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数列 · 第 3 站

由递推关系求通项:累加 / 累乘 / 构造法

给了 a1 和递推公式 an+1 = f(an),怎么求通项?这是高考数列大题的第一问必考。四种套路:累加法、累乘法、构造法、Sn 与 an 关系。学会了,数列大题第一问就是送分。

① 这一课怎么学(小白 4 步法)

总用时约 70 分钟,分 4 步,一步都别跳:

1读(15 分钟)
识别四种递推类型:an+1−an=f(n) 用累加;an+1/an=f(n) 用累乘。
2练(20 分钟)
各做 2 道典型题,总结构造法套路。
3对(20 分钟)
做第⑥⑩部分,重点练构造 an+1=p·an+q。
4默(10 分钟)
背四种方法适用条件。
第一课小目标① 识别递推类型选方法;② 用累加法求 an+1=an+2n;③ 构造 an+1=2an+3 的通项。

② 一图看懂全课(思维导图)

先有地图再走路:本知识共分这几大块,学完每块回来打勾。

求通项
→
累加法
an+1−an=f(n)
逐项相加
消中间项
→
累乘法
an+1/an=f(n)
逐项相乘
消中间项
→
构造法
an+1=p·an+q
设 an+1+c=p(an+c)
等比数列
→
Sn与an
an=Sn−Sn−1
n≥2
检验 n=1

③ 先认识它::四种套路对号入座

递推关系千变万化,但高考就考四种基本类型。看到差就累加,看到比就累乘,看到线性 an+1=p·an+q 就构造,看到 Sn 就用 an=Sn−Sn−1。

an+1 − an = f(n) → 累加法 an+1 / an = f(n) → 累乘法 an+1 = p·an + q → 构造等比 已知 Sn 求 an → an=Sn−Sn−1

④ 完整公式 / 体系表

方法一:累加法(an+1 − an = f(n))

公式 an = a1 + (a2−a1) + (a3−a2) + ... + (an−an−1) = a1 + Σ f(k)
k 从 1 到 n−1

方法二:累乘法(an+1 / an = f(n))

公式 an = a1 · (a2/a1) · (a3/a2) · ... · (an/an−1) = a1 · Π f(k)
k 从 1 到 n−1

方法三:构造法(an+1 = p·an + q)

公式 设 an+1 + c = p(an + c),展开得 an+1 = p·an + (p−1)c,对比 q = (p−1)c ⇒ c = q/(p−1)
则 {an + c} 是首项 a1+c、公比 p 的等比数列。

方法四:Sn 与 an 关系

公式 n = 1 时 a1 = S1
n ≥ 2 时 an = Sn − Sn−1
必须检验 n=1 是否满足所得 an。
递推形式方法
an+1 = an + 2n累加
an+1 = an · n/(n+1)累乘
an+1 = 2an + 3构造等比
Sn = n² + nSn−Sn−1

⑤ 用法场景与典型例题

典型例题

例1(累加):a1=1, an+1=an+2n,求 an。
解:an = a1 + Σ(k=1..n−1) 2k = 1 + 2·(n−1)n/2 = 1+n(n−1) = n²−n+1。
例2(累乘):a1=1, an+1 = an·(n+1)/n,求 an。
解:an = a1·Π(k=1..n−1) (k+1)/k = 1·(2/1)(3/2)...(n/(n−1)) = n。
例3(构造):a1=1, an+1=2an+3,求 an。
解:c=q/(p−1)=3/(2−1)=3。an+1+3=2(an+3)。{an+3} 首项 4、公比 2。an+3=4·2ⁿ⁻¹=2ⁿ⁺¹。an=2ⁿ⁺¹−3。
例4(Sn 与 an):Sn=2n²+n,求 an。
解:a1=S1=3。n≥2: an=Sn−Sn−1=2n²+n−[2(n−1)²+(n−1)]=4n−1。检验 n=1: 4−1=3 ✓。an=4n−1。
高考考法数列大题第一问 90% 是给递推求通项。先识别类型,再选方法。构造法最高频。

⑥ 高频错误诊断

错误 1累加法漏首项 a1
✗ → ✓ an = a1 + Σ f(k)
中间项消完剩 a1,别丢。
错误 2构造法 c = q/p
✗ → ✓ c = q/(p−1)
展开 an+1+c=p(an+c) 后常数项是 (p−1)c。
错误 3Sn 求 an 忘检验 n=1
✗ → ✓ n=1 时单独算 a1=S1
n≥2 的公式在 n=1 时可能不成立。
错误 4累乘法方向写反
✗ → ✓ an = a1 · (a2/a1)·(a3/a2)·...
分子分母逐行约掉,方向别反。

⑦ 考点与真题演练(紫 tag)

考点自测(点击选项即时判断)

1. a1=1, an+1=an+2,则 an = ?

解析:累加:an=1+2(n−1)=2n−1。

2. a1=1, an+1=2an+1,则 an = ?

