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3.2 通项公式对比

等差数列与等比数列 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 通过比较两个数列通项公式的结构差异,判断其递推关系或求和特征的方法。

从哪来 基于 1.3 数列的通项公式 与 2.1 递推公式的定义,结合 3.1 前n项和的定义 进行结构对比。

为什么 通项公式 $a_n$ 是数列的“基因”,其代数结构(如多项式次数、指数底数、分式形式)直接决定了数列的生成机制(等差、等比、线性递推等)。对比公式能揭示 $a_n$ 与 $a_{n-1}$ 或 $S_n$ 的内在联系,避免盲目套用公式。

结构拆解法
将通项公式拆分为“主部+修正项”。例如 $a_n = 2^n + n$,指出 $2^n$ 对应等比特征,$n$ 对应等差特征。适合视觉型、喜欢归纳规律的学生。
逆向验证法
假设 $a_n$ 满足某递推式(如 $a_n = 2a_{n-1} + 1$),代入通项公式验证是否恒成立。通过“假设-验证”闭环理解公式背后的逻辑。适合逻辑型、喜欢推导证明的学生。
图像直觉法
绘制 $a_n$ 随 $n$ 变化的散点图,观察增长速率(线性、指数、对数)。对比不同公式对应的曲线形态,建立代数与几何的映射。适合空间感强、抽象思维较弱的学生。
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练一道
基础题
已知数列 $\{a_n\}$ 的通项公式为 $a_n = 3n - 1$,求 $a_1$ 并判断其递推关系。
变式
已知数列 $\{a_n\}$ 满足 $a_1 = 1$,且 $a_n = 2a_{n-1} + 1$ ($n \ge 2$),求其通项公式,并与 $b_n = 2^n - 1$ 对比验证。
试试手自己判
检测题
数列 $\{a_n\}$ 的通项公式为 $a_n = n \cdot 2^n$。请判断该数列是否为等差或等比数列,并写出其前 $n$ 项和 $S_n$ 的表达式(只需写出结构,不需计算具体值)。
看答案和判分标准
答案:非等差也非等比数列。 $S_n = \sum_{k=1}^n k \cdot 2^k$。
判对标准:
1. 正确判断为非等差、非等比(2分)。
2. 正确写出求和结构为 $\sum k \cdot 2^k$ 或类似形式(3分)。
3. 若误判为等差/等比,或求和结构错误(如写成 $\sum 2^n$ 或 $\sum n$),则不得分。
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