C.100 D.-37

解析 设{a n },{b n }的公差分别为d 1,d 2,则(a n +1+b n +1)-(a n +b n )=(a n +1-a n )+(b n +1-b n )=d 1+d 2, ∴{a n +b n }为等差数列,又a 1+b 1=a 2+b 2=100, ∴{a n +b n }为常数列,∴a 37+b 37=100. 答案 C 5.(2017·泰安模拟)设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若a 2=-11,a 5+a 9=-2,则当S n 取最小值时,n =( ) A.9 B.8 C.7 D.6 解析 设等差数列{a n }的首项为a 1,公差为d ,由?????a 2=-11,a 5+a 9=-2, 得?????a 1+d =-11,2a 1+12d =-2,解得?????a 1=-13,d =2. ∴a n =-15+2n . 由a n =-15+2n ≤0,解得n ≤152.又n 为正整数, ∴当S n 取最小值时,n =7.故选C. 答案 C 二、填空题 6.(2016·江苏卷)已知{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和.若a 1+a 22=-3,S 5=10,则a 9的值是________. 解析 设数列{a n }的公差为d ,由题设得 ???a 1+(a 1+d )2=-3,5a 1+5×42d =10, 解得?????a 1=-4,d =3, 因此a 9=a 1+8d =20. 答案 20 7.正项数列{a n }满足a 1=1,a 2=2,2a 2n =a 2n +1+a 2n -1(n ∈N *,n ≥2),则a 7= ________.

等差数列的前n项和

等差数列的前n项和 1.理解并掌握等差数列的前n项和公式及其推导过程,体会等差数列的前n项和公式与二次函数的关系.(重点) 2.熟练掌握等差数列的五个基本量a1,d,n,a n,S n之间的联系,能够由其中的任意三个求出其余的两个.(重点) [基础·初探] 教材整理等差数列的前n项和 1.等差数列的前n项和公式 已知量首项、末项与项数首项、公差与项数 求和公式S n=n a1+a n 2S n=na1+ n n-1 2d 2.等差数列前n项和公式的函数特点 S n=na1+n n-1 2d= d 2n2+? ? ? ? ? a1- d 2n. d≠0时,S n是关于n的二次函数,且无常数项. 判断(正确的打“√”,错误的打“×”) (1)公差为零的数列不能应用等差数列的前n项和公式.() (2)数列{n2}可以用等差数列的前n项和公式求其前n项和S n.() (3)若数列{a n}的前n项和为S n=an2+bn,则{a n}是等差数列.() 【解析】(1)任何等差数列都能应用等差数列的前n项和公式. (2)数列{n2}不是等差数列,故不能用等差数列的前n项和公式. (3)当公差不为0时,等差数列的前n项和是关于n的二次函数(常数项为0).【答案】(1)×(2)×(3)√

[小组合作型] 与S n 有关的基本量的计算 (1)已知等差数列{a n }中,a 1=32,d =-1 2,S n =-15,求n 和a n ; (2)已知等差数列{a n }中,S 5=24,求a 2+a 4; (3)数列{a n }是等差数列,a 1=1,a n =-512,S n =-1 022,求公差d ; (4)已知等差数列{a n }中,a 2+a 5=19,S 5=40,求a 10. 【精彩点拨】 运用方程的思想,根据已知条件建立方程或方程组求解,另外解题时要注意整体代换. 【尝试解答】 (1)S n =n ·32+n n -1 2·? ?? ?? -12=-15,整理得n 2-7n -60=0, 解得n =12或n =-5(舍去), 所以a 12=32+(12-1)×? ???? -12=-4. (2)设等差数列的首项为a 1,公差为d , 则S 5=5a 1+ 5×5-1 2 d =24, 即5a 1+10d =24,所以a 1+2d =24 5, 所以a 2+a 4=2(a 1+2d )=2×245=48 5. (3)因为a n =a 1+(n -1)d ,S n =na 1+ n n -1 2 d , 又a 1=1,a n =-512,S n =-1 022, 所以????? 1+n -1d =-512, ①n +1 2n n -1d =-1 022, ② 把(n -1)d =-513代入②得

