2.3.2等差数列的综合应用
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2.3.3 等差数列(习题课)-----学案 一、学习目标 1.掌握a n 与S n 的关系并会应用.(难点)2.掌握等差数列前n 项和的性质及应用.(重点)3.会求等差数列前n 项和的最值.(重点、易错点)二、自主学习教材整理 等差数列前n 项和的性质阅读教材P 44例3~P 45,完成下列问题.1.S n 与a n 的关系a n =⎩⎪⎨⎪⎧S 1,n =1S n -S n -1.n ≥2 2.等差数列前n 项和的性质(1)等差数列{a n }中,其前n 项和为S n ,则{a n }中连续的n 项和构成的数列S n ,S 2n -S n ,S 3n -S 2n ,S 4n -S 3n ,…构成等差数列.(2)数列{a n }是等差数列⇔S n =an 2+bn (a ,b 为常数).3.等差数列前n 项和S n 的最值(1)若a 1<0,d >0,则数列的前面若干项为负数项(或0),所以将这些项相加即得{S n }的最小值.(2)若a 1>0,d <0,则数列的前面若干项为正数项(或0),所以将这些项相加即得{S n }的最大值.特别地,若a 1>0,d >0,则S 1是{S n }的最小值;若a 1<0,d <0,则S 1是{S n }的最大值. 做一做:1.下列说法中正确的有________(填序号).(1)若S n 为等差数列{a n } 的前n 项和,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 也是等差数列. (2)在等差数列{a n }中,当项数m 为偶数2n 时,则S 偶-S 奇=a n +1.(3)若a 1>0,d <0,则等差数列中所有正项之和最大.(4)在等差数列中,S n 是其前n 项和,则有S 2n -1=(2n -1)a n .【解析】 (1)正确.因为由等差数列前n 项和公式知S n n =d 2n +a 1-12d ,所以数列S n n为等差数列.(2)错误.当项数m 为偶数2n 时,则S 偶-S 奇=nd .(3)正确.由实数的运算可知该说法正确.(4)正确.因为S 2n -1=a 1+a 2n -12n -12=2n -12[a n +(1-n )d +a n +(n -1)d ]=(2n -1)a n .【★答案★】 (1)(3)(4)三、合作探究探究1:由数列的前n 项和S n 求a n例1. 已知数列{a n }的前n 项和为S n =n 2+12n ,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?【精彩点拨】【自主解答】 根据S n =a 1+a 2+…+a n -1+a n 与S n -1=a 1+a 2+…+a n -1(n >1),可知,当n >1时,a n =S n -S n -1=n 2+12n -(n -1)2+12(n -1)=2n -12,① 当n =1时,a 1=S 1=12+12×1=32,也满足①式. ∴数列{a n }的通项公式为a n =2n -12. 由此可知:数列{a n }是以32为首项,以2为公差的等差数列. 归纳总结1.已知前n 项和S n 求通项a n ,先由n =1时,a 1=S 1求得a 1,再由n ≥2时,a n =S n -S n -1求a n ,最后验证a 1是否符合a n ,若符合则统一用一个解析式表示.2.由数列的前n 项和S n 求a n 的方法,不仅适用于等差数列,它也适用于其他数列.探究2:等差数列前n 项和的性质应用例2. (1)在等差数列{a n }中,若S 4=1,S 8=4,则a 17+a 18+a 19+a 20的值为( )A .9B .12C .16D .17(2)等差数列{a n }共有2n +1项,所有的奇数项之和为132,所有的偶数项之和为120,则n 等于________.(3)已知{a n },{b n }均为等差数列,其前n 项和分别为S n ,T n ,且S n T n =2n +2n +3,则a 5b 5=________. 