资源简介 (共56张PPT)4.2 等差数列4.2.3 等差数列的前 项和第1课时 等差数列的前 项和探究点一 等差数列前项和的基本计算探究点二 等差数列的前项和的性质◆◆◆◆课前预习课中探究备课素材练习册答案核查【导】答案核查【练】【学习目标】1.能推导等差数列的前 项和公式,能说出“倒序相加法”的特点、适用条件及操作步骤.2.能说明等差数列前 项和公式的特征,能灵活运用求和公式解决一些简单问题.知识点一 倒序相加法如果一个数列 中,与首末项等“距离”的两项之和等于首末两项之和,那么求和时可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,这样就得到了一个常数列的和,进而求得数列的前 项和,这一求和方法称为____________.倒序相加法知识点二 等差数列的前 项和公式1.等差数列的前 项和公式已知量 首项、末项与项数 首项、公差 与项数求和公式 _ _______ _ _____________2.两个公式的关系:把代入 ,就可以得到 .知识点三 等差数列的前 项和的性质等差数列的前项和 的常用性质性质1 等差数列中依次项之和,,, 组成公差为 的等差数列性质2 若等差数列的项数为,则 ,, ;若等差数列的项数为 ,则是数列的中间项 ,,性质3 为等差数列 为等差数列性质4 若,都为等差数列,,分别为它们的前 项和,则续表【诊断分析】判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)已知等差数列的公差为,则当时,等差数列 的前项的和 .( )√(2)等差数列的前项和公式是关于正整数 的二次函数.( )×(3)等差数列的前 项和公式的常数项为0.( )√(4)设等差数列的前项和为,则与 不可能相等.( )×探究点一 等差数列前 项和的基本计算例1 设等差数列的公差为,前项和为 .(1)已知,,求 ;解:由解得所以 .(2)已知,,,求及 ;解:由 ,整理得,解得或 (舍去),所以.例1 设等差数列的公差为,前项和为 .(3)已知, ,,,求 .解:由 ,,可得 ,即 .又因为,所以 .例1 设等差数列的公差为,前项和为 .变式 设等差数列的前项和是,若,则( )A.5 B.45 C.15 D.90[解析] 设等差数列的公差为 ,因为,所以,又,所以 .故选B.√[素养小结]解决等差数列前项和计算问题的思想方法1.方程思想:等差数列的通项公式和前项和公式中有五个量,,,和,这五个量可以“知三求二”.一般是利用公式列出基本量和的方程组,解出和,便可解决问题.2.整体思想:当所给条件只有一个时,可将已知和所求都用,表示,寻求两者间的联系,整体代换即可求解.3.利用性质:运用等差数列性质可以化繁为简、优化解题过程.等差数列的常用性质:若,则,常与前项和公式结合使用.探究点二 等差数列的前 项和的性质例2(1)已知一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项之和与奇数项之和的比为,求公差 .解:设该等差数列的前12项中偶数项之和为,奇数项之和为 ,则解得由,得 .(2)设是等差数列的前项和,若,求 .解:方法一:设等差数列的公差为, 等差数列的前 项和为,,,整理得 ,.方法二:数列为等差数列,则,, 也成等差数列.,,则数列,,是以为首项, 为公差的等差数列,,,得,故 .(3)已知,均为等差数列,其前项和分别为, ,且,求 .解: .(4)已知等差数列和的前项和分别为, ,若,求 .解:设等差数列的公差为 ,则,又, ,等差数列和的前项和分别为,,且 ,,.变式(1)[2025·江苏南京一中高二调研]已知等差数列和的前项和分别为和,若,则 的值为( )A. B. C. D.[解析] 由,令,则 ,所以, ,所以,故选B.√(2)[2025·山东临沂一中高二月考]一个等差数列共有 项,奇数项的和与偶数项的和分别为24和30,且末项比首项大 ,则该数列的项数是( )A.4 B.8 C.12 D.20[解析] 设等差数列的公差为 ,根据等差数列的性质得,,可得 ,故该数列的项数为 .故选B.√[素养小结]1.涉及一个有限的等差数列的奇数项和与偶数项和之比的问题,宜用等差数列前项和的性质求解.2.