等差数列前n项求和

2.3 等差数列的前n 项和 一、教学目标 1、理解等差数列的概念;探索并掌握等差数列的通项公式、前n 项和。 2、体会等差数列与二次函数的关系。 二、基础知识 1、数列前n 项和公式: 一般地,称n a a a a ++++...321为数列}{n a 的前n 项的和,用n S 表示,即n n a a a a S ++++= (321) 2、数列通项n a 与前n 项和n S 的关系 当2≥n 时,有n n a a a a S ++++=...321;13211...--++++=n n a a a a S ,所以n a =____________;当n=1时,11s a =。总上可得n a =____________ 3、等差数列}{n a 的前n 项和的公式=n S ________________=__________________ 4、若数列{}n a 的前n 项和公式为Bn An S n +=2(B A ,为常数),则数列{}n a 为 。 5、在等差数列}{n a 中,n S ;n S 2-n S ;n S 3-n S 2;。。。 仍成等差数列,公差为___________ 6、在等差数列}{n a 中:若项数为偶数2n 则=n S ________________;奇偶-s s =________________;=偶奇 s s ________________。 若项数为奇数2n-1则=-1n S ________________;偶奇-s s =________________;=偶奇 s s ________________。 7、若数列}{n a 与}{n b 均为等差数列,且前n 项和分别是n S 和n T ,则 =m m b a _____________。 三、典例分析 例1、已知数列{}n a 的前n 项和22+=n S n ,求此数列的通项公式。 解析:32111=+==s a ① )2(12]2)1[(2221≥-=+--+=-=-n n n n s s a n n n ② 在②中,当n=1时,1112=-?与①中的1a 不相等

等差数列前n项和公式及性质

2.2 等差数列的前n项和 第一课时等差数列前n项和公式及性质 【选题明细表】 基础达标 1.在等差数列{a n}中,已知a1=2,a2+a3=13,则a4+a5+a6等于( B ) (A)40 (B)42 (C)43 (D)45 解析:∵a1=2,a2+a3=13, ∴3d=13-4=9,∴d=3, a4+a5+a6=S6-S3=6×2+×6×5×3-(3×2+×3×2×3)=42.故选B. 2.等差数列{a n}共有2n+1项,其中奇数项之和为319,偶数项之和为290,则其中间项为( B ) (A)28 (B)29 (C)30 (D)31

解析:∵S奇=a1+a3+…+a2n+1=(n+1)a n+1, S偶=a2+a4+…+a2n=na n+1, ∴S奇-S偶=a n+1=29.故选B. 3.(2013南阳高二阶段性考试)已知等差数列{a n}的前n项和为S n,若2a8=6+a11,则S9等于( D ) (A)27 (B)36 (C)45 (D)54 解析:∵2a8=a5+a11=6+a11,∴a5=6, ∴S9===9a5=54.故选D. 4.(2012郑州四十七中月考)设等差数列{a n}的前n项和为S n,若 S3=9,S6=36,则a7+a8+a9等于( B ) (A)63 (B)45 (C)36 (D)27 解析:由S3,S6-S3,S9-S6成等差数列, ∴2(S6-S3)=S3+(S9-S6),∴a7+a8+a9=S9-S6=2(S6-S3)-S3=2×(36-9)-9=45.故选B. 5.(2013广州市铁一中第一学期期中测试)在各项均不为零的等差数列中,若a n+1-+a n-1=0(n≥2),则S2n-1-4n等于( A ) (A)-2 (B)0 (C)1 (D)2 解析:由已知得2a n-=0, 又a n≠0,∴a n=2, ∴S2n-1===2(2n-1), ∴S2n-1-4n=-2.故选A.

等差数列前n项和公式》教学设计

《等差数列的前n项和公式》教学设计 职业技术学校刘老师 大纲分析: 高中数列研究的主要对象是等差、等比两个基本数列。本节课的教学内容是等差数列前n项和公式的推导及其简单应用。 教材分析: 数列在生产实际中的应用范围很广,而且是培养学生发现、认识、分析、综合等能力的重要题材,同时也是学生进一步学习高等数学的必备的基础知识。 学生分析: 数列在整个高中阶段对于学生来说是难点,因为学生对于这部分仅有初中学的简单函数作为基础,所以新课的引入非常重要。 教学目标: 知识与技能目标: 掌握等差数列前n项和公式,能较熟练应用等差数列前n项和公式求和。 过程与方法目标: 培养学生观察、归纳能力,应用数学公式的能力及渗透函数、方程的思想。 情感、态度与价值观目标: 体验从特殊到一般,又到特殊的认识事物的规律,培养学生勇于创新的科学精神。 教学重点与难点: 等差数列前n项和公式是重点。 获得等差数列前n项和公式推导的思路是难点。 教学用具:ppt 整节课分为三个阶段: 问题呈现阶段 探究发现阶段 公式应用阶段 问题呈现1: 首先讲述世界七大奇迹之一泰姬陵的传说(泰姬陵坐落于印度古都阿格,是十七世纪莫卧儿帝国皇帝沙杰罕为纪念其爱妃所建,她宏伟壮观,纯白大理石砌建而成的主体建筑叫人心醉神迷,陵寝以宝石镶饰,图案之细致令人叫绝,成为世界七大奇迹之一。)传说陵寝中有一个三角形图案,以相同大小的圆宝石镶饰而成,共有100层,你知道 这个图案一共花了多少宝石吗?也就是计算1+2+3+ (100) 紧接着讲述高斯算法:高斯,德国著名数学家,被誉为“数学王子”。 200多年前,高斯的算术教师提出了下面的问题:1+2+3+…+100=? 据说,当其他同学忙于把100个数逐项相加时, 10岁的高斯却用下面的方法迅速算出了正确答案: (1+100)+(2+99)+……+(50+51)=101×50=5050 【设计说明】了解历史,激发兴趣,提出问题,紧扣核心。 问题呈现2: 图案中,第1层到第21层一共有多少颗宝石?

