2.3 等差数列前n项和的性质 联系客服

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a11+a100

=90·=-90,

2a11+a100∴=-1,

2

110×?a1+a110?

∴S110==-110.

2

题型二 求等差数列前n项和的最值问题

例2 在等差数列{an}中,若a1=25,且S9=S17,求Sn的最大值. 解 方法一 ∵S9=S17,a1=25, 9?9-1?17?17-1?

∴9×25+d=17×25+d,

22解得d=-2.

n?n-1?

∴Sn=25n+×(-2)=-n2+26n

2=-(n-13)2+169.

∴当n=13时,Sn有最大值169. 方法二 同方法一,求出公差d=-2. ∴an=25+(n-1)×(-2)=-2n+27. ∵a1=25>0,

??an=-2n+27≥0,由? ??an+1=-2?n+1?+27≤0,

?n≤132,得?1

n≥12?2,1

又∵n∈N*,∴当n=13时,Sn有最大值169. 方法三 同方法一,求出公差d=-2.∵S9=S17, ∴a10+a11+…+a17=0.

由等差数列的性质得a13+a14=0. ∴a13>0,a14<0.

∴当n=13时,Sn有最大值169.

方法四 同方法一,求出公差d=-2.设Sn=An2+Bn. ∵S9=S17,

9+17

∴二次函数f(x)=Ax2+Bx的对称轴为x==13,且开口方向向下,

2∴当n=13时,Sn取得最大值169.

反思感悟 (1)等差数列前n项和Sn最大(小)值的情形: ①若a1>0,d<0,则Sn存在最大值,即所有非负项之和. ②若a1<0,d>0,则Sn存在最小值,即所有非正项之和. (2)求等差数列前n项和Sn最值的方法

①寻找正、负项的分界点,可利用等差数列性质或利用

???an≥0,?an≤0,

或?来寻找. ?

???an+1≤0?an+1≥0

②运用二次函数求最值.

跟踪训练2 已知等差数列{an}中,a1=9,a4+a7=0. (1)求数列{an}的通项公式;

(2)当n为何值时,数列{an}的前n项和取得最大值? 解 (1)由a1=9,a4+a7=0, 得a1+3d+a1+6d=0,解得d=-2, ∴an=a1+(n-1)·d=11-2n(n∈N*). (2)方法一 由(1)知,a1=9,d=-2,

n?n-1?Sn=9n+·(-2)=-n2+10n=-(n-5)2+25,

2∴当n=5时,Sn取得最大值.

方法二 由(1)知,a1=9,d=-2<0,∴{an}是递减数列. 11

令an≥0,则11-2n≥0,解得n≤. 2∵n∈N*,∴n≤5时,an>0,n≥6时,an<0.

∴当n=5时,Sn取得最大值. 题型三 求数列{|an|}的前n项和

例3 若等差数列{an}的首项a1=13,d=-4,记Tn=|a1|+|a2|+…+|an|,求Tn. 解 ∵a1=13,d=-4,∴an=17-4n. 当n≤4时,

Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an

n?n-1?n?n-1?

=na1+d=13n+×(-4)=15n-2n2;

22当n≥5时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an| =(a1+a2+a3+a4)-(a5+a6+…+an) =S4-(Sn-S4)=2S4-Sn

?13+1?×4

=2×-(15n-2n2)=56+2n2-15n.

2

2*??15n-2n,n≤4,n∈N,

∴Tn=?

2*??2n-15n+56,n≥5,n∈N.

反思感悟 等差数列的各项取绝对值后组成数列{|an|}.若原等差数列{an}中既有正项,也有负项,那么{|an|}不再是等差数列,求和关键是找到数列{an}的正负项分界点处的n值,再分段求和.

跟踪训练3 已知等差数列{an}中,Sn为数列{an}的前n项和,若S2=16,S4=24,求数列{|an|}的前n项和Tn.

解 设等差数列{an}的首项为a1,公差为d, 由S2=16,S4=24, 1

d=16,?2a+2×2

得?4×3

4a+d=24,?2

11

??2a1+d=16,即? ??2a1+3d=12,

??a1=9,解得?

d=-2.??

所以等差数列{an}的通项公式为an=11-2n(n∈N*). 1

由an≥0,解得n≤5,则

2

①当n≤5时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an|=a1+a2+…+an=Sn=-n2+10n. ②当n≥6时,Tn=|a1|+|a2|+…+|an| =a1+a2+…+a5-a6-a7-…-an=2S5-Sn =2×(-52+10×5)-(-n2+10n) =n2-10n+50,

2*??-n+10n,n≤5且n∈N,

故Tn=?

2*??n-10n+50,n≥6且n∈N.