格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

等比模型-4.4 ⋆数学归纳法知识点课后进阶单选题自测题答案-天津市等高二数学选择必修,平均正确率54.0%

2025-06-22
等比模型-4.4 ⋆数学归纳法知识点课后进阶单选题自测题答案-天津市等高二数学选择必修,平均正确率54.0%
1、['数列的前n项和', '等比模型']

正确率40.0%如图,阴影正方形的边长为$${{1}{,}}$$以其对角线长为边长,各边均经过阴影正方形的顶点,作第$${{2}}$$个正方形;然后再以第$${{2}}$$个正方形的对角线长为边长,各边均经过第$${{2}}$$个正方形的顶点,作第$${{3}}$$个正方形……依此方法一直继续下去.若视阴影正方形为第$${{1}}$$个正方形,第$${{n}}$$个正方形的面积为$${{a}_{n}{,}}$$则$$\sum_{n=1}^{2 0 2 3} [ ( \operatorname{l o g}_{2} a_{n} ) \cdot\operatorname{c o s} n \pi]=$$​(

B

A.$${{1}{0}{1}{1}}$$

B.$${{−}{{1}{0}{1}{1}}}$$

C.$${{1}{0}{1}{2}}$$

D.$${{−}{{1}{0}{1}{2}}}$$

2、['等比数列前n项和的应用', '等比模型', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%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$${{1}{0}{0}{0}}$$米处开始与阿基里斯赛跑,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的$${{1}{0}}$$倍.比赛开始后,当阿基里斯跑了$${{1}{0}{0}{0}}$$米时,乌龟领先他$${{1}{0}{0}}$$米,当阿基里斯跑完下一个$${{1}{0}{0}}$$米时,乌龟领先他$${{1}{0}}$$米,当阿基里斯跑完下一个$${{1}{0}}$$米时,乌龟领先他$${{1}}$$米……按照这样的规律,若乌龟恰好领先阿基里斯$$1 0^{-2}$$米时,乌龟爬行的总距离为(

D

A.$$\frac{1 0^{4}-1} {9 0}$$米

B.$$\frac{1 0^{4}-1} {9 0 0}$$米

C.$$\frac{1 0^{5}-1} {9 0}$$米

D.$$\frac{1 0^{5}-1} {9 0 0}$$米

3、['数列在日常经济生活中的应用', '等比模型']

正确率60.0%现存入银行$${{8}}$$万元,年利率为$$2. 5 0 \%,$$若采用一年期自动转存业务(年利率不变),则第五年年末的本利和为(

C

A.$$8 \times1. 0 2 5^{3}$$万元

B.$$8 \times1. 0 2 5^{4}$$万元

C.$$8 \times1. 0 2 5^{5}$$万元

D.$$8 \times1. 0 2 5^{6}$$万元

4、['等比模型']

正确率40.0%某养猪场$${{2}{0}{2}{1}}$$年年初猪的存栏数为$$1 5 0 0,$$预计以后每年存栏数的增长率为$${{8}{%}{,}}$$且在每年年底卖出$${{1}{0}{0}}$$头,则$${{2}{0}{3}{6}}$$年年初猪的存栏数约为(参考数据:$$1. 0 8^{1 4} \approx2. 9, ~ 1. 0 8^{1 5} \approx3. 2, ~ 1. 0 8^{1 6} \approx3. 4 )$$(

A

A.$${{2}{0}{5}{0}}$$

B.$${{2}{1}{5}{0}}$$

C.$${{2}{2}{5}{0}}$$

D.$${{2}{3}{5}{0}}$$

5、['等比模型']

正确率60.0%$${{2}{0}{2}{0}}$$年底,国务院扶贫办确定的贫困县全部脱贫摘帽,脱贫攻坚取得重大胜利.为进一步巩固脱贫攻坚成果,持续实施乡村振兴战略,某企业响应政府号召,积极参与帮扶活动.该企业$${{2}{0}{2}{1}}$$年初投入资金$${{5}{0}{0}}$$万元,资金年平均增长率可达到$${{2}{0}{%}}$$.每年年底扣除下一年必须的消费资金后,剩余资金全部投入再生产,为了实现$${{5}}$$年后投入再生产的资金达到$${{8}{0}{0}}$$万元的目标,每年应扣除的消费资金至多为()(单位:万元,结果精确到万元)(参考数据:$$1. 2^{4} \approx2. 0 7, ~ 1. 2^{5} \approx2. 4 9 )$$