高三数学《等差数列及其前n项和》知识点总结

高三数学《等差数列及其前n项和》知 识点总结 www.5y kj.co m 一、等差数列的有关概念 .定义:如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差都等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.符号表示为an+1-an=d. 2.等差中项:数列a,A,b成等差数列的充要条件是A =/2,其中A叫做a,b的等差中项. 二、等差数列的有关公式 .通项公式:an=a1+d. 2.前n项和公式:Sn=na1+n/2d+d=n/2. 三、等差数列的性质 .若m,n,p,q∈N*,且m+n=p+q,{an}为等差数列,则am+an=ap+aq. 2.在等差数列{an}中,ak,a2k,a3k,a4k,…仍为等差数列,公差为kd. 3.若{an}为等差数列,则Sn,S2n-Sn,S3n-S2n,…仍为等差数列,公差为n2d. 4.等差数列的增减性:d>0时为递增数列,且当

a1<0时前n项和Sn有最小值.d<0时为递减数列,且当a1>0时前n项和Sn有最大值. 5.等差数列{an}的首项是a1,公差为d.若其前n项之和可以写成Sn=An2+Bn,则A=d/2,B=a1-d/2,当d≠0时它表示二次函数,数列{an}的前n项和Sn=An2+Bn是{an}成等差数列的充要条件. 四、解题方法 .与前n项和有关的三类问题 知三求二:已知a1、d、n、an、Sn中的任意三个,即可求得其余两个,这体现了方程思想. Sn=d/2*n2+n=An2+Bn⇒d=2A. 利用二次函数的图象确定Sn的最值时,最高点的纵坐标不一定是最大值,最低点的纵坐标不一定是最小值.2.设元与解题的技巧 已知三个或四个数组成等差数列的一类问题,要善于设元,若奇数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a-2d,a-d,a,a+d,a+2d,…; 若偶数个数成等差数列且和为定值时,可设为…,a-3d,a-d,a+d,a+3d,…,其余各项再依据等差数列的定义进行对称设元.

等差数列前n项和性质

精心整理 2.3.2等差数列的前n 项和的性质【学习目标】 1.熟练掌握等差数列前n 项和公式,等差数列前n 项和的性质以及其与二次函数的关系; 2. 在学习等差数列前n 项和性质的同时感受数形结合的基本思想,会由等差数列前n 项和公式求其通项公式. 【自学园地】 1. 等差数列的前n 项和的性质: 已知数列{a n }是等差数列,S n 是其前n 项和. (1)若m ,n ,p ,q ,k 是正整数,且m +n =p +q =2k ,则a m +a n =a p +a q =2a k . (2)a m (3)(4(5(6){pa n +qb n }都是等差数列(p ,q 都是常数),且公差分别为pd 1,d 1,pd 1+qd 2. 2.{}n a 为等差数列?其前n 项和2n S An Bn =+. 3.若数列{}n a 为等差数列{ }n S n ?成等差. 4.等差数列的单调性的应用: (1)当10,0a d ><时,n S 有最大值,n 是不等式100 n n a a +≥??

(2)当10,0a d <>时,n S 有最大值,n 是不等式1 00n n a a +≤??>?的正整数解时取得. (II )当数列中有某项值为0时,n 应有两解.110m m m S S a ++=?=. 5.知三求二问题:等差数列数列前n 项和公式中各含有4个元素:1,,,n n S n a a 与1,,,n S n a d ,已知其中3个量,即可求出另外1个;综合通项公式及前n 项和公式,已知其中3个量即可求出另外2个量. 【典例精析】 1.(1(2(3(4,则项数n (5d . (62.3.4(1(2)问12,,S 中哪个值最大?5中,a 1=-60,6.7.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且(1)n a n n = +,求n S 8.已知正项数列{}n a 的前n 项和为n S ,且1(2) n a n n = +,求n S 【巩固练习】 1.一个有11项的的等差数列,奇数项之和是30,则它的中间项是() A.8 B.7 C.6 D.5 2.设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若3613S S =,则612 S S =()

