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等差数列前 n 项和公式及其应用. 复习回顾. (1) 等差数列的通项公式 : 已知首项 a 1 和公差 d, 则有 : a n = a 1 + (n-1) d 已知第 m 项 a m 和公差 d, 则有 : a n =a m + (n-m) d, d= ( a n -a m ) / ( n-m ) (2) 等差数列的性质 : 在等差数列 ﹛a n ﹜ 中 , 如果 m+n=p+q (m,n,p,q∈N), 那么 : a n +a m =a p +a q.
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复习回顾 (1) 等差数列的通项公式: 已知首项a1和公差d,则有: an=a1+ (n-1) d 已知第m项am和公差d,则有: an=am+ (n-m) d, d=(an-am)/(n-m) (2) 等差数列的性质: 在等差数列﹛an﹜中,如果m+n=p+q (m,n,p,q∈N),那么: an+am=ap+aq
例:如图为一堆八层钢管,起每一层的数目分别 为:4,5, 6,7,8,9,10,11,求这堆钢管的数目中总和? 解:方法(1) 由累加法可得: sn =4+5+6+7+8+9+10+11=60 方法(2) 4+11=5+10=6+9=7+8=15 满足等差数列的性质 sn =4 ×15=8/2(4+11) =60
假设1+2+3+ +100=x, (1) 那么100+99+98+ +1=x. (2) 由(1)+(2)得101+101+101+ +101=2x, x=5050. 所以 问题2:1+2+3+…+100=? 这个问题,德国著名数学家高斯(1777年—1855年)10岁时曾很快求出它的结果。(你知道应如何算吗?) 100个101 这个问题,可看成是求等差数列 1,2,3,…,n,…的前100项的和。
下面将对等差数列的前n项和公式进行推导 设等差数列a1,a2,a3,… 它的前n 项和是Sn=a1+a2+…+an-1+an (1) 若把次序颠倒是Sn=an+an-1+…+a2+a1 (2) 由等差数列的性质a1+an=a2+an-1=a3+an-2=… 由(1)+(2) 得 2sn=(a1+an)+(a1+an)+(a1+an)+.. 即 Sn=n(a1+an)/2 即前n项的和与首项末项及项数有关 若已知a1,n,d,则如何表示Sn呢? 因为 an= a1+(n-1)d 所以Sn=na1+n (n-1)d/2
由等差数列的通项公式 an = a1+(n-1)d 由此得到等差数列的{an}前n项和的公式 即:等差数列前n项的和等于首末项的和与项数乘积的一半。 上面的公式又可以写成 解题时需根据已知条件决定选用哪个公式。
迅速作答 n(n+1)/2 (1) 1+2+3+……+n= n2 (2) 1+3+5+……+(2n-1)= n(n+1) (3)2+4+6+……+2n= 上面习题的答案在以后会经常用到。
例1如图,一个堆放铅笔的 V形架的最下面一层放一支铅笔,往上每一层都比它下面一层多一支,最上面一层放120支。这个V形架上共放着多少支铅笔? 解:由题意可知,这个V形架上共放着120层铅笔,且自下而上各层的铅笔数成等差数列,记为{an},其中 a1=1 , a120=120.根据等差数列前n项和的公式,得 答:V形架上共放着 7 260支铅笔。
例2:在等差数列{an}中, (1)a3= -2,a8=12,求S10 (2)a1=14.5,d=0.7,an=32,求Sn 解:(1)a1+a10 = a3+a8 = 10 (2)由等差数列的通项公式,得 14.5+(n-1)0.7=32 n=26
练一练 已知等差数列an中,已知a6=20,求S11=? 例3: 已知等差数列an中a2+a5+a12+a15=36. 求前16项的和? 分析:可以由等差数列性质,直接代入前n 项和公式 解: 由等差数列的性质可得: a1+a16=a2+a15=a5+a12=36/2=18 sn=(16/2 ) × 18=144 答:前16项的和为144。 由以上例题可以得出:在求等差数列的前n项的和时,当知道首项和公差,或者是知道首项和末项,均可以得出.
例4等差数列 -10,-6,-2,2,…前多少项的和是54? 解:设题中的等差数列为{an},前n项和是 Sn, 则a1= -10,d= -6-(-10) = 4,设 Sn=54, 根据等差数列前 n项和公式,得 n1=9,n2=-3 (舍去) 等差数列-10,-6,-2,2,…前9项的和是54。
巩固练习 1:在等差数列{an}中,d=2,an=1,Sn=-8.求n. 2、凸 n 边形各内角成等差数列,公差为 10º,最小内角为 100º,则n等于() (A)7(B)8(C)9(D)8或 9 B 由题意,得 : 解得 n=8或 n=9 (舍)
3:在a,b之间插入10个数,使它们同这两个数成AP,求这10个数的和。3:在a,b之间插入10个数,使它们同这两个数成AP,求这10个数的和。 已知一个梯形梯子,两底边分别长为a,b.中间还有10蹬,且蹬之间距离相等。求这中间10级的长度的之和
小结 本节课主要讲述了等差数列的前n项和公式: ① s n=n(a1+an)/2 ② s n=na1+n(n-1)d/2 ③ 以及他们的推导过程,在具体使用时,不一定完全套用 公式,要灵活变通.
梯形面积公式 等差数列的{an}前n项和的公式
等差数列前n项和再认识: 观察上面的式子,我们可以看出它是关于n 的二次函数,从而等差数列的前n项和可以写成形如: y = Ax2+ Bx y = Ax+ B
sn n a1<0, d>0,极小值 a1>0,d<0,极大值 sn n 等差数列前n项和再认识: 将等差数列的前n项和公式写成上 述形式,有利于求其前n项和的极值:
例2:一个首项为正数的等差数列中,前3项的和等 于前11项的和的.问此数列前多少项的和最大? 分析:S3=S11, 这里可以找出a1与d的关系,则Sn是d的函数 若条件改为S3=S12呢?
练习1:已知一个等差数列前4项的和为21,末4项的和为67,前n项的和为286.求项数n.练习1:已知一个等差数列前4项的和为21,末4项的和为67,前n项的和为286.求项数n. 2.已知两个等差数列前n项和的比为4n+6:2n+5,求它们相应第8项的比。 3.等差数列{an}中,S12=354,前12项中偶数项的和与奇数项的和之比为33:27,求公差d. 4.项数为奇数的等差数列{an}中,S奇=60,S偶=45,求中间项及项数.
若Sn=16n2+12n-1呢? 结论:P85
|MA|=1000, |MB|=1050, a1=|MC|=1100 … … a10=a1+1509 a2=|MF|= a1+150=1250, 故 (km) 6、有30根水泥电线杆,要运往1000m处放一根,以后每50m放一根,一辆汽车每次只能运三根,如果用一辆汽车完成这项任务,这辆汽车的行程共有多少千米。 50 50 50 50 50 E D B A F C 1000 M a1=1100 a2=1250 解:如图,假定30根电线杆均在点M处, 由于一辆汽车每次只能装3根,所以每次运输只能到达 C、F…这些地方,这样组成公差为 150、首项为 1100的等差数列,再考虑往返, 所以行程共35.5 km