第8课时等差数列的前n项和(3) 【学习导航】 知识网络 学习要求 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.了解等差数列的一些性质,并会用它们解决一些相关问题; 3.利用等差数列解决相关的实际问题。 【自学评价】 等差数列的性质: 1.当公差d0时,等差数列的通项公式ana1(n1)ddna1d是关于n的一次函数,且斜率为公差d;前n和Snna1n(n1)2d d2n2(ad12)n是关于n的常数项为0的二次函数. 2.若公差d0,则为递增等差数列,若公差d0,则为递减等差数列,若公差d0,则为常数列。 3.当mnpq时,则有amanapaq, 特别地,当mn2p时,则有aman2ap 4.在等差数列中,每隔相同的项抽出来的项按照原来顺序排列,构成的新数列是等差数列. 5.若{an}、是等差数列, Sn,S2nSn,S3nS2n ,…也成等差数列 6.在等差数列{an}中,当项数为偶数2n时,S偶-S奇nd;项数为奇数2n1时, S奇S偶a中,S2n1(2n1)a中 (这里a中即an);S奇S:偶k()1:k。 7.若等差数列{an}、{bn}的前n和分别为AAn听课随笔 n、Bn,且Bf(n),则nan(2n1)anA2n1b(2n1)b nnB2n1f(2n1). 8.如果两等差数列有公共项,那么由它们的公共项顺次组成的新数列也是等差数列,且新等差数列的公差是原两等差数列公差的最小公倍数. 注意:公共项仅是公共的项,其项数不一定相同,即研究anbm. 【精典范例】 【例1】某剧场有20排座位,后一排比前一排多2个座位,最后一排有60个座位,这个剧场共有多少个座位? 【解】 这个剧场各排的座位数组成等差数列,其中公差d=2,项数n=20,且第20项是a20=60 由等差数列的通项公式,得 所以a122 由等差数列的求和公式,得 答 这个剧场共有820个座位. 【例2】某种卷筒卫生纸绕在盘上,空盘时盘芯直径40mm,满盘时直径120mm已知卫生纸的厚度为0.1mm,问:满盘时卫生纸的总长度大约是多少米(精确到1m)? 【解】卫生纸的厚度为0.1mm,可以把绕在盘上的卫生纸近似地看做是一组同心圆,然后分别计算各圆的周长,再求总和.由内向外各圈的半径分别为 20.05,20.15,…,59.95. 因此,各圈的周长分别为 因为各圈半径组成首项为20.05,公差为0.1的等差数列,设圈数为n,则 59.95=20.05+(n-1)×0.1, 所以n=400. 显然,各圈的周长组成一个首项为40.1π,公差为0.2π,项数为400的等差数列.根据等差数列的求和公式,得 答 满盘时卫生纸的长度约为100m. 【例3】)教育储蓄是一种零存整取定期储蓄存款,它享受整存整取利率,利息免税.教育储蓄的对象为在校小学四年级(含四年级)以上的学生.假设零存整取3年期教育储蓄的月利率为2.1‰. (1)欲在3年后一次支取本息合计2万元,每月大约存入多少元? (2)零存整取3年期教育储蓄每月至多存入多少元?此时3年后本息合计约为多少?(精确到1元) 【解】(1)设每月存A元,则有 A(1+2.1‰)+A(1+2×2.1‰)+…+A(1+36×2.1‰)=20000 利用等差数列求和公式,得 解得A≈535(元) (2)由于教育储蓄的存款总额不超过2万元,所以3年期教育储蓄每月至多可存入2000036≈555(元).这样,3年后的本息和为 答 欲在3年后一次支取本息2万元,每月大约存入535元.3年期教育储蓄每月至多存入555元,3年后本息合计约20756元. 追踪训练一 1. 已知an = nn2156(n∈N*), 则数列{an}的最大项是( C ) A.第12项 B.第13项 C.第12项或第13项 D.不存在 2. 已知等差数列{an}满足a1+a2+…+a101=0,则有( C ). A.a1a101>0 B.a1a101<0 C.a1a101=0 D.a5151 3. 已知一个凸多边形的内角度数组成公差为5°的等差数列,且最小角为120°,听课随笔 问它是几边形. 【答案】9边形 4.某钢材库新到200根相同的圆钢,要把它们堆放成正三角形垛(如图),并使剩余的圆钢尽可能地少,那么将剩余多少根圆钢? 【答案】将剩余10根圆钢 5.时钟在1点钟的时候敲一下,在2点钟的时候敲2下……在12点钟的时候敲12下,中间每半点钟也敲一下.一昼夜内它一共敲多少下? 【答案】一昼夜内它一共敲180下 【选修延伸】 【例4】已知数列an的通项公式为an=1(2n1)(2n1),求它的前n项和. 分析:我们先看通项a1n=(2n1)(2n1),然后将其分裂成1212n112n1,再求和. 【解】 ∵111(2n1)(2n1)=22n112n1 ∴S1111111n2[(13)(35)(2n12n1)] =n2n1 点评: 如果数列的通项公式可转化为fn1f(n)形式,常采用裂项求和的方法.特别地,当数列形如1a,其中nan1an是等差数列,可尝试采用此法. 常用裂项技巧如:1111n(nk)knnk,1nkn1knkn等. 【例5】已知数列a满足a2n13,ann1n1an,求an. 【解】由条件知an1na1,分别令nnn1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累乘之,即 a2a3a4ana1a2a3an112a12334n1nna 1n又a213, a2n3n 追踪训练二 1.在等差数列中,前n项的和为Sn,若Sm=2n,Sn=2m,(m、n∈N且m≠n),则公差d的值为( A ) A.-4(mn) B.-mnmn 4(mn) C.-2(mn)mn D. -mn2(mn) 2.三角形三个边长组成等差数列,周长为36,内切圆周长为6π,则此三角形是( D )A.正三角形 B.等腰直角三角形C.等腰三角形,但不是直角三角形 D.直角三角形,但不是等腰三角形 3.设fx4x4x2,利用课本中推导等差数列前n项和方法,求f111f211…f1011的值为 5 . 4.已知数列a1n满足a12,an1a1nn2n,求an. 【解】由条件知:听课随笔 a1111n1ann2nn(n1)nn1 分别令n1,2,3,,(n1),代入上式得(n1)个等式累加之,即(a2a1)(a3a2)(a4a3)(anan1)(112)(1213)(1314)(11n1n)所以a1na11n a12,a11311n21n2n 5.已知a3n113,an13n2an (n1),求an. 【解】a(n1)1n33(n1)23(n2)13(n2)232131 32232a1 3n43n53n173n4825363n1 【师生互动】 学生质疑 教师释疑 本文来源:https://www.wddqw.com/doc/d3f008f8cec789eb172ded630b1c59eef9c79a92.html