求等差数列前n项和的最值问题的两种常用解法

求等差数列前n 项和的最值问题的两种常用解法 【必备方法】 1.函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式bn an S n +=2, 通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解,一定注意n 是正整数。 2.邻项变号法: ①0,01<>d a 时,满足???≤≥+0 01n n a a 的项数m 使得n S 取得最大值为m S ; ②当0,01>a a ,故n=7 时,n S 最大. 方法二:由113S S =可得d a d a 55113311+=+,把131=a 代入得2-=d ,故n n n n n S n 14)1(132+-=--=,根据二次函数性质,当n=7时,n S 最大. 方法三:根据131=a ,113S S =,知这个数列的公差不等于零.由于113S S =说明这个数列的和先是单调递增的然后又单调递减.根据公差不为零的等差数列的前n 项和是关于n 的二次函数,以及二次函数图象的对称性, 当113S S =时,只有72 113=+= n 时,n S 取得最大值. 答案:C 练习: 1.已知在等差数列}{n a 中,311=a ,n S 是它的前n 项的和,2210S S =. (1)求n S ;

完整版等差数列前n项和教案

等差数列的前n项和(第一课时)教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 1 ?掌握等差数列前n项和公式; 2?体会等差数列前n项和公式的推导过程; 3?会简单运用等差数列前n项和公式。 二、过程与方法 1?通过对等差数列前n项和公式的推导,体会倒序相加求和的思想方法; 2.通过公式的运用体会方程的思想。 三、情感态度与价值观 结合具体模型,将教材知识和实际生活联系起来,使学生感受数学的实用性,有效激发学习兴趣,并通过对等差数列求和历史的了解,渗透数学史和数学文化。 【教学重点】 等差数列前n项和公式的推导和应用。 【教学难点】 在等差数列前n项和公式的推导过程中体会倒序相加的思想方法。 【重点、难点解决策略】 本课在设计上采用了由特殊到一般、从具体到抽象的教学策略。利用数形结合、类比归纳的思想,层层深入,通过学生自主探究、分析、整理出推导公式的思路,同时,借助多媒体的直观演示,帮助学生理解,师生互动、讲练结合,从而突出重点、突破教学难点。 【教学用具】 多媒体软件,电脑 【教学过程】 一、明确数列前n项和的定义,确定本节课中心任务:

前n 和呢,于数列{a n } :ai, a 2, as, a n ,…我 称ai+且2+23+…+a n 数列{a n } 的前n 和,用Sn 表不,Sn=ai+a2+a3+…+a 如 , Si =ax S 7 =ai+a 24-a 3+ +a 7,下面我们来共同探究如何求等差数列的前 n 项 和。 二、问题牵引,探究发现 问题1:(播放媒体资料情景引入)古算术《张邱建算经》中卷有一道题:今有与人钱,初一人 与一钱,次一人与二钱,次一人与三钱,以次与之,转多一钱,共有百人,问共与几钱? 即:Sioo=l+2+3+ ? +100=? 著名数学家高斯小时候就会算,闻名于世;那么小高斯是如何快速地得出答案的呢?请同 学们思考高斯方法的特点,适合类型和方法本质。 同学们讨论后总结发言:等差数列项数为偶数相加时首尾配对,变不同数的加法运算为 相同数的乘法运算大大提高效率。高斯的方法很妙,如果等差数列的项数为奇数时怎么办 呢? — ...... .... 探索与发现1:假如让你计算从第一人到第21人的钱数,高斯 的首尾配对法行吗? 即计算S2F1+2+3+?+21的值,在这个过程中让学生发现当 项数为奇数时,首尾配对出现了问题,通过动画演示引导帮助 学生思考解决问题的办法,为引出倒序相加法做铺垫。 特点: 首项与末项的和: 第2项与倒数第2项的和: 第3项与倒数第3项的和: 1+ 100 = 101, 2 + 99 =101, 3+98 =101, 50+ 51 = 101, 101 X 50 = 5050。 5050 第50项与倒数第50项的和: 于是所求的和是: 1 + 2+3+ ? +100 二 101X50

第2讲 等差数列及其前n项和

第2讲等差数列及其前n项和 一、选择题 1. {a n}为等差数列,公差d=-2,S n为其前n项和.若S10=S11,则a1=( ) A.18 B.20 C.22 D.24 解析由S10=S11得a11=S11-S10=0,a1=a11+(1-11)d=0+(-10)×(-2)=20. 答案 B 2.设等差数列{a n}的前n项和为S n.若a1=-11,a4+a6=-6,则当S n取最小值时,n等于( ). A.6 B.7 C.8 D.9 解析由a4+a6=a1+a9=-11+a9=-6,得a9=5,从而d=2,所以S n=-11n+n(n-1)=n2-12n=(n-6)2-36,因此当S n取得最小值时,n=6. 答案 A 3.已知{a n}为等差数列,a1+a3+a5=105,a2+a4+a6=99,则a20等于().A.-1 B.1 C.3 D.7 解析两式相减,可得3d=-6,d=-2.由已知可得3a3=105,a3=35,所以a20=a3+17d=35+17×(-2)=1. 答案B 4.在等差数列{a n}中,S15>0,S16<0,则使a n>0成立的n的最大值为 (). A.6 B.7 C.8 D.9 解析依题意得S15=15(a1+a15) 2 =15a8>0,即a8>0;S16= 16(a1+a16) 2 =8(a1 +a16)=8(a8+a9)<0,即a8+a9<0,a9<-a8<0.因此使a n>0成立的n的最大值是8,选C. 答案C