涉及两个等差数列有限项和之比的问题,通常是将其转化为两个等差数列前项和之比来处理.3.涉及等差数列中与为等差数列的前项和有关的问题,可利用是等差数列解决.1.等差数列的前 项和公式的推导方法(1)倒序相加法.(2)对于公差为的等差数列 ,.2.等差数列前 项和公式的图形理解我们可以根据梯形面积公式的两种推导方法“补形”与“分割”来理解等差数列的两个前 项和公式,如图所示.3.等差数列前 项和公式的选用分析和 两个公式可得,选用它们的共同点是需要知道和,不同点是选用公式 时还需要知道,选用公式时还需要知道 ,解题时需根据已知条件决定选用哪个公式.当已知首项、末项和项数时,用公式①较为简便;当已知首项、公差和项数时,用公式②较为简便.在运用公式 时,注意结合等差数列的性质.特别地,等差数列的前项和公式除 外,还可以是.例 德国数学家高斯是近代数学奠基者之一,有“数学王子”之称,在历史上有很大的影响.他幼年时就表现出超人的数学能力,他在进行的求和运算时,就提出了倒序相加法的原理,该原理基于所给数据前后对应项的和呈现一定的规律生成,因此,此方法也称之为高斯算法.已知数列满足 ,则( )A.96 B.97 C.98 D.99√倒序相加法在求值中的应用[解析] 令 ,则,两式相加得, ,故选C.练习册1.[2025·广东广州越秀区高二期末]已知等差数列 的前9项和为99,,则公差 ( )A.2 B.3 C.9 D.12[解析] 等差数列的前9项和为99,,则 ,所以 .故选A.√2.已知数列的前项和为,满足,则 ( )A. B. C. D.[解析] 当时,;当 时, .又当时也满足,故 .故选D.√3.已知等差数列的前项和为,, ,则的值为( )A.21 B.1 C. D.0[解析] 设等差数列的公差为, ,,解得 ,.故选D.√4.[2025·湖南长沙一中高二月考]若数列 满足,且,则的前15项和( )A.135 B.105 C.90 D.75[解析] 因为,所以数列 为等差数列,所以 .故选B.√5.[2025·江苏苏州中学高二质检]在中国古代数学名题中有一道“八子分绵”的题:“九百九十六斤绵,赠分八子作盘缠,次第每人多十七,要将第八数来言.”其题意是把996斤绵分给八个儿子作盘缠,按照年龄从大到小的顺序,从第二个儿子开始,每人分到的绵比前一人多17斤,则第八个儿子分到的绵是( )A.65斤 B.82斤 C.167斤 D.184斤√[解析] 设八个儿子按年龄从大到小的顺序依次分绵斤,斤,斤, ,斤,则数列 是公差为17的等差数列,设其前项和为 ,因为绵的总重量为996斤,所以,解得 ,则第八个儿子分到的绵是 (斤).故选D.6.(多选题)记等差数列的前项和为,若 ,,则( )A. B. C. D.√√√[解析] 设等差数列的公差为,由解得故A正确;,故B错误;,当且仅当时取等号,,故C正确;, ,,故D正确.故选 .7.已知数列的前项和,则 ____.15[解析] 因为 ,所以 .8.等差数列的前项和为,若 ,则 的值为_____.810[解析] 因为 是等差数列,所以,故 ,所以 .9.(13分)已知等差数列的前项和为,, .(1)求, ;解:设等差数列的公差为 ,由, ,得解得所以, .(2)求使成立的 的最小值.解:由(1)知,, ,由,得 ,即,解得或,而,所以 .9.(13分)已知等差数列的前项和为,, .10.(13分)[2025·福建福州一中高二月考] 已知数列的前 项和 .(1)当时,求证:该数列 是等差数列;证明:当时,,令 ,得,当时, ,所以.又 ,所以 ,所以 ,可得数列是公差为 的等差数列.(2)若数列是等差数列,求 的值.解: ,令,得 ,当时, ,所以 ,所以 ,若数列是等差数列,则,所以 .11.[2025·山东济宁一中高二质检]已知等差数列的前 项和为,该数列共有项,若 ,,,则项数 为( )A.10 B.15 C.20 D.25√[解析] ,, ,,,,解得 ,,解得 .故选B.12.(多选题)[2025·湖北武汉一中高二质检] 已知等差数列的前项和为,公差为,若 ,则( )A. B. C. D.[解析] 因为,,所以 ,,故等差数列 的首项为负,公差为正,所以,,故A正确,B错误;由 ,可知 ,所以,故C错误;因为 ,所以,故D正确.