Tn?b1?b2???bn?1?11111?2??(1?3)?(3?5)???(2n?1?2n?1)???12(1?1n2n?1)?2n?1点拨:根据定义法判断数列为等差数列,灵活运用求和公式。 二、公式的应用 例2:设等差数列?an?的首项a1及公差d都为整数,
前n项和为Sn
错误!未找到引用源。若a11?0,S14?98,求数列
?an?的通项公式
错
误
!
未
找
到
引
用
源
。
若
a1?6,a11?0,S14?77,求所有可能的数列
?an?的通项公式
解:错误!未找到引用源。
由S14?98,得2a1?13d?14又a11?a1?10d?0
解得d??2,a1?20所以数列
?an?的通项公式是:
an?22?2n(n?N?)
错误!未找到引用源。
?S14??2a1?13d?11由?77?a有?0?11?0?a?1?10d??a1?6?a1?6?2a
1?○
1 即?13d?11??2a1?20d?0?○2 ??2a1??12○
3 由错误!未找到引用源。+错误!未找到引用源。
得?7d?1,即d??1117d??13
?117?d??113,又d?Z,
10?a1?12,a1?Z
所以a1=11或a1=12 故所有可能的数
?an?的通项公式是:
an?12?n和an?13?n(n?N?)
点拨:准确灵活运用等差数列的通项公式及前n项和公式,提高运算能力。 三、性质的应用 例3:已知等差数列
?an?中,公差d>0
前n项和为
Sn,且满足:a2a3?45,a1?a4?14,
错误!未找到引用源。求数列的通项公式;
错误!未找到引用源。设bn?Snn?c,一个新数列
?bn?,若?bn?也是等差数列,求非零常数c;
错误!未找到引用源。求
f(n)?bn(n?25)bn?1(n?N?)的最大值
解:
?an?为等差数列,?a1?a4?a2?a3=14
又a2?a3?45,由d?0,a2?a3
?a2?5,a3?9,?d?4,a1?1 ?an?1?(n?1)4?4n?3
∴数列
?an?的通项公式为an?4n?3
错误!未找到引用源。由错误!未找到引用源。知:Sn(n?1)?4n?n?1??2n22?n所以b?Sn2n2?nnn?c?n?c 所以b16151?1?c,b2?2?c,b3?3?c因为
?bn?为等差数列,所以b1,b2,b3成等差数
16
列,所以
2b2?b1?b312115?? 2?c1?c3?c1所以c??,c?0(舍去)2所以故所求非零常数c??,且bn?2n
所以3a5?8(a5?7d),a5??所以d?0,,所以a1??可知
56d?0576d?05
?an?是首项为正数的递减数列。
12错误!未找到引用源。值:
f(n)?bn的最大
(n?25)bn?1n?N?,f(n)?bn(n?25)bn?1??76?d?(n?1)d?0??an?0?5由?即?76a?0,?n?1??d?nd?0?5??7681??n?,又n?N?
55?n?16,所以S16最大.正解:当n?16时,a162nn??2 (n?25)?2(n?1)n?26n?2511??2536n??26n251n? n?5 f(n)max?
n36点拨:错误!未找到引用源。利用等差数列的“等和
性”求出a2,a3,从而求出a1,d及通项公式; 错误!未找到引用源。先求出bn的表达式,再由
?0,a17?0
所以a1?a2???a16?0?a17?a18??而b15?a15?a16?a17?0,b16?a16?a17?a18?0所以S14?S13???S1,S14?S15,S15?S1669又a15??d?0,a18?d?0,55且a15?a18所以b15?b16,即b15?b16?0,?S16?S14故Sn中S16最大。
总结提高
1.在熟练应用基本公式的同时,还要会用变通的公 式,如在等差数列中,am?bn?是等差数列列出关于c的方程,解出c
错误!未找到引用源。可利用函数思想,求出
?an?(m?n)d
f(n)的最大值。
数学门诊 若数列
2.在五个量a1,d,n,an,Sn中的三个量可求出其余两个量,要求选用公式要恰当,即善于减少运算量,达到快速、准确的目的。
33.已知三个或四个数成等差数列这类问题,要善于设元,
目的仍在于减少运算量,如三个数成等差数列时,除了
?an?是等差数列,数列?bn?满足
,?bn?的前n项和为bn?an?an?1?an?2(n?N?)