【精彩点拨】 (1)解决本题关键是能发现S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12,a 17+a 18+a 19+a 20能构成等差数列.(2)利用等差数列奇偶项和的性质求解,或利用“基本量法”求解.(3)解决本题关键是如何将a n 转化为用等差数列的前(2n -1)项的和表示.【自主解答】 (1)由题意知:S 4=1,S 8-S 4=3,而S 4,S 8-S 4,S 12-S 8,S 16-S 12,S 20-S 16成等差数列.即1,3,5,7,9,a 17+a 18+a 19+a 20=S 20-S 16=9.(2)法一:(巧用性质)因为等差数列共有2n +1项,所以S 奇-S 偶=a n +1=S 2n +12n +1即132-120=132+1202n +1,解得n =10. 法二:(基本量思想)可设等差数列的首项为a 1,公差为d .依题意可列方程组⎩⎨⎧ n +1a 1+n n+12×2d =132,na 2+n -1n 2×2d =120,即⎩⎪⎨⎪⎧n +1a 1+nd =132,n a 1+nd =120,所以n +1n =132120,即n =10. (3)由等差数列的性质,知a 5b 5=a 1+a 92b 1+b 92=a 1+a 92×9b 1+b 92×9=S 9T 9=2×9+29+3=53. 【★答案★】 (1)A (2)10 (3)53探究3:等差数列前n 项和S n 的函数特征探究1 将首项为a 1=2,公差d =3的等差数列的前n 项和看作关于n 的函数,那么这个函数有什么结构特征?如果一个数列的前n 项和为S n =3n 2+n ,那么这个数列是等差数列吗?上述结论推广到一般情况成立吗?【提示】 首项为2,公差为3的等差数列的前n 项和为S n =2n +n n -1×32=32n 2+12n , 显然S n 是关于n 的二次型函数. 且常数项为0,二次项系数为d 2,一次项系数为a 1-d 2;如果一个数列的前n 项和为S n =3n 2+n ,那么当n =1时,S 1=a 1=4.当n ≥2时,a n =S n -S n -1=6n -2,则该数列的通项公式为a n =6n -2,所以该数列为等差数列,事实上对于任何一个等差数列的前n 项和都是关于n 的二次型函数,且常数项为0,反之,一个数列的前n 项和具备上述特征,该数列一定是等差数列.探究2 已知一个数列{a n }的前n 项和为S n =n 2-5n ,试画出S n 关于n 的函数图象.你能说明数列{a n }的单调性吗?该数列前n 项和有最值吗?【提示】 S n =n 2-5n =⎝⎛⎭⎫n -522-254,它的图象是分布在函数y =x 2-5x 的图象上的离散的点,由图象的开口方向可知该数列是递增数列,图象开始下降说明了{a n }前n 项为负数.由S n 的图象可知,S n 有最小值且当n =2或3时,S n 最小,最小值为-6,即数列{a n }前2项或前3项和最小.例3. 数列{a n }的前n 项和S n =33n -n 2,(1)求{a n }的通项公式;(2)问{a n }的前多少项和最大;(3)设b n =|a n |,求数列{b n }的前n 项和S ′n .【精彩点拨】 (1)利用S n 与a n 的关系求通项,也可由S n 的结构特征求a 1,d ,从而求出通项.(2)利用S n 的函数特征求最值,也可以用通项公式找到通项的变号点求解.(3)利用a n 判断哪些项是正数,哪些项是负数,再求解,也可以利用S n 的函数特征判断项的正负求解.【自主解答】 (1)法一:当n ≥2时,a n =S n -S n -1=34-2n ,又当n =1时,a 1=S 1=32=34-2×1满足a n =34-2n .故{a n }的通项公式为a n =34-2n .法二:由S n =-n 2+33n 知S n 是关于n 的缺常数项的二次型函数,所以{a n }是等差数列,由S n 的结构特征知⎩⎨⎧ d 2=-1,a 1-d 2=33,解得a 1=32,d =-2,所以a n =34-2n .