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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 算法、数列中的数学文化
方法技巧 (1)和算法结合的数学文化,要读懂程序框图,按程序框图依次执行.[来源:学。科。网Z。X。X。K][来源:Z#xx#k.Com]
(2)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·齐鲁名校协作体)角谷猜想是日本著名学者角谷静夫提出的极简单规则:对任何一个正整数进行变换,最终会陷入“4-2-1”的死循环,如下程序框图示意了角谷猜想,则输出的i等于( )
A.6 B.7 C.8 D.5
答案 B
解析 由程序框图可知,角谷猜想为:正整数按照如下规则变化:若为偶数,则除以2,若为奇数,则3倍加1,如此循环,若干步后为1.则有:3→10→5→16→8→4→2→1,则输出的i=7.
2.如图所示的程序框图的算法思路来源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”,执行该程序框图,若输入的a,b分别为14,18,则输出的a为( )
A.4 B.2 C.0 D.14
答案 B
解析 由题意可知输出的a是18,14的最大公约数2.
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[来源:学科网ZXXK]
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
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.[来源:学§科§网Z§X§X§K]
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[来源:Zxxk.Com]
答案 B[来源:Zxxk.Com]
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.古希腊数学家海伦的著作《测地术》中记载了著名的海伦公式,利用三角形的三边长求三角形的面积.若三角形的三边分别为a,b,c,则其面积S=,这里p=.已知在△ABC中,BC=6,AB=2AC,则当△ABC的面积最大时,sin A=________.
答案
解析 设AC=x,AB=2x,则由海伦公式得
S=
=
=
≤·=12,
当且仅当x2-4=36-x2,即x=2,即AC=2,AB=4时不等式取等号.
所以△ABC的面积的最大值为12,此时由余弦定理得
cos A==,
故sin A==.
8.(2019·全国Ⅱ)中国有悠久的金石文化,印信是金石文化的代表之一.印信的形状多为长方体、正