韓興元
[摘 要]:本文從在思想方法的角度給出了等差數(shù)列前n項(xiàng)和兩個公式的側(cè)重點(diǎn)。
[關(guān)鍵詞]:等差數(shù)列 思想 前n項(xiàng)和公式
一 突顯函數(shù)方程思想
1) 方程思想:
所謂方程思想就是將題目條件運(yùn)用前n項(xiàng)和公式,表示成關(guān)于首項(xiàng)a1和公差d的兩個方程,通過解決方程來解決問題。
例1 已知{an}為等差數(shù)列,前10項(xiàng)的和S10=100,前100項(xiàng)的和S100=10,求前110項(xiàng)的和S110.
剖析:方程的思想,將題目條件運(yùn)用前n項(xiàng)和公式,表示成關(guān)于首項(xiàng)a1和公差d的兩個方程.
解析:設(shè){an}的首項(xiàng)為a1,公差為d,則
解得 ∴S110=110a1+ ×110×109d=-110.
拓展:觀察結(jié)構(gòu)特點(diǎn)公式做如下變形: ,在處理問題是會更方便。
例2 如果等差數(shù)列 的前4項(xiàng)和是2,前9項(xiàng)和是 ,求其前n項(xiàng)和公式。
解:由變形公式得:
將 代入 得:
2) 側(cè)重于函數(shù)思想
將 ,當(dāng) ,數(shù)列 為常數(shù)列;當(dāng) ,則 是關(guān)于n的二次函數(shù),若令 則 。此時可利用二次函數(shù)的知識解決。
例題3 設(shè)等差數(shù)列滿足 ,且 ,則 的前多少項(xiàng)的和最大?
解析:思路一:由3 a8=5a13得:d= a1,若前n項(xiàng)和最大,則 ,
又a1>0得: ,∴n=20,即 的前20項(xiàng)和最大。這一做法為通法。
思路二:
,當(dāng)且僅當(dāng) 時 最大。
點(diǎn)評:這一做法突顯了數(shù)列的函數(shù)特征。
思路三:
由 得
,又∵ ,
∴ 的圖象是開口向下的拋物線上的點(diǎn)列,對稱軸恰為 ,故 時Sn最大。
點(diǎn)評:這一做法中幾乎沒有運(yùn)算,抓住了題目條件,結(jié)合數(shù)列的函數(shù)特性做處理,顯得十分巧妙。
二 突顯等差數(shù)列性質(zhì)
1) 側(cè)重于性質(zhì):若 則 。
有些涉及等差數(shù)列前 項(xiàng)和的題目,常與等差數(shù)列的上述性質(zhì)融合在一起,將 與其他條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
例題4 一個只有有限項(xiàng)的等差數(shù)列,它的前5項(xiàng)的和為34,最后5項(xiàng)的和為146,所有項(xiàng)的和為234,則它的第七項(xiàng)等于( )
A. 22B. 21C. 19D. 18
解:設(shè)該數(shù)列有 項(xiàng)且首項(xiàng)為 ,末項(xiàng)為 ,公差為 ,則依題意有
結(jié)合上述性質(zhì)可得
代入(3)有
從而有
又所求項(xiàng) 恰為該數(shù)列的中間項(xiàng),
故選D
點(diǎn)評:依題意能列出3個方程,若將 作為一個整體,問題即可迎刃而解。在求 時,巧用等差中項(xiàng)的性質(zhì)也值得關(guān)注。知識的靈活應(yīng)用,來源于對知識系統(tǒng)的深刻理解。
2)側(cè)重于等差中項(xiàng)
利用等差中項(xiàng),可以實(shí)施等差數(shù)列前 項(xiàng)和 與其通項(xiàng) 的轉(zhuǎn)換:
例題5 在等差數(shù)列 和 中,它們的前 項(xiàng)和分別為 ,且 ,則 的值是多少?
分析:利用等差中項(xiàng)建立起等差數(shù)列前 項(xiàng)和與其通項(xiàng)的聯(lián)系是解決本題的關(guān)鍵。
解析: