高中数学人教A版必修5《23等差数列的前n项和》课件.ppt

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1、 泰姬陵坐落于印度古都阿格，是十七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杰罕为纪念其爱世纪莫卧儿帝国皇帝沙杰罕为纪念其爱妃所建，她宏伟壮观，纯白大理石砌建妃所建，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，图界七大奇迹之一。陵寝以宝石镶饰，图案之细致令人叫绝。案之细致令人叫绝。 传说陵寝中有一个三角形图案，以相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，共有同大小的圆宝石镶饰而成，共有100100层层（见左图），奢靡之程度，可见一斑。（见左图），奢靡之程度，可见一斑。你知道这个图案一共花

2、了多少宝石吗？你知道这个图案一共花了多少宝石吗？1.等差数列的定义：等差数列的定义： 1(2)nnnaaad n 是是等等差差数数列列2.通项公式：通项公式：1(1) .naand3.重要性质重要性质:() .nmaanm d.mnpqmnpqaaaa 复习复习 高斯出生于一个工匠高斯出生于一个工匠家庭，幼时家境贫困，但聪家庭，幼时家境贫困，但聪敏异常。上小学四年级时，敏异常。上小学四年级时，一次老师布置了一道数学习一次老师布置了一道数学习题：题：“把从把从1 1到到100100的自然数的自然数加起来，和是多少？加起来，和是多少？”年仅年仅1010岁的小高斯略一思索就得岁的小高斯略一思索就得到

3、答案到答案50505050，这使老师非常，这使老师非常吃惊。那么高斯是采用了什吃惊。那么高斯是采用了什么方法来巧妙地计算出来的么方法来巧妙地计算出来的呢？呢？ 高斯（高斯（1777-18551777-1855），）， 德德国数学家、物理学家和天文学国数学家、物理学家和天文学家。他和牛顿、阿基米德，被家。他和牛顿、阿基米德，被誉为有史以来的三大数学家。誉为有史以来的三大数学家。有有“数学王子数学王子”之称。之称。 高斯高斯“神速求和神速求和”的故事的故事: : 情景情景1首项与末项的和：首项与末项的和： 1100101，第第2项与倒数第项与倒数第2项的和：项的和： 299 =101， 第第3项与

4、倒数第项与倒数第3项的和：项的和： 398 101， 第第50项与倒数第项与倒数第50项的和：项的和：5051101，于是所求的和是：于是所求的和是：1001015050.2求求 S=1+2+3+100=？你知道高斯是怎么计算的吗？高斯算法：高斯算法：高斯算法用到了等差数列的什么性质？高斯算法用到了等差数列的什么性质？.mnpqmnpqaaaa 如图，是一堆钢管，自上而下每层钢管数为如图，是一堆钢管，自上而下每层钢管数为4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9、1010，求钢管总数。，求钢管总数。即求即求：S=4+5+6+7+8+9+10.高斯算法：高斯算法：S=（4+10) +（5+9

5、）+（6+8）+7 = 143+7=49.还有其它算法吗？ 情景情景2S=10+9+8+7+6+5+4.S=4+5+6+7+8+9+10.相加得相加得：(4 10) 749.2S倒序相加法2(4 10) (5 9) (6 8) (7 7) (8 6) (9 5) (10 4)S (4 10) 7.怎样求一般等差数列的前怎样求一般等差数列的前n项和呢？项和呢？ 12,.nnnnanSSaaa 设设等等差差数数列列的的前前 项项和和为为即即12.nnSaaa11.nnnSaaa12112()()()nnnnSaaaaaa1().nn aa1211nnnaaaaaa1().2nnn aaS 新课新课

6、等差数列的前n项和公式1(1)naand2)1nnaanS （dnnnaSn2)11 （公式1公式2dnnnaSn2)11 （思考： na1, , ,nna a n d S2)1nnaanS （1anan公式记忆公式记忆1)2nnn aaS（11)2nn nSnad（ 类比梯形面积公式记忆等差数列前等差数列前n n项和公式的函数特征：项和公式的函数特征：21111222nddSnan ndnan12,22nSAnddABaABnB设则是常数2200,.nnAdSnSAnBnyAxBx当即时是关于 的二次函数式,即的图象是抛物线上的一群孤立的点特征：特征： 2( ,)nnnanSAnBn ABa

