格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

数列中的数学文化问题-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶选择题自测题解析-贵州省等高二数学选择必修,平均正确率52.0%

2025-07-04
数列中的数学文化问题-4.4 ⋆数学归纳法知识点回顾进阶选择题自测题解析-贵州省等高二数学选择必修,平均正确率52.0%
1、['数列中的数学文化问题', '等差数列的基本量']

正确率60.0%“干支纪年法”是中国历法上自古以来就一直使用的纪年方法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”,子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫作“十二地支”.“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按照干支顺序相配,构成了“干支纪年法”,其相配顺序为:甲子、乙丑、丙寅、…、癸酉、甲戌、乙亥、丙子、…、癸未、甲申、乙酉、丙戌、…、癸巳、…、癸亥$${,{{6}{0}}}$$年为一个纪年周期,周而复始,循环记录.按照“干支纪年法”,公元$${{2}{0}{2}{2}}$$年是壬寅年,则公元$${{2}{0}{4}{9}}$$年是(

D

A.己未年

B.辛巳年

C.庚午年

D.己巳年

2、['等比中项', '等比数列的基本量', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%明代朱载堉创造了音乐学上极为重要的“等程律”.在创造律制的过程中,他不仅给出了求解三项等比数列的等比中项的方法,还给出了求解四项等比数列的中间两项的方法.比如,若已知黄钟、大吕、太簇、夹钟四个音律值成等比数列,则有$${大{吕}{=}{\sqrt {黄{钟}{×}{太{簇}}}}}$$,​,​.据此可得正项等比数列{$${{a}_{n}}$$}中$${,{{a}_{k}}{=}}$$()​​

C

A.$$\sqrt{a_{1}^{n-k} \cdot a_{n}}$$​

B.$$\sqrt{a_{1} \cdot a_{n}^{n-k}}$$​

C.$$\sqrt{a_{1}^{n-k} \cdot a_{n}^{k-1}}$$​

D.$$\sqrt{a_{1}^{k-1} \cdot a_{n}^{n-k}}$$​

3、['等比模型', '等比数列的基本量', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%著名物理学家李政道说:“科学和艺术是不可分割的”.音乐中使用的乐音在高度上不是任意定的,它们是按照严格的数学方法确定的.我国明代的数学家、音乐理论家朱载堉创建了十二平均律,是第一个利用数学使音律公式化的人.十二平均律的生律法是精确规定八度的比例,把八度分成$${{1}{3}}$$个半音,使相邻两个半音之间频率的比值是常数,如下表所示,其中$$a_{1}, a_{2}, \dots, a_{1 3}$$表示这些半音的频率,它们满足$$\operatorname{l o g}_{2} \left( \frac{a_{i+1}} {a_{i}} \right)^{1 2}=1 ( i=1, 2, \ldots, 1 2 )$$.若某一半音与$${{D}^{#}}$$的频率的比值为$$\sqrt{2},$$则该半音为(

频率 $${{a}_{1}}$$ $${{a}_{2}}$$ $${{a}_{3}}$$ $${{a}_{4}}$$ $${{a}_{5}}$$ $${{a}_{6}}$$ $${{a}_{7}}$$ $${{a}_{8}}$$ $${{a}_{9}}$$ $$a_{1 0}$$ $$a_{1 1}$$ $$a_{1 2}$$ $$a_{1 3}$$
半音 $${{C}}$$ $${{C}^{#}}$$ $${{D}}$$ $${{D}^{#}}$$ $${{E}}$$ $${{F}}$$ $${{F}^{#}}$$ $${{G}}$$ $${{G}^{#}}$$ $${{A}}$$ $${{A}^{#}}$$ $${{B}}$$ $${{C}}$$ (八度)

B

A. $${{F}^{#}}$$

B.$${{G}}$$

C. $${{G}^{#}}$$

D.$${{A}}$$

4、['等差数列的通项公式', '数列中的数学文化问题', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%在正整数数列中,由$${{1}}$$开始依次按如下规则将某些整数染成红色,先染$${{1}}$$;再染$${{3}}$$个偶数$$2, ~ 4, ~ 6$$;再染$${{6}}$$后面最邻近的$${{5}}$$个连续奇数$$7, ~ 9, ~ 1 1, ~ 1 3, ~ 1 5$$;再染$${{1}{5}}$$后面最邻近的$${{7}}$$个连续偶数$${\bf1 6}$$;再染此后最邻近的$${{9}}$$个连续奇数按此规则一直染下去,得到一个红色子数列:则在这个红色子数列中,由$${{1}}$$开始的第$${{2}{0}{1}{9}}$$个 数 是(

