1、第2课时等差数列习题课内容标准学科素养1.掌握等差数列的定义、通项公式、前n项和公式.2.掌握通过数列的前n项和Sn求通项公式的方法.3.掌握等差数列前n项和的性质及其应用.灵活公式运用严格分类讨论提升数学运算授课提示:对应学生用书第14页基础认识知识点一等差数列前n项和的性质思考并完成以下问题已知等差数列an,其前n项和为Sn.(1)a1a2,a3a4,a5a6有什么大小关系?提示:a3a4(a1a2)4d,a5a6(a3a4)4d,(a5a6)(a3a4)(a3a4)(a1a2)4d,即a1a2,a3a4,a5a6构成等差数列(2)我们知道,a1a2S2,a3a4S4S2,a5a6S6S4
2、,则上述关系可以描述为一个怎样的结论?提示:如果an是等差数列,那么S2,S4S2,S6S4也成等差数列(3)这种结论可以推广吗?提示:可以推广知识梳理等差数列前n项和的性质等差数列an中,其前n项和为Sn,则an中连续的n项和构成的数列Sn,S2nSn,S3nS2n,S4nS3n,构成等差数列知识点二数列中an与Sn的关系思考并完成以下问题已知数列an的前n项和Snn2.怎样求a1,an?提示:a1S11,当n2时,anSnSn1n2(n1)22n1.又当n1时也适合上式所以an2n1,nN.知识梳理数列中an与Sn的关系对于一般数列an,设其前n项和为Sn,则有an特别提醒:(1)这一关系
3、对任何数列都适用(2)若由anSnSn1(n2)中令n1求得a1与利用a1S1求得的a1相同,则说明anSnSn1(n2)也适合n1的情况,数列的通项公式用anSnSn1表示若由anSnSn1(n2)中令n1求得的a1与利用a1S1求得的a1不相同,则说明anSnSn1(n2)不适合n1的情况,数列的通项公式采用分段形式自我检测1一个有11项的等差数列,奇数项之和为30,则它的中间项为()A8 B7C6 D5解析:由条件知a1a3a5a7a9a1130,又a1a11a3a9a5a7,a5a72a610,中间项a65.故选D.答案:D2设数列an的通项公式为an2n7,则|a1|a2|a3|a1
4、5|()A139 B153C144 D178解析:Snn(n6)an0时,n.|a1|a2|a15|a1a2a3a4a5a15S152S315923(3)153.故选B.答案:B3等差数列an中,S24,S49,则S6_解析:由S2,S4S2,S6S4成等差数列,4(S69)25,S615.答案:15授课提示:对应学生用书第15页探究一等差数列及前n项和的性质例1(1)已知两个等差数列an和bn的前n项和分别为Sn和Tn,且,则的值为()A. B. C. D.(2)已知等差数列an的前n项和为Sn,且S10100,S10010,求S110.解题指南(1)利用性质S2n1(2n1)an求解(2)
5、利用性质Sn,S2nSn,S3nS2n,成等差数列求解析(1)法一:因为S2n1(2n1)(2n1)(2n1)an,同理,T2n1(2n1)bn,所以.令n11得,.法二:由于an,bn均为等差数列,由题意可设Sn(7n1)kn7kn2knTn(4n27)kn4kn227kn,k0.所以a11S11S10858k710k148 k.b11T11T10781k670k111k,.故选C.(2)数列S10,S20S10,S30S20,S100S90,S110S100,成等差数列,设其公差为D,前10项和10S10DS10010,所以D22,所以S110S100S10(111)D1009(22)12
6、0.所以S110120S100110.答案(1)C(2)见解析延伸探究1.本例(2)若条件不变,试求S120的值解析:数列S10,S20S10,S30S20,S100S90,S110S100为等差数列,设其公差为D,其前10项和为10S10DS10010,所以D22,所以S120S110S10(121)D10011(22),所以S120S11010011(22)252.2本例(2)中的条件“S10100,S10010”若换为“Sm70,S2m110”,其他条件不变,试求S3m的值解析:因为an为等差数列,所以Sm,S2mSm,S3mS2m也成等差数列,所以2(S2mSm)SmS3mS2m,即2
7、(11070)70S3m110,所以S3m120.方法技巧等差数列前n项和的性质(1)等差数列的前n项和公式可以写成:SnAn2Bn(A,B为常数)这是关于n的二次函数(注意:没有常数项),其中公差2A.(2)等差数列的依次n项的和Sn,S2nSn,S3nS2n,构成等差数列(3)若等差数列an项数为偶数2n,则S2nn(a1a2n)n(anan1);S偶S奇nd;.若项数为奇数2n1,则S2n1(2n1)an;S奇S偶an;.(4)若数列an与bn均为等差数列,且前n项和分别是Sn和Tn,则.跟踪探究1.(1)设公差不为零的等差数列an的前n项和为Sn,若a42(a2a3),则等于()A.