7、数列的前 项和为常数 ，则数列是不是一定是等差数列？思考：思考： 22( ,)nnaASAnBn A B是公差为的等差数列为常数结论：结论：2nnanSpnqnr问:如果一个数列的前 项和，（其中p,q,r为常数，且p0）,那么这个数列一定是等差数列吗？2nnanSpnqnr结论:如果一个数列的前 项和，（其中p,q,r为常数，且p0）,那么这个数列是等差数列当且仅当r=0例例1、计算：、计算：(1)123(2)1 35(21)(3)2462(4)1 23456(21)2 .nnnnn ；(4)1 3 5(21) (2 4 62 ).nn 解：原式(1 2) (3 4) (5 6)(21) 2

8、 .nn又解：原式(1)2n n 2n(1)n n11)21)2nnnn aaSn nSnad（ 举例举例例例2、10, 6, 2,2,54 等差数列前多少项的和是 ？ 1212,10,6( 10)4,54.( -1)-10454262709,3-10 -6 -2 2954nnnanSadSn nnnnnn 设设该该等等差差数数列列为为其其前前 项项和和是是则则根根据据等等差差数数列列前前项项和和公公式式，得得 整整理理得得 解解得得 （ （舍舍去去）因因此此，等等差差数数列列， ， ， ， 前前 项项的的和和是是注：本题体现了方程的思想注：本题体现了方程的思想.解：解：11)21)2nnnn

9、 aaSn nSnad（ 123891012,75,.naaaaaaaS10数列为等差数列，若求 例3、12389101275aaaaaa，由解：111418253.adaadd，10110 910145.2Sad又解：1101011010()5()2aaSaa12389101275aaaaaa，由110293887.aaaaaa1101103()87()29.aaaa即5 29145. 1102938aaaaaa，整体运算整体运算的思想的思想! !11)21)2nnnn aaSn nSnad（例例4、 2512151636,.naaaaaS 在在等等差差数数列列中中，已已知知求求解：1161

10、611616()8()2aaSaa2512152155121163618aaaaaaaaaa8 18144. 11)21)2nnnn aaSn nSnad（*5|7 ,100.Mm mn nNm例 、求集合且的元素，并求些元素的和1、一个等差数列前、一个等差数列前4项的和是项的和是24，前，前5项的和项的和与前与前2项的和的差是项的和的差是27，求这个等差数列的通，求这个等差数列的通项公式。项公式。415211124462427(510 )(2)27332(1)21.2nSadSSadadaannd ，解解： 巩固巩固练习练习11)21)2nnnn aaSn nSnad（ 61120,.naa

11、S 2 2、 已已 知知 等等 差差 数数 列列中中 ，求求解解:61116202aaaa11111611()11220.2aaSa 11)21)2nnnn aaSn nSnad（四、随堂练习四、随堂练习1、根据下列各题中的条件，求相应的等差数列、根据下列各题中的条件，求相应的等差数列an的的sn(1)a=5,an=95,n=10(2)a1=100,d=2,n=50(3)a1=14.5,d=0.7,an=325002)955(1010s25502) 150(501005050s5 .6042)325 .14(26267 . 0) 1(5 .1432) 1(1nnsnndnaa所以得先由2、(1

12、)求正整数列中前求正整数列中前n个数的和；个数的和； (2)求正整数列中前求正整数列中前n个偶数的和个偶数的和。3、等差数列、等差数列5,4,3,2,1,前多少项的和是前多少项的和是30？2) 1( nnsn) 1(2)22(nnnnsn前前15项项1、用倒序相加法推导等差数列前、用倒序相加法推导等差数列前n项和公式项和公式;1n1( ) ()2(1)S2nnn aaSn nnad 2 2、求求和和公公式式 小结小结3、应用公式求和、应用公式求和.“知三求二知三求二”，方程的思想，方程的思想.已知首项、已知首项、末项末项用公式用公式； 已知首项、已知首项、公差公差用公式用公式.应用求和公式时一

13、定弄清项数应用求和公式时一定弄清项数n.当已知条件不足以求出当已知条件不足以求出a1和和d时，要认真观察，时，要认真观察，灵活应用等差数列的性质，看能否用整体思想求灵活应用等差数列的性质，看能否用整体思想求a1+an的值的值. nn4a nanS、已知数列前 项和 ，求通项公式 的方法；nnna对于一般数列前 项和S 与 间的关系：1nnn-1n1an1.S，；SS ，作作 业业P46 习题2.3 第2题 作业作业2.3 2.3 等差数列的前等差数列的前n项和项和性质及其应用（上）性质及其应用（上）一、复习引入一、复习引入:重重要要结结论论 为等差数列na) 1 (;的一次函数是关于nan 为

