在等差数列 $\{a_n\}$ 中,前 $n$ 项和为 $S_n$,$S_{10}=100$,$S_{100}=10$,则 $S_{110}=$ .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$ -110 $
【解析】
设等差数列的公差为 $d$,则$$S_n=na_1+\dfrac 12n(n-1)d,$$分别将 $n=10$ 和 $n=100$ 代入,有$$\begin{cases}10a_1+45d=100,\\100a_1+4950d=10,\end{cases}$$解得$$a_1=\dfrac{1099}{100}\land d=-\dfrac{11}{50},$$从而$$S_{110}=110a_1+\dfrac 12\cdot 110\cdot 109\cdot d=-110.$$
根据已知可得$$\begin{cases}10\left(a_1+a_{10}\right)=200,\\100\left(a_1+a_{100}\right)=20,\end{cases}$$于是$$a_1+a_{10}=20,a_1+a_{100}=\dfrac 15,$$进而\[\begin{split}2S_{110}&=110\left(a_1+a_{110}\right)\\&=110\left[a_1+a_{10}+\dfrac{10}{9}\cdot\left[\left(a_1+a_{100}\right)-\left(a_1+a_{10}\right)\right]\right]\\&=-220,\end{split}\]因此 $S_{110}=-110$.
在优化四中,舍弃 $a_1$ 引入 $a_{11}$,有$$2\left(S_{100}-S_{10}\right)=90\left(a_{11}+a_{100}\right),$$于是可得 $a_{11}+a_{100}=-2$,进而$$2S_{110}=110\left(a_1+a_{110}\right)=110\left(a_{11}+a_{100}\right),$$以下略.
题目
答案
解析
备注