等差数列前n项和的综合应用
-
第
2
课时
等差数列前
n
项和的综合应用
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
p>
)
[
基础
p>
·
初探
]
教材整理
等差数列前
n
项和的性质
阅读教材
p>
P
44
例
3
~
P
45
,完成下列
问题.
1
.
S
n
与
a
n<
/p>
的关系
S<
/p>
1
,
n
=
1
a
n
=
S
n
-
S
n
-
1
.
n
≥
2<
/p>
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
< br>n
}
中连续的
n
项和构成的数列
S
n
,
S
2
n
-
S
n
,
S
3
n
-
S
2
n
,
S
4
n
-
S
3<
/p>
n
,„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
< br>.
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
< br>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
p>
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.
1
.下列说法中正确的有
________(
填序号
)
.
1
(1)
若
S
n
为等差数列
{
a
n
}
的前
n
S
n
项和,则数列
n
< br>
也是等差数列.
(2)
在等差数列
{
a
n
}
中,当
项数
m
为偶数
2
n
时,则
S
偶
-
S
奇
=
a
n
+
1
. <
/p>
(3)
若
a
1<
/p>
>0
,
d
<0<
/p>
,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
p>
2
n
-
1
=
(2
n
-
1)
a
n
.
S
n
d
1
【解析】
(1)
正确.因为
由等差数列前
n
项和公式知
n
=
2
n
+
a
1
-
2
< br>d
,所以
S
n
< br>数列
n
为等差数列.
(2)
错误.当项数
m
为偶数
2
n
时,则
S
偶
-
S
奇
=
nd
.
(3)
正确.由实数的运算可知该说法正确.
a
1
+
a
2
n
-
1
2
n
-
1
(4)
正
确.因为
S
2
n
-
1
=
2
=
2
n
-
p>
1
2
[
a
n
+
(1
-
n
)
d
+
a
n
+
(
n
-
1)
d
]
=
(2
n
-
1)
a
n
.
【答案】
(1)(3)(4)
2
.一个有
11
项的等差数列,奇数项之和为
30
,则它的中间项为
________.
【解析】
由条件知
a
1
+
a
3
+
a
5
+
a
7
+
a
9
+
a
11
=
30
,
又∵
a
1
+
a
11
=<
/p>
a
3
+
a
9
=
a
5
+
a
7
,∴
a
5
+
a
< br>7
=
2
a
6
=
10
,
∴中间项
a
6
=
5.
【答案】
5
3
.等差数列
{
a
n
}
中,
S
2
=
4
,
S
4
=
p>
9
,则
S
6
=
________.
【解析】
由
S
2
,
S
4<
/p>
-
S
2
,
S
6
-
S
4
成等差数列,
∴
p>
4
+
(
S
6
-
9)
=
2
×
5
,∴
S
6
=
15.
【答案】
15
4.
已知数列
{
a
n
}
的通项公式是
a
n
=
2
n
-
48
,则
S
n
取得最小值时,
n
为
p>
________
.
【解析】
由
a
n
≤
0<
/p>
得,
2
n
-
p>
48
≤
0
,
n
≤
24
,
2
∴当
n
=
23
或
24
时,
S
n
最小.
【答案】
23
或
24
[
小组合作型
]
由数列的前
n
项和
S
n
求
a
n
1
<
/p>
已知数列
{
a
n
}
的前
n
项和
为
S
n
=
n<
/p>
2
+
2
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?
【精彩点拨】
【自主解答】
根据
< br>S
n
=
a
1
+
a
2
+
„
+
a
n
p>
-
1
+
a
n
与
S
n
-
1
=
a
< br>1
+
a
2
+
„
+
a
n
-
1
(
n
p>
>1)
,
1
p>
1
1
可知,当
n<
/p>
>1
时,
a
n<
/p>
=
S
n
-
S
n
-
1
=
n
2
+
2
n
-
(
n
-
1)
2
+
2
(
n
-
1)
=
2
n<
/p>
-
2
,①
p>
1
3
当
n
=
1
时,
a
1
=
S
1
=
1
2
+
2
×
1
=
2
,
也满足①式.
1
∴数列
{
a
n
}
的通项公式为
a
n
=
2
n
-
< br>2
.
3
由此可知:数列
{
a
n
}
是以
2
为首项,以
2
p>
为公差的等差数列.
< br>1
.
已知前
n
< br>项和
S
n
求通项
a
n
,
先由
< br>n
=
1
时,
a
1
=
S
1
求得
a
1
,
再由
n
≥
2<
/p>
时,
a
n
=
p>
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
p>
.
由数列的前
n
项
和
S
n
求
a<
/p>
n
的方法,
不仅适用于等差数列,
它也适用于其
他数列.
3
[
再练一题
]
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
=
2
n
p>
2
-
3
n
;
(2)
S
n
=
3
n
-
2.