(2)法一:令a n ≥0,得34-2n ≥0,所以n ≤17,故数列{a n }的前17项大于或等于零.又a 17=0,故数列{a n }的前16项或前17项的和最大.法二:由y =-x 2+33x 的对称轴为x =332. 距离332最近的整数为16,17.由S n =-n 2+33n 的 图象可知:当n ≤17时,a n ≥0,当n ≥18时,a n <0,故数列{a n }的前16项或前17项的和最大.(3)由(2)知,当n ≤17时,a n ≥0;当n ≥18时,a n <0.所以当n ≤17时,S n ′=b 1+b 2+…+b n =|a 1|+|a 2|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a n =S n =33n -n 2.当n ≥18时,S n ′=|a 1|+|a 2|+…+|a 17|+|a 18|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-(a 18+a 19+…+a n )=S 17-(S n -S 17)=2S 17-S n =n 2-33n +544.故S n ′=⎩⎪⎨⎪⎧ 33n -n 2n ≤17,n 2-33n +544n ≥18. 归纳总结1.在等差数列中,求S n 的最小(大)值的方法:(1)利用通项公式寻求正、负项的分界点,则从第一项起到分界点该项的各项和为最大(小).(2)借助二次函数的图象及性质求最值.2.寻求正、负项分界点的方法:(1)寻找正、负项的分界点,可利用等差数列性质或利用⎩⎪⎨⎪⎧ a n ≥0,a n +1≤0或⎩⎪⎨⎪⎧a n ≤0,a n +1≥0来寻找. (2)利用到y =ax 2+bx (a ≠0)的对称轴距离最近的左侧的一个正数或离对称轴最近且关于对称轴对称的两个整数对应项即为正、负项的分界点.3.求解数列{|a n |}的前n 项和,应先判断{a n }的各项的正负,然后去掉绝对值号,转化为等差数列的求和问题. 四、学以致用1.已知下面各数列{a n }的前n 项和S n 的公式,求{a n }的通项公式.(1)S n =2n 2-3n ;(2)S n =3n -2.【解】 (1)当n =1时,a 1=S 1=2×12-3×1=-1;当n ≥2时,S n -1=2(n -1)2-3(n -1)=2n 2-7n +5,则a n =S n -S n -1=(2n 2-3n )-(2n 2-7n +5)=2n 2-3n -2n 2+7n -5=4n -5.此时若n =1,a n =4n -5=4×1-5=-1=a 1,故a n =4n -5.(2)当n =1时,a 1=S 1=31-2=1;当n ≥2时,S n -1=3n -1-2,则a n =S n -S n -1=(3n -2)-(3n -1-2)=3n -3n -1=3·3n -1-3n -1=2·3n -1.此时若n =1,a n =2·3n -1=2·31-1=2≠a 1,故a n =⎩⎪⎨⎪⎧1,n =1,2·3n -1,n ≥2. 2.(1)等差数列{a n }中,a 2+a 7+a 12=24,则S 13=________.(2)等差数列{a n }的通项公式是a n =2n +1,其前n 项和为S n ,则数列⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 的前10项和为________. 【解析】 (1)由a 2+a 7+a 12=24,得a 7=8,所以S 13=a 1+a 132×13=a 7·13=104. (2)因为a n =2n +1,所以a 1=3.所以S n =n 3+2n +12=n 2+2n ,所以S n n=n +2, 所以⎩⎨⎧⎭⎬⎫S n n 是公差为1,首项为3的等差数列,所以前10项和为3×10+10×92×1=75. 【★答案★】 (1)104 (2)753.