故选 .√√13.已知等差数列,的前项和分别为,,若 ,则 __.[解析] 等差数列,的前项和分别为,,且 ,所以 .14.[2025·江苏常州一中高二质检]若等差数列的首项 ,公差,记,则_ ___________________________.[解析] 因为,,所以 ,可得等差数列的前项和 ,令,解得,且,当 时,;当 时, .综上所述, .15.已知等差数列和的前项和分别为,,且 ,则 ( )A. B. C. D.[解析] 设等差数列的公差为,等差数列的公差为 ,则,,√故 ,又,所以不妨令 且解得且故 ,故选A.16.(15分)已知数列的前项和为,且 .(1)求,, 的值;解:, ,,,,, .(2)求证: .证明:当 时,,当为奇数时, ,;当为偶数时, ,.,.快速核答案(导学案)课前预习 知识点一 倒序相加法知识点二 1. 【诊断分析】 (1)√ (2)× (3)√ (4)×课中探究 例1 (1)(2),(3)>变式 B 例2 (1)(2)(3)(4)变式 (1)B (2)B快速核答案(练习册)1.A 2.D 3.D 4.B 5.D 6.ACD 7.15 8.8109.(1),(2)10.(1)略(2)11.B 12.AD 13. 14.15.A16.(1),,(2)略4.2.3 等差数列的前n项和第1课时 等差数列的前n项和【课前预习】知识点一倒序相加法知识点二 na1+d诊断分析(1)√ (2)× (3)√ (4)×【课中探究】探究点一例1 解:(1)由解得所以S10=10×20+×(-2)=200-90=110.(2)由Sn=n·+·=-15,整理得n2-7n-60=0,解得n=12或n=-5(舍去),所以a12=+(12-1)×=-4.(3)由a1+a2+a3+a4=40,an-3+an-2+an-1+an=80(n>4),可得4(a1+an)=40+80,即a1+an=30.又因为Sn==210,所以n==14.变式 B [解析] 设等差数列{an}的公差为d,因为a1+a5+a9=a1+(a1+4d)+(a1+8d)=3(a1+4d)=3a5=15,所以a5=5,又a1+a9=2a5,所以S9==9a5=45.故选B.探究点二例2 解:(1)设该等差数列的前12项中偶数项之和为S偶,奇数项之和为S奇,则解得由S偶-S奇=6d,得d=5.(2)方法一:设等差数列{an}的公差为d,∵等差数列{an}的前n项和为Sn,=4,∴=4,整理得d=2a1,∴===.方法二:数列{an}为等差数列,则S3,S6-S3,S9-S6也成等差数列.∵=4,∴=3,则数列S3,S6-S3,S9-S6是以S3为首项,2S3为公差的等差数列,∴S9-S6=5S3,S6=4S3,得S9=9S3,故=.(3)=====.(4)设等差数列{an}的公差为d,则a3+a7+a8=a1+2d+a1+6d+a1+7d=3a1+15d=3a6,又b2+b10=2b6,∴==·,∵等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且=,∴====,∴=·=×=.变式 (1)B (2)B [解析] (1)由=,令Sn=An(5n-2),则Tn=An(3n+1),所以a11=S11-S10=103A,b20=T20-T19=118A,所以==,故选B.(2)设等差数列的公差为d,根据等差数列的性质得nd=30-24=6,a2n-a1=(2n-1)d=10.5,可得n=4,故该数列的项数为2n=8.故选B.4.2.3 等差数列的前n项和第1课时 等差数列的前n项和1.[2025·广东广州越秀区高二期末] 已知等差数列{an}的前9项和为99,a1=3,则公差d=( ) A.2 B.3C.9 D.122.已知数列{an}的前n项和为Sn,满足Sn=n2-4n,则an= ( )A.n-4 B.-2n-1C.3n-6 D.2n-53.已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=-3,2a4+3a7=9,则S7的值为 ( )A.21 B.1C.-42 D.04.