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例题精讲 · 第 00844 题 · 自编示意 S_n=2n²+3n 的通项与分段反例

以自编示意的前 n 项和公式求通项,强调 n=1 必须单独检验,并用等差求和与代入原式两路互验;再给一个常数项不为零的反例说明何时必须写成分段形式。

00844题号全 1000 篇 · 第 第141轮 / 第141册 轮
方向数学·导数与解三角形六向之一
题型自编仿真题逐题精讲 · 采分点拆解

题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。

例题精讲 · 数学导数与解三角形

一、考点定位与做题顺序

由 S_n 求 a_n 的标准动作是「n≥2 用差、n=1 用 S₁」,最后一定要把 n=1 代回差式看是否吻合。 本讲先算一个恰好吻合的例子,再给一个常数项不为零的反例,把「什么时候要分段」说清楚。

二、逐题精讲

题1

自编示意数列前 n 项和 S_n=2n²+3n。求 a₁、a_n(n≥2)、a₅ 与 S₅,并检验 n=1 是否吻合。

解析

a₁=S₁=2×1+3×1=5。n≥2 时 a_n=S(n)−S(n−1)=(2n²+3n)−(2(n−1)²+3(n−1))=4n+1。 把 n=1 代回 4n+1 得 5,与 S₁ 一致,故可合并写成 a_n=4n+1。a₅=4×5+1=21,S₅=2×25+15=65;按等差求和 5×(5+21)/2=65,两路闭合。

答案 a₁=5;a_n=4n+1;a₅=21;S₅=65;n=1 吻合,无需分段。

采分点 S₁ 2 分;作差化简 3 分;n=1 检验 2 分;a₅ 与 S₅ 各 1 分;等差互验 1 分。

易错点 直接写 a_n=S(n)−S(n−1) 而不验 n=1,遇到常数项不为零的和式就会漏掉分段。

题2

若把题设改成 S_n=2n²+3n+1,通项还写成 4n+1 吗?应如何表达?

解析

此时 S₁=2+3+1=6,而 4×1+1=5,两者不等,说明差式在 n=1 失效。 正确写法是分段:a₁=6,n≥2 时 a_n=4n+1。因为常数项只影响第一项,从第二项起差分结果不变;这也解释了为什么「验 n=1」不能省。

答案 不能;须写成 a₁=6,n≥2 时 a_n=4n+1。

采分点 S₁ 改值 2 分;不一致的判定 3 分;分段表达 3 分;常数项只影响首项 2 分。

易错点 把分段写成「n>1 时 4n+1,n=1 时也 4n+1 再加 1」,看似补了差,实则仍没写清定义域。

三、规律小结与对照表

量由 S_n 作差独立复核结果
a₁S₁差式代 n=15
a_n(n≥2)S(n)−S(n−1)4n+1通项
a₅4×5+1S₅−S₄21
S₅2×25+155×(5+21)/265
反例 S₁2+3+1差式给 56,须分段
a₁₀4×10+1S₁₀−S₉41

通项题的分水岭是 n=1:吻合就合并,不吻合就分段。和式、各项数值与反例均为自编示意。

四、自测清单

  • 是否先算 S₁
  • 作差时 S(n−1) 是否整体代入
  • n=1 是否代回差式检验
  • a₅ 是否用通项求
  • S₅ 是否两路互验
  • 等差求和是否用 5×(5+21)/2
  • 反例是否给出分段写法
  • 是否说明常数项只影响首项

五、数值回代明细

按题面原始参数逐项重算(构造时另以一条独立路径互验一致):S1 = 5;a5 = 21;S5 = 65;a10 = 41;反例 S1 = 6;反例首项差值 = 1。以上数值与本篇解析、答案栏、规律表逐处对应,示意数据在正文另行注明。

六、选题边界与相邻板块

本讲只处理由 S_n 求 a_n 与首项检验;裂项与错位相减、递推数列求通项、归纳法证明与分组分配属相邻板块,其求和方法不同。

本篇角度与全部已发篇目按累计选题台账跨批查重,未复用上批情境,也未把一篇拆成两篇。

编写说明与学科依据

本文为备考教研体例稿:题目系按课程标准与联招常见考点范围编写的仿真练习题,非真题原文;文中案例为示意内容,非真实记录;文末栏目为学科依据说明,非逐条引文。涉及报考、录取、证件、居留、资助等事项,一律以当年官方文件与学校正式通知为准。

学科依据:

  • 人教版高中教材(数学):射影定理三式、恒成立分离参数、由前n项和求通项、点到直线距离、三次函数对称中心、双曲线离心率相关章节
  • 《普通高等学校联合招收华侨港澳台学生考试大纲(数学科)》:相关考点考查范围(仅作命题范围参照,本文题目未与真题逐题比对)
  • 编写说明:题目、选段、选项、数据与解析均为按常见考点独立编写的原创仿真题,未取自任何题库、教辅或试卷;采分点为教研整理,非官方评分标准

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