14、等差数列na)2(的的二二次次函函数数是是关关于于nSn.,且且无无常常数数项项.2) 1(2)(11dnnnaaanSnn1.若一个等差数列前若一个等差数列前3项和为项和为34，最，最后三项和为后三项和为146，且所有项的和为，且所有项的和为390，则这个数列共有，则这个数列共有_项。项。2.已知两个等差数列已知两个等差数列an,bn，它们的前它们的前n项和分别是项和分别是Sn,Tn，若，若.,133299bannTSnn求热身练习热身练习比值问题比值问题整体思想整体思想1n21n2nnTSba 则则方法一：方法一：方程思想方程思想10S ，2010SS，3020SS方法二：方法二：成等差数

15、列成等差数列等差数列前等差数列前n项和性质：项和性质：(等差数列等分若干段后等差数列等分若干段后,各段和依序成等差数列各段和依序成等差数列) 12n11221223212233: , ,a,kkkkkkkb bbaaabaaabaaabkd1.已知是公差为d的等差数列，若，则成等差数列公差为: 2nnannAB数列是公差为d的等差数列，则SnSA nBnnSn是等差数列，公差为A.dkbbb2321,成等差数列，公差为则等差数列前项和的最值问题：等差数列前项和的最值问题： 考一本第考一本第13课时知识点课时知识点2： 47137 ,0aaa且练习1、已知一个等差数列中满足 .nnnSannS是

16、数列的前 项和，求 为何值时取最大值9.n解：方法一471437033aada11437(1)()0334naanan 111433()0 .334naanan，练习练习nnSa是数列的前解：方法二471437033aada 11(1)4()233 nn nSnaa21123 5,3 33 3a na n 对称轴 且更接近9，所以n=9.358,94n 47137,0aaa且练习1、已知一个等差数列中满足 nnnS项和，求 为何值时取最大值 n248n1aa0,0n.SSS变式 ：等差数列中，求使得成立的最大自然数 n389n2aaa0,0.SnS变式 ：等差数列中，为何值时 最小？性质以及应

17、用（下）性质以及应用（下）等差数列等差数列 奇、偶项和问题奇、偶项和问题1、已知一个等差数列前12项的和是354，前 12项中偶数项与奇数项之比为32：27，求公差分析：方法一：直接套用公式； 方法二：利用奇数项与偶数项的关系解：方法一： 12112 1112354,26 55.62322,6 527622addadad 练习练习1、已知一个等差数列前12项的和是354，前 12项中偶数项与奇数项之比为32：27，求公差解：方法二： 354,162,32,192,27SSSSSS奇偶奇奇偶偶3065.SSdd偶奇2、已知一个等差数列中d=05， 100145,S13599 .aaaa求的 值分

18、析：还是利用奇数项和偶数项之间 的关系，相差一个公差d.解：设13599,aaaax24610050 ,aaaaxd则225145,60.xx1(1)1111 22 3(1)n nn nn例 1： 求 数 列的 前 n项 和S13,2nnaadS12n变式：等差数列中，111为前n项和，求SSS求数列前求数列前n项和方法之一：项和方法之一：裂项相消法裂项相消法设设an是公差为是公差为d的等差数列，则有的等差数列，则有特别地，以下等式都是特别地，以下等式都是式的具体应用：式的具体应用：121121231111nnn-na aaaaa aaa aa(裂项相消法裂项相消法)11nn 11111111

19、n nnn+nn+ 121111212121212121112121nnnnnnnn；1111122112n nnnn n nnn；求和公式：求和公式：所给数列的通项是关于所给数列的通项是关于n的多项式，此时求和可的多项式，此时求和可采用公式法求和，常用的公式有：采用公式法求和，常用的公式有：121211nnnknk121612122212nnnnknk223331314121nnnknk求数列前求数列前n项和方法之二：项和方法之二：公式公式 ,0nnmm naam ana性质证明：等差数列中若求证 ,()nnmm naSm SnSmn 证明：等差数列中若求证性质单利单利：银行利息按单利计算（

20、利息没有利息利息没有利息）本利和=本金（1+利率存期）例如：存入10000元，利率为0.72%存期年初本金年末本利和（元）结果第一年1000010000（1+0.7251） 10072第二年1000010000（1+0.7252） 10144第三年1000010000（1+0.7253） 10216第四年1000010000（1+0.7254） 10288特点：每一项与前一项的差是同一个常数复利：复利：银行利息按复利计算（利滚利利滚利）本金和=本金（1+利率）存期存期年初本金年末本利和（元）第一年1000010000（1+1.98%）1第二年100001.019810000（1+1.98%）2第三年100001.0198210000（1+1.98%）3第四年100001.0198310000（1+1.98%）4例如：存入10000元，利率为1.98%特点：后一顶与前一项的比是同一个常数