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】
  • 知识点
    >
    数列
    >
    等差数列及其性质
    >
    等差数列的前n项和
  • 知识点
    >
    微积分初步
    >
    利用导数研究函数的性质
    >
    利用导数研究函数的最值
【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 $-49$.
题目 答案 解析 备注
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