1、9.2等差数列(三)学习目标1.掌握等差数列前n项和公式及其获取思路.2.了解公式的推导过程,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a1,d,n,an,Sn的关系,能够由其中三个求另外两个知识链接1设梯形的上底、下底、高分别为a,b,h,把两个相同的梯形拼成平行四边形,则梯形的面积为_答案2二次函数y2x24x3,当x_时,有最_值为_答案1小5解析函数y2x24x3,a20, x1时,ymin5.3把二次函数y2x24x3化成ya(xh)2k的形式是_,当x_时,y有最大值_答案y2(x1)2515解析y2x24x32(x22x
2、)32(x1)25.x1时,y有最大值5.预习导引1数列前n项和的概念把a1a2an叫数列an的前n项和,记作Sn.a1a2a3an1Sn1(n2)2等差数列前n项和公式(1)若an是等差数列,则Sn可以用首项a1和末项an表示为Sn;(2)若首项为a1,公差为d,则Sn可以表示为Snna1n(n1)d.3等差数列前n项和的性质(1)若数列an是公差为d的等差数列,则数列也是等差数列,且公差为.(2)Sm,S2m,S3m分别为an的前m项,前2m项,前3m项的和,则Sm,S2mSm,S3mS2m也成等差数列,公差为m2d.(3)设两个等差数列an、bn的前n项和分别为Sn,Tn,则.题型一与等
3、差数列Sn有关的基本量的计算例1在等差数列an中(1)a1,an,Sn5,求n和d.(2)a14,S8172,求a8和d.(3)已知d2,an11,Sn35,求a1和n.解(1)由题意,得Sn5172,解得n15.又a15(151)d,d.(2)由已知,得S8172,解得a839,又a84(81)d39,d5.(3)由得解方程组得或规律方法a1,d,n称为等差数列的三个基本量,an和Sn都可以用这三个基本量来表示,五个量a1,d,n,an,Sn中可知三求二,一般通过通项公式和前n项和公式联立方程(组)求解,在求解过程中要注意整体思想的运用跟踪演练1等差数列an中,前m项的和为77(m为奇数),
4、其中偶数项的和为33,且a1am18,求这个数列的通项公式解设公差等于d,由题意可得偶数项共有项则ma1d77,(a1d)2d33,a1am(m1)d18,解得m7,d3,a120,所以ana1(n1)d203n33n23.题型二等差数列前n项和公式在实际中的应用例2某人用分期付款的方式购买一件家电,价格为1150元,购买当天先付150元,以后每月的这一天都交付50元,并加付欠款利息,月利率为1%.若交付150元的后一个月开始算分期付款的第一个月,则分期付款的第10个月该交付多少钱?全部贷款付清后,买这件家电实际花费多少钱?解设每次交款数额依次为a1,a2,a20,则a15010001%60(
5、元),a250(100050)1%59.5(元),a1050(1000950)1%55.5(元),即第10个月应付款55.5元由于an是以60为首项,以0.5为公差的等差数列,所以有S20201105(元),即全部付清后实际付款11051501255(元)规律方法建立等差数列的模型时,要根据题意找准首项、公差和项数或者首项、末项和项数跟踪演练2甲、乙两物体分别从相距70m的两处同时相向运动,甲第1分钟走2m,以后每分钟比前1分钟多走1m,乙每分钟走5m.(1)甲、乙开始运动后几分钟相遇?(2)如果甲、乙到达对方起点后立即返回,甲继续每分钟比前1分钟多走1m,乙继续每分钟走5m,那么开始运动几分
6、钟后第二次相遇?解(1)设n分钟后第1次相遇,依题意,有2n5n70,整理得n213n1400.解之得n7,n20(舍去)第1次相遇是在开始运动后7分钟(2)设n分钟后第2次相遇,依题意,有2n5n370,整理得n213n4200.解之得n15,n28(舍去)第2次相遇是在开始运动后15分钟题型三等差数列前n项和性质的应用例3(1)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项和S3m.(2)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(1)方法一在等差数列中,Sm,S2mSm,S3mS2m成等差数列30,70,S3m100成等差数列27030(S3
7、m100),S3m210.方法二在等差数列中,成等差数列,.即S3m3(S2mSm)3(10030)210.(2).规律方法等差数列前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演练3设an为等差数列,Sn为数列an的前n项和,已知S77,S1575,Tn为数列的前n项和,求Tn.解设等差数列an的公差为d,则Snna1n(n1)d,S77,S1575,即解得a1(n1)d2(n1),数列是等差数列,其首项为2,公差为,Tnn(2)n2n.课堂达标1在等差数列an中,S10120,那么a1a10的值是()A12B24C36D48答案B解析由S10
8、,得a1a1024.2记等差数列前n项和为Sn,若S24,S420,则该数列的公差d等于()A2B3C6D7答案B解析方法一由解得d3.方法二由S4S2a3a4a12da22dS24d,所以20444d,解得d3.3等差数列an、bn的前n项和分别为Sn和Tn,若,则等于()A1B.C.D.答案C解析由题意,得.故选C.4设Sn是等差数列an的前n项和,若,则_.答案解析由等差数列的求和公式可得,可得a12d且d0,所以.5已知等差数列an中,(1)a1,d,Sn15,求n及a12;(2)a11,an512,Sn1022,求d.解(1)Snn15,整理得n27n600,解之得n12或n5(舍去),a12(121)4.(2)由Sn1022,解之得n4.又由ana1(n1)d,即5121(41)d,解之得d171.课堂小结1求等差数列前n项和公式的方法称为倒序相加法,在某些数列求和中也可能用到2等差数列的两个求和公式中,一共涉及a1,an,Sn,n,d五个量,若已知其中三个量,通过方程思想可求另外两个量,在利用求和公式时,要注意整体思想的应用,注意结论若mnpq,则amanapaq(m,n,p,qN*),若mn2p,则aman2ap的应用