已知等差数列{an}\{a _{n} \}的前nn项和为Sn.S _{n} .若a1=9a _{1} =9,公差d=−2d=-2,则SnS _{n}的最大值为___.

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完整解法

1. 求等差数列的前 $n$ 项和 $S_n$ 的解析式

根据等差数列前 nn 项和公式 Sn=na1+n(n−1)2dS_n = n a_1 + \dfrac{n(n-1)}{2} d,将已知 a1=9,d=−2a_1 = 9, d = -2 代入得:
Sn=9n+n(n−1)2×(−2)=9n−n(n−1)=−n2+10nS_n = 9n + \dfrac{n(n-1)}{2} \times (-2) = 9n - n(n-1) = -n^2 + 10n

2. 利用配方法求 $S_n$ 的最大值

对二次式进行配方:
Sn=−(n2−10n)=−(n−5)2+25S_n = -(n^2 - 10n) = -(n-5)^2 + 25
由于项数 nn 必须为正整数 (n∈Z+n \in \mathbb{Z}^+),当 n=5n = 5 时,−(n−5)2-(n-5)^2 取得最大值 00,此时 SnS_n 取得最大值 2525。

答案

25

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