
与数列相关的新情境问题 以数列为背景的情境问题,主要有三类: (1) 取材于中国古代数学名著,如《周髀算经》 、《九章算术》 、《孙子算经》 、《梦溪笔谈》 、《九章算术注》 、《算法统宗》 、《四元玉鉴》等,这类问题注重考查阅读理解能力、提取信息能力、数学建模能力以及通过计算解决问题的能力. (2) 取材于数学名题,如“斐波那契数列” “等方差数列” “中国剩余定理”(又称“孙子定理”) “三角形数阵” “冰雹猜想”(又称“角谷猜想”)等,这类问题以数学名题为背景设题,强化了对数学文化的秉承和数学应用意识的培养,考查了数学建模、数据分析的核心素养. (3) 对于数学文化或实际生活中所涉及的数列模型,解题时应认真审题,从问题背景中提取相关信息并分析归纳,然后构造恰当的数列模型,再根据等差或等比数列的有关公式求解作答,必要时要进行检验. 考点一 与历史文化相关 例1 (1) (湖北省武汉市2023届高三下学期二月调研)南宋数学家杨辉为我国古代数学研究作出了杰出贡献,他的著名研究成果“杨辉三角”记录于其重要著作《详解九章算法》,该著作中的“垛积术”问题介绍了高阶等差数列.以高阶等差数列中的二阶等差数列为例,其特点是从数列中的第二项开始,每一项与前一项的差构成等差数列.若某个二阶等差数列的前4项为:2,3,6,11,则该数列的第15项为( ) A.196 B.197 C.198 D.199 【详解】设该数列为,则;由二阶等差数列的定义可知,所以数列是以为首项,公差的等差数列,即,所以将所有上式累加可得,所以;即该数列的第15项为.故选:C (2) “中国剩余定理”又称“孙子定理”.1852年,英国来华传教士伟烈亚力将《孙子算经》中“物不知数”问题的解法传至欧洲.1874年英国数学家马西森指出此法符合1801年由高斯得到的关于问余式解法的一般性定理,因而西方称之为“中国剩余定理”.此定理讲的是关于整除的问题,现将1到1 009这1 009个数中,能被2除余1且被5除余1的数按从小到大的顺序排成一列,构成数列{an},则该数列共有( ) A. 100项 B. 101项 C. 102项 D. 103项 【解析】 因为能被2除余1且被5除余1的数就能被10整除余1,所以按从小到大的顺序排成一列可得an=10n-9,由an=10n-9≤1 009,得n≤101.8,故此数列的项数为101. 故选B 跟踪演练1 (1) “十二平均律”是通用的音律体系,明代朱载堉最早用数学方法计算出半音比例,为这个理论的发展做出了重要贡献.十二平均律将一个纯八度音程分成十二份,依次得到十三个单音,从第二个单音起,每一个单音的频率与它的前一个单音的频率的比都等于.若第一个单音的频率为f,则第八个单音的频率为( ) A. f B. f C. f D. f 【解析】 由题意知,十三个单音的频率构成首项为f,公比为的等比数列,设该等比数列为{an},则a8=a1q7,即a8=f. 故选D (2)公元前5世纪,古希腊哲学家芝诺发表了著名的阿基里斯悖论:他提出让乌龟在阿基里斯前面1 000 m处开始,和阿基里斯赛跑,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的10倍.当比赛开始后,若阿基里斯跑了1 000 m,此时乌龟便领先他100 m;当阿基里斯跑完下一个100 m时,乌龟仍然前于他10 m.当阿基里斯跑完下一个10 m时,乌龟仍然前于他1 m……所以阿基里斯永远追不上乌龟.根据这样的规律,则阿基里斯和乌龟的距离恰好为10-2 m时,乌龟爬行的总距离为( ) A. m B. m C. m D. m 【解析】 根据条件,乌龟每次爬行的距离构成等比数列,公比为.当阿基里斯和乌龟的距离恰好为10-2 m时,乌龟爬行的总距离为100+10+…+10-2==. 故选B 考点二 与生活实际相关 例2 (1)某公司为了激励创新,计划逐年加大研发资金的投入.若该公司2019年全年投入研发资金130万元,在此基础上,每年投入的研发资金比上 ... ...
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