5.设S n 为等差数列{a n }的前n 项和,若a 1=1,公差d =2,S k +2-S k =24,则k =( ). A .8 B .7 C .6 D .5 解析 由a 1=1,公差d =2得通项a n =2n -1,又S k +2-S k =a k +1+a k +2,所以2k +1+2k +3=24,得k =5. 答案 D 6.已知两个等差数列{a n }和{b n }的前n 项和分别为A n 和B n ,且A n B n =7n +45 n +3,则 使得a n b n 为整数的正整数的个数是 ( ). A .2 B .3 C .4 D .5 解析 由A n B n =7n +45n +3得:a n b n =A 2n -1B 2n -1=14n +382n +2=7n +19n +1,要使a n b n 为整数,则需 7n +19n +1 =7+ 12 n +1 为整数,所以n =1,2,3,5,11,共有5个. 答案 D 二、填空题 7.已知数列{a n }为等差数列,S n 为其前n 项和,a 7-a 5=4,a 11=21,S k =9,则 k =________. 解析 a 7-a 5=2d =4,d =2,a 1=a 11-10d =21-20=1, S k =k + k k -1 2 ×2=k 2=9.又k ∈N *,故k =3. 答案 3 8.设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,若S 412-S 3 9=1,则公差为________. 解析 依题意得S 4=4a 1+4×32d =4a 1+6d ,S 3=3a 1+3×2 2d =3a 1+3d ,于是有4a 1+6d 12-3a 1+3d 9=1,由此解得d =6,即公差为6. 答案 6 9.在等差数列{a n }中,a 1=-3,11a 5=5a 8-13,则数列{a n }的前n 项和S n 的最小

等差数列前n项和最值问题

等差数列前n项和最值 问题 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT

等差数列前n 项和的最值问题 问题引入:已知数列{},n a 的前n 项和212 n S n n =+,求这个数列的通项公式.数列是等差数列吗如果是,它的首项与公差分别是什么 解: 当n>1时:1122n n n a s s n -=-= =- 当n=1时:2 11131122 a s ==+?= 综上:122n a n =- ,其中:13 2 a =,2d = 探究1:一般地,如果一个数列{}n a 的前n 项和为:2,n s pn qn r =++≠0,那么这个数列一定是等差数列吗如果是,它的首项和公差分别是 什么结论:当r=0时为等差,当r ≠0时不是 一、 应用二次函数图象求解最值 例1:等差数列 {}n a 中, 1490,a S S >=,则n 的取值为多少时n S 最大 分析:等差数列的前n 项和n S 是关于n 的二次函数,因此可从二次函数的图象的角度来求解。 解析:由条件1 490,a S S >=可知,d<0,且211(1)()222 n n n d d S na d n a n -=+ =+-, 其图象是开口向下的抛物线,所以在对称轴处取得最大值,且对称轴为49 6.52 n +==, 而n N * ∈,且介于6与7的中点,从而6n =或7n =时n S 最大。 1. 已知等差数列{n a }中1a =13且3S =11S ,那么n 取何值时,n S 取最大值. 解析:设公差为d ,由3S =11S 得:3×13+3×2d/2=11×13+11×10d/2 d= -2, n a =13-2(n-1), n a =15-2n, 由???≤≥+0a 0a 1n n 即? ??≤+-≥-0)1n (2150n 215得:≤n ≤,所以n=7时,n S 取最大值. 2. 已知a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,若S 10=0,求数列a n 前 5 项和取得最大值. 结合二次函数的图象,得到二次函数图象的开口向下,根据图象关于对称轴对称的特点,得到函数在对称轴处取到最大值,,注意对称轴对应的自变量应该是整数或离对称轴最近的整数.a n 是各项不为零的等差数列,其中a 1>0,公差d <0,S 10=0,根据二次函数的图象特点得到图象开口向下,且在n= =5时,数列a n 前5项和取得最大值. 二、转化为求二次函数求最值 例2、在等差数列{n a }中, 4a =-14, 公差d =3, 求数列{n a }的前n 项和n S 的最小值 分析:利用条件转化为二次函数,通过配方写成顶点式易求解。 解析:∵4a =1a +3d, ∴ -14=1a +9, 1a =-23, ∴ n S =-23n +2 )1(3-n n =23[(n -496)2- 24936], ∴ 当n= 496最小时,n S 最小,但由于n N * ∈,496 介于8与9之间, 8100S =-,999S =- 即有且8 9S S >,故当n =8 8S =-100最小. 点评:通过条件求出1a ,从而将n S 转化为关于n 的二次函数,然后配方求解,但要注意的是此处49 6 介于8与9之间,但并不能取两个整数,判断的标准是对称轴是否处于两个整数中点,否则只有一个取值。 3. 已知等差数列 {}n a 中,前n 项和215n S n n =-,则使n S 有最小值的n 是(B )