[2025·湖南长沙一中高二月考] 若数列{an}满足2an+1=an+an+2,且a3+a13=14,则{an}的前15项和S15= ( )A.135 B.105C.90 D.755.[2025·江苏苏州中学高二质检] 在中国古代数学名题中有一道“八子分绵”的题:“九百九十六斤绵,赠分八子作盘缠,次第每人多十七,要将第八数来言.”其题意是把996斤绵分给八个儿子作盘缠,按照年龄从大到小的顺序,从第二个儿子开始,每人分到的绵比前一人多17斤,则第八个儿子分到的绵是 ( )A.65斤 B.82斤C.167斤 D.184斤6.(多选题)记等差数列{an}的前n项和为Sn,若S9=27,a2+a10=10,则 ( )A.a1=-5 B.S6=2C.Sn≥S3 D.S7=a77.已知数列{an}的前n项和Sn=n2-2n,则a3+a4+a5= . 8.等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a4+a5+a6+a7=450,则S9的值为 . 9.(13分)已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a3=S5,a4+2a5=10.(1)求an,Sn;(2)求使Sn>an成立的n的最小值.10.(13分)[2025·福建福州一中高二月考] 已知数列{an}的前n项和Sn=25n-2n2+r.(1)当r=0时,求证:该数列{an}是等差数列;(2)若数列{an}是等差数列,求r的值.11.[2025·山东济宁一中高二质检] 已知等差数列{an}的前n项和为Sn(n∈N*),该数列共有m项(m≥5,m∈N*,n≤m),若S4=22,Sm=330,Sm-4=176,则项数m为 ( )A.10 B.15C.20 D.2512.(多选题)[2025·湖北武汉一中高二质检] 已知等差数列{an}的前n项和为Sn,公差为d,若S10A.d>0 B.a1>0C.S20<0 D.S21>013.已知等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若=,则= . 14.[2025·江苏常州一中高二质检] 若等差数列{an}的首项a1=13,公差d=-4,记Tn=|a1|+|a2|+…+|an|,则Tn= . 15.已知等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且=,则= ( )A. B. C. D.16.(15分)已知数列{an}的前n项和为Sn,且Sn=n2+(-1)n.(1)求a1,a2,a3的值;(2)求证:a1+a3+a5+…+a2n+1第1课时 等差数列的前n项和1.A [解析] 等差数列{an}的前9项和为99,a1=3,则9×3+36d=99,所以d=2.故选A.2.D [解析] 当n=1时,a1=12-4=-3;当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2-4n-[(n-1)2-4(n-1)]=2n-5.又当n=1时也满足an=2n-5,故an=2n-5(n∈N*).故选D.3.D [解析] 设等差数列{an}的公差为d,∵2a4+3a7=9,∴2(-3+3d)+3(-3+6d)=9,解得d=1,∴S7=7×(-3)+=0.故选D.4.B [解析] 因为2an+1=an+an+2,所以数列{an}为等差数列,所以S15====105.故选B.5.D [解析] 设八个儿子按年龄从大到小的顺序依次分绵a1斤,a2斤,a3斤,…,a8斤,则数列{an}(n∈N*,n≤8)是公差为17的等差数列,设其前n项和为Sn,因为绵的总重量为996斤,所以S8=8a1+×17=996,解得a1=65,则第八个儿子分到的绵是a8=65+7×17=184(斤).故选D.6.ACD [解析] 设等差数列{an}的公差为d,由解得故A正确;S6=6a1+d=0,故B错误;Sn=-5n+×2=n2-6n=(n-3)2-9≥-9,当且仅当n=3时取等号,∴Sn≥S3,故C正确;S7=-5×7+×2=7,a7=-5+6×2=7,∴S7=a7,故D正确.