内容正文:
[对应学生用书P122]
考点一 等差数列模型
《九章算术》是我国古代的数学名著,书中有如下问题:“今有五人分五钱,令上二人所得与下三人等.问各得几何?”其意思为“已知甲、乙、丙、丁、戊五人分5钱,甲、乙两人所得之和与丙、丁、戊三人所得之和相等,且甲、乙、丙、丁、戊所得依次成等差数列.问五人各得多少钱?”(“钱”是古代的一种质量单位).这个问题中,戊所得为( )
A.钱 B.钱
C.钱 D.钱
[解析] 依题意设甲、乙、丙、丁、戊所得分别为(a-2d)钱,(a-d)钱,a钱,(a+d)钱,(a+2d)钱.由甲、乙两人所得之和与丙、丁、戊三人所得之和相等,得a-2d+a-d=a+a+d+a+2d,即a=-6d.又五人分五钱,则a-2d+a-d+a+a+d+a+2d=5a=5,∴a=1,则a+2d=a+2×==.故选B.
[答案] B
[点评] 以数学文化为背景的等差数列模型题的求解关键:一是透过数学文化的背景,读懂题意;二是构建模型,即由题意构建等差数列的模型;三是解模,即把文字语言转化为求等差数列的相关问题,如求指定项、公差或项数、通项公式或前n项和等.
考点二 等比数列模型
中国古代数学名著《九章算术》中有如下问题.今有牛、马、羊食人苗,苗主责之粟五斗.羊主日:“我羊食半马.”马主曰:“我马食半牛.”今欲衰偿之,问各出几何?此问题的译文如下:今有牛、马、羊吃了别人的禾苗,禾苗主人要求赔偿5斗粟.羊主人说:“我的羊所吃的禾苗只有马的一半.”马主人说:“我的马所吃的禾苗只有牛的一半.”打算按此比例偿还,他们各应偿还多少?该问题中,1斗为10升,则马主人应偿还的粟(单位:升)为( )
A. B.
C. D.
[解析] 5斗=50升.设羊、马、牛的主人应偿还粟的量分别为a1,a2,a3,
由题意可知a1,a2,a3构成公比为2的等比数列,
且S3=50,
则=50,解得a1=,
所以马主人应偿还粟的量为a2=2a1=,故选D.
[答案] D
[点评] 以数学文化为背景的等比数列模型题的求解关键:一是会透过数学文化的“表象”看“本质”;二是构建模型,即盯准题眼,构建等比数列的模型;三是解模,即把文字语言转化为求等比数列的相关问题,如求指定项、公比或项数、通项公式或前n项和等.
考点三 已知递推公式的数列模型
九连环是我国从古至今广为流传的一种益智游戏,它用九个圆环相连成串,以解开为胜.据明代杨慎《丹铅总录》记载:“两环互相贯为一,得其关捩,解之为二,又合而为一.”在某种玩法中,用an表示解下n(n≤9,n∈N*)个圆环所需的最少移动次数,数列{an}满足a1=1,且an=则解下4个环所需的最少移动次数a4为( )
A.7 B.10
C.12 D.22
[解析] 因为数列{an}满足a1=1,
且an=
所以a2=2a1-1=2-1=1,所以a3=2a2+2=2×1+2=4,
所以a4=2a3-1=2×4-1=7.故选A.
[答案] A
[点评] 求解已知递推公式的数列模型问题,关键是耐心读题、仔细理解,只有弄清题意,才能将实际问题转化为数学模型进行解答,“盯紧”题目条件中的递推公式,利用此递推公式向待求量转化,如本题,实质就是已知a1=1,且an=求a4的问题.
考点四 周期数列模型
意大利数学家斐波那契以兔子繁殖为例,引入“兔子数列”:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…即F(1)=F(2)=1,F(n)=F(n-1)+F(n-2)(n≥3,n∈N*).此数列在现代物理、化学等方面都有着广泛的应用.若此数列被2除后的余数构成一个新数列{an},则数列{an}的前2022项的和为( )
A.672 B.673
C.1348 D.2022
[解析] 由于{an}是数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…各项除以2的余数,
故{an}为1,1,0,1,1,0,1,1,0,1,…
所以{an}是周期为3的周期数列,
且一个周期中的三项之和为1+1+0=2.
因为2022=674×3,
所以数列{an}的前2022项的和为674×2=1348.故选C.
[答案] C
[点评] 以数学文化为背景的周期数列模型题的求解关键是细审题,透过数学文化的“表象”看“本质”,建立数学模型,如本题,实质是利用裴波那契数列的各项除以2的余数的特征,得出新数列的周期性,进而求出结果.
[对应学生用书P320]
[保分练]
1.(2022·宜昌测试)已知数列{an},若an+1=an+an+2(n∈N*),则称数列{an}为“凸数列”.已知数列{bn}为“凸数列”,且b1=1,b2=-2,则数列{bn}的前2023项和为( )
A.-4 B.-5
C.1