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等差數(shù)列前n項和1.等差數(shù)列的定義:2.通項公式:3.重要性質(zhì):
復(fù)習回顧如果一個數(shù)列從第二項起,后項與前項之差為同一個常數(shù),那么這個數(shù)列就叫做等差數(shù)列,這個常數(shù)稱為公差,一般用d表示
新課引入印度泰姬陵
泰姬陵坐落于印度古都阿格,是十七世紀莫臥兒帝國皇帝沙杰罕為紀念其愛妃所建,她宏偉壯觀,純白大理石砌建而成的主體建筑叫人心醉神迷,成為世界七大奇跡之一。陵寢以寶石鑲飾,圖案之細致令人叫絕。傳說陵寢中有一個三角形圖案,以相同大小的圓寶石鑲飾而成,共有100層(見左圖),奢靡之程度,可見一斑。你知道這個圖案一共花了多少寶石嗎?共100層經(jīng)過觀察,我們可以發(fā)現(xiàn),從第1層到第100層三角形內(nèi)大理石的數(shù)量構(gòu)成這樣一個等差數(shù)列:1,2,3,…
1+2+3+…+100=?1+100=2+99=3+98=...=50+51=101∴1+2+3+…+100=10150
=5050高斯求和
圖案中,第1層到第21層一共有多少顆寶石?也就是說1+2+…+21=?
分析:因為需要求的是21個數(shù)的和,我們沒法將他們經(jīng)行兩兩配對,所以我們就沒法直接用高斯求和的方法了,那么有沒有一種方法,可以不用區(qū)分求和個數(shù)的奇偶性呢?探究新知
獲得算法:212120191123倒序相加法借助幾何圖形的直觀性,使用熟悉的幾何方法:把“全等三角形”倒置,與原圖補成平行四邊形。問題1+2+3+4+…+n=?記:S=1+2+3+…+(n-2)+(n-1)+nS=n+(n-1)+(n-2)+…+3+2+1下面對一般的等差數(shù)列的前n項和公式進行推導(dǎo)設(shè)等差數(shù)列a1,a2,a3,…Sn=a1+a2+…+an-1+an(1)Sn=an+an-1+…+a2+a1(2)由等差數(shù)列的性質(zhì):a1+an=a2+an-1=a3+an-2=…Sn=n(a1+an)/2
(1)+(2)得2Sn=(a1+an)+(a1+an)+(a1+an)+…∵Sn=na1+n(n-1)d/2
由此得到等差數(shù)列的{an}前n項和的公式正所謂:知三求二⑴⑵公式(1)反映了等差數(shù)列的任意的第k項與倒數(shù)第k項的和等于首項與尾項的和這個內(nèi)在性質(zhì),因此一般用于證明.公式(2)反映了等差數(shù)列的前n項和與首相,公差之間的關(guān)系,因此一般用于計算.但在求解具體問題時,究竟用哪個式要根據(jù)已知條件,具體問題具體分析.接下來就讓我們來看兩個具體實例.例題講解例1、已知一個等差數(shù)列前10項的和是310,前20項的和是1220,求Sn解:代入公式Sn=na1+n(n-1)d/2得:10a1+10×9d/2=31020a1+20×19d/2=1220∴a1=4,d=6∴Sn=4n+6n(n-1)/2=3n2+n解:整體運算
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