故选ACD.7.15 [解析] 因为Sn=n2-2n,所以a3+a4+a5=S5-S2=25-2×5-(4-2×2)=15.8.810 [解析] 因为{an}是等差数列,所以a3+a4+a5+a6+a7=5a5=450,故a5=90,所以S9===9a5=810.9.解:(1)设等差数列{an}的公差为d,由a3=S5,a4+2a5=10,得解得所以an=a1+(n-1)d=2n-6,Sn==n2-5n.(2)由(1)知,an=2n-6,Sn=n2-5n,由Sn>an,得n2-5n>2n-6,即n2-7n+6>0,解得n<1或n>6,而n∈N*,所以nmin=7.10.解:(1)证明:当r=0时,Sn=25n-2n2,令n=1,得a1=S1=25-2=23,当n≥2时,Sn-1=25(n-1)-2(n-1)2,所以an=Sn-Sn-1=25n-2n2-25(n-1)+2(n-1)2=27-4n.又a1=27-4=23,所以an=27-4n(n∈N*),所以an-an-1=(27-4n)-27+4(n-1)=-4(n≥2),可得数列{an}是公差为-4的等差数列.(2)Sn=25n-2n2+r,令n=1,得a1=S1=25-2+r=23+r,当n≥2时,Sn-1=25(n-1)-2(n-1)2+r,所以an=Sn-Sn-1=25n-2n2-25(n-1)+2(n-1)2=27-4n(n≥2),所以an-an-1=(27-4n)-27+4(n-1)=-4(n≥2),若数列{an}是等差数列,则a1=27-4=23=23+r,所以r=0.11.B [解析] ∵m≥5,Sm=330,Sm-4=176,∴am-3+am-2+am-1+am=Sm-Sm-4=154,又S4=a1+a2+a3+a4=22,∴a1+a2+a3+a4+am-3+am-2+am-1+am=4(a1+am)=176,解得a1+am=44,∴Sm==22m=330,解得m=15.故选B.12.AD [解析] 因为S100,故等差数列{an}的首项为负,公差为正,所以d>0,a1<0,故A正确,B错误;由S90,所以S20=10(a1+a20)=10(a10+a11)>0,故C错误;因为a11>0,所以S21=21a11>0,故D正确.故选AD.13. [解析] 等差数列{an},{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,且=,所以======.14.n∈N*[解析] 因为a1=13,d=-4,所以an=13-4(n-1)=17-4n,可得等差数列{an}的前n项和Sn==15n-2n2,令an=17-4n>0,解得n<,且n∈N*,当n≤4时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=Sn=15n-2n2;当n≥5时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=(a1+a2+a3+a4)-(a5+a6+…+an)=S4-(Sn-S4)=2S4-Sn=56+2n2-15n.综上所述,Tn=n∈N*.15.A [解析] 设等差数列{an}的公差为d1,等差数列{bn}的公差为d2,则Sn=na1+d1,Tn=nb1+d2,故===,又=,所以不妨令且解得且故===,故选A.16.解:(1)∵Sn=n2+(-1)n,∴a1=S1=12+(-1)=0,a2=S2-S1=22+(-1)2-0=5,a3=S3-S2=32+(-1)3-5=3,∴a1=0,a2=5,a3=3.(2)证明:当n≥2时,an=Sn-Sn-1=n2+(-1)n-[(n-1)2+(-1)n-1]=2n-1+2(-1)n,当n(n≥3)为奇数时,an=2n-3,∴a1+a3+a5+…+a2n+1=0+3+7+…+2(2n+1)-3==2n2+n;当n(n≥2)为偶数时,an=2n+1,∴a2+a4+a6+…+a2n=5+9+…+(2×2n+1)==2n2+3n.∵2n2+3n-(2n2+n)=2n>0,∴a1+a3+a5+…+a2n+1第1课时 等差数列的前n项和【学习目标】 1.能推导等差数列的前n项和公式,能说出“倒序相加法”的特点、适用条件及操作步骤. 2.能说明等差数列前n项和公式的特征,能灵活运用求和公式解决一些简单问题.