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升学考试 高考数学全国一卷2020年数列题,常规解法与秒杀对比

高考数学全国一卷2020年数列题,常规解法与秒杀对比

题目回忆:等差数列{an}满足a2=3,a5=9,等比数列{bn}满足b2=4,b5=32。求{an}和{bn}的通项公式,以及数列{anbn}的前n项和。1. 常规解法(步骤拆解)求{an}:设公差为d,

题目回忆:等差数列{an}满足a2=3,a5=9,等比数列{bn}满足b2=4,b5=32。求{an}和{bn}的通项公式,以及数列{anbn}的前n项和。

1. 常规解法(步骤拆解)

求{an}

设公差为d,a5 = a2 + 3d → 9 = 3 + 3d → d=2。

a1 = a2

  • d = 1。∴ an = 1 + (n-1)2 = 2n-1。
  • 求{bn}

    设公比为q,b5 = b2 q³ → 32 = 4 q³ → q³=8 → q=2。

    b1 = b2 / q = 2。∴ bn = 2 2ⁿ⁻¹ = 2ⁿ。

    求{anbn}前n项和Sn

    cn = anbn = (2n-1)·2ⁿ。

    Sn = 1×2 + 3×2² + 5×2³ + … + (2n-1)·2ⁿ。

    错位相减法

    2Sn = 1×2² + 3×2³ + … + (2n-3)·2ⁿ + (2n-1)·2ⁿ⁺¹。

    两式相减(Sn

  • 2Sn)得:
  • -Sn = 2 + 2×(2²+2³+…+2ⁿ)

  • (2n-1)·2ⁿ⁺¹。
  • 中间等比求和:2²+2³+…+2ⁿ = 4(2ⁿ⁻¹

  • 1)/(2-1) = 2ⁿ⁺¹
  • 4。
  • 代入整理:-Sn = 2 + 2×(2ⁿ⁺¹

  • 4)
  • (2n-1)·2ⁿ⁺¹ = 2 + 2ⁿ⁺² - 8 - (2n-1)·2ⁿ⁺¹。
  • 继续合并:-Sn = (2

  • 8) + [2·2ⁿ⁺¹
  • (2n-1)·2ⁿ⁺¹] = -6 + (3 - 2n)·2ⁿ⁺¹。
  • ∴ Sn = (2n-3)·2ⁿ⁺¹ + 6。

    2. 秒杀对比(针对通项与求和)

    通项秒杀:等差等比基本量法已经是最快路径,无更秒杀。核心是`a中项求d,b中项开方求q`。

    求和秒杀(错位相减套路化)

    对于 `cn = (An + B)·qⁿ` 型数列求和(本题A=2,B=-1,q=2),可直接套`Sn = (αn + β)·qⁿ⁺¹ + γ`,代入前3项解α、β、γ。

    具体操作

    n=1,S1 = c1 = 1×2 = 2。

    n=2,S2 = 2 + 3×4 = 14。

    n=3,S3 = 14 + 5×8 = 54。

    设 Sn = (αn + β)·2ⁿ⁺¹ + γ。

    代入:

    n=1: (α+β)·4 + γ = 2 → 4α + 4β + γ = 2。

    n=2: (2α+β)·8 + γ = 14 → 16α + 8β + γ = 14。

    n=3: (3α+β)·16 + γ = 54 → 48α + 16β + γ = 54。

    解方程组(后式减前式):

    第二式减第一式:12α + 4β = 12 → 3α + β = 3。

    第三式减第二式:32α + 8β = 40 → 4α + β = 5。

    两式相减:α = 2,代入得 β = -3,再代入第一式得 γ = 6。

    ∴ Sn = (2n

  • 3)·2ⁿ⁺¹ + 6。与常规法结果一致,避免错位相减的复杂运算。
  • 3. 高频考点与答题模板

    等差等比求通项:`aₙ = aₘ + (n-m)d`;`bₙ = bₘ·qⁿ⁻ᵐ`。

    错位相减万能口诀:“写上Sn,乘公比,错位减,等比求和再整理”。

    数列求和核心判断

    等差+等比 → 错位相减

    分式/分母为乘积 → 裂项相消(`1/[n(n+k)] = (1/k)(1/n

  • 1/(n+k))`)。
  • `aₙ₊₁

  • aₙ = f(n)` → 累加法
  • `(aₙ₊₁)/(aₙ) = f(n)` → 累乘法

    易错坑点:等比求和公比q=1要单独讨论;错位相减最后一项符号极易出错;n的取值范围(n≥1还是n≥2)。

    阅读提示

    建议先抓核心知识点,再看例题或表达方式,复习时可结合范文素材和作文栏目一起使用。