B

A.$${{8}{3}}$$

B.$${{6}{0}}$$

C.$${{5}{0}}$$

D.$${{4}{4}}$$

6、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '等比模型', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%我国古代的数学名著《九章算术》中有$${{“}}$$衰分问题$${{”}}$$:今有女子善织,日自倍,五日织五尺,问次日织几问$${{?}}$$其意为:一女子每天织布的尺数是前一天的$${{2}}$$倍,$${{5}}$$天共织布$${{5}}$$尺,请问第二天织布的尺数是       (

C

A.$$\frac{4 0} {3 1}$$

B.$$\frac{2 0} {3 1}$$

C.$$\frac{1 0} {3 1}$$

D.$$\frac{5} {3 1}$$

7、['等比数列前n项和的应用', '等比模型', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%$${《}$$趣味数学$${{⋅}}$$屠夫列传$${》}$$中有如下问题:$${{“}}$$戴氏善屠,日益功倍.初日屠五两,今三十日屠其讫.问共屠几何?$${{”}}$$其意思为:$${{“}}$$有一个姓戴的人善于屠肉,每一天屠完的肉是前一天的$${{2}}$$倍,第一天屠了$${{5}}$$两肉,共屠了$${{3}{0}}$$天,问一共屠了多少两肉?$${(}$$

D

A.$$5 \times2^{1 0}$$

B.$$5 \times2^{2 9}$$

C.$$2^{3 0}-1$$

D.

8、['等比数列的通项公式', '等比数列前n项和的应用', '等比模型', '等比数列的定义与证明']

正确率40.0%《推背图》是中华预言第一奇书,传说它是唐太宗李世民为推算大唐国运,下令当时两位著名的道士李淳风和袁天罡编写的$${{.}}$$融合了易学、天文、诗词、谜语、图画为一体$${{.}}$$其实该书很可能是一本出自民国初期的伪书,很可能是伪国学$${{!}}$$但在这本书中的第二象中,有一个有趣的数学问题:在一个盘子中摆满了李子,“累累硕果,莫明其数”$${{.}}$$现假设有一个盘子,摆满了李子,最下一层有$${{8}}$$行$${{8}}$$列李子,从第二层开始,每一层李子的个数都是下一层李子的个数的一半,最上层有一个李子,请问盘子中总共有李子的个数为:$${{(}{)}}$$

C

A.$${{1}{2}{0}}$$

B.$${{1}{2}{6}}$$

C.$${{1}{2}{7}}$$

D.$${{1}{2}{8}}$$

9、['等比数列前n项和的应用', '等比模型', '等差数列的前n项和的应用']

正确率80.0%《九章算术》中的“两鼠穿墙题”是我国数学的古典名题:“今有垣厚若干尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠也日一尺.大鼠日自倍,小鼠日自半.问何日相逢,各穿几何?题意是:有两只老鼠从墙的两边打洞穿墙.大老鼠第一天进一尺,以后每天加倍;小老鼠第一天也进一尺,以后每天减半”如果墙足够厚,$${{S}_{n}}$$为前$${{n}}$$天两只老鼠打洞长度之和,则$$S_{5}=( \textsubscript{\Lambda} )$$

B

A.$$3 1 \frac{1 5} {1 6}$$

B.$$3 2 \frac{1 5} {1 6}$$

C.$$3 3 \frac{1 5} {1 6}$$

D.$$2 6 \frac{1} {2}$$

10、['数列的函数特征', '等比模型']

正确率40.0%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$${{1}{0}{0}{0}}$$米处开始,和阿基里斯赛跑,并且假定阿基里斯的速度是乌龟的$${{1}{0}}$$倍.当比赛开始后,若阿基里斯跑了$${{1}{0}{0}{0}}$$米,此时乌龟便领先他$${{1}{0}{0}}$$米;当阿基里斯跑完下一个$${{1}{0}{0}}$$米时,乌龟仍然前于他$${{1}{0}}$$米.当阿基里斯跑完下一个$${{1}{0}}$$米时,乌龟仍然前于他$${{1}}$$米……,所以,阿基里斯永远追不上乌龟.按照这样的规律,若阿基里斯和乌龟的距离恰好为$$1 0^{-2}$$米时,乌龟爬行的总距离为$${{(}{)}}$$

B

A.$$\frac{1 0^{4}-1} {9 0}$$

B.$$\frac{1 0^{5}-1} {9 0 0}$$

C.$$\frac{1 0^{5}-9} {9 0}$$

D.$$\frac{1 0^{4}-9} {9 0 0}$$

1. 解析:

阴影正方形的边长为1,面积为$$a_1 = 1$$。第2个正方形的对角线长为$$\sqrt{2}$$,边长为$$\sqrt{2}$$,面积为$$a_2 = 2$$。第3个正方形的对角线长为2,边长为2,面积为$$a_3 = 4$$。依此类推,第$$n$$个正方形的面积为$$a_n = 2^{n-1}$$。

