第七章 微专题9 情境下的数列问题-【金版教程】2024高考数学一轮复习解决方案word（新教材，基础版）

金版教程 高考科学复习解决方案 数学 数学，不仅是运算和推理的工具，还是表达和交流的语言，因此基于问题情境下的数列问题在高考中正逐步成为热点，通过具体的问题背景或新的定义，考查数列在问题情境中的应用，以此来检验学生的核心价值、学科素养、关键能力、必备知识．常用的解题思路是审题、建立数列模型、研究模型、解决实际问题，即一是理解题意，分清条件和结论，理清数量关系；二是把文字语言、新情景转化为熟悉的数学语言；三是构建相应的数学模型，利用已学的数列知识、解题的方法和技巧求解． 类型一　数学文化中的数列问题　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 数学文化题一般是从中华优秀传统文化中挖掘素材，将传统文化与高中数学知识有机结合，有效考查阅读理解能力、抽象概括能力、转化与化归能力，既体现了对数学应用性的考查，也体现了我国传统文化的源远流长．解题时要对试题所提供的数学文化信息进行整理和分析，从中构建等差数列或等比数列模型． 　(1)(多选)中国古代数学著作《算法统宗》中有这样一个问题：“三百七十八里关，初步健步不为难，次日脚痛减一半，六朝才得到其关，要见次日行里数，请公仔细算相还”．其大意为：“有一人走378里路，第一天健步行走，从第二天起脚痛每天走的路程为前一天的一半，走了6天后到达目的地”．则下列说法正确的是(　　) A．该人第五天走的路程为12里 B．该人第三天走的路程为42里 C．该人前三天共走的路程为330里 D．该人最后三天共走的路程为42里 答案　AD 解析　由题意可知该人每天走的路程构成了公比为q＝的等比数列{an}，设数列{an}的前n项和为Sn，则S6＝378，故S6＝＝378，解得a1＝192，则an＝192×，故a5＝192×＝12，该人第五天走的路程为12里，A正确；a3＝192×＝48，该人第三天走的路程为48里，B错误；S3＝＝336，该人前三天共走的路程为336里，C错误；由S6－S3＝378－336＝42(里)，可知该人最后三天共走的路程为42里，D正确． (2)(2023·湖南永州第一次高考适应性考试)如图所示，九连环是中国传统民间智力玩具，以金属丝制成9个圆环，解开九连环共需要256步，解下或套上一个环算一步，且九连环的解下和套上是一对逆过程．九连环把玩时按照一定的程序反复操作，可以将九个环全部从框架上解下或者全部套上．将第n个圆环解下最少需要移动的次数记为an(n≤9，n∈N*)，已知a1＝1，a2＝1，按规则有an＝an－1＋2an－2＋1(n≥3，n∈N*)，则解下第4个圆环最少需要移动的次数为(　　) A．4 B．7 C．16 D．31 答案　B 解析　由题意，a1＝1，a2＝1，an＝an－1＋2an－2＋1(n≥3，n∈N*)，解下第4个圆环，则n＝4，即a4＝a3＋2a2＋1，而a3＝a2＋2a1＋1＝1＋2＋1＝4，则a4＝4＋2＋1＝7. (3)朱载堉(1536～1611)是中国明代一位杰出的律学家、数学家和历学家，他的著作《律学新说》中制作了最早的“十二平均律”．十二平均律是目前世界上通用的把一组音(八度)分成十二个半音音程的律制，各相邻两律之间的频率之比完全相等，亦称“十二等程律”，即一个八度13个音，相邻两个音之间的频率之比相等，且最后一个音是最初那个音的频率的2倍．设第三个音的频率为f1，第七个音的频率为f2，则＝________. 答案　2 解析　由题意知，可以将每个音的频率看作等比数列{an}中的项，一共13项，且＝q，∵最后一个音是最初那个音的频率的2倍，∴a13＝2a1，即a1q12＝2a1，可得q12＝2，∴＝＝＝q4＝(q12)＝2，∴＝2. 名师点拨　运用所学的等差数列、等比数列知识去求解古代著名的数学问题，解答时准确理解用古文语言给出的数学问题的含义是解答好本类试题的关键，熟练掌握等差数列、等比数列的通项公式及求和公式，既是基础又是有力保障． 对点训练 1．南宋数学家杨辉在《详解九章算法》和《算法通变本末》中，提出了一些新的垛积公式，所讨论的高阶等差数列与一般等差数列不同，前后两项之差并不相等，但是逐项差数之差或者高次差成等差数列．对这类高阶等差数列的研究，在杨辉之后一般称为“垛积术”，现有高阶等差数列，其前7项分别为1,5,11,21,37,61,95，则该数列的第8项为(　　) A．99 B．131 C．139 D．141 答案　D 解析　设该高阶等差数列的第8项为x，根据所给定义，用数列的后一项减去前一项得到一个数列，得到的数列也用后一项减去前一项得到一个数列，即得到了一个等差数列，如图． 由图可得则 2．(2022·安