《等差数列前n项和公式》教学设计

《等差数列的前n项和》教学设计 一、设计理念 让学生在具体的问题情境中经历知识的形成和发展,让学生利用自己的原有认知结构中相关的知识与经验,自主地在教师的引导下促进对新知识的建构,因为建构主义学习理论认为,学习是学生积极主动地建构知识的过程.在教学过程中,根据教学内容,从介绍高斯的算法开始,探究这种方法如何推广到一般等差数列的前n项和的求法.通过设计一些从简单到复杂,从特殊到一般的问题,层层铺垫,组织和启发学生获得公式的推导思路,并且充分引导学生展开自主、合作、探究学习,通过生生互动和师生互动等形式,让学生在问题解决中学会思考、学会学习.同时根据我校的特点,为了促进成绩优秀学生的发展,还设计了选做题和探索题,进一步培养优秀生用函数观点分析、解决问题的能力,达到了分层教学的目的. 二、背景分析 本节课教学内容是高中课程标准实验教科书必修5(北师大)中第二章的第三节内容.本节课主要研究如何应用倒序相加法求等差数列的前n项和以及该求和公式的应用.等差数列在现实生活中比较常见,因此等差数列求和就成为我们在实际生活中经常遇到的一类问题.同时,求数列前n项和也是数列研究的基本问题,通过对公式推导,可以让学生进一步掌握从特殊到一般的研究问题方法. 三、学情分析 1、学生已掌握的理论知识角度:学生已经学习了等差数列的定义及通项公式,掌握了等差数列的基本性质,有了一定的知识准备。 2、学生了解数列求和历史角度:大部分学生对高斯算法有比较清晰的认识,并且知道此算法原理,但在高斯算法中数列1,2,3,……,100只是一个特殊的等差数列,对于一般的等差数列的求和方法和公式学生还是一无所知。 3、学生的认知规律角度:本节课采取了循序渐进、层层深入的教学方式,以问题解答的形式,通过探索、讨论、分析、归纳而获得知识,为学生积极思考、自主探究搭

2.3等差数列的前n项和(一)

§2.3 等差数列的前n 项和(一) 学习目标 1.掌握等差数列前n 项和公式及其获取思路(重点);2.经历公式的推导过程,体会数形结合的数学思想,体验从特殊到一般的研究方法,学会观察、归纳、反思;3.熟练掌握等差数列的五个量a 1,d ,n ,a n ,S n 的关系,能够由其中三个求另外两个(重、难点). 预习教材P42-43完成下列问题: 知识点一 数列a n 与前n 项和S n 的关系 1.数列的前n 项和的概念 一般地,我们称a 1+a 2+a 3+…+a n 为数列{a n }的前n 项和,用S n 表示,即S n =a 1+a 2+a 3+…+a n . 2.数列的通项a n 与前n 项和S n 的关系 当n ≥2时,有S n =a 1+a 2+a 3+…+a n ,S n -1=a 1+a 2+a 3+…+a n -1,所以S n -S n -1=a n ; 当n =1时,a 1=S 1. 综上可得a n =???S 1,n =1, S n -S n -1,n ≥2. 【预习评价】 1.利用数列的前n 项和S n 求数列的通项公式时,能不能直接运用S n -S n -1=a n 求解? 提示 不能.因为当n =1时,S 1-S 0没有意义. 2.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2,怎样求a 1,a n? 提示 a 1=S 1=1; 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1, 又n =1时也适合上式,所以a n =2n -1,n ∈N *.

知识点二 等差数列的前n 项和公式 1.等差数列的前n 项和公式 2.两个公式的关系:把a n =a 1+(n -1)d 代入S n =1n 2中,就可以得到S n =na 1+n (n -1) 2d . 【预习评价】 1.高斯用1+2+3+…+100=(1+100)+(2+99)+…+(50+51)=101×50迅速求出了等差数列前100项的和.如果是求1+2+3+…+n ,不知道共有奇数项还是偶数项怎么办? 提示 不知共有奇数项还是偶数项导致不能配对.但我们可以采用倒序相加来回避这个问题:设S n =1+2+3+…+(n -1)+n , 又S n =n +(n -1)+(n -2)+…+2+1, ∴2S n =(1+n )+[2+(n -1)]+…+[(n -1)+2]+(n +1), ∴2S n =n (n +1),∴S n =n (n +1) 2 . 2.能否用“倒序相加法”求首项为a 1,公差为d 的等差数列{a n }的前n 项和S n 呢? 提示 由上节课学到的性质:在有穷等差数列中,与首末两项“等距离”的两项之和等于首项与末项的和.即a 1+a n =a 2+a n -1=a 3+a n -2=….“倒序相加法”可以推广到一般等差数列求前n 项和,其方法如下: S n =a 1+a 2+a 3+…+a n -1+a n =a 1+(a 1+d )+(a 1+2d )+…+[a 1+(n -2)d ]+[a 1+(n -1)d ];