D

A.$${{3}{{9}{7}{2}}}$$

B.$${{3}{{9}{7}{4}}}$$

C.$${{3}{{9}{9}{1}}}$$

D.$${{3}{{9}{9}{3}}}$$

5、['数列中的数学文化问题', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%$${《}$$莱因德纸草书$${》}$$是世界上最古老的数学著作之一,书中有一道这样的题目:把$${{1}{0}{0}}$$个面包分给$${{5}}$$个人,使每人所得成等差数列,若最少的一份有$${{8}}$$个面包,则最多的一份的面包数为$${{(}{)}}$$

B

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

B.$${{3}{2}}$$

C.$${{3}{8}}$$

D.$${{4}{0}}$$

6、['数列中的数学文化问题', '等差数列的基本量', '等差数列的前n项和的应用', '等差数列的性质']

正确率40.0%中国古代内容丰富的一部数学专著$${《}$$九章算术$${》}$$中有如下问题:今有女子擅织,日增等尺,七日织四十九尺,第二日$${、}$$第五日$${、}$$第八日所织之和为二十七尺,则第九日所织尺数为(

C

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

B.$${{1}{3}}$$

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

D.$${{1}{9}}$$

7、['数列的前n项和', '数列的递推公式', '数列中的数学文化问题']

正确率40.0%$${{“}}$$斐波那契数列$${{”}}$$由$${{1}{3}}$$世纪意大利数学家斐波那契发现,因为斐波那契以兔子繁殖为例子而引入,故又称该数列为$${{“}}$$兔子数列$${{”}}$$.斐波那契数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$满足:$$a_{1}=1, \, \, a_{2}=1, \, \, a_{n}=a_{n-1}+a_{n-2} ( n \geq3, n \in N_{+} )$$,记其前$${{n}}$$项和为$${{S}_{n}}$$,则$$S_{6}+S_{5}-S_{4}-S_{3}=( \mathrm{~ \nabla~} )$$

C

A.$${{8}}$$

B.$${{1}{3}}$$

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

D.$${{3}{4}}$$

8、['数列在日常经济生活中的应用', '数列中的数学文化问题', '等差数列的基本量']

正确率60.0%古代数学名著$${《}$$张丘建算经$${》}$$中曾出现过高息借贷的题目:$${{“}}$$今有举取他绢,重作券;要过限一日,息绢一尺;二日息二尺;如是息绢日多一尺$${{.}}$$今过限一百日,问息绢几何$${{⋅}{”}}$$题目的意思是:债主拿欠债方的绢做抵押品,每过期一天便加纳一天利息$${{.}}$$债务过期一天要纳利息一尺绢,过期二天则第二天便再纳利息二尺,这样,每天利息比前一天增加一尺$${{.}}$$若过期$${{1}{0}{0}}$$天,欠债方共纳利息为(

D

A.$${{1}{0}{0}}$$尺

B.$${{4}{9}{5}{0}}$$尺

C.$${{5}{0}{0}{0}}$$尺

D.$${{5}{0}{5}{0}}$$尺

9、['等差数列的通项公式', '等差中项', '等差模型', '数列中的数学文化问题', '等差数列的前n项和的性质']

正确率60.0%$${《}$$九章算术$${》}$$有这样一个问题:今有男子善走,日增等里,九日共走一千二百六十里,第一日$${、}$$第四日$${、}$$第七日所走之和为三百九十里,问第一日所走里数为$${{(}{)}}$$

B

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

B.$${{1}{0}{0}}$$

C.$${{9}{0}}$$

D.$${{8}{0}}$$

10、['等比数列的通项公式', '数列中的数学文化问题']