解析:构造 c=1/(2−1)=1。an+1+1=2(an+1)。首项 2。an+1=2·2ⁿ⁻¹=2ⁿ。an=2ⁿ−1。

3. Sn=n²,则 a5 = ?

解析:a5=S5−S4=25−16=9。

⑧ 必背公式卡

差累加:an=a1+Σ(ak+1−ak)。
比累乘:an=a1·Π(ak+1/ak)。
线性构造:an+1=p·an+q,c=q/(p−1)。
Sn 求 an:n=1 用 S1,n≥2 用 Sn−Sn−1。
构造后 {an+c} 是等比,公比 p。
累乘注意约分方向。
所有结果都要检验 n=1。

⑨ 应用输出(建模 / 口述解题)

口述解题模板"看到递推先看类型:差→累加;比→累乘;an+1=p·an+q→构造;给 Sn→Sn−Sn−1。构造时设 c=q/(p−1),把 an+c 看成新等比数列。最后务必检验 n=1。"

口述题

口头说出 a1=2, an+1=3an−1 的通项求法。

参考答案:c=−1/(3−1)=−1/2。an+1−1/2=3(an−1/2)。首项 a1−1/2=3/2。an−1/2=(3/2)·3ⁿ⁻¹=3ⁿ/2。an=(3ⁿ+1)/2。

⑩ 分层练习 18 题(基础 6 + 中档 6 + 拔高 6)

基础1a1=1, an+1=an+3,求 an。
累加:an=1+3(n−1)=3n−2。
基础2a1=2, an+1=an+n,求 a3。
a2=2+1=3, a3=3+2=5。
基础3a1=1, an+1=2an,求 an。
等比:an=2ⁿ⁻¹。
基础4Sn=n²,求 a1。
a1=S1=1。
基础5a1=1, an+1=an+1,求 an。
an=n。
基础6构造法中 p=2, q=4,c=?
c=4/(2−1)=4。
中档7a1=1, an+1=an+2ⁿ,求 an。
累加:an=1+Σ2^k(k=1..n−1)=1+(2ⁿ−2)=2ⁿ−1。
中档8a1=1, an+1=an·(n+2)/n,求 an。
累乘:an=1·(3/1)(4/2)(5/3)...((n+1)/(n−1)) = n(n+1)/2。
中档9a1=1, an+1=3an+2,求 an。
c=2/(3−1)=1。an+1+1=3(an+1)。首项 2。an+1=2·3ⁿ⁻¹。an=2·3ⁿ⁻¹−1。
中档10Sn=3n²−2n,求 an。
a1=1。n≥2: an=6n−5。检验 n=1: 1 ✓。an=6n−5。
中档11a1=1, an+1=an+2n+1,求 an。
累加:an=1+Σ(2k+1)(k=1..n−1)=1+2·(n−1)n/2+(n−1)=n²。
中档12a1=2, an+1=an/(2an+1),求 an。
取倒数:1/an+1=(2an+1)/an=2+1/an。设 bn=1/an,bn+1=bn+2。b1=1/2。bn=1/2+2(n−1)=(4n−3)/2。an=2/(4n−3)。
拔高13a1=1, an+1=2an+n,求 an。
构造:设 an+1+A(n+1)+B=2(an+An+B)。展开 an+1=2an+An+B−A。对比 n: A=1。常数 B−A=0 ⇒ B=1。an+n+1=2(an−1+n)。首项 a1+2=3。an+n+1=3·2ⁿ⁻¹。an=3·2ⁿ⁻¹−n−1。
拔高14Sn=2an−1,求 an。
n=1: a1=2a1−1 ⇒ a1=1。n≥2: an=Sn−Sn−1=2an−1−(2an−1−1)=2an−2an−1 ⇒ an=2an−1。等比 q=2。an=2ⁿ⁻¹。
拔高15a1=1, an+1=an+√an,求 an。
设 bn=√an。bn+1²=bn²+bn=bn(bn+1)。此式较复杂,换思路:bn+1−bn=1/2(近似)。实际 an=(n(n+1)/2)²?检验 n=1: 1 ✓。n=2: a2=1+1=2,但 (2·3/2)²=9 ✗。正确:bn=√an,bn+1²−bn²=bn。设 bn=n/2?b1=1/2≠1。本题 an=(2n−1)²/4?n=1: 1/4 ✗。an=(n)² 检验:a2=4,但按递推 a2=1+1=2 ✗。本题答案 an=(n²)/4?n=1: 1/4 ✗。略。
拔高16a1=1, an+1=an+2n,求 S10。
an=n²−n+1。S10=Σ(k²−k+1)=Σk²−Σk+10=385−55+10=340。
拔高17a1=0, an+1=an+2n,求 an。
an=0+Σ2k(k=1..n−1)=n(n−1)。
拔高18已知数列 {an} 满足 a1=1, an+1=2an+1,求 {an} 前 n 项和 Sn。
an=2ⁿ−1。Sn=Σ(2^k−1)=Σ2^k−n=(2ⁿ⁺¹−2)−n=2ⁿ⁺¹−n−2。

⑪ 记忆口诀与 7 天复习计划

三句口诀 ① 差累加,比累乘,线性构造等比行。
② Sn 求 an 分两段,n=1 单独验。
③ 构造 c=q/(p−1),新数列是等比。

7 天复习计划

天任务自检
第 1 天读③④部分 + 识别四种类型类型判断对
第 2 天基础 1-6 + 中档 7-9全对
第 3 天中档 10-12 + 拔高 13-14构造法熟练
第 4 天默写四种方法公式不看书能写
第 5 天拔高 15-18错题搞懂
第 6-7 天每天做 2 道递推求通项零失误