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高中数学对数列的考察中经常会遇到诸如以下的问题:
例1、在等差数列{an}中,若a2+a3+a10+a11=48,则a6+a7=______
例2、在等差数列{an}中,若a6+a9+a12+a15=20,则S20=______
解决此类问题通常需用到等差数列的一些性质:
(1)等差中项的性质
(2)在等差数列{an}中,若m,n,p,q∈N+,且m+n=p+q,则am+an=ap+aq;
比如第三个例题的解答可以如下:
例2、解:由6+15=9+12=1+20则a6+a15=a9+a12=a1+a20;
由a6+a9+a12+a15=20,得a1+a20=10
S20=20(a1+a20)/2
=20*10/2
=100
这种解法完全没问题,但需要我们发现这些数字间的规律,还是需要思考一下,那有木有更快的方法呢?今天就给大家讲一个更快速便捷的方法。
还是用例2来说明方法
解:由an=a1+(n-1)d,得
a6=a1+5d
a9=a1+8d
a12=a1+11d
a15=a1+14d
由a6+a9+a12+a15=20,得
4a1+38d=20(1)式
S20=20(a1+a20)/2
=10(a1+a1+19d)
=10(2a1+19d)(2)式
(2)=5(1)
所求的表达式与所给表达式成比例关系。想想为什么会成比例?那我们可以考虑一下,如果不成比例会怎样,比如此题若是求S21的值。
S21=21(a1+a21)/2
=21(2a1+20d)/2(3)式
(3)式就不和(1)式成比例关系,我们就求不出 S21的值。
所以此类有一个特点,所给的条件的转换成ma1+nd,则所求值肯定能转化成A(ma1+nd)的形式。那怎么快速的知道A的值呢?我们可以快速的计算出所给条件和所求值a1的个数,两个值一比就知道他们自己的比例了。
例如此题中,a6+a9+a12+a15有4个a1,S20有20个a1,
所以S20=5(a6+a9+a12+a15)=100
在以上分析求比例的过程中是不是我们没有考虑d大小?其实这类题d的大小是不会影响结果的。那么我们就可以设d=0来简化此类题的运算(终极方法)。
例如此例题,解:设d=0,则an=an-1
由a6+a9+a12+a15=20,得an=5
S20=20an=100
来快速秒算以下例题:
例1、已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若a3+a4+a5=12,则S7的值为__________
解:设d=0,则an=an-1
由a3+a4+a5=12,得an=4
S7=7an=28
例2、在等差数列{an}中,若a2+a3+a10+a11=48,则a6+a7=______
解:设d=0,则an=an-1
由a2+a3+a10+a11=48,得an=12
a6+a7=2an=24
例3、在等差数列{an}中,若a11=20,则S21=________
解:设d=0,则an=an-1
S21=21an=420
例4、在等差数列{an}中,若a9+a14=a12,则S21=________
解:设d=0,则an=an-1
由a9+a14=a12,得an=0
S21=0
例5、在等差数列{an}中,若a5+a9+a13+a17+a21+a25=30,则S29=________
解:设d=0,则an=an-1
由a5+a9+a13+a17+a21+a25=30,得an=5
S29=29an=145
例6、在等差数列{an}中,若a4+a6+a8+a10+a12=120,则2a10-a12的值为
解:设d=0,则an=an-1
由a4+a6+a8+a10+a12=120,得an=24
2a10-a12=an=24
例7、已知等差数列{an}的前n项和为Sn,若S12=21,a2+a5+a8+a11=________
解:设d=0,则an=an-1
由S12=12an=21,得an=7/4
a2+a5+a8+a11=4an=7
如果对此方法还有怀疑的话,可以用通常的方法对上面的例题进行解答,看看答案是否一样。
注意:此方法的条件是在等差数列中,已知条件为一个等式,然后求解某值时。对于已知条件为两个个等式时,通过an=a1+(n-1)d,列出两个一元二次方程,是可以求出d的值的,就不能设d=0了。
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