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
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
· · ·
孩子卡在题目不会做、思路打不开,可以后台留言,我们聊聊。
李教练 · 高考数学核心思维
东营学霸密训营
第 23 讲 · 数列通项基础模型