2.3等差数列的前n项和第一课时教案

§2.3 等差数列的前 n 项和 授课类型:新授课 (第1课时) 一、教学目标 知识与技能:掌握等差数列前n 项和公式;会用等差数列的前n 项和公式解决问题。 过程与方法:通过公式的推导和公式的运用,使学生体会从特殊到一般,再从一般到特殊的思维规律;通过公式推导的过程教学,扩展学生思维。 情感态度与价值观:通过公式的推导过程,使学生体会数学中的对称美,促进学生的逻辑思维。 二、教学重点 等差数列n 项和公式的理解、推导及应用 三、教学难点 灵活应用等差数列前n 项公式解决一些简单的有关问题 四、教学过程 1、课题导入 “小故事”:高斯是伟大的数学家,天文学家,高斯十岁时,有一次老师出了一道题目,老师说: “现在给大家 出道题目: 1+2+…100=?” 过了两分钟,正当大家在:1+2=3;3+3=6;4+6=10…算得不亦乐乎时,高斯站起来回答说: “1+2+3+…+100=5050。” 教师问:“你是如何算出答案的? 高斯回答说:因为1+100=101; 2+99=101;…50+51=101,所以 101×50=5050” 这个故事告诉我们: (1)作为数学王子的高斯从小就善于观察,敢于思考,所以他能从一些简单的事物中发现和寻找出某些规 律性的东西。 (2)该故事还告诉我们求等差数列前n 项和的一种很重要的思想方法,这就是下面我们要介绍的“倒序相加”法。 2、讲授新课 (1)等差数列的前n 项和公式1:2 )(1n n a a n S += 证明: n n n a a a a a S +++++=-1321 ① 1221a a a a a S n n n n +++++=-- ② ①+②:)()()()(223121n n n n n n a a a a a a a a S ++++++++=-- ∵ =+=+=+--23121n n n a a a a a a ∴)(21n n a a n S += 由此得:2 )(1n n a a n S +=

1-2.2等差数列前n项和

122等差数列前n项和 教学目标 1.掌握等差数列前《项和的公式,并能运用公式解决简单的问题 (1)了解等差数列前《项和的定义,了解逆项相加的原理,理解等差数列前?!项和公式推导的过程,记忆公式的两种形式; (2)用方程思想认识等差数列前《项和的公式,利用公式求儿卫1/卫; 等差数列通项公式与前?项和的公式两套公式涉及五个字母,已知其中三个量求另两个值; (3)会利用等差数列通项公式与前《项和的公式研究q的最值. 2.通过公式的推导和公式的运用,使学生体会从特殊到一般,再从一般到特 殊的思维规律,初步形成认识问题,解决问题的一般思路和方法 3.通过公式推导的过程教学,对学生进行思维灵活性与广阔性的训练,发展学生的思维水平. 4.通过公式的推导过程,展现数学中的对称美;通过有关内容在实际生活中 的应用,使学生再一次感受数学源于生活,又服务于生活的实用性,引导学生要善于观察生活,从生活中发现问题,并数学地解决问题. 教学重点:等差数列的前n项和公式的推导和应用, 难点:获得推导公式的思路. 教学方法:讲授法. 教学建议 (1)知识结构 本节内容是等差数列前《项和公式的推导和应用,首先通过具体的例子给出了求等差数列前《项和的思路,而后导出了一般的公式,并加以应用;再与等差数列通项公式组成方程组,共同运用,解决有关问题. (2)重点、难点分析 高斯算法表现了大数学家的智慧和巧思,对一般学生来说有很大难度,但大多数学生都听说过这个故事,所以难点在于一般等差数列求和的思路上. (3)教法建议 ①本节内容分为两课时,一节为公式推导及简单应用, 一节侧重于通项公式与前《项

和公式综合运用. ②前《项和公式的推导,建议由具体问题引入,使学生体会问题源于生活 ③强调从特殊到一般,再从一般到特殊的思考方法与研究方法 ④补充等差数列前《项和的最大值、最小值问题. ⑤用梯形面积公式记忆等差数列前?项和公式. 教学过程:一.新课引入 提出问题:一个堆放铅笔的V形架的最下面一层放一支铅笔,往上每一层都比它下面一层多放一支,最上面一层放100支.这个V形架上共放着多少支铅笔? 问题就是(板书)“ 1 + 2 + 3 + 4 +…+100 = ? ” 这是小学时就知道的一个故事,高斯的算法非常高明,回忆他是怎样算的 (由一名学生回答,再由学生讨论其高明之处)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. 我们希望求一般的等差数列的和,高斯算法对我们有何启发? .讲解新课:(板书)等差数列前《项和公式 1.公式推导(板书)问题:设等差数列{%}的首项为"1,公差为d, E广勺+勺+偽+…+ a广?由学生讨论,研究高斯算法对一般等差数列求和的 指导意义. 思路一:运用基本量思想,将各项用衍和d表示,得 儿 + 十d)+ (a] + 2d)+(逐 +〃)+ ?? +仙+0-2同|+国+(旷1)引,有以下等式冷+d)+M +(旷2)d] = @1 +2d)+国+伙-加]二…,问题是一共有多少个 +国+也~1同,似乎与n的奇偶有关.这个思路似乎进行不下去了.