8、B. C7 D14解析:设等差数列an的首项为a1,公差为d,由a42(a2a3),得a13d4a16d,得a1d.所以7.答案:C(2)一个等差数列前12项的和为354,前12项中偶数的项的和与奇数的项的和之比为3227,则公差d_解析:S12354,S奇354162,S偶354192,S偶S奇306d,d5.答案:5探究二由数列的前n项和Sn求通项an例2已知数列an的前n项和Snn2n,求该数列的通项公式解题指南解析当n1时,a1.当n2时,anSnSn1n2n3n.因为a1适合an3n,所以an3n.延伸探究3.若将本例中“Snn2n”改为“Snn2n1”,数列an是等差数列吗?解析:
9、当n1时,a1S111,当n2时,anSnSn1n2n13n,因为a1不适合an3n,所以an故数列an不是等差数列方法技巧由Sn求通项公式an的方法与步骤(1)令n1,则a1S1,求得a1.(2)令n2,则anSnSn1.(3)验证a1与an的关系,若a1适合an,则anSnSn1;若a1不适合an,则an跟踪探究2.已知数列an的前n项和为Snn2n,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?解析:根据Sna1a2an1an可知,Sn1a1a2an1(n1,nN),当n1时,anSnSn1n2n2n,当n1时,a1S1121,也满足式数列an的通项公式为a
10、n2n.an1an2(n1)2,故数列an是以为首项,2为公差的等差数列探究三求数列|an|的前n项和例3在等差数列an中,S321,S624,求数列|an|的前n项和Tn.解析设公差为d,则有解得an9(n1)(2)2n11,由an2n110得n5,故an的前5项为正,其余各项为负(1)当1n5时,Tn|a1|a2|an|a1a2anSnn210n.(2)当n6时,Tn|a1|a5|a6|an|(a1a2a5)(a6a7an)S5(SnS5)2S5Snn210n50,Tn延伸探究4.将例3中的条件“S321,S624”改为“a160,a1712”其它条件不变,求数列|an|的前n项和Tn.解
11、析:数列an的公差d3,ana1(n1)d60(n1)33n63.由an0,得3n630,即n21,数列an的前20项是负数,第20项以后的项都为非负数设Sn,Sn分别表示数列an和|an|的前n项之和,当n20时,SnSnn2n;当n20时,SnS20(SnS20)Sn2S2060n32n2n1 260.数列|an|的前n项和Sn方法技巧处理数列|an|的前n项和的思路(1)等差数列an的各项都为非负数,这种情形中数列|an|就等于数列an,可以直接求解(2)等差数列an中,a10,d0,这种数列只有前边有限项为非负数,从某项开始其余所有项都为负数,可把数列an分成两段处理(3)等差数列an
12、中,a10,d0,这种数列只有前边有限项为负数,其余都为非负数,同样可以把数列an分成两段处理跟踪探究3.Sn表示等差数列an的前n项和,且S4S9,a112.(1)求数列an的通项an及Sn.(2)求和:Tn|a1|a2|an|.解析:(1)设公差为d,因为S4S9,a112,所以4(12)6d9(12)36dd2,所以an122(n1)2n14,Sn12nn(n1)n213n.(2)当an0时,得2n140,n7,故数列an前7项为非正数,其余项为正数当n7时,Tn(a1a2a3an)Sn13nn2,当n8时,an0,Tn(a1a2a3a4a5a6a7)(a8an)Sn2S7n213n84
13、.综上,Tn授课提示:对应学生用书第16页课后小结(1)等差数列的前n项和Sn的有关性质在解题过程中如果运用得当,可以化繁为简,化难为易(2)由Sn与an的关系求an主要使用an(3)求等差数列an前n项的绝对值之和,关键是找到数列an的正负项的分界点素养培优忽略Sn与an的关系致误已知数列an的前n项和Snn2n1,试判断an是否为等差数列,为什么?易错分析已知数列的前n项和Sn求数列的通项公式时,需分类讨论,即n1与n2两种情况;当n1满足an的式子时,才能用同一个式子来表达,否则必须分段表示本题若忽略了n2这一条件而不去验证n1的情况就会得出an2n,且anan12的错误结论考查分类讨论的学科素养自我纠正当n2时,anSnSn1(n2n1)(n1)2(n1)12n;当n1时,a1S11,不符合上式an数列an不是等差数列.