高考数学核心思维第23讲:数列通项基础模型

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高考数学核心思维第23讲:数列通项基础模型

高考数学核心思维 · 第 23 讲 · 数列板块

数列通项基础模型

公式定型 累乘累加 万能入门

数列是高考数学核心主干板块、必考解答题题型,承接函数体系,是高中数学区别于初中数学的标志性章节。数列通项是数列所有题型的解题根基 —— 所有数列求和、最值、不等式、压轴问题,全部建立在会求通项公式的基础之上。

高考命题规律:小题直接考通项求解、性质辨析;大题第一问必考通项公式求解,第二问衔接求和与最值。基础通项题型套路固定、模型极强,属于零失误满分题型。

普通学生解题通病:分不清递推类型、累加累乘乱用、构造方法不会识别、忽略首项验证、n 的取值范围遗漏、公式记混导致全程出错。高手解题逻辑:看递推结构、判对应模型、套固定流程、最后验证首项,分类秒杀所有基础通项。

本模型全覆盖:等差等比基础通项、累加法、累乘法、基础递推构造、分段数列通项、高考所有基础通项求解题型,彻底打通数列入门核心。

通项与 Sn 的核心关系

高考最易漏考点,先立规矩

an = 

S1, n = 1

Sn − Sn−1, n ≥ 2

黄金注意:由前 n 项和 Sn 求通项,必须验证 n = 1,不满足通式就写分段数列。这一步是数列大题第一问的固定采分点,漏掉直接扣分。

等差 | 等比核心公式

必背全集

等差数列

定义:an+1 − an = d(公差)通项:an = a1 + (n−1)d推广:an = am + (n−m)d中项:m+n = p+q ⟹ am + an = ap + aq

等比数列

定义:an+1an = q(公比,q ≠ 0)通项:an = a1·qn−1推广:an = am·qn−m中项:m+n = p+q ⟹ am · an = ap · aq

中项性质一句话:下标和相等,和(积)就相等。等差用加法配,等比用乘法配,两套公式结构完全平行,对照着记不容易混。

五大基础通项万能模型

对号入座,直接套用

高考 90% 基础通项题,全部来自以下五类固定模型,无需复杂思维,直接匹配套用即可。

模型一 定义直接型(等差 / 等比定型)

题干直接给出公差、公比,或直接给出等差、等比数列定义。流程:锁定首项、公差 / 公比,直接代入通项公式。

模型二 和差递推型(累加法)

an+1 − an = f(n),后项减前项为关于 n 的函数。万能公式:an = a1 + n−1Σk=1 f(k)(n ≥ 2)。适用:差式可求和(一次、二次、指数、分式裂项)。

模型三 商积递推型(累乘法)

an+1an = f(n),后项比前项为关于 n 的函数。万能公式:an = a1 · n−1Σk=1 f(k)(n ≥ 2)。结构特征:连乘时分子分母交叉抵消。

模型四 和式求通项(Sn 型)

题干只含 Sn 与 n,无 an 递推。固定流程:先求 a1 = S1,再作差求 n ≥ 2 的通项,最后验证合并。

模型五 简单构造型(一阶线性)

an+1 = pan + q(p、q 为常数)。核心方法:配凑构造等比数列,即 an+1 + λ = p(an + λ)。

标准解题五步法

零错满分流程

步骤 1 判结构

观察递推式结构,匹配五大基础模型。

步骤 2 定方法

等差等比直接套公式,差式累加、商式累乘、和式作差。

步骤 3 运算化简

求和、乘积、配凑变形,整理通项表达式。

步骤 4 验证首项

强制验证 n = 1 是否满足通式。

步骤 5 规范写式

满足则统一通项,不满足则写分段形式。

题型识别信号

看到直接套模型

▍题干明确数列为等差数列、等比数列,求通项

▍递推式为后项减前项等于函数式,差值可求和

▍递推式为后项比前项等于函数式,比值可化简

▍已知数列前 n 项和 Sn 表达式,求数列通项 an

▍一阶线性递推关系式,简单构造即可定型

高考真题精讲

Sn 型 · 累加 · 累乘,一讲备齐

例题 1新高考真题 · Sn 型通项

已知数列 {an} 的前 n 项和 Sn = n2 + 2n,求数列 {an} 的通项公式。

思维分析 经典和式求通项母题,完全适配 Sn 型模型,严格遵循「先首项、再作差、后验证」的固定流程,是数列大题第一问必考基础题型。

完整解析

1. 求首项:当 n = 1 时,a1 = S1 = 12 + 2×1 = 3。

2. 作差求通式:当 n ≥ 2 时,

an = Sn − Sn−1 = ( n2 + 2n ) − [ (n−1)2 + 2(n−1) ]

3. 展开化简:(n−1)2 + 2(n−1) = n2 − 1,故

an = n2 + 2n − ( n2 − 1 ) = 2n + 1

4. 首项验证:将 n = 1 代入 2n + 1,得 a1 = 3,与原式一致。

答案:an = 2n + 1(n ∈ N*)

