数列的最值问题及单调数列问题求等差数列前n 项和n S 最值的两种方法(1)函数法:利用等差数列前n 项和的函数表达式bn an S n +=2,通过配方或借助图象求二次函数最值的方法求解.(2)邻项变号法①0,01<>d a 时,满足⎩⎨⎧≤≥+01n n a a 的项数m 使得n S 取得最大值为m S ;②当0,01><d a 时,满足⎩⎨⎧≥≤+001n n a a 的项数m 使得n S 取得最小值为m S .例1、在等差数列{a n }中,已知a 1=20,前n 项和为S n ,且S 10=S 15,求当n 取何值时,S n 取得最大值,并求出它的最大值;【变式训练】.等差数列}{n a 前n 项和为n S ,已知1131,13S S a ==,当n S 最大时,n 的值是( )(A)5 (B)6 (C)7 (D)8 2、设等差数列{a n }的前n 项和为S n ,已知a 3=12,S 12>0,S 13<0. (1)求公差d 的取值范围.(2)求{a n }前n 项和S n 最大时n 的值. 3. 【2016届云南师范大学附属中学高三月考四】数列{}n a 是等差数列,若981a a <-,且它的前n 项和n S 有最大值,那么当n S 取得最小正值时,n 等于 .4.(2009安徽卷理)已知{}n a 为等差数列,1a +3a +5a =105,246a a a ++=99,以n S 表示{}n a 的前n 项和,则使得n S 达到最大值的n 是:(A )21 (B )20 (C )19 (D ) 1806、(2010福建理数3)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若111a =-,466a a +=-,则当n S 取最小值时,n 等于A .6B .7C .8D .95.【2016届重庆一中高三上期半期考试数学试题卷(理科)】已知等差数列{}n a 的公差0,d <若462824,10,a a a a ⋅=+=则该数列的前n 项和n S 的最大值为 .6.【2014高考北京版理第12题】若等差数列{}n a 满足7897100,0a a a a a ++>+<,则当n = 时,{}n a 的前n 项和最大.7.在等差数列{}n a 中,71=a ,公差为d ,前n 项和为n S ,当且仅当8=n 时n S 取得最大值,则d 的取值范围为 .例2、已知一个正项等差数列前20项的和为100,那么147a a 最大值为 ( )A .25B .50C .100D .不存在【变式训练】在等差数列}{n a 中0>n a ,且122060a a a +++=L ,则1110a a 的最大值等于2.已知正项等比数列{}n a 满足:7652a a a =+,若存在两项,m n a a 使得14m n a a a =,则14m n+的最小值为 _____________________ 例3(2010天津文15)设{}n a 是等比数列,公比2q =n S 为{}n a 的前n 项和. 记2117n n n n S S T a +-=,*.n N ∈设m T 为数列{}n T 的最大项,则m =【变式训练】、(2010辽宁理数16)已知数列{}n a 满足133a =,12n n a a n +-=,则na n的最小值为__________2、己知等差数列{}n a 的公差0d ≠,且1313a a a ,,成等比数列,若11a =,n S 是数列{}n a 前n 项的和,则2163n n S a ++的最小值为A .4B . 3C .232-D .923.【河南省实验中学2015届高三上学期期中考试,理15】设x 、1a 、2a 、y 成等差数列,x 、1b 、2b 、y 成等比数列,则21221)(b b a a +的取值范围是 . 4.(2008四川卷16)设等差数列{}n a 的前n 项和为n S ,若4510,15S S ≥≤,则4a 的最大值为_______例4、等差数列}{n a 中,22008a =,2008200416a a =-,则其前n 项和n S 取最大值时n 等于( ) A .503B .504C .503或504D .504或505【变式训练】【2015-2016学年江西省赣州市十二县高三上学期期中联考】设n S 是等差数列{}n a 的前n 项和,若08<a ,89a a >,则使0>n S 成立的最小正整数n 为 .A .15B .16C .17D .182.已知*)(10123N n n a n ∈-=,数列}{n a 的前项和为n S ,则使0>n S 的n 最小值是 .3.【南昌二中2014—2015学年度上学期第四次考试高三数学(理)试卷】若{}n a 是正项递增等比数列,n T 表示其前n 项之积,且1020T T =,则当n T 取最小值时,n 的值为________.4.在正项等比数列{}n a 中,512a =,673a a +=,则满足1212n n a a a a a a +++>⋅⋅⋅L L L L 的最大正整数n 的值为________.5、(2011陕西理14)植树节某班20名同学在一段直线公路一侧植树,每人植一棵,相邻两棵树相距10米,开始时需将树苗集中放置在某一树坑旁边,使每位同学从各自树坑出发前来领取树苗往返所走的路程总和最小,这个最小值为 (米)。
