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第4练 走进数学文化
教育部考试中心函件《关于2017年普通高考考试大纲修订内容的通知》要求“增加中华优秀传统文化的考核内容,积极培育和践行社会主义核心价值观,充分发挥高考命题的育人功能和积极导向作用.比如,在数学中增加数学文化的内容”.近几年的高考题也证明的确有这样的题目,因此,我们特别策划了本专题,能够为广大师生二轮复习备考提供帮助.
题组一 数列中的数学文化
方法技巧 数学文化中蕴含的数列问题,要寻找数列前几项,寻找规律,抽象出数列模型.
1.(2019·合肥一中、马鞍山二中等六校联考)《算法统宗》是中国古代数学名著,由明代数学家程大位编著,它对我国民间普及珠算和数学知识起到了很大的作用,是东方古代数学的名著.在这部著作中,许多数学问题都是以歌诀形式呈现的,“九儿问甲歌” 就是其中一首:一个公公九个儿,若问生年总不知,自长排来差三岁,共年二百又零七,借问长儿多少岁,各儿岁数要详推.在这个问题中,记这位公公的第n个儿子的年龄为an,则a1等于( )
A.23 B.32 C.35 D.38
答案 C
解析 由题意可得儿子的岁数成等差数列,设公差为d,其中公差d=-3,S9=207,
即S9=9a1+×(-3)=207,解得a1=35,故选C.
2.(2019·恩施质检)朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》卷中“如像招数”五问中有如下问题:今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人.”其大意为“官府陆续派遣1 864人前往修筑堤坝,第一天派出64人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多7人.”则该问题中的1 864人全部派遣到位需要的天数为( )
A.9 B.16 C.18 D.20
答案 B
解析 根据题意设每天派出的人数组成数列{an},分析可得数列是首项a1=64,公差d=7的等差数列,该问题中的1 864人全部派遣到位的天数为n,则64n+×7=1 864,依次将选项中的n值代入检验得,n=16满足方程,故选B.
3.《九章算术》是我国古代第一部数学专著,全书收集了246个问题及其解法,其中一个问题的大意为“现有一根九节的竹子,自上而下各节的容积成等差数列,上面四节容积之和为3升,下面三节的容积之和为4升,求中间两节的容积各为多少?”则该问题中第2节,第3节,第8节竹子的容积之和为( )
A.升 B.升 C.升 D.升
答案 A
解析 自上而下依次设各节容积为a1,a2,…,a9,
则即
得
所以a2+a3+a8=+=(升).
4.我国古代数学典籍《九章算术》“盈不足”中有一道两鼠穿墙问题:“今有垣厚十尺,两鼠对穿,初日各一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问几何日相逢?”上述问题中,两鼠在第几天相逢( )
A.3 B.4 C.5 D.6
答案 B[来源:Z.xx.k.Com]
解析 由题意可知,大老鼠每天打洞的距离是以1为首项,以2为公比的等比数列,
前n天打洞的距离之和为=2n-1;
同理,小老鼠前n天打洞的距离之和为
=2-,
∴2n-1+2-=10,解得n∈(3,4),取n=4.
即两鼠在第4天相逢.
题组二 三角函数、几何中的数学文化
方法技巧 从题目叙述中分析蕴含的图形及数量关系,通过分析图形特征建立数学模型,转化为三角函数或几何问题.
5.如图是我国古代数学家赵爽的弦图,它是由四个全等的直角三角形与一个小正方形拼成的一个大正方形,如果小正方形的面积为4,大正方形的面积为100,直角三角形中较小的锐角为α,则tan α等于( )
A. B. C.5 D.
答案 A
解析 由题意得,大正方形的边长为10,小正方形的边长为 2,∴2=10cos α-10sin α,∴cos α-sin α=,
又α为锐角,易求得tan α=.
6.(2019·衡中同卷)《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“今有仓,广三丈,袤四丈五尺,容粟一万斛.”翻译过来就是:有一个长方体的粮仓,宽三丈,长四丈五尺,可装粟一万斛,已知1斛粟的体积为2.7立方尺,一丈为十尺,则该粮仓的表面积为( )
A.28.5平方丈 B.57平方丈
C.29平方丈 D.58平方丈
答案 B
解析 长方体粮仓如图所示,以丈为单位,
则AD=3,AB=4.5,
又V=10 000×2.7×10-3=27,
所以AA1===2.
故所求表面积S=2×(3×4.5+3×2+2×4.5)=57(平方丈).
7.《数书九章》三斜求积术:“以小斜幂,并大斜幂,减中斜幂,余半之,自乘于上;以小斜幂乘大斜幂,减上,余四约一,为实,一为从隅,开平方得积”.秦九韶把三角形的三条边分别称为小斜、中斜和大斜,“术”即方法.以S,a,b,c分别表示三角形的面积、大斜