等差数列 S n S_n Sn的最值问题
1.等差数列前n项和 S n S_n Sn有最值的条件
(1)若 a 1 < 0 , d > 0 a_1<0,d>0 a1<0,d>0时, S n S_n Sn有最小值。
(2)若 a 1 > 0 , d < 0 a_1>0,d<0 a1>0,d<0时, S n S_n Sn有最大值。
2.求解等差数列 S n S_n Sn的方法
(1)一元二次函数法
等差数列的前n项和可以整理成一元二次函数的形式: S n = d 2 n 2 + ( a 1 − d 2 ) n S_n=\frac{d}{2}n^2+(a_1-\frac{d}{2})n Sn=2dn2+(a1−2d)n,对称轴为 n = a 1 − d 2 2 × d 2 = 1 2 − a 1 d n=\frac{a_1-\frac{d}{2}}{2×\frac{d}{2}}=\frac{1}{2}-\frac{a_1}{d} n=2×2da1−2d=21−da1,最值取在最靠近对称轴的整数处。
特别地,若 S m = S n S_m=S_n Sm=Sn,即 S m + n = 0 S_{m+n}=0 Sm+n=0时,对称轴为 m + n 2 \frac{m+n}{2} 2m+n。
(2) a n a_n an=0法
最值一定在“变号”时取得,可令a=0,则有
① 若解得n为整数,则 S n = S n − 1 S_n=S_{n-1} Sn=Sn−1均为最值。例如,若解得n=6,则 S 6 = S 5 S_6=S_5 S6=S5为其最值。
② 若解得n为非整数,则当n取其整数部分m(m=[n])时, S m S_m Sm取到最值。例如,若解得n=6.9,则 S 6 S_6 S6为其最值。