记等差数列{an}\{a_{n}\}的前nn项和为SnS_{n},若a1=5a_{1}=\sqrt{5},a2+a2021=0a_{2}+a_{2021}=0,则S2022=S_{2022}= ___ ;当SnS_{n}取得最大值时,n=n= ___ .

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完整解法

1. 求 $S_{2022}$ 的值

根据等差数列的前 nn 项和公式与性质,可知:
S2022=2022(a1+a2022)2=1011(a1+a2022)S_{2022} = \frac{2022(a_1 + a_{2022})}{2} = 1011(a_1 + a_{2022})
因为在等差数列中,当 p+q=s+tp + q = s + t 时有 ap+aq=as+ata_p + a_q = a_s + a_t,所以:
a1+a2022=a2+a2021a_1 + a_{2022} = a_2 + a_{2021}
已知 a2+a2021=0a_2 + a_{2021} = 0,代入得:
S2022=1011×0=0S_{2022} = 1011 \times 0 = 0

2. 判断 $S_n$ 取得最大值时的 $n$ 值

因为 a2+a2021=0a_2 + a_{2021} = 0,且 2+2021=20232 + 2021 = 2023,
又 1011+1012=20231011 + 1012 = 2023,根据等差数列性质有:
a1011+a1012=a2+a2021=0a_{1011} + a_{1012} = a_2 + a_{2021} = 0
由等差数列通项公式,设公差为 dd,则 a2+a2021=2a1+2021d=0a_2 + a_{2021} = 2a_1 + 2021d = 0。
已知 a1=5>0a_1 = \sqrt{5} > 0,所以:
d=−252021<0d = -\frac{2\sqrt{5}}{2021} < 0
因此等差数列 {an}\{a_n\} 是单调递减数列。
由 a1011+a1012=0a_{1011} + a_{1012} = 0 且数列单调递减,可得:
a1011>0,a1012<0a_{1011} > 0, \quad a_{1012} < 0
这说明从第 11 项到第 10111011 项均为正数,从第 10121012 项起均为负数。
因此,当 n=1011n = 1011 时,前 nn 项和 SnS_n 取得最大值。

答案

0 1011

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