例题 2全国卷真题 · 累加法

已知 a1 = 1,an+1 = an + 2n,求 {an} 的通项公式。

思维分析 标准累加法模型,递推式为后项减前项等于一次函数,差值可直接求和,套用累加公式即可快速求解,无需复杂变形。

完整解析

1. 拆分递推式:an+1 − an = 2n。

2. 累加展开(n ≥ 2):

an − an−1 = 2(n−1),

an−1 − an−2 = 2(n−2),

……

a2 − a1 = 2×1。

3. 左右累加消项:

an − a1 = 2[ 1 + 2 + ⋯ + (n−1) ] = 2 × n(n−1)2 = n(n−1)

4. 代入首项 a1 = 1:

an = n2 − n + 1

5. 验证 n = 1:12 − 1 + 1 = 1,等式成立,通式通用。

答案:an = n2 − n + 1(n ∈ N*)

例题 3模拟真题 · 累乘法

已知 a1 = 2,an+1an = n+1n,求数列 {an} 的通项公式。

思维分析 典型累乘法模型,后项与前项比值为分式函数,累乘可交叉消项,结构简洁、套路固定,是数列入门核心题型。

完整解析

1. 累乘展开(n ≥ 2):各级比值为

anan−1 = nn−1, an−1an−2 = n−1n−2, ⋯ , a2a1 = 21。

2. 左右累乘,分子分母交叉抵消:

ana1 = nn−1 × n−1n−2 × ⋯ × 21 = n

3. 代入首项 a1 = 2:an = 2n。

4. 验证 n = 1:2×1 = 2,成立。

答案:an = 2n(n ∈ N*)

高频易错陷阱

必考避坑

陷阱 1 忽略首项验证。Sn 求通项直接写公式,不验证 n = 1,首项不满足导致整题错误。

陷阱 2 累加累乘范围错误。忘记 n ≥ 2 的取值约束,定义域出错扣分。

陷阱 3 等差等比公式混淆。记错通项、中项公式,公差公比乱用。

陷阱 4 消项不彻底。累加累乘消项残留项,化简结果出错。

陷阱 5 遗漏 n ∈ N*。通项答案不写定义域,大题细节扣分。

课后习题

2 道,带完整解析

习题 1 已知数列 {an} 的前 n 项和 Sn = 3n2 − n,求通项公式 an。

习题 2 已知 a1 = 1,an+1 = an + 3n,求数列 {an} 的通项 an。

参考答案

做完再看

习题 1 与例题 1 完全同构,Sn 型三步走:首项、作差、验证。

① n = 1 时,a1 = S1 = 3×1 − 1 = 2;

② n ≥ 2 时,an = Sn − Sn−1 = 3n2 − n − [ 3(n−1)2 − (n−1) ];

③ 展开化简:3(n−1)2 − (n−1) = 3n2 − 7n + 4,故 an = ( 3n2 − n ) − ( 3n2 − 7n + 4 ) = 6n − 4;

④ 验证 n = 1:6×1 − 4 = 2,与首项一致;

⑤ 综上:an = 6n − 4(n ∈ N*)。

习题 1 答案:an = 6n − 4(n ∈ N*)

习题 2 累加法 + 等比求和的组合,差式从一次函数换成了指数函数。

① 递推变形:an+1 − an = 3n,适配累加法;

② 累加求和:an − a1 = 31 + 32 + ⋯ + 3n−1;

③ 等比求和(首项 3、公比 3、共 n−1 项):an − 1 = 3( 3n−1 − 1 )3 − 1 = 3n − 32;

④ 整理得:an = 1 + 3n − 32 = 3n − 12;

⑤ 验证 n = 1:( 3 − 1 ) / 2 = 1 = a1,首项成立,通项有效。

习题 2 答案:an = 3n − 12(n ∈ N*)

回看前几讲 上一讲收官三角大题,本讲正式开启数列板块。Sn 型里「n = 1 与 n ≥ 2 分开讨论、验证后合并」的写法,正是第 3 讲分类讨论模型的又一次落地;累乘法的交叉消项,则为后续数列求和的裂项相消提前热身。

🚩 数列板块 · 开篇

函数 1—12 讲、三角 17—22 讲之后,数列是第三大主干板块。本讲打地基:五大通项模型 + 五步法,本板块后续讲次将进入高阶构造通项与数列求和压轴。

本节思维终极总结

数列通项基础解题核心是识模型、套流程、验首项。高考所有基础通项题型,无外乎定义法、Sn 作差、累加、累乘等几类核心模型,没有复杂难点,只有识别与规范问题。普通学生凭感觉解题、遗漏验证、定义域出错;高手通过结构识别快速定型,标准化流程运算,细节满分、零失误解题。

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第 23 讲 · 数列通项基础模型

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