在等差数列中,a 10=23,a 25=-22.(1)该数列第几项开始为负;(2)求数列{|a n |}的前n 项和.【解】 设等差数列{a n }中,公差为d ,由题意得⎩⎪⎨⎪⎧ a 25-a 10=15d =-45,23=a 1+10-1×d ,∴⎩⎪⎨⎪⎧ a 1=50,d =-3. (1)设第n 项开始为负,a n =50-3(n -1)=53-3n <0,∴n >533,∴从第18项开始为负. (2)|a n |=|53-3n |=⎩⎪⎨⎪⎧ 53-3n 1<n ≤17,3n -53n >17.当n ≤17时,S n ′=-32n 2+1032n ;当n >17时, S n ′=|a 1|+|a 2|+|a 3|+…+|a n |=a 1+a 2+…+a 17-(a 18+a 19+…+a n ),S n ′=-⎝⎛⎭⎫-32n 2+1032n +2S 17=32n 2-1032n +884,∴S n ′=⎩⎨⎧ -32n 2+1032n n ≤17,32n 2-1032n +884n >17.五、自主小测1.设{a n }为等差数列,公差d =-2,S n 为其前n 项和.若S 10=S 11,则a 1=( )A .18B .20C .22D .242.已知某等差数列共有10项,其奇数项之和为15,偶数项之和为30,则其公差为( )A .5B .4C .3D .23.已知数列{a n }的前n 项和S n =n 2,则a n =________.4.数列{a n }为等差数列,它的前n 项和为S n ,若S n =(n +1)2+λ,则λ的值为________.5.已知数列{a n }的前n 项和公式为S n =2n 2-30n .(1)求数列 {a n }的通项a n ;(2)求S n 的最小值及对应的n 值.参考★答案★1.【解析】 由S 10=S 11,得a 11=S 11-S 10=0,a 1=a 11+(1-11)d =0+(-10)×(-2)=20.【★答案★】 B2.【解析】 由题意得S 偶-S 奇=5d =15,∴d =3.或由解方程组⎩⎪⎨⎪⎧5a 1+20d =15,5a 1+25d =30,求得d =3,故选C. 【★答案★】 C3.【解析】 当n =1时,a 1=S 1=1,当n ≥2时,a n =S n -S n -1=n 2-(n -1)2=2n -1,又因为a 1=1适合a n =2n -1.所以a n =2n -1.【★答案★】 2n -14.【解析】 等差数列前n 项和S n 的形式为S n =an 2+bn ,∴λ=-1.【★答案★】 -15.【解】 (1)∵S n =2n 2-30n ,∴当n =1时,a 1=S 1=-28. 当n ≥2时,a n =S n -S n -1=(2n 2-30n )-[2(n -1)2-30(n -1)]=4n -32. ∵n =1也适合,∴a n =4n -32,n ∈N *.(2)法一:S n =2n 2-30n =2⎝⎛⎭⎫n -1522-2252∴当n =7或8时,S n 最小,且最小值为S 7=S 8=-112. 法二:∵a n =4n -32,∴a 1<a 2<…<a 7<0,a 8=0,当n ≥9时,a n >0. ∴当n =7或8时,S n 最小,且最小值为S 7=S 8=-112.。
根据等差数列的基本性质及基本运用等差数列是指数列中相邻两项之差保持恒定的数列。
它在数学中有着广泛的应用,能够帮助我们解决一系列的问题。
在本文档中,我们将探讨等差数列的基本性质以及其在实际问题中的基本运用。
1. 等差数列的基本性质等差数列的基本性质主要有以下几点:1.1 等差数列的通项公式等差数列的通项公式可以帮助我们找到数列中任意一项的值。
对于等差数列$a_1, a_2, a_3, ..., a_n$,其通项公式为:$$a_n = a_1 + (n-1) \cdot d$$其中,$a_n$表示第$n$项的值,$a_1$表示第一项的值,$d$表示公差。
1.2 等差数列的前$n$项和公式等差数列的前$n$项和公式可以帮助我们求解数列前$n$项的和。
