2.2。2等差数列前n项和
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2.2.2等差数列的通项公式(第4课时)等差数列前n项和的性质学案(含答案)第4课时等差数列前n项和的性质学习目标1.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知识点一等差数列an的前n项和Sn的性质性质1等差数列中依次k项之和Sk,S2kSk,S3kS2k,组成公差为k2d的等差数列若等差数列的项数为2nnN*,则S2nnanan1,S 偶S奇nd,S奇0;性质2若等差数列的项数为2n1nN*,则S2n12n1anan是数列的中间项,S奇S偶an,S奇0知识点二等差数列an的前n项和公式与函数的关系1将公式Snna1变形,得Snn2n.若令A,a1B,则上式可以写成SnAn2Bn,1等差数列前n项和Sn不一定是关于n的二次函数当公差d0时,Snna1,不是项数为n的二次函数当d0时,此公式可看成二次项系数为,一次项系数为,常数项为0的二次函数,其图象为抛物线yx2x上的点集,坐标为n,SnnN*因此,由二次函数的性质可以得出结论当d0时,Sn有最小值;当d0时,Sn有最大值2关于n的二次函数也不一定是等差数列的前n项和,由SnAn2BnC,当C0时,Sn不是某等差数列的前n项和;当C0时,令A,a1B,则能解出a1和d,因此这时一定是某等差数列的前n项和2若an为等差数列,公差为d,则为等差数列,公差为.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SnAn2Bn.即an 的公差为2A.3若等差数列an的公差为d,前n项和为Sn.则的公差为.4数列an的前n项和Snn21,则an不是等差数列题型一等差数列前n项和的性质的应用例11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;2已知某等差数列an共有10项,若其奇数项之和为15,偶数项之和为30,求其公差解1在等差数列中,Sm,S2mSm,S3mS2m成等差数列,30,70,S3m100成等差数列27030S3m100,S3m210.2依题意有a1a3a5a7a915,a2a4a6a8a1030,得5d15,d3.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11等差数列an的前n项和为Sn,若S33,S69,则S9________.2等差数列an的公差为,且S100145,则奇数项的和a1a3a5a99________.答案118260解析1S3,S6S3,S9S6成等差数列,2S6S3S3S9S6,即2933S99,S918.2设a1a3a5a99S奇,a2a4a6a100S偶,则S奇S偶S100145.S偶S奇50d25.得2S奇120,S奇60.题型二Sn与函数的关系命题角度1SnAn2Bn的应用例21两个等差数列an,bn的前n项和分别为Sn和Tn,已知,求的值解方法一设Snk7n22n,Tnkn23n,k0,则a5S5S4k75225k7422465k,b5T5T4k5235k423412k..方法二.2已知an为等差数列,Sn为数列an的前n项和,且S77,S1575,求数列的前n项和Tn.解设等差数列an的公差为d,则Snna1d.S77,S1575,即解得a1d2,,数列是等差数列,且其首项为2,公差为.Tnn2nnN*反思感悟将等差数列前n项和公式Snna1d整理成关于n的函数,可得Snn2n.即Snna1dn2n,利用Sn与函数的关系可以使运算更简便跟踪训练21在例21的条件下,求的值2已知等差数列an的前n项和为Sn,若S33,S515,求S9.解1设Snk7n22n,Tnkn23n,则a565k,b6T6T5k6236k523514k,.2为等差数列,设公差为d,则d1,n3d1n3n2,927,S97963.命题角度2等差数列an的前n项和Sn的最值例3在等差数列an中,若a125,且S9S17,求Sn的最大值解方法一S9S17,a125,925d1725d,解得d2.Sn25n2n226nn132169.当n13时,Sn有最大值169.方法二同方法一,求出公差d2.an25n122n27.a1250,由得又nN*,当n13时,Sn有最大值169.方法三同方法一,求出公差d2.S9S17,a10a11a170.由等差数列的性质得a13a140.a130,a140.当n13时,Sn有最大值169.方法四同方法一,求出公差d2.设SnAn2Bn.S9S17,二次函数fxAx2Bx的对称轴为x13,且开口方向向下,当n13时,Sn取得最大值169.反思感悟1等差数列前n项和Sn取得最大小值的情形若a10,d0,则Sn 存在最大值,即所有非负项之和若a10,d0,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最值的方法寻找正.