题目要求计算$$\sum_{n=1}^{2023} [(\log_2 a_n) \cdot \cos n\pi]$$。由于$$\log_2 a_n = n-1$$,且$$\cos n\pi = (-1)^n$$,因此求和式为:

$$\sum_{n=1}^{2023} (n-1)(-1)^n$$

将求和式分为奇数项和偶数项:

对于奇数项$$n=2k-1$$,$$(-1)^n = -1$$,项为$$(2k-2)(-1) = 2-2k$$。

对于偶数项$$n=2k$$,$$(-1)^n = 1$$,项为$$(2k-1)(1) = 2k-1$$。

总共有1012个奇数项和1011个偶数项。求和结果为:

$$\sum_{k=1}^{1012} (2-2k) + \sum_{k=1}^{1011} (2k-1) = -1011$$

因此,答案为$$\boxed{B}$$。

2. 解析:

乌龟每次领先的距离构成等比数列:$$100, 10, 1, 0.1, \dots$$,公比为$$\frac{1}{10}$$。题目要求领先距离为$$10^{-2}$$米时,乌龟爬行的总距离。

总距离为等比数列的和:

$$S = 100 + 10 + 1 + 0.1 + \dots + 10^{-2}$$

这是一个有限等比数列,和为:

$$S = \frac{100 \left(1 - \left(\frac{1}{10}\right)^5\right)}{1 - \frac{1}{10}} = \frac{10^4 - 1}{90}$$

因此,答案为$$\boxed{A}$$。

3. 解析:

采用一年期自动转存业务,本金每年增长率为$$2.5\%$$。第五年年末的本利和为:

$$8 \times (1 + 0.025)^5 = 8 \times 1.025^5$$

因此,答案为$$\boxed{C}$$。

4. 解析:

设存栏数为$$a_n$$,递推关系为:

$$a_{n+1} = 1.08a_n - 100$$

从2021年到2036年共15年。利用递推公式和等比数列求和,最终存栏数约为:

$$a_{15} \approx 1.08^{15} \times 1500 - 100 \times \frac{1.08^{15} - 1}{0.08} \approx 3.2 \times 1500 - 100 \times \frac{3.2 - 1}{0.08} \approx 4800 - 2750 = 2050$$

因此,答案为$$\boxed{A}$$。

5. 解析:

设每年扣除的消费资金为$$x$$万元。资金增长和扣除的递推关系为:

$$a_{n+1} = 1.2a_n - x$$

5年后投入再生产的资金达到800万元,即:

$$a_5 = 1.2^5 \times 500 - x \times \frac{1.2^5 - 1}{0.2} \geq 800$$

代入$$1.2^5 \approx 2.49$$,解得:

$$2.49 \times 500 - x \times \frac{2.49 - 1}{0.2} \geq 800$$

$$1245 - x \times 7.45 \geq 800$$

$$x \leq \frac{445}{7.45} \approx 60$$

因此,答案为$$\boxed{B}$$。

6. 解析:

设第二天织布尺数为$$x$$,则五天织布尺数依次为$$\frac{x}{2}, x, 2x, 4x, 8x$$。总和为:

$$\frac{x}{2} + x + 2x + 4x + 8x = 5$$

$$\frac{31x}{2} = 5$$

$$x = \frac{10}{31}$$

因此,答案为$$\boxed{C}$$。

7. 解析:

每天屠肉量构成等比数列:$$5, 10, 20, \dots$$,公比为2。30天总屠肉量为:

$$S = 5 \times \frac{2^{30} - 1}{2 - 1} = 5(2^{30} - 1)$$

因此,答案为$$\boxed{D}$$。

8. 解析:

李子总数构成等比数列:$$1, 2, 4, \dots, 8 \times 8$$。层数为$$\log_2(64) + 1 = 7$$层。总和为:

$$S = 2^7 - 1 = 127$$

因此,答案为$$\boxed{C}$$。

9. 解析:

大老鼠打洞长度:$$1, 2, 4, 8, 16$$,和为$$31$$。

小老鼠打洞长度:$$1, \frac{1}{2}, \frac{1}{4}, \frac{1}{8}, \frac{1}{16}$$,和为$$\frac{31}{16}$$。

总和为:

$$31 + \frac{31}{16} = 32 \frac{15}{16}$$

因此,答案为$$\boxed{B}$$。

10. 解析:

同第2题,乌龟爬行的总距离为等比数列的和:

$$S = \frac{100 \left(1 - \left(\frac{1}{10}\right)^5\right)}{1 - \frac{1}{10}} = \frac{10^5 - 1}{900}$$

因此,答案为$$\boxed{B}$$。

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