等差数列的前等差数列的前nn项和项和((一一))罗田县第一中学邓筱娅新课感知高斯是伟大的数学家,天文学家,当他很小的时候,有一次老师出了一道题目,老师说:“现在给大家出道题目:1+2+…+100=?”过了两分钟,正当大家在:1+2=3;3+3=6;4+6=10…算得不亦乐乎时,高斯站起来回答说:“1+2+3+…+100=5050”教师问:“你是如何算出答案的?”高斯回答说:“因为1+100=101;2+99=101;…,50+51=101;所以101×50=5050.”这个故事告诉我们什么呢?•解:这个故事告诉我们:(1)作为数学王子的高斯从小就善于观察,敢于思考,所以他能从一些简单的事物中发现和寻找出某些规律性的东西.•(2)该故事还告诉我们求等差数列前n项和的一种很重要的思想方法,即“倒序相加”法.自学探究►知识点一等差数列的前n项和公式1.一般地,称____________________为数列{an}的前n项和,用Sn表示,即Sn=__________________.2.等差数列的前n项和公式已知量首项、末项与项数首项、公差与项数求和公式Sn=________________Sn=________________注意:这两个公式是可以相互转化的.把an=a1+(n-1)d代入Sn=na1+an2中,就可以得到Sn=na1+nn-12d.a1+a2+a3+…+ana1+a2+a3+…+anna1+an2na1+nn-1d2[思考]等差数列前n项和的两个公式有何不同?解:分析两个公式可得,它们的共同点是需要知道a1和n,不同点是公式Sn=na1+an2还需知道an,公式Sn=na1+nn-12d还需知道d,解题时需要根据已知条件选用公式.►知识点二等差数列的前n项和公式的应用因为Sn=a1+a2+a3+…+an,所以当n=1时,S1=a1,当n≥2时,Sn-1=____________________________,故an=_________________.a1+a2+a3+…+an-1S1(n=1),Sn-Sn-1(n≥2)典例类析【例题演练】例在等差数列{an}中,已知a6+a9+a12+a15=34,求前20项之和.►题组一求等差数列{an}的前n项和Sn解:方法一:由已知a6+a9+a12+a15=4a1+38d=34,故S20=20a1+20×192d=20a1+190d=5(4a1+38d)=5×34=170.方法二:由S20=a1+a202·20=10(a1+a20),而a6+a15=a9+a12=a1+a20,所以a1+a20=17,所以S20=10×17=170.[点评]在解决等差数列的有关问题时,要熟练运用等差数列的一些性质.在第二种解法中,利用am+an=ap+aq(m+n=p+q)这一性质,简化了计算,是解决这类问题的常用方法.【变式巩固】1.[2013·广州模拟]已知等差数列{an}中,a5=1,a3=a2+2,则S11=________.[答案]33.[解析]d=2,a6=3,S11=11a1+a112=11a6=33.[答案]99.[解析]∵a1+a4+a7=39,a3+a6+a9=27,∴3a4=39,3a6=27,∴a4=13,a6=9.∴a6-a4=2d=9-13=-4,∴d=-2,∴a5=a4+d=13-2=11,∴S9=9(a1+a9)2=9a5=99.2.在等差数列{an}中,若a1+a4+a7=39,a3+a6+a9=27,则S9=________.►题组二等差数列的前n项和公式的应用【例题演练】例已知数列{an}的前n项和为Sn,若Sn=2n2+3n,试判断数列{an}是否是等差数列.解:因为Sn=2n2+3n,所以当n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n2+3n-2(n-1)2-3(n-1)=4n+1.当n=1时,a1=S1=5=4×1+1,所以当n=1时,适合an=4n+1,所以数列{an}的通项公式是an=4n+1,故数列{an}是等差数列.【变式巩固】若Sn=2n2+3n+1,试判断该数列是否是等差数列.[点评](1)an与Sn的关系为an=S1,n=1,Sn-Sn-1,n≥2.当n=1适合于an时,则an=Sn-Sn-1(n∈N*).若n=1不适合an,则通项公式应写成分段函数形式.(2)等差数列{an}中,若d≠0,则Sn可写成关于n的二次函数形式,反之,若Sn=An2+Bn,那么数列{an}一定是等差数列.第1课时│典例类析解:因为Sn=2n2+3n+1,所以n≥2时,an=Sn-Sn-1=2n2+3n+1-2(n-1)2-3(n-1)-1=4n+1.当n=1时,an=S1=6≠4×1+1,所以an=6(n=1),4n+1(n≥2),故数列{an}不是等差数列.