负项的分界点,可利用等差数列性质或利用或来寻找运用二次函数求最值跟踪训练3已知等差数列an中,a19,a4a70.1求数列an的通项公式;2当n为何值时,数列an的前n 项和取得最大值解1由a19,a4a70,得a13da16d0,解得d2,ana1n1d112nnN*2方法一由1知,a19,d2,Sn9n2n210nn5225,当n5时,Sn取得最大值方法二由1知,a19,d20,an是递减数列令an0,则112n0,解得n.nN*,n5时,an0,n6时,an0.当n5时,Sn取得最大值数形结合感悟事物本质典例在等差数列an中,a17,公差为d,前n项和为Sn,当且仅当n8时Sn取得最大值,则d的取值范围为________答案解析方法一由当且仅当n8时Sn 最大,知a80且a90,于是解得1d,故d的取值范围为.方法二Snn2n,由题意知d0,对称轴x,n8时,Sn取最大值7.58.5,即87,d.素养评析利用数形结合抓住事物本质,解决问题才能思路清晰,方法简捷等差数列ana10,d0或a10,d0中,andna1d,其图象为ydxa1d上的一系列点,要求Sn的最大小值,只需找出距x轴最近的两个点;Snn2n,其图象为yx2x上的一系列点要求Sn的最大小值,只需找出距对称轴最近的点.1若数列an的前n项和Snn22n,则an1an的值为A1B2C3D4答案B解析由Snn22n可判断an为等差数列,公差为2.an1an2.2若等差数列an的前5项和为25,则a3的值为A2B3C4D5答案D解析S55a325,a35.3设Sn是等差数列an的前n项和,已知a23,a611,则S7________.答案49解析S77749.4等差数列an中,若公差为2,a1a4a76,则a3a6a9________.答案18解析a3a6a9a1a4a7a3a1a6a4a9a76d12,a3a6a912618.5等差数列an中,公差d0,前n项和为Sn,S100,则Sn 取最小值n________.答案5解析S100,可设Snnn10,对称轴n5,且d0.n5时,Sn最小1等差数列an的前n项和Sn,有下面几种常见变形1Sn;2Snn2n;3n.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nN*,结合二次函数图象的对称性来确定n的值,更加直观2通项法当a10,d0,时,Sn取得最大值;当a10,d0,时,Sn取得最小值。
等差数列的前n项和教案一、教学目标1. 理解等差数列的概念及其性质。
2. 掌握等差数列的前n项和的计算公式。
3. 能够运用等差数列的前n项和公式解决实际问题。
二、教学重点1. 等差数列的概念及其性质。
2. 等差数列的前n项和的计算公式。
三、教学难点1. 等差数列的前n项和的公式的推导过程。
2. 运用等差数列的前n项和公式解决实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生主动探究等差数列的前n项和的计算方法。
2. 通过实例分析,让学生掌握等差数列的前n项和的应用。
3. 利用数形结合法,帮助学生直观地理解等差数列的前n项和的性质。
五、教学内容1. 等差数列的概念及其性质。
2. 等差数列的前n项和的计算公式。
3. 等差数列的前n项和的性质。
4. 运用等差数列的前n项和公式解决实际问题。
第一章:等差数列的概念及其性质1.1 等差数列的定义1.2 等差数列的性质1.3 等差数列的通项公式第二章:等差数列的前n项和的计算公式2.1 等差数列前n项和的定义2.2 等差数列前n项和的计算公式2.3 等差数列前n项和的性质第三章:等差数列的前n项和的性质3.1 等差数列前n项和的单调性3.2 等差数列前n项和的奇偶性3.3 等差数列前n项和的最值问题第四章:运用等差数列的前n项和公式解决实际问题4.1 等差数列前n项和在实际问题中的应用4.2 等差数列前n项和的优化问题4.3 等差数列前n项和与数学竞赛第五章:等差数列的前n项和公式的推导过程5.1 等差数列前n项和公式的推导方法5.2 等差数列前n项和公式的证明5.3 等差数列前n项和公式的拓展与应用六、等差数列的前n项和的图形直观6.1 等差数列前n项和的图形表示6.2 等差数列前n项和的图形性质6.3 等差数列前n项和的图形应用7.1 等差数列前n项和的数值方法7.2 等差数列前n项和的数值例子7.3 等差数列前n项和的数值分析八、等差数列的前n项和的实际应用8.1 等差数列前n项和在经济学中的应用8.2 等差数列前n项在工程学中的应用8.3 等差数列前n项在和生物学中的应用九、等差数列的前n项和的问题拓展9.1 等差数列前n项和的相关问题拓展9.2 等差数列前n项和的问题研究进展9.3 等差数列前n项和的问题解决策略十、等差数列的前n项和的教学设计10.1 等差数列前n项和的教学目标设计10.2 等差数列前n项和的教学方法设计10.3 等差数列前n项和的教学评价设计重点和难点解析一、等差数列的概念及其性质补充和说明:等差数列是一种常见的数列,其特点是相邻两项的差值是常数。