◆ 知识点一 倒序相加法如果一个数列{an}中,与首末项等“距离”的两项之和等于首末两项之和,那么求和时可采用把正着写与倒着写的两个和式相加,这样就得到了一个常数列的和,进而求得数列{an}的前n项和,这一求和方法称为 . ◆ 知识点二 等差数列的前n项和公式1.等差数列{an}的前n项和公式已知量 首项、末项与项数 首项、公差d与项数求和公式 Sn= Sn= 2.两个公式的关系:把an=a1+(n-1)d代入Sn=,就可以得到Sn=na1+d.◆ 知识点三 等差数列的前n项和的性质等差数列{an}的前n项和Sn的常用性质性质1 等差数列中依次k项之和Sk,-Sk,-, …组成公差为k2d的等差数列性质2 若等差数列的项数为2n(n∈N*),则S2n=n(an+an+1),S偶-S奇=nd,=; 若等差数列的项数为2n-1(n∈N*),则S2n-1=(2n-1)·an(an是数列的中间项),S奇-S偶=an,=性质3 {an}为等差数列 为等差数列性质4 若{an},{bn}都为等差数列,Sn,Tn分别为它们的前n项和,则=(m∈N*)【诊断分析】 判断正误.(请在括号中打“√”或“×”)(1)已知等差数列{an}的公差为d,则当n≥2时,等差数列{an}的前n-1项的和Sn-1=(n-1)a1+d. ( )(2)等差数列{an}的前n项和公式是关于正整数n的二次函数. ( )(3)等差数列{an}的前n项和公式的常数项为0. ( )(4)设等差数列{an}的前n项和为Sn,则Sn与an不可能相等. ( )◆ 探究点一 等差数列前n项和的基本计算例1 设等差数列{an}的公差为d,前n项和为Sn.(1)已知a3=16,S20=20,求S10;(2)已知a1=,d=-,Sn=-15,求n及a12;(3)已知a1+a2+a3+a4=40,n>4,an-3+an-2+an-1+an=80,Sn=210,求n. 变式 设等差数列{an}的前n项和是Sn,若a1+a5+a9=15,则S9= ( )A.5 B.45 C.15 D.90[素养小结]解决等差数列前n项和计算问题的思想方法1.方程思想:等差数列的通项公式和前n项和公式中有五个量a1,d,n,an和Sn,这五个量可以“知三求二”.一般是利用公式列出基本量a1和d的方程组,解出a1和d,便可解决问题.2.整体思想:当所给条件只有一个时,可将已知和所求都用a1,d表示,寻求两者间的联系,整体代换即可求解.3.利用性质:运用等差数列性质可以化繁为简、优化解题过程.等差数列的常用性质:若m+n=p+q(m,n,p,q∈N*),则am+an=ap+aq,常与前n项和公式Sn=结合使用.◆ 探究点二 等差数列的前n项和的性质例2 (1)已知一个等差数列的前12项和为354,前12项中偶数项之和与奇数项之和的比为32∶27,求公差d.(2)设Sn是等差数列{an}的前n项和,若=4,求.(3)已知{an},{bn}均为等差数列,其前n项和分别为Sn,Tn,且=,求.(4) 已知等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn,Tn,若=,求.变式 (1)[2025·江苏南京一中高二调研] 已知等差数列{an}和{bn}的前n项和分别为Sn和Tn,若=,则的值为 ( )A. B.C. D.(2)[2025·山东临沂一中高二月考] 一个等差数列共有2n项,奇数项的和与偶数项的和分别为24和30,且末项比首项大10.5,则该数列的项数是 ( )A.4 B.8C.12 D.20[素养小结]1.涉及一个有限的等差数列的奇数项和与偶数项和之比的问题,宜用等差数列前n项和的性质求解.2.涉及两个等差数列有限项和之比的问题,通常是将其转化为两个等差数列前n项和之比来处理.3.涉及等差数列中与(Sn为等差数列的前n项和)有关的问题,可利用是等差数列解决. 展开更多...... 收起↑ 资源列表 4.2.3 第1课时 等差数列的前n项和.pptx 4.2.3 第1课时 等差数列的前n项和 【正文】练习册.docx 4.2.3 第1课时 等差数列的前n项和 【答案】导学案.docx 4.2.3 第1课时 等差数列的前n项和 【正文】导学案.docx 4.2.3 第1课时 等差数列的前n项和 【答案】练习册.docx