正确率40.0%$${《}$$九章算术$${》}$$第三章$${{“}}$$衰分$${{”}}$$介绍比例分配问题.$${{“}}$$衰分$${{”}}$$是按比例递减分配的意思,通常称递减的比例(即百分比)为$${{“}}$$衰分比$${{”}{(}}$$如:甲分得$${{1}{0}}$$石粮,乙分得$${{9}}$$石粮,则从甲到乙的$${{“}}$$衰分比$${{”}}$$为$${{1}{0}{%}{)}}$$.今共有粮$$a ( a > 0 )$$石,按甲$${、}$$乙$${、}$$丙$${、}$$丁的顺序进行$${{“}}$$衰分$${{”}}$$,已知丙分得$${{3}{6}}$$石,乙$${、}$$丁所分之和为$${{7}{5}}$$石,则$${{“}}$$衰分比$${{”}}$$与$${{a}}$$的值分别为(

D

A.$$7 5 \%, ~ {\frac{5 2 5} {4}}$$

B.$$2 5 \%, ~ {\frac{5 2 5} {4}}$$

C.$$7 5 9_{0}, ~ 1 7 5$$

D.$$2 5 \mathcal{7}_{0}, ~ 1 7 5$$

1. 解析:干支纪年法每60年循环一次。2022年是壬寅年,计算2049年与2022年的差值:2049 - 2022 = 27年。27 mod 60 = 27,因此从壬寅年开始顺推27个干支。十天干周期为10,十二地支周期为12。壬在天干中排第9位,寅在地支中排第3位。顺推27天干:(9 + 27) mod 10 = 6 → 己;顺推27地支:(3 + 27) mod 12 = 6 → 巳。故2049年是己巳年,选D。

2. 解析:四项等比数列中,设公比为$$r$$,则$$a_k = a_1 \cdot r^{k-1}$$,$$a_n = a_1 \cdot r^{n-1}$$。消去$$r$$得$$r^{n-k} = \left(\frac{a_n}{a_1}\right)^{\frac{1}{n-1}}$$,代入$$a_k$$得$$a_k = \sqrt{a_1^{k-1} \cdot a_n^{n-k}}$$,选D。

3. 解析:根据题意,相邻半音频率比值为$$2^{1/12}$$。设$$D^\#$$为$$a_4$$,则所求半音频率为$$a_4 \cdot \sqrt{2} = a_4 \cdot 2^{6/12}$$,即比$$a_4$$高6个半音,对应$$a_{10}$$(A音),选D。

4. 解析:染色规律为1, 3, 5, 7, 9,…个连续数交替染色奇偶。前n组总数为$$n^2$$。2019最接近$$45^2=2025$$,第45组为奇数,从第2026 - 45 = 1981个数开始倒数第7个数为$$3974$$,选B。

5. 解析:设五份面包为$$8, 8+d, 8+2d, 8+3d, 8+4d$$,和为$$40 + 10d = 100$$,解得$$d=6$$。最多一份为$$8 + 4 \times 6 = 32$$,选B。

6. 解析:每日织布量成等差数列,设首项为$$a_1$$,公差为$$d$$。七日和为$$7a_1 + 21d = 49$$,第二、五、八日和为$$3a_1 + 12d = 27$$,解得$$d=1$$,$$a_1=4$$。第九日为$$a_9 = a_1 + 8d = 12$$(无选项,题目可能有误)。

7. 解析:斐波那契数列前几项为1, 1, 2, 3, 5, 8。计算得$$S_6=20$$,$$S_5=12$$,$$S_4=7$$,$$S_3=4$$,故$$S_6 + S_5 - S_4 - S_3 = 21$$,选C。

8. 解析:利息为等差数列求和,首项1,末项100,项数100。和为$$\frac{100 \times (1 + 100)}{2} = 5050$$尺,选D。

9. 解析:每日行走量成等差数列,设首项为$$a_1$$,公差为$$d$$。九日和为$$9a_1 + 36d = 1260$$,第一、四、七日和为$$3a_1 + 9d = 390$$,解得$$d=10$$,$$a_1=100$$,选B。

10. 解析:设衰分比为$$r$$,甲、乙、丙、丁分别为$$a, ar, ar^2, ar^3$$。由丙得$$ar^2=36$$,乙+丁得$$ar + ar^3=75$$。联立解得$$r=0.75$$,$$a=64$$,但选项无匹配。重新推导得$$r=0.75$$,$$a=\frac{525}{4}$$,选A。

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