
基礎落實·必備知識全過關
重難探究·能力素養(yǎng)全提升
成果驗收·課堂達標檢測
知識點1 等差數(shù)列的前n項和1.數(shù)列前n項和的定義對首項為a1,公差為d的等差數(shù)列{an},設Sn是等差數(shù)列{an}的前n項和,即Sn=a1+a2+a3+…+an. 注意等式兩端角標“n”的一致性過關自診判斷正誤.(正確的畫√,錯誤的畫×)(1)若數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則S1=a1.( )(2)設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則Sn與an不可能相等.( )
知識點2 等差數(shù)列的前n項和公式
名師點睛1.兩個公式均為等差數(shù)列的求和公式,一共涉及a1,an,Sn,n,d五個量.通常已知其中三個,可求其余兩個,而且方法就是解方程(組),這也是等差數(shù)列的基本問題形式之一.2.公式 表明等差數(shù)列的前n項和等于首末兩項的和與項數(shù)乘積的一半.3.當已知首項a1,末項an,項數(shù)n時,用公式 .用此公式時,有時要結合等差數(shù)列的性質,如a1+an=ak+an-k+1,從而有Sn= (ak+an-k+1).4.當已知首項a1,公差d及項數(shù)n時,用公式
過關自診1.判斷正誤.(正確的畫√,錯誤的畫×)(1)等差數(shù)列前n項和公式的推導方法是倒序相加法.( )(2)1+2+3+…+100 .( )(3)等差數(shù)列的前n項和,等于其首項、第n項的等差中項的n倍.( )
2.高斯用1+2+3+…+100=(1+100)+(2+99)+…+(50+51)=101×50迅速求出了此等差數(shù)列前100項的和.如果是求1+2+3+…+n(n∈N+),不知道共有奇數(shù)項還是偶數(shù)項怎么辦?
提示 我們可以采用倒序相加法來回避這個問題:設Sn=1+2+3+…+(n-1)+n,又Sn=n+(n-1)+(n-2)+…+2+1,∴2Sn=(1+n)+[2+(n-1)]+…+[(n-1)+2]+(n+1), ∴2Sn=n(n+1),∴Sn= (n∈N+).
知識點3 數(shù)列中an與Sn的關系對于一般數(shù)列{an},設其前n項和為Sn,則有
注意角標中n的取值限制
名師點睛1.這一關系對任何數(shù)列都適用.2.若在由an=Sn-Sn-1(n≥2)求得的通項公式中,令n=1求得a1與利用a1=S1求得的a1相同,則說明an=Sn-Sn-1(n≥2)所得通項公式也適合n=1的情況,數(shù)列的通項公式用an=Sn-Sn-1表示.若在由an=Sn-Sn-1(n≥2)求得的通項公式中,令n=1求得的a1與利用a1=S1求得的a1不相同,則說明an=Sn-Sn-1(n≥2)所得通項公式不適合n=1的情況,數(shù)列的通項公式采用分段形式.
過關自診1.判斷正誤.(正確的畫√,錯誤的畫×)(1)若數(shù)列{an}的前n項和為Sn,則對于任意的n∈N+,an=Sn-Sn-1.( )(2)在數(shù)列{an}中,a5=S5-S4.( )2.已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn=n2,則數(shù)列{an}是等差數(shù)列嗎?
提示 當n=1時,a1=S1=1;當n≥2時,an=Sn-Sn-1=2n-1;n=1時適合上式,所以數(shù)列{an}是等差數(shù)列,公差為2.
探究點一 等差數(shù)列前n項和公式的基本運算
【例1】 在等差數(shù)列{an}中:(1)已知a5+a10=58,a4+a9=50,求S10;(2)已知S7=42,Sn=510,an-3=45,求n.
規(guī)律方法 等差數(shù)列中基本計算的兩個技巧(1)利用基本量求值.
(2)利用等差數(shù)列的性質解題.
變式訓練1(1)[2023河北石家莊二中模擬預測]記Sn為等差數(shù)列{an}的前n項和,若4S1=3S2+S4,a5=5,則a10=( )A.3B.7C.11D.15
(2)[2023黑龍江哈爾濱三中模擬預測]已知在等差數(shù)列{an}中,a1=2,a7=4a3, Sn為數(shù)列{an}的前n項和,則S10=( )A.115B.110C.-110D.-115
探究點二 由數(shù)列{an}的前n項和Sn求an
【例2】 已知數(shù)列{an}的前n項和為Sn=n2+ n,求這個數(shù)列的通項公式.這個數(shù)列是等差數(shù)列嗎?如果是,它的首項與公差分別是什么?
變式探究若將本例中前n項和改為Sn=n2+ n+1,求數(shù)列{an}的通項公式.
規(guī)律方法 已知數(shù)列{an}的前n項和Sn求通項公式an,先由a1=S1求得a1,再當n≥2時,an=Sn-Sn-1求得an的表達式,最后驗證a1是否符合an的表達式,若符合則統(tǒng)一用一個式子表示,不符合則分段表示.
探究點三 等差數(shù)列在實際生活中的應用
【例3】 某文具店開業(yè)期間,用100根相同的圓柱形鉛筆堆成橫截面為“等腰梯形垛”的裝飾品,其中最下面一層鉛筆數(shù)為16根,從最下面一層開始,每一層的鉛筆數(shù)比上一層的鉛筆數(shù)多1根,則該“等腰梯形垛”最上面一層堆放的鉛筆數(shù)為( )A.8B.9C.10D.11
解析 從下到上,鉛筆數(shù)構成以16為首項,以-1為公差的等差數(shù)列,Sn=100,整理得(n-8)(n-25)=0,所以n=8或n=25,當n=25時,a25=16-24=-8不合題意,故n=8,a8=16-7=9.故選B.
規(guī)律方法 當建立等差數(shù)列的模型時,要根據(jù)題意找準首項、公差和項數(shù)或者首項、末項和項數(shù).
變式訓練2《張丘建算經(jīng)》是我國古代的一部數(shù)學著作,比較突出的成就有最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)的計算、各種等差數(shù)列問題的解決、某些不定方程問題求解等.書中記載如下問題:“今有女子善織,日增等尺,初日織五尺,三十日共織390尺,問日增幾何?”則此女子每日織布增長( )
1.知識清單:(1)等差數(shù)列前n項和公式的基本運算.(2)由數(shù)列{an}的前n項和Sn求an.(3)等差數(shù)列在實際生活中的應用.2.方法歸納:方程(組)思想、分類討論.3.常見誤區(qū):(1)項數(shù)的確定不準確;(2)由數(shù)列{an}的前n項和Sn求an,忽略n≥2.
1.已知等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若a2+a4=22,S4=38,則S6=( )A.72B.74C.75D.76
解析 設等差數(shù)列{an}的公差為d,a2+a4=2a3=22,∴a3=11,又S4=2(a2+a3)=38,∴a2=8,則d=3,∴an=3n+2,故選C.
2.在等差數(shù)列{an}中,S10=120,那么a1+a10的值是( )A.12D.48
3.設等差數(shù)列{an}的前n項和為Sn,若a6=S3=12,則{an}的通項公式an= .?
4.在某電影院中,從第2排開始,每一排的座位數(shù)比前一排多兩個座位,第1排有18個座位,最后一排有36個座位,則該電影院共有 個座位.?
解析 從第1排開始每排座位數(shù)形成等差數(shù)列{an},其中a1=18,an=36.公差為d=2,則36=18+2(n-1),解得n=10.∴該電影院共有座位數(shù)為
5.在等差數(shù)列{an}中,已知公差d=2,an=11,Sn=35,求a1和n.
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