【解】
(1)
当
n
=
1
时,
a
1
=
S
1
=
2
×
1
2
-
3
×
1
=-
1
;
当
n
≥
2
时,<
/p>
S
n
-
1
=
2(
n
-
1)
2
-
3(
n
-
1)
=
2
n
2
-
7
n
+
5
,
则
a
n
=
S
n
-<
/p>
S
n
-
1
=
(2
n
2
-
3
n
)
-
(2
n
2
-
7
n
+
5)
=
2
n
2
-
3
n
-
2
n
2
+<
/p>
7
n
-
5
p>
=
4
n
-
5.
此时若
n
=
p>
1
,
a
n
=
4
n
-
5
=
4
×
< br>1
-
5
=-
1
=
a
1
,
故
a
n<
/p>
=
4
n
-
5.
(2)
当
n<
/p>
=
1
时,
a
p>
1
=
S
1
=
3
1
-
2
=
1
;
< br>
当
n
≥
2
时,
S
n
-
1
=
3
n<
/p>
-
1
-
2
,
则
a
n
=
S
n
-
S
n
-
1
=
(3
n
-
2)
-
(3
n
-
1
-
2
)
=
3
n
-<
/p>
3
n
-
1
=
3·
3
n
-
1
-
3
n
-
1
< br>=
2·
3
n
-
1
.
此时若
< br>n
=
1
,
a
n
=
2·
3
n
-
1
=<
/p>
2·
3
1
-
p>
1
=
2
≠
a
1
,
1
,
n
< br>=
1
,
故
a
n
=
n
-
1
3
p>
,
n
≥
2.
2·
等差数列前
n
项和的性质应
用
p>
(1)
在等差数列
{
a
n
}
中,若
S
4
=
1
,
S
8
=
4
p>
,则
a
17
+
p>
a
18
+
a
19
+
a
20
的值
为
(
)
A
.
9
C
.
16
B
.
12
D
.
17
(
2)
等差数列
{
a
n
}
共有
2
n
+
1
项,所有的奇数项之和为
p>
132
,所有的偶数项之
和为
120
,则
n
等于
________
.
S
n
2
n
+<
/p>
2
(3)
已知
{
a
n
}
,
p>
{
b
n
}
均为等差数列,其前
n
项和分别为
S
n
,
T
< br>n
,且
T
=
,
n
+
3
n
a
5
则
b<
/p>
=
________.
5
4
【精彩点拨】
(1)
解决本题关键是能发现
S
4
,
S
8
-
S
p>
4
,
S
12
-
S
8
,
S
16
-
S
12
,
a
17
+
a
18
+
a
19
+
a
< br>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
“
< br>基本量法
”
求解.
(3)
解决本题关键是如何将
a
< br>n
转化为用等差数列的前
(2
n
-
1)
项的和表示.
< br>
【自主解答】
(1)
由题意知:
S
4
=<
/p>
1
,
S
8
-
S
4
=
3
,
而
S
4
,
S
8
-
S
4
,
S
12
-
S
8
,
S
16<
/p>
-
S
12
,
p>
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
< br>16
=
9.
(2)
法一:
(
巧用性质
)
p>
因为等差数列共有
2
n
+
1
项,所以
S
< br>S
2
n
+
1
132
+
120
< br>,即
132
-
120
=
,解得
n
=
10.
2
n
+
1
2
n
+
1
法二:
(
基本量思想
p>
)
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
<
/p>
n
+
1
n
+
1
a
+
1
2
×
2
d
=
132
,
n
-
1
n
na
+
2
p>
2
×
2
d
=
120
,
n
+
1
a
1
+
nd
=
132
,
即
< br>n
a
+
nd
=
120
,
1
n
+
1
132
所以
n
=
120
,即
n
=
10.
(3)
由等差数列的性质,知
a
1
+
a
9
a
1
+
a
9
2
2
×
9
S
9
2
×
9
+
2<
/p>
5
a
5
b
5
=
b
1
+
b
9
=
b
1
+
b
9
=
T
9
=
9
+
3
=<
/p>
3
.
2
2
p>
×
9
5
【答案】<
/p>
(1)A
(2)10
(3)
3
[
再练一题
]
2
.
(1)
等差数列
{
a
n
}
中,
< br>a
2
+
a
7
+
a
12
=
24
,则
S
13
=
________.
(2)<
/p>
等差数列
{
a
n
}
的通项公式是
a
n
=
2
n
+
1
,其前
n
项和为
前
10
项和为
< br>________
.
【解析】
(1)
由
a
2
+
a
7
+
a
12
=
24
,得
a
7
=
8
,
p>
5
S
n
S
n
,则数列
n
的
奇
-
S
偶
< br>=
a
n
+
1
=