对于等差数列$a_1, a_2, a_3, ..., a_n$,其前$n$项和公式为:$$S_n = \frac{n}{2}(2a_1 + (n-1)d)$$其中,$S_n$表示前$n$项的和。
1.3 等差数列的性质等差数列还有许多其他性质,例如:任意两项之和与中间项之和相等;对于任意的正整数$m$和$n$,它们对应的项数为$a_m$和$a_n$,则第$(n+m)$项与第$(n-m)$项之和等于$2a_n$等等。
这些性质在求解实际问题时非常有用。
2. 等差数列的基本运用等差数列的基本运用包括以下几个方面:2.1 求解未知项当我们已知等差数列中的部分项及公差时,可以通过等差数列的通项公式来求解未知项的值。
2.2 求解前$n$项和当我们需要计算等差数列的前$n$项和时,可以通过等差数列的前$n$项和公式来求解。
2.3 求解问题等差数列在实际问题中有广泛的应用,例如:求解等差数列中某一项的值;求解等差数列中满足特定条件的项数等等。
这些问题都可以通过等差数列的性质和公式来解决。
在实际应用中,我们可以利用等差数列的基本性质和基本运用来解决一系列的问题,例如:计算利息、预测未来的数值等等。
数列求和的各种方法一、等差数列求和1.1 基本公式等差数列求和有个很实用的公式,那就是和等于首项加末项的和乘以项数再除以2。
这就像我们分东西,把一头一尾的数看成是两个特殊的家伙,把它们加起来然后乘以一共有多少个数,再平均一下就得到总和了。
比如说数列1,3,5,7,9,首项是1,末项是9,项数是5,按照公式来算就是(1 + 9)×5÷2 = 25。
这公式就像一把万能钥匙,很多等差数列求和的问题都能轻松搞定。
1.2 实际应用在生活里也有等差数列求和的影子。
就像我们堆木头,最底下一层有10根,往上每层少1根,一共堆了10层。
这就是个等差数列,首项10,末项1,项数10。
用求和公式一算,(10 + 1)×10÷2 = 55根,一下子就知道木头总数了。
这就叫学以致用嘛。
二、等比数列求和2.1 公式及推导等比数列求和公式稍微复杂一点。
当公比不等于1的时候,和等于首项乘以1减去公比的n次方的差,再除以1减去公比。
这公式怎么来的呢?咱可以想象把等比数列的和乘以公比,然后和原来的和相减,就像玩消消乐一样,很多项就消掉了,最后就得到这个公式。
比如说等比数列2,4,8,16,首项2,公比2,项数4,按照公式算就是2×(1 2⁴)÷(1 2)=30。
2.2 特殊情况当公比等于1的时候就简单多啦,那就是首项乘以项数。
这就像大家都长得一样,直接数个数乘以每个的大小就成。
2.3 经济中的应用等比数列求和在经济领域也有用处。
比如银行利息按复利计算,本金1000元,年利率5%,存3年。
每年的本利和就是个等比数列,首项1000,公比1.05。
用等比数列求和公式就能算出3年后的本利和,这可关系到咱的钱袋子呢。
三、分组求和法3.1 适用情况有些数列看起来乱七八糟的,既不是等差数列也不是等比数列,但是可以把它的项分成几组,每组分别是我们熟悉的数列。
这就好比把一群混杂的小动物按照种类分开,然后分别计算。
等差数列的前n 项和(二)等差数列的内容内涵丰富,通项公式与前n 项和公式是其核心内容,我们对其进行合理整合、变形,可以得到诸多的性质,它们的应用使解题变得轻松愉悦,与常规方法相比较,过程要简捷得多.【性质1】 已知等差数列{a n },m 、p 、q ∈N *,若存在实数λ使λλ++=1qp m (λ≠-1), 则λλ++=1q p m a a a .证明:由等差数列{a n }的通项公式a n =dn +a 1-d 的几何意义:点(p,a p )、(m,a m )、(q,a q )共线,由斜率公式得mq a a pm a a m q p m --=--,因为λλ++=1qp m ,所以λ=--q m m p . 所以λ(a m -a q )=a p -a m .所以(1+λ)a m =a p +λa q ,即λλ++=1q p m a a a .评析:特别地,当λ=1时,2a m =a p +a q ,我们不妨将性质1称为等差数列的定比分点公式.