Sn,已知3a5?8a12?0,试问n为何值时,Sn取
得最大值?并证明你的结论。 错解:因为3a5a,a?d,a?2d外,还可设a?d,a,a?d;四个数成等差数列时,可设为a?3m,a?m,a+m,a?3m
设
?8a12?0,
4.在求解数列问题时,要注意函数思想,方程思想,消元及整体消元的方法的应用。
课堂演练 1.设
Sn是等差数列?an?的前n项和,若
17
S3S?1,则S6?( A ) 63S12A.
310 B.13 C.18 D.19
解:S33a1?3d1S?6a?
61?15d3?a1?2d且d?0
?S6S?6a1?15d?27dd?310 1212a1?66d902.在等差数列
?an?中a1?2,a2?a3?13,
则
a4?a5?a6等于( B )
A.40 B.42 C.43 D.45 解:a2?a3?2a1?3d?4?3d?13
?d?3,a5?2?4?3?14a
4?a5?a6?3a5?423.等差数列
?an?中,a1?0,S9?S12,则前
10或11项的和最大。 解:?S9?S12,S12?S9?0
?a10?a11?a12?0,?3a11?0,?a
11?0,又a1?0∴
?an?为递减等差数列∴S10?S11为最大。
4.已知等差数列
?an?的前10项和为100,前100项和
为10,则前110项和为-110 解:∵
S10,S20?S10,S30?S20,?,S110?S100,?
成等差数列,公差为D其首项为
S10?100,前10项的和为S100?10
?100?10?10?92?D?10,?D??22又S110?S100?S10?10D ?S110?100?10?10(??22)??1105.某渔业公司今年初用98万元购进一艘渔船用于捕
捞,第一年需要各种费用12万元,从第二年起包括维修费在内每年所需费用比上一年增加4万元,该船每年捕捞总收入50万元,问捕捞几年后总盈利最大,最大是多少?
解:设捕捞n年后的总盈利为万元,则
y?50n?98???n(n?1)??12n?2?4?? ??2n2?40n?98
??2(n?10)2?102所以当n?10时,ymax?102答:捕捞10年后总盈利最大,最大是102万元。 6.设等差数列
?an?的前n项和为Sn,已知
a3?12,S12?0,S13?0
错误!未找到引用源。求出公差d的范围, 错误!未找到引用源。指出S1,S2,?,S12中哪一个值最大,并说明理由。
dan?f(n)nanSn?an?\n?2\
解:错误!未找到引用源。
S12?6(a1?a12)?6(a3?a10)
?6(2a3?7d)?0?24?7d?0?d??247又S13?13(a1?a13)2?132(a3?a11)?13 2(2a3?8d)?0?24?8d?0?d??3从而?247?d??3错误!未找到引用源。
18
?S12?6(a6?a7)?0
S13?13a7?0
?a7?0,a6?0?S6最大。课外练习 一、 选择题 1. 已知
?an?数列是等差数列,a10?10,其前
10
项的和S10?70,则其公差d等于( D )
A.?23B.?13C.13D.2 32. 已知等差数列
?an?的前n项和为Sn,等差数列
的前n项和为Tn,且
Sn3n?39T?N?),则使
annn?5(n?b为整数的所n有n的值的个数有( C )
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个 解:
anb= n2an2b?a1?a2n?1?S2n?1nb1?b2n?1T2n?1 ?3(2n?1)?392n?1?5?6n?362n?4
?3?12n?2要使
anb为整数只需12能被n+2整除, n故n=1,2,4,10,选C 3. 设等差数列
?an?的前n项和为Sn,若
S3?9,S6?36,则a7?a8?a9等于( B )
A.63 B.45 C.36 D.27 解:S3,S6?S3,S9?S6成等差数列
?2(S6?S3)?S3?S9?S6S3?9S6?S3?27?S9?S6?2(S6?S3)?S3?54?9
?45选B4. 已
知
等
差
数
列
?an?中,
a7?a9??16,a4?1,则a12等于( A )
A.15 B.30 C.31 D.64
解:?a7?a9?a4?a12?a
12?15二、填空题 5. 设
Sn为等差数列?an?的前n项和,
S4?14,S10?S7?30,则S9=54
6. 已知等差数列
?an?的前n项和为Sn,若
S12?21,则a2?a5?a8?a11?
