设等差数列{an}的前n项和为Sn

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/21 12:09:41
设等差数列{an}的前n项和为Sn,已知a3=12,S12>0,S13<0。
(1)求公差d的范围;
(2)指出S1,S2,…,S12中哪个值最大,并说明理由。

(1)a3=12,即a1+2d=12
s12=12a1+12(12-1)d/2=12a1+66d=12(a1+2d)+42d=144+42d
144+42d>0,d>-24/7,
s13=13a1+13(13-1)d/2=13a1+78d=13(a1+2d)+52d=156+52d
156+52d<0,d<-3
所以公差的范围是:-24/7<d<-3

(2)因为sn=na1+n(n-1)d/2=d/2*n^2+(12-2.5d)n
是一条开口向下的抛物线,显然这个图像的最高点就是sn的最大值。图像的对称轴是:

(12-2.5d)/(-d)=-12/d+2.5
由(1)的结论可以推算出这个值是6。
即s6的值最大。
从另一个方面说,S12>0,S13<0也可以推算出,当n=12时,s12的值基本上是接近0的,由二次函数的对称性可以推算出n=6时这个函数有最大值。

分析:由于a3=12得首项a1与公差d的关系(即方程) a1+2d=12,代入不等式S12>0,S13<0中可解得第(1)问,又Sn就是n的二次函数,第(2)问就是在d确定时求Sn的极值点。
解:(1)依题意,有
S12=12a1+12*(12-1)/2d>0
S13=13a1+13*(13-1)/2d<0
即 2a1+11d>0 (1)
A1+6d<0 (2)
由a3=12得a1=12-2d (3)
将(3)式代入(1)、(2)式代入,得
24+7d>0
3+d<0
∴-24/7<d<-3

(2)Sn=na1+n(n-1)/2d
=n(12-2d)+1/2n(n-1)d
=d/2[n-1/2(5-24/d)]^2-d/2[1/2(5-24/d)]^2
∵d<0
∴[n-1/2(5-24/d)]^2最小时,Sn最大
∴正