【性质2】 等差数列{a n },n i ,m i ∈N *,i=1,2,3,…,k,若∑∑===ki ik i i mn 11.则∑∑===ki m ki ma a11.证明:设等差数列{a n }的公差为d .根据a n i =a mi +(n i -m i )d ,i=1,2,3,…,k,则∑∑∑∑∑======-+=k i mi k i k i k i i i mi ki nia d m n a a11111)(.所以∑∑===ki mi k i ni a a 11推论:等差数列{a n },n i ,m ∈N *,i=1,2,3,…,k,若∑==k i i n km 1.则∑==ki n m i a ka 1.评析:本性质实质上是等差中项性质的推广.【性质3】 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .n ,m ∈N *, 则d n m n S m S n m )(21-=-.证明:因为mn mS nS n S m S nm n m -=- =mnd n n na m d m m ma n ]2)1([]2)1([11-+--+=mndn mn mna d m mn mna 2)1(2)1(11----+=d mn mnmn mn n m 222+--=d mnmn n m 222- =d mn n m mn 2)(-=d n m )(21- 所以d n m n S m S n m )(21-=-.评析:实质上数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S n 是公差为2d 的等差数列.【性质4】 等差数列{a n }的前n 项和为S n ,公差为d .n ,m ∈N *,则S m+n =S m +S n +mnd . 证明:因为S m+n =S n +(a n +1+a n +2+…+a n +m ) =S n +(a 1+nd )+(a 2+nd )+…+(a m +nd ) =S n +(a 1+a 2+…+a m )+m nd=S m +S n +m nd , 所以S m+n =S m +S n +mnd .【性质5】 等差数列{a n }前n 项和为S n ,若m=p+q(m 、p 、q ∈N *且p≠q),则有qp S S m S qp m --=. 证明:设等差数列{a n }的公差为d . 因为S p -S q =p a 1+21p(p-1)d -q a 1-21 q(q-1)d =(p-q)[a 1+21(p+q-1)d ],所以d q p a q p S S qp )1(211-++=--.又因为d m a m S m )1(211-+=且m=p+q ,所以有qp S S m S qp m --=. 推论:等差数列{a n }前n 项和为S n ,若m+t=p+q(m 、t 、p 、q ∈N *且m≠t,p≠q),则qp S S t m S S q p t m --=--.【性质6】 等差数列{a n }前n 项和为S n . (1)当n =2k(k ∈N *)时,S 2k =k(a k +a k+1); (2)当n =2k-1(k ∈N *)时,S 2k-1=k a k .。
人教版数学必修五第二章数列重难点解析第二章课文目录2.1 数列的概念与简单表示法2.2 等差数列2.3 等差数列的前n项和2.4 等比数列2.5 等比数列前n项和【重点】1、数列及其有关概念,通项公式及其应用。
2、根据数列的递推公式写出数列的前几项。
3、等差数列的概念,等差数列的通项公式;等差数列的定义、通项公式、性质的理解与应用。
4、等差数列n项和公式的理解、推导及应用,熟练掌握等差数列的求和公式。
5、等比数列的定义及通项公式,等比中项的理解与应用。
6、等比数列的前n项和公式推导,进一步熟练掌握等比数列的通项公式和前n项和公式【难点】1、根据数列的前n项观察、归纳数列的一个通项公式。
2、理解递推公式与通项公式的关系。
3、等差数列的性质,灵活应用等差数列的定义及性质解决一些相关问题。
4、灵活应用等差数列前n项公式解决一些简单的有关问题。
