等差数列的前n项和(一)

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等差数列的前n项和(一)

武安三中

卜某某

高中人教A版必修五第二章第三节第一课时

教学目标

1、等差数列前n项和公式.

2、等差数列前n项和公式及其获取思路;

3、会用等差数列的前n项和公式解决一些简单的与前n项和有关的问题.

4、进一步熟练掌握等差数列的通项公式和前项和公式;了解等差数列的一些性质,并会用它们解决一些相关问题;

教学重点:等差数列前n项和公式的理解、推导及应用;熟练应用等差数列的求和公式。

教学难点:灵活应用等差数列前n项公式解决一些简单的有关问题。

(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

(2) 等差数列的性质:

在等差数列㘚an㘎中,如果m+n=p+q

(m,n,p,q∈N),那么: an+am=ap+aq

复习回顾

泰姬陵坐落于印度古都阿格,是十七世纪莫卧儿帝国皇帝沙某某为纪念其爱妃所建,她宏伟壮观,纯白大理石砌建而成的主体建筑叫人心醉神迷,成为世界七大奇迹之一。陵寝以宝石镶饰,图案之细致令人叫绝。

传说陵寝中有一个三角形图案,以相同大小的圆宝石镶饰而成,共有100层(见左图),奢靡之程度,可见一斑。

你知道这个图案一共花了多少颗宝石吗?

对于这个问题,德国著名数学家高斯10岁时曾很快求出它的结果。(你知道应如何算吗?)

这个问题,可看成是求等差数列 1,2,3,XXXXX,n,XXXXX的前100项的和。

100个101

高斯

探究发现

问题1:图案中,第1层到第21层一共有多少颗宝石?

借助几何图形之直观性,使用熟悉的几何方法:把“全等三角形”倒置,与原图补成平行四边形。

探究发现

问题1:图案中,第1层到第21层一共有多少颗宝石?

问题探求:

如何求:1+2+3+4+XXXXX+n=?

记:S= 1 + 2 + 3 +XXXXX+(n-2)+(n-1)+n

S= n+(n-1)+(n-2)+XXXXX+ 3 + 2 +1

设等差数列a1,a2,a3,XXXXXan,XXXXX

它的前n 项某某 Sn=a1+a2+XXXXX+an-1+an (1)

若把次序颠倒是Sn=an+an-1+XXXXX+a2+a1 (2)

由等差数列的性质 a1+an=a2+an-1=a3+an-2=XXXXX

由(1)+(2) 得 2sn=(a1+an)+(a1+an)+(a1+an)+..

即 Sn=n(a1+an)/2

下面将对等差数列的前n项和公式进行推导-

------倒序相加法

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

解题时某某根据已知条件决定选用哪个公式。

正所谓:知三求二

例1. 某长跑运动员7天里每天的训练量(单位:m)是:

, 8000 , 8500 , 9000 , 9500 , 10000 ,10500

这位运动员7天共跑了多少米?

解:这位长跑运动员每天的训练量成等差数列,

   记为{an}, 其中 a1=7500, a7=10500.

根据等差数列前n项和公式,得

答:这位长跑运动员7天共跑了63000m.

变式1:等差数列-10,-6,-2,

2,XXXXX前多少项的和是54?

本题实质是反用公式,解一个关于n 的一元二次函数,注意得到的项数n 必须是正整数.

解:将题中的等差数列记为{an},sn代表该数列 的前n项和,则有a1=-10, d=-6-(-10)=4 

根据等差数列前n项和公式: 

解得 n1=9, n2=-3(舍去)

因此等差数列-10,-6,-2,2,...前9项的和是54.

设该数列前n 项某某54 

例2、若等差数列{an}前4项某某2,前9项某某-6,求其前n 项和的公式。

解:设首项为a1,公差为d,则有:

将等差数列前n项和公式

看作是一个关于n的函数,这个函数

有什么特点?

则 Sn=An2+Bn

设 Sn= an2 + bn,依题意得:S4=2, S9= -6,

解某某:

解法2:

变式2.已知等差数列{an}中,a1=13且S3=S11,求其前n 项和的公式

掌握并能灵活应用公式并体会方程的思想方法。

由S3=S11得

∴ d=-2

变式3 求集合M={m|m=7n, n是正整数, 且m<100}的元素个数, 并求这些元素的和.

解:

由7n<100得 n<100/7,

由于满足它的正整数n共有14个, ∴集合M中的元素共有14个. 即

7, 14, 21, XXXXX , 91, 98.

这是一个等差数列, 各项的和是

答: 集合M中的元素共有14个, 它们的和为735.

=735

练 习 一

(抢答)根据条件,求相应等差数列{an}的Sn:

①a1=5, an=95, n=10;

②a1=100, d=-2, n=50;

答案:①500;

②2550;

(江西高考文科17题)

(2) 等差数列 的前 项和记为 .已知 , .

(1)求通项 ;

(2)令 ,求 .

练 习 二(小组展示)

(1)已知等差数列{an}中a1=1且S4=S9, ak + a4=0求k的值。

1.推导等差数列前 n项和公式的方法

学生小结:

2.公式的应用中的数学思想.

-------倒序相加法

-------方程思想

3.公式中五个量a1, d, an, n, sn, 已知

其中三个量,可以求其余两个

-------知三求二

作业布置:

(一)书面作业:

1.已知等差数列{an},其中d=2,n=15, an =-10,求a1及sn。

2.在a,b之间插入10个数,使它们同这两个数成等差

数列,求这10个数的和。

(二)课后思考:

思考:等差数列的前n项和公式的推导方法除了

倒序相加法还有没有其它方法呢?[全文已结束,注意以上仅为全文的文字预览,不包含图片和表格以及排版]

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