已知等差数列 $\{a_{n}\}$ 的前 $n$ 项和为 $S_{n}$,已知 $S_{10}=0$,$S_{15}=25$,则 $nS_{n}$ 的最小值为 .
【难度】
【出处】
2013年全国高中数学联赛贵州省预赛
【标注】
【答案】
$-49$
【解析】
由 $S_{10}=0$,$S_{15}=25$ 得 $a_{1}=-3$,$d=\dfrac{2}{3}$.所以 $S_{n}=\dfrac{1}{3}n^{2}-\dfrac{10}{3}n$,则\[nS_{n}=\dfrac{1}{3}n^{3}-\dfrac{10}{3}n^{2}.\]令 $f(n)=\dfrac{1}{3}n^{3}-\dfrac{10}{3}n^{2}$,$n\in\mathbb N^{*}$,则 $f'(n)=n^{2}-\dfrac{20n}{3}$.由 $f'(n)=0$ 得 $n=0$ 或 $n=\dfrac{20}{3}$.
所以 $f(n)$ 在 $[1,6]$ 上递减,$[7,+\infty)$ 上递增.而 $f(6)=-48$,$f(7)=-49$,故最小值为 $-49$.
所以 $f(n)$ 在 $[1,6]$ 上递减,$[7,+\infty)$ 上递增.而 $f(6)=-48$,$f(7)=-49$,故最小值为 $-49$.
题目
答案
解析
备注