5、灵活应用求和公式解决问题,灵活应用定义式及通项公式解决相关问题。
6、灵活应用等比数列定义、通项公式、性质解决一些相关问题。
一、数列的概念与简单表示法1.数列的定义:按一定次序排列的一列数叫做数列.注意:(1)数列的数是按一定次序排列的,因此,如果组成两个数列的数相同而排列次序不同,那么它们就是不同的数列;(2)定义中并没有规定数列中的数必须不同,因此,同一个数在数列中可以重复出现.2.数列的项:数列中的每一个数都叫做这个数列的项.各项依次叫做这个数列的第1项(或首项),第2项,…,第n项,….3.数列的一般形式:aj,az,ag, …,an, …,或简记为{a},其中a。
是数列的第n项4.数列的通项公式:如果数列{a}的第n项a。
与n之间的关系可以用一个公式来表示,那么这个公式就叫做这个数列的通项公式.注意: (1)并不是所有数列都能写出其通项公式,如上述数列④;(2)一个数列的通项公式有时是不唯一的,如数列:1,0,1,0,1,0, …它的通项公式可以是,也可以是; 1.(3)数列通项公式的作用:①求数列中任意一项;②检验某数是否是该数列中的一项.数列的通项公式具有双重身份,它表示了数列的第召项,又是这个数列中所有各项的一般表示.通项公式反映了一个数列项与项数的函数关系,给了数列的通项公式,这个数列便确定了,代入项数就可求出数列的每一项.5.数列与函数的关系:数列可以看成以正整数集N(或它的有限子集{1,2,3,…,n})为定义域的函数an= f(n),当自变量从小到大依次取值时对应的一列函数值。
数列的综合应用数列是数学中重要的概念之一,它在各个领域中都有着广泛的应用。
数列的综合是数列中各个数值的求和运算,可以帮助我们解决很多实际问题。
本文将探讨数列的综合应用,从数学角度分析其在现实生活中的具体应用。
一、数列的定义和性质在介绍数列的综合应用之前,我们首先需要了解数列的基本定义和性质。
数列是按照一定规律排列的一组数,其中每个数称为数列的项。
根据数列的性质,我们可以将数列分为等差数列和等比数列两种常见类型。
1. 等差数列:等差数列中的任意两个相邻项之差都相等,这个固定的差值称为公差。
等差数列的一般形式为an = a1 + (n-1)d,其中an表示第n项,a1表示首项,d表示公差。
2. 等比数列:等比数列中的任意两个相邻项之比都相等,这个固定的比值称为公比。
等比数列的一般形式为an = a1 * r^(n-1),其中an表示第n项,a1表示首项,r表示公比。
二、数列的综合应用数列的综合应用广泛存在于日常生活和各个学科领域中,下面将从几个具体问题场景中介绍数列的应用。
1. 汽车里程计算假设一辆汽车从起点出发,每小时行驶的里程数分别是12公里、15公里、18公里、21公里...... 如果想知道5个小时内总共行驶了多少公里,我们可以使用等差数列的综合公式来计算。
首先确定首项a1=12,公差d=3(每小时增加3公里),然后带入数列综合公式Sn =(n/2)[2a1+(n-1)d],代入n=5进行计算得出结果为75公里。
因此,这辆汽车在5个小时内共行驶了75公里。
2. 学生成绩评估假设某学生在数学考试中的成绩分别是80分、85分、90分、95分......,如果想知道前10次考试的总分,我们可以使用等差数列的综合公式进行计算。
首先确定首项a1=80,公差d=5(每次考试分数增加5分),然后带入数列综合公式Sn = (n/2)[2a1+(n-1)d],代入n=10进行计算得出结果为875分。
因此,这名学生前10次数学考试的总分为875分。
第26讲-数列求和及数列的综合应用(解析版)第26讲-数列求和及数列的综合应用(解析版)数列是数学中的重要概念,它在各个领域都有广泛的应用。
本文将讨论数列求和的方法以及数列在各个领域中的综合应用。
一、数列求和方法介绍1.1 等差数列求和公式等差数列是数列中最常见的一种类型,它的每一项与前一项之差都相等。
对于一个等差数列a,其中首项为a1,公差为d,一共有n项。
那么等差数列的求和公式为:Sn = (n/2) * (2a1 + (n-1)d)其中Sn表示等差数列的前n项和。