. 设F是椭圆x2y277?6?1的右焦点,且椭圆上至少有21个不同点
Pi(i?1,2,?)使P1F,P2F,P3F,?
组成公差为d的等差数列,则d的取值范围为
??1??10,0???????0,1?10?? 解:椭圆的焦点F到椭圆上的点最大、最小距离分别为(7?1)和(7?1),由题意得: 7?1)?(n?1)d?7?1?d?2n?1?n?1?20?d?110,又d?0 ??110?d?0或0?d?110三、解答题
19
(8. 等差数列
?an?的前n项和记为Sn,已知
a10?30,a20?50
错误!未找到引用源。求通项an;错误!未找到引用源。若Sn=242,求n 解:an?a1?(n?1)d
a10?30,a20?50解方程组??a1?9d?30?ad?50 1?19???a1?12?d?2?an?2n?10由Sn(n?1)dn?na1?2,Sn=242 ?12n?n(n?1)2?2?242 解得n?11或n??22(舍去)9. 甲、乙两物体分别从相距70m的两处同时相向运
动,甲第一分钟走2m,以后每分钟比前一分钟多走1m,乙每分钟走5m,错误!未找到引用源。甲、乙开始运动后几分钟相遇?错误!未找到引用源。如果甲乙到对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前一分钟多走1m,乙继续每分钟走5m,那么,开始运动几分钟后第二次相遇?
解:错误!未找到引用源。设n分钟后第一次相遇,依题意有:
2n?n(n?1)2?5n?70 解得n?7,n??20(舍去)故第一次相遇是在开始运动后7分钟。
错误!未找到引用源。设n分钟后第二次相遇,则:2n?n(n?1)2?5n?3?70 解得n?15,n??28(舍去)故第二次相遇是在开始运动后15分钟 10.已知数列
?an?中,
a1?3,前n和
S1n?2(n?1)(an?1)?1 错误!未找到引用源。求证:数列?an?是等差数列
错误!未找到引用源。求数列
?an?的通项公式
错误!未找到引用源。设数列??1??a?的前n项
nan?1?和为Tn,是否存在实数M,使得Tn?M对一切正
整数n都成立?若存在,求M的最小值,若不存在,试说明理由。
解:错误!未找到引用源。∵
S1n?2(n?1)(an?1)?1 ?S1n?1?2(n?2)(an?1?1)?1?an?1?Sn?1?Sn?12?(n?2)(an?1?1)?(n?1)(an?1)?
整理得,nan?1?(n?1)an?1?(n?1)an?2?(n?2)an?1?1?(n?1)an?2?nan?1?(n?2)an?1?(n?1)an?2(n?1)an?1?(n?1)(an?2?an)?2a
n?1?an?2?an∴数列
?an?为等差数列。
错误!未找到引用源。a1?3,nan?1?(n?1)an?1
?a2?2a1?1?5?a2?a1?2即等差数列?an?的公差为2
?an?a1?(n?1)d?3?(n?1)?2?2n?1错误!未找到引用源。
?1a?1(2n?1)(2n?3)
nan?120