数列问题中求最值的几个策略

2019-11-26 20:21■杨
关键词:增函数公差通项

■杨 柳

求解最值问题一般来说是通过函数来达到目的的,而数列是一种特殊的函数,所以数列中许多最值问题的解决也是通过构造函数的方式来解决的,通常情况下是构造二次函数。但是,数列有别于函数的特殊性,有其自身的规则与特性,所以也会有自身独到的解题途径与方式。

一、通过二次函数获取通项的最小值

例1已知数列{an}中,an=2n2-18n+5,它的最小项是( )。

A.第4项

B.第5项

C.第6项

D.第4项或第5项

分析:an=2n2-18n+5=2-,而4和5与的距离相等。答案为D。

点评:利用二次函数解决数列的最值问题时,一定要注意n的取值问题。由于n是整数,故像该题,n就不能取,而是取与相邻的两个整数值4和5。

二、构造二次函数求解前n项和的最小值

例2已知Sn表示数列{an}的前n项和,若对任意的n∈N*,满足an+1=an+a4,且a5=4,则Sn的最小值为( )。

A.6 B.-6

C.2 D.3

分析:在an+1=an+a4中,令n=3,则a4=a3+a4,得a3=0。令n=4,则a5=4=2a4,即a4=2。于是an+1-an=2,故数列{an}是首项为-4,公差为2的等差数列,可得。故n=2或n=3时,Sn的最小值为-6。

点评:等差数列的前n项和公式本身就是一个关于n的二次函数,即Sn=na1+,所以更应当重视通过二次函数求解等差数列前n项和的最值问题。

三、通过通项公式确定前n项和的最小值

例3已知等差数列{an}的前n项和为Sn,a1=2,a4=14,且,设数列{bn}的前n项和为Tn,求Tn的最小值。

分析:设等差数列{an}的公差为d,则。因为a1=2,所以an=4n-2,则。

因为数列{bn}的首项是-29,公差为2,所以,所以数列{bn}的前n项和Tn的最小值为-225。

点评:数列{an}的通项公式an本身就是一个关于n的函数,当等差数列的公差d>0时,则等差数列就相当于一个增函数;当等差数列的公差d<0时,则等差数列就相当于一个减函数。如果明确了从哪项开始为正或为负,就可以获取和的最大值或最小值。

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