1.2 等比数列求和公式等比数列是另一种常见的数列类型,它的每一项与前一项的比值都相等。
对于一个等比数列b,其中首项为b1,公比为q,一共有n项。
那么等比数列的求和公式为:Sn = b1 * (1 - q^n) / (1 - q)其中Sn表示等比数列的前n项和。
1.3 平方数列求和公式平方数列是指数列中每一项都是前一项的平方。
对于平方数列c,其中首项为c1,一共有n项。
那么平方数列的求和公式为:Sn = (2^(n+1) - 1) * c1其中Sn表示平方数列的前n项和。
二、数列的综合应用2.1 数列在几何问题中的应用数列在几何问题中有着广泛的应用。
比如,在计算几何中,我们经常需要计算等差数列的前n项和来求解某些图形的周长或面积。
在解答这类问题时,我们可以先通过观察找到数列的公差和首项,然后利用等差数列的求和公式求解。
2.2 数列在金融问题中的应用数列在金融问题中也有着重要的应用。
比如,在投资领域,我们经常需要计算等比数列的前n项和来求解复利问题或者计算某种投资的总收益。
同样地,我们可以通过观察数列的首项和公比,然后利用等比数列的求和公式来进行计算。
2.3 数列在自然科学中的应用数列在自然科学中也扮演着重要的角色。
在物理学中,等差数列的前n项和可以用来计算运动物体的位移和速度。
在化学中,平方数列可以用来计算物质的化学计量位移。
三、总结数列求和方法为我们解决各类实际问题提供了有效的工具。
2.3.2 等差数列的综合应用
一、选择题
1.数列-1( )
A
C 2.已知数列{a n }的前n 项和n s 满足:n m n m s s s +=+,且1a =1.那么10a =( )
A .1
B .9
C .10
D .55
3.数列1,2,2,3,3,3,4,4,4,4,5,5,5,5,5,6,…的第1000项的值是( )
A .42
B .45
C .48
D .51
4.数列{n a }中,()n a n
n 1-=,则=++1021a a a ( ). A . 10 B .﹣10 C .5 D .﹣5
5.数列{a n }(*N n ∈)
,若前n 项的和10=n S ,则项数n 为( )
A .10
B .11
C .120
D .121
6.在数列a 1,a 2,…,a n ,…的每相邻两项中插入3个数,使它们与原数构成一个新数
列,则新数列的第69项 ( )
(A) 是原数列的第18项 (B) 是原数列的第13项
(C) 是原数列的第19项 (D) 不是原数列中的项
7.将棱长相等的正方体按如右图所示的形状摆放, 从上往下依次为第1层, 第2层, 第3层……. 则第2005层正方体的个数是
(A) 4011 (B) 4009 (C) 2011015 (D) 2009010
8.已知数列{}n a 满足12n n a a n +-=()n N +∈,13a =,则
(A )0 (B (C (D )3 二、填空题
9.设f (n )=1n ∈N *),则f (k +1)-f (k )=________. 10.数列{}n a 的通项公式为2n a n n λ=+,对于任意自然数(1)n n ≥都是递增数列, 则实数λ的取值范围为 .
11.已知数列{}n a 的前n 项和是21n S n n =++,则数列的通项n a = 。
12.数列}{n a 中,11=a 为 。
三、解答题
13.等差数列{}n a 的前n 项和记为n S .已知50,302010==a a ,
(1)求通项n a ;(2)若242=n S ,求n ;
14. 某长江抗洪指挥部接到预报,24小时后有一洪峰到达.为确保安全,指挥部决定在洪峰来临前筑一道堤坝作为第二道防线.经计算,除现有的部队指战员和当地干部群众连续奋战外,还需用20台同型号的翻斗车,平均每辆车要工作24小时才能完成任务.但目前只有一辆车投入施工,其余的需从附近高速公路上抽调,每隔20分能有一辆车到达,且指挥部最多还可调集24辆车,那么在24时内能否构筑成第二道防线?
15、在等差数列{}n a 中,50,302010==a a ,求数列n 项和.。