6、若一个数列的第m 项等于这个数列的前m 项的积,则称该数列为“m 积数列”.若正项等比数列{}n a 是一个“2012积数列”,且11a >,则其前n 项的积最大时,n = ________. 7【2015高考四川,理16】设数列{}n a 的前n 项和12n n S a a =-,且123,1,a a a +成等差数列.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)记数列1{}n a 的前n 项和n T ,求得1|1|1000n T -<成立的n 的最小值. 8、已知数列{}n a 为等差数列,若561a a <-,则数列{}n a 的最小项是第________项. 9、(2012四川理科20) 已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且22n n a a S S =+对一切正整数n 都成立。
(Ⅰ)求1a ,2a 的值;(Ⅱ)设10a >,数列110lg n a a ⎧⎫⎨⎬⎩⎭的前n 项和为n T ,当n 为何值时,n T 最大?并求出n T 的最大值。
10、某火山喷发停止后,为测量的需要距离喷口中心50米内的圆环面为第1区、50米至100米的圆环面为第2区、……第()501n -至第50n 的圆环面为第n 区,…,现测得第1区火山灰平均每平方米为1吨、第2区每平方米的平均重量较第1区减少2%、第3区较第2区又减少2%,以此类推。
问:(1)离火山口1275米处火山灰为每平方米多少千克?(精确到1千克)? (2)第几区内的火山灰总重量最大?(参考数据:240.980.61578=,250.980.60347=,260.980.59140=)2 数列与函数、不等式的结合中的最值问题(1)求数列}{n a 的前n 项和n S 的最值,主要是两种思路:①研究数列)(n f a n =的项的情况,判断n S 的最值;②直接研究n S 的通项公式,即利用类型2的思路求n S 的最值. (2) 求数列}{n a 的最值,主要有两种方法:①从函数角度考虑,利用函数)(x f y =的性质,求数列)(n f a n =的最值;②利用数列离散的特点,考察⎩⎨⎧≥≥-+11k k k k a a a a 或⎩⎨⎧≤≤-+11k k k k a a a a ,然后判断数列}{n a 的最值情况.(3)对数列不等式恒成立问题,主要有两种方法:①通过参变分离法转化为数列的最值问题求解;②通过分类讨论,解决恒成立. 例1数列{}n a 中,112a =,111n n na a a ++=-(其中*n ∈N ),则使得12372n a a a a ++++≥L 成立的n 的最小值为 .【变式训练】.设各项均为正数的数列{}n a 的前n 项和为n S ,满足21441,,n n S a n n N *+=--∈且11a =.(1) 求数列{}n a 的通项公式;(2) 证明:对一切正整数n ,有1223111112n n a a a a a a ++++<L . 2.【2016届山东枣庄八中高三12月月考数学】已知数列{}n a 的前n 项和为n S ,且()244,n S n n n N *=-+∈(1)求数列{}n a 的通项公式;(2)数列{}n b 中,令1,15,22n n n b a n =⎧⎪=⎨+≥⎪⎩, n T =22221231111n b b b b +++⋅⋅⋅+,求证:2n T <.2.【江西六校数学,理16】若正数项数列{}n a 的前n 项和为n S ,首项11a =,),(1ss n nP +点在曲线2(1)y x =+上.(1)求数列{}n a 的通项公式n a ; (2)设11n n n b a a +=⋅,n T 表示数列{}n b 的前项和,若n T a ≥恒成立,求n T 及实数a 的取值范围.3.【2016届福建省仙游一中高三上学期期中考试】设数列{}n a 的前n 项和为n S ,已知12a =,28a =,1145n n n S S S +-+=(2n ≥),n T 是数列{}2log n a 的前n 项和.(1)求数列{}n a 的通项公式; (2)求满足231111009(1)(1)(1)2016n T T T ---≥…的最大正整数n 的值.4.【2015届浙江省新高考单科综合调研卷文科数学试卷一】(本题满分15分)数列}{n a 首项11=a ,前n 项和n S 与n a 之间满足)2(1222≥-=n S S a n nn .(Ⅰ)求证:数列⎭⎬⎫⎩⎨⎧n S 1是等差数列; (Ⅱ)求数列}{n a 的通项公式;(Ⅲ)设存在正数k ,使12)1()1)(1(21+≥+++n k S S S n Λ对+∈∀N n 都成立,求k 的最大值.5.在数列{}n a 中,11,2a n =≥当时,其前n 项和n S 满足:)12(22-=n n n S a S . (Ⅰ)求证:数列}1{nS 是等差数列,并用n 表示n S ;(Ⅱ)令21n n S b n =+,数列{}n b 的前n 项和为.n T 求使得)3()12(22+≤+n m n T n 对所有n N *∈都成立的实数m 的取值范围.6.已知二次函数()y f x =的图像经过坐标原点,其导函数为()62'f x x =-,数列{}n a 的前n 项和为n S ,点(,)()n n S n N *∈均在函数()y f x =的图像上. (1)求数列{}n a 的通项公式;(2)设13+=n n n a a b ,n T 是数列{}n b 的前n 项和,求使得20n m T <对所有n N *∈都成立的最小正整数m .。