等差数列的前n项和公式推导及例题解析

等差数列的前n 项和·例题解析 一、等差数列前n 项和公式推导: 二、(1) Sn=a1+a2+......an-1+an 也可写成 三、 Sn=an+an-1+......a2+a1 四、 两式相加得2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+......(an+a1) 五、 =n(a1+an) 六、 所以Sn=[n (a1+an )]/2 (公式一) 七、(2)如果已知等差数列的首项为a1,公差为d ,项数为n ,则 an=a1+(n-1)d 代入公式公式一得 八、Sn=na1+ [n(n+1)d]/2(公式二) 九、 十、二、对于等差数列前n 项和公式的应用 【例1】 等差数列前10项的和为140,其中,项数为 奇数的各项的和为125,求其第6项. 解 依题意,得 10a d =140a a a a a =5a 20d =125 1135791++++++101012()-????? 解得a 1=113,d=-22. ∴ 其通项公式为 a n =113+(n -1)·(-22)=-22n +135 ∴a 6=-22×6+135=3 说明 本题上边给出的解法是先求出基本元素a 1、d ,

再求其他的.这种先求出基本元素,再用它们去构成其他元素的方法,是经常用到的一种方法.在本课中如果注意到a6=a1+5d,也可以不必求出a n而 直接去求,所列方程组化简后可得 + + 相减即得+, a 2a9d=28 a4d=25 a5d=3 6 1 1 1 ? ? ? 即a6=3.可见,在做题的时候,要注意运算的合理性.当然要做到这一点,必须以对知识的熟练掌握为前提.【例2】在两个等差数列2,5,8,…,197与2,7,12,…,197中,求它们相同项的和. 解由已知,第一个数列的通项为a n=3n-1;第二个数列的通项为b N=5N-3 若a m=b N,则有3n-1=5N-3 即=+ n N 21 3 () N- 若满足n为正整数,必须有N=3k+1(k为非负整数).又2≤5N-3≤197,即1≤N≤40,所以 N=1,4,7,…,40 n=1,6,11,…,66 ∴两数列相同项的和为 2+17+32+…+197=1393 【例3】选择题:实数a,b,5a,7,3b,…,c组成等差数列,且a+b+5a+7+3b+…+c=2500,则a,b,c的值分别为

专题5.2 等差数列及其前n项和(解析版)

第五篇数列及其应用 专题5.2 等差数列及其前n 项和 【考试要求】 1.理解等差数列的概念; 2.掌握等差数列的通项公式与前n 项和公式; 3.能在具体的问题情境中识别数列的等差关系,并能用等差数列的有关知识解决相应的问题; 4.体会等差数列与一次函数的关系.【知识梳理】1.等差数列的概念 (1)如果一个数列从第2项起,每一项与它的前一项的差等于同一个常数,那么这个数列就叫做等差数列.数学语言表达式:a n +1-a n =d (n ∈N *,d 为常数). (2)若a ,A ,b 成等差数列,则A 叫做a ,b 的等差中项,且A =a +b 2 .2.等差数列的通项公式与前n 项和公式 (1)若等差数列{a n }的首项是a 1,公差是d ,则其通项公式为a n =a 1+(n -1)d .(2)前n 项和公式:S n =na 1+n (n -1)d 2=n (a 1+a n ) 2 .3.等差数列的性质 (1)通项公式的推广:a n =a m +(n -m )d (n ,m ∈N *). (2)若{a n }为等差数列,且k +l =m +n (k ,l ,m ,n ∈N *),则a k +a l =a m +a n . (3)若{a n }是等差数列,公差为d ,则a k ,a k +m ,a k +2m ,…(k ,m ∈N *)是公差为md 的等差数列.(4)若S n 为等差数列{a n }的前n 项和,则数列S m ,S 2m -S m ,S 3m -S 2m ,…也是等差数列. (5)若S n 为等差数列{a n }的前n .【微点提醒】 1.已知数列{a n }的通项公式是a n =pn +q (其中p ,q 为常数),则数列{a n }一定是等差数列,且公差为p . 2.在等差数列{a n }中,a 1>0,d <0,则S n 存在最大值;若a 1<0,d >0,则S n 存在最小值.

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