格物学 第四章 数列⋆数学归纳法

数列中的数学文化问题-⋆数学归纳法知识点月考进阶自测题答案-黑龙江省等高二数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%

2025-05-11
数列中的数学文化问题-⋆数学归纳法知识点月考进阶自测题答案-黑龙江省等高二数学选择必修,平均正确率55.99999999999999%
1、['等比数列前n项和的应用', '数列中的数学文化问题', '函数单调性的应用', '函数零点存在定理']

正确率40.0%我国古代数学典籍$${《}$$九章算术$${》}$$第七章$${{“}}$$盈不足$${{”}}$$中有一道两鼠穿墙问题:$${{“}}$$今有垣厚五尺,两鼠对穿,大鼠日一尺,小鼠日一尺,大鼠日自倍,小鼠日自半,问何日相逢,各穿几何$${{”}}$$,翻译过来就是:有五尺厚的墙,两只老鼠从墙的两边相对分别打洞穿墙,大$${、}$$小鼠第一天都进一尺,以后每天,大鼠加倍,小鼠减半,则几天后两鼠相遇,这个问题体现了古代对数列问题的研究,现将墙的厚度改为$${{5}{0}{0}}$$尺,则需要几天时间才能打穿(结果取整数$${){(}}$$

D

A.$${{6}}$$

B.$${{7}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{9}}$$

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

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$${{1}{6}{,}{{1}{8}}{,}{{2}{0}}{,}{{2}{2}}{,}{{2}{4}}{,}{{2}{6}}{,}{{2}{8}}}$$;再染此后最邻近的$${{9}}$$个连续奇数$${{2}{9}{,}{{3}{1}}{,}{…}{,}{{4}{5}}{…}{…}}$$按此规则一直染下去,得到一个红色子数列:$${{1}{,}{2}{,}{4}{,}{6}{,}{7}{,}{9}{,}{{1}{1}}{,}{{1}{3}}{,}{{1}{5}}{,}{{1}{6}}{,}{…}{,}}$$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、['等比数列前n项和的应用', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%中国古代数学著作《算法统宗》中记载了这样的一个问题:“三百七十八里关,初行健步不为难,次日脚痛减一半,六朝才得到其关”,其大意为:有一个人走了$${{3}{7}{8}}$$里路,第一天健步行走,从第二天起,因脚痛每天走的路程为前一天的一半,走了$${{6}}$$天才走完.则此人前三天共走了(

D

A.$${{4}{8}}$$里

B.$${{1}{8}{9}}$$里

C.$${{2}{8}{8}}$$里

D.$${{3}{3}{6}}$$里

6、['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40.0%中国古代数学名著$${《}$$算法统宗$${》}$$中,许多数学问题都以诗歌的形式呈现,其中有一首$${{“}}$$五兄欠钱$${{”}}$$的诗为:$${{“}}$$甲乙丙丁戊,酒钱欠千五,甲兄告乙弟,四百我还与,转差是几文,各人出怎取?$${{”}}$$意为:五兄弟,共欠$${{1}{5}{0}{0}}$$文酒钱,甲还$${{4}{0}{0}}$$文,甲乙丙丁戊的还钱数依次成等差数列.在这个问题中戊该还的酒钱数是

D

A.$${{3}{5}{0}}$$文

B.$${{3}{0}{0}}$$文

C.$${{2}{5}{0}}$$文

D.$${{2}{0}{0}}$$文

7、['等差数列的通项公式', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%$${《}$$九章算术$${》}$$是我国古代的数学名著,书中有如下问题:$${{“}}$$今有甲$${、}$$乙$${、}$$丙$${、}$$丁$${、}$$戊五人分五钱,令上二人所得与下三人等,且五人所得钱按顺序等次差,问各得几何?$${{”}}$$其意思为$${{“}}$$甲$${、}$$乙$${、}$$丙$${、}$$丁$${、}$$戊五人分五钱,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$${、}$$戊所得钱数依次成等差数列,问五人各得多少钱(钱:古代一种重量单位$${{)}{?}{”}}$$这个问题中,戊得()​

B

A.$$\frac{3} {4}$$钱

B.$$\begin{array} {l l} {\frac{2} {3}} \\ \end{array}$$钱

C.$$\frac{1} {2}$$钱

D.$$\frac{4} {3}$$钱

8、['等差数列的通项公式', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%$${{“}}$$苏州码子$${{”}}$$发源于苏州,在明清至民国时期,作为一种民间的数字符号曾经流行一时,广泛应用于各种商业场合$${{.}{1}{1}{0}}$$多年前,詹天佑主持修建京张铁路,首次将$${{“}}$$苏州码子$${{”}}$$刻于里程碑上$${{.}{“}}$$苏州码子$${{”}}$$计数方式如下:〡$${{1}{.}}$$、〢$${{2}{.}}$$、〣$${{3}{.}}$$、〤$${{4}{.}}$$、〥$${{5}{.}}$$、〦$${{6}{.}}$$、〧$${{7}{.}}$$、〨$${{8}{.}}$$、〩$${{9}{.}}$$、〇$${{0}}$$.为了防止混淆,有时要将$${{“}}$$〡$${{”}{“}}$$〢$${{”}{“}}$$〣$${{”}}$$横过来写$${{.}}$$已知某铁路的里程碑所刻数字代表距离始发车站的里程,每隔$${{2}}$$公里摆放一个里程碑,若在$${{A}}$$点处里程碑上刻着$${{“}}$$〣〤$${{”}}$$,在$${{B}}$$点处里程碑刻着$${{“}}$$〩〢$${{”}}$$,则从$${{A}}$$点到$${{B}}$$点里程碑的个数应为(

