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课件网) 第一课时 等差数列的前n项和公式 1.了解等差数列前n项和公式的推导过程(逻辑推理、数学运算). 2.熟练掌握等差数列的五个量a1,d,n, an,Sn的关系,能够由其中三个求另外两个(数学运算). 3.了解等差数列前n项和公式与二次函数的关系(逻辑推理). 课标要求 我们知道,梯形的面积公式为S= (a+b)h,那么你知道怎么推导这个公式吗?这里有一个很“有趣”的方法,如下面的示意图: 将梯形“倒置”,恰好拼接为一个平行四边形,平行四边形的面积为(a+b)h,可得到梯形的面积为S= (a+b)h,你看懂了吗? 情境导入 知识点一 等差数列的前n项和公式 01 知识点二 利用等差数列前n项和公式求基本量 02 知识点三 利用等差数列前n项和公式判断等差数列 03 课时作业 04 目录 知识点一 等差数列的前n项和公式 01 PART 问题1 (1)据说,200多年前,高斯的算术老师提出了一个问题:1+2 +3+4+…+100=?当其他同学忙于把100个数逐项相加时,10岁的高斯 却用下面的方法迅速算出了正确答案:(1+100)+(2+99)+…+ (50+51)=101×50=5 050.你能说说高斯在求和过程中利用了数列的什 么性质吗? 提示:对于上述数列,设an=n,那么高斯的计算方法可以表示为(a1+ a100)+(a2+a99)+…+(a50+a51)=101×50=5 050,可以发现,高 斯在计算中利用了a1+a100=a2+a99=…=a50+a51,这就是上一节学过 的性质的应用,它使不同数的求和问题转化为相同数(即101)的求和, 从而简化了运算. (2)将上述方法推广到一般,你能求解Sn=1+2+3+…+n吗? 提示:当n是偶数时,有a1+an=a2+an-1=…= + ,∴Sn=1+2 +3+…+n=(1+n)+[2+(n-1)]+…+[ +( +1)]= = . 当n为奇数时,有Sn=1+2+3+…+n=(1+n)+[2+(n-1)]+… +[( -1)+( +1)]+ = + = ·(1+n)+ = . ∴对任意正整数n,都有Sn=1+2+3+…+n= . (3)你能不进行分类讨论求解Sn=1+2+3+…+n吗? 提示:Sn=1+2+3+…+n,Sn=n+(n-1)+(n-2)+…+1,两 式相加,得2Sn=(1+n)+(1+n)+…+(1+n)=n(1+n), ∴Sn= . ①+②,得2Sn=(a1+an)+(a2+an-1)+…+(an+a1)= =n(a1+an). ∴Sn= . (4)应用(3)的方法,你能求等差数列{an}中Sn=a1+a2+a3+…+an 的和吗? 提示:Sn=a1+a2+a3+…+an, ① Sn=an+an-1+an-2+…+a1, ② 【知识梳理】 等差数列的前n项和公式 已知量 首项,末项与项数 首项,公差与项数 选用公式 Sn= Sn= na1+ d 【例1】 (链接教材P21例6)已知数列{an}为等差数列. (1)若a1=3,a30=97,求S30; 解:根据等差数列前n项和公式可得,S30= = =1 500. (2)若a1=80,d=-2,求S60; 解:根据等差数列前n项和公式可得,S60=60×80+ ×(-2)= 60×(80-59)=1 260. (3)若a25=12,求S49. 解:因为{an}为等差数列,所以a1+a49=2a25, 故S49= =49a25=49×12=588. 【规律方法】 当已知首项、末项和项数时,用公式Sn= 较为简便;当已知 首项、公差和项数时,用公式Sn=na1+ d较为简便.在运用公式 Sn= 时,注意结合等差数列的性质. 训练1 已知数列{an}中,a1=1,an=an-1+ (n≥2),则数列{an}的 前9项和等于 . 解析:因为a1=1,an=an-1+ (n≥2),所以数列{an}是首项为1,公 差为 的等差数列,所以前9项和S9=9+ × =27. 27 知识点二 利用等差数列前n项和公式求基本量 02 PART 【例2】 已知数列{an}是等差数列. (1)若a6=10,S5=5,求a1和Sn; 解: 解得 所以Sn=na1+ d=-5n+ ×3= n2- ... ...