2.2.2等差数列的前n 项和1、掌握等差数列前项和公式及其推到方法;2、能够利用等差数列前n 项和公式解决一些简单的等差数列问题;3、熟练掌握等差数列中的五个基本量n n a S n d a ,,,,1之间的关系并能够做到知三求二。
一、复习回顾1.等差数列的概念2.等差数列的通项公式3.等差数列的性质二、新课导学※ 探索新知探究1:1.如图堆放着一堆钢管,最上层放了4根,下面每一层比上一层多放一根,共7层,这堆钢管共有多少根?这个问题可以看成是求等差数列4,5,6,7,8,9,10的和。
2.1+2+3+…+100=?如何计算更简便?这个问题,可看成是求等差数列 1,2,3,…,n ,…的前100项的和。
问题:我们如何求一个以a 1为首项,d 为公差的等差数列的前n 项和呢? 设等差数列{a n }前n 项的和为S n ,即S n =a 1+a 2+…+ a n所以Sn=_______ ______(公式1,已知___和___时用此公式)尝试练习1:等差数列{a n }中a 1=-4,a 8=-18,n=8,求S n ?当求一个等差数列前n 项和时,若知a 1,d ,但未知a n ,那又该如何求Sn 呢?刚刚学习了2)(1n n a a n S +=,an 如何用a 1,d 来表示呢?自己尝试把a n 的表达式代入? S n =_____________(公式2,已知___和___时用此公式)尝试练习2:等差数列{a n }中,已知a 1=5,d=3, 求这个数列的前10项的和。
等差数列前n 项和公式:公式一:公式二:两个公式的共同点是需知 a 1和 n ,不同点是前者还需知 a n ,后者还需知 d ,解题时需根据已知条件决定选用哪个公式。
在两个求和公式中,各有五个元素,只要知道其中三个元素,结合通项公式就可求出另两个元素.(知三求二) 记忆公式:用梯形面积公式记忆等差数列前n 项和公式,这里对图形进行了割、补两种处理,对应着等差数列前n 项和的两个公式.例1.已知等差数列}{n a 中,(1)751=a ,1057=a , 求7S ;(2)101-=a ,4=d , 54=n S ,求n ;(3)255=S ,10010=S ,求1a 及d 。
学习目标:1. 进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前n 项和公式;2. 理解等差数列的一些性质,并会用它们解决一些相关问题;3、激情投入、高效学习,培养良好的数学思维品质以及发散思维。
二、问题导学:自学课本,思考并回答下列问题:复习1:等差数列{n a }中, 4a =-15, 公差d =3,求5S .复习2:等差数列{n a }中,已知31a =,511a =,求和8S .新知:与前n 项和有关的等差数列的性质:1. 若数列{}n a 的前n 项的和2n S An Bn =+(A 0≠,A 、B 是与n 无关的常数),则数列{}n a 是等差数列.2. 已知数列{},n a 是公差为d 的等差数列,S n 是其前n 项和,设232,,,k k k k k k N S S S S S +∈--也成等差数列,公差为2k d .3. 等差数列奇数项与偶数项的性质如下:1°若项数为偶数2n ,则S S nd 偶奇-=;1(2)n n S an S a +≥奇偶=;2°若项数为奇数2n +1,则1n S S a +奇偶-=;1n S na +=偶;1(1)n S n a ++奇=;1S n S n +偶奇=大家试推到这些性质。
例1:已知等差数列{}n a 的前n 项为212n S n 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? 拓展: 已知数列{}n a 的前n 项为212343n S n n =++,求这个数列的通项公式,并判断此数咧是否是等差数列。
小结: 例2:已知等差数列{a n }的前n 项和为Sn ,若S 12=84,S 20=460,求s 28.(你能找到多少种方法?) 小结:n 2(1) 求证:数列{}n a 是等差数列;(2) 问数列{}n a 的前多少项和做大;(3) 设数列{b n }的每一项都有bn=|a n|,求数列{b n }的前n 项和Tn.小结:四、深化提高:1. 等差数列{n a }中,已知1590S =,那么8a =( ).A. 3B. 4C. 6D. 122. 有两个等差数列2,6,10,…,190及2,8,14,…200,由这两个等差数列的公共项按从小到大的顺序组成一个新数列,求这个新数列的各项之和.3. 等差数列{n a }中, 4a =-15, 公差d =3, 求数列{n a }的前n 项和n S 的最小值.4. 已知等差数列2454377,,,....的前n 项和为n S ,求使得n S 最大的序号n 的值.5. 已知等差数列{}n a 的前四项和为25,后四项和为63,前n 项和为286,n 五、我的学习总结:(1)我对知识的总结 (2)我对数学思想及方法的总结。