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第8课时等差数列的前n项和(3) 【学习导航】
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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
Snna1
n(n1)
2
d d2n2(ad
12
)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n
an(2n1)anA2n1
b(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
20000
36≈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a1
n=(2n1)(2n1)
,
然后将其分裂成1212n11
2n1
,
再求和. 【解】 ∵1
11(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
1
a,其中nan1an
是等差数列,可尝试采用此法.
常用裂项技巧如:
1111
n(nk)knnk
,
1nkn1
k
nkn
等.
【例5】已知数列a满足a2
n13
,
an
n1n1
an,求an.
【解】由条件知an1n
a1
,分别令
nnn1,2,3,,(n1),代入上式得
(n1)个等式累乘之,即
a2a3a4
ana1a2a3an1
12a12334
n1
n
na 1n又a2
13,
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.-
mn
mn 4(mn)
C.-2(mn)mn
D. -mn
2(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fx
4x
4x2
,利用课本中推导等差
数列前n项和方法,求f111f211…f10
11的值为 5 . 4.已知数列a1
n满足a1
2
,an1a1
n
n2n
,求an.
【解】由条件知:
听课随笔
a1111
n1an
n2
nn(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a1na11
n
a12,a11311n21n2n
5.已知a3n1
13,an13n2
an (n1),
求an.
【解】
a(n1)1n
33(n1)23(n2)13(n2)232131 32232
a1
3n43n53n17
3n4
825363n1
【师生互动】
学生质疑
教师释疑
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