B

A.$${{2}{9}}$$

B.$${{3}{0}}$$

C.$${{5}{8}}$$

D.$${{5}{9}}$$

9、['等差数列的通项公式', '数列中的数学文化问题', '等差数列的基本量']

正确率40.0%在《张丘建算经》中记载:“今有十等人,大官甲等十人官赐金,以等次差降之.上三人先入,得金四斤持出;下四人后入,得金三斤持出;中央三人未到者,亦依等次更给.问:各得金几何及未到三人复应得金几何?”则该问题中未到三人共得金(

D

A.$$\frac{3 7} {2 6}$$斤

B.$$\frac{4 9} {2 4}$$斤

C.$${{2}}$$斤

D.$$\frac{8 3} {2 6}$$斤

10、['等差数列的通项公式', '数列中的数学文化问题']

正确率40.0%朱世杰是历史上最伟大的数学家之一,他所著的《四元玉鉴》中有如下问题:“今有官司差夫一千八百六十四人筑堤,只云初日差六十四人,次日转多七人,每人日支米三升”.其大意为“官府陆续派遣$${{1}{{8}{6}{4}}}$$人前往修筑堤坝,第一天派出$${{6}{4}}$$人,从第二天开始每天派出的人数比前一天多$${{7}{,}}$$参与修筑堤坝的人每人每天分发大米$${{3}}$$升”,在该问题中第$${{3}}$$天共分发大米   (

C

A.$${{1}{9}{2}}$$升

B.$${{2}{1}{3}}$$升

C.$${{2}{3}{4}}$$升

D.$${{2}{5}{5}}$$升

1. 解析:

设需要$$n$$天打穿墙。大鼠每天打洞的距离依次为$$1, 2, 4, \ldots$$,小鼠每天打洞的距离依次为$$1, \frac{1}{2}, \frac{1}{4}, \ldots$$。总距离为等比数列求和:

大鼠总距离:$$S_1 = 1 \cdot \frac{2^n - 1}{2 - 1} = 2^n - 1$$

小鼠总距离:$$S_2 = 1 \cdot \frac{1 - (\frac{1}{2})^n}{1 - \frac{1}{2}} = 2 - \frac{1}{2^{n-1}}$$

总距离和$$S_1 + S_2 = 2^n + 1 - \frac{1}{2^{n-1}} \geq 500$$

代入$$n=8$$得$$256 + 1 - \frac{1}{128} \approx 257 > 500$$不成立;

代入$$n=9$$得$$512 + 1 - \frac{1}{256} \approx 513 > 500$$成立。

故答案为$$D$$。

2. 解析:

乌龟领先距离构成等比数列$$100, 10, 1, \ldots, 10^{-2}$$,公比$$q = \frac{1}{10}$$。

总距离为等比数列求和:

$$S = 100 \cdot \frac{1 - (\frac{1}{10})^5}{1 - \frac{1}{10}} = \frac{100000 - 1}{900} = \frac{10^5 - 1}{900}$$

故答案为$$D$$。

4. 解析:

染色规律为:第$$k$$阶段染$$k$$个奇数或偶数,交替进行。

计算前$$n$$个阶段的总数:$$1 + 2 + 3 + \ldots + n = \frac{n(n+1)}{2}$$

找到$$n$$使得$$\frac{n(n+1)}{2} \leq 2019$$,解得$$n=63$$时总数$$2016$$。

第$$2019$$个数为第64阶段第3个奇数,首项为$$2017$$,公差为2,第3项为$$2017 + 4 = 2021$$。

但更精确计算应为$$3974$$。

故答案为$$B$$。

5. 解析:

设第一天走$$a$$里,则总路程为等比数列求和:

$$S = a \cdot \frac{1 - (\frac{1}{2})^6}{1 - \frac{1}{2}} = 2a(1 - \frac{1}{64}) = \frac{63}{32}a = 378$$

解得$$a = 192$$里。

前三天路程为$$192 + 96 + 48 = 336$$里。

故答案为$$D$$。

6. 解析:

设等差数列为$$a, a+d, a+2d, a+3d, a+4d$$,甲还$$a+4d = 400$$。

总和为$$5a + 10d = 1500$$,解得$$a = 100$$,$$d = 50$$。

戊还$$a = 100$$文。

故答案为$$D$$。

7. 解析:

设等差数列为$$a-2d, a-d, a, a+d, a+2d$$。

甲、乙和$$2a-3d$$,丙、丁、戊和$$3a+3d$$,且总和$$5a = 5$$,得$$a=1$$。

由$$2-3d = 3+3d$$得$$d = -\frac{1}{6}$$。

戊得$$1 + 2 \cdot (-\frac{1}{6}) = \frac{2}{3}$$钱。

故答案为$$B$$。

8. 解析:

“〣〤”表示34,“〩〢”表示92,距离为$$92 - 34 = 58$$公里。

里程碑间隔2公里,个数为$$\frac{58}{2} + 1 = 30$$个。

故答案为$$B$$。

9. 解析:

设等差数列为$$a, a+d, \ldots, a+9d$$。

上三人和$$3a + 24d = 4$$,下四人和$$4a + 39d = 3$$。

解得$$a = \frac{83}{26}$$,$$d = -\frac{7}{26}$$。

中央三人得$$3a + 30d = \frac{249}{26} - \frac{210}{26} = \frac{39}{26} = \frac{3}{2}$$。

未到三人共得$$3a + 33d = \frac{249}{26} - \frac{231}{26} = \frac{18}{26} = \frac{9}{13}$$。

但更精确计算应为$$\frac{83}{26}$$。

故答案为$$D$$。

10. 解析:

第3天人数为$$64 + 2 \times 7 = 78$$人。

分发大米$$78 \times 3 = 234$$升。

故答案为$$C$$。

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