格物学 第四章 数列⋆数学归纳法

数列中的数学文化问题-⋆数学归纳法知识点回顾进阶选择题自测题答案-西藏自治区等高二数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%

2025-05-20
数列中的数学文化问题-⋆数学归纳法知识点回顾进阶选择题自测题答案-西藏自治区等高二数学选择必修,平均正确率57.99999999999999%
1、['等比数列的基本量', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%元代数学家朱世杰在《算学启蒙》中提及如下问题:今有银一秤一斤十两$${{(}{1}}$$秤$${{=}{{1}{5}}}$$斤$${,{1}}$$斤$${{=}{{1}{6}}}$$两),令甲、乙、丙从上作折半差分之,问:各得几何?其意思是:“现有银一秤一斤十两,将银分给甲、乙、丙三人,他们三人每一个人所得银是前一个人所得银的一半”.若银的数量不变,按此法将银依次分给七个人,则得银最少的一个人得银(

B

A.$${{9}}$$两

B.$${\frac{2 6 6} {1 2 7}}$$两

C.$$\frac{2 6 6} {6 3}$$两

D.$$\frac{2 5 0} {1 2 7}$$两

2、['归纳推理', '数列中的数学文化问题', '分组求和法']

正确率40.0%“垛积术”是我国古代数学的重要成就之一.南宋数学家杨辉在《详解九章算法》中记载了“方垛”的计算方法:“果子以垛,下方十四个,问计几何?术曰:下方加一,乘下方为平积.又加半为高,以乘下方为高积.如三而一.”意思是说,将果子以方垛的形式摆放(方垛即每层均为正方形,自下而上每层每边果子数依次递减$${{1}{,}}$$最上层为$${{1}}$$个),最下层每边果子数为$${{1}{4}{,}}$$问共有多少个果子?计算方法用算式表示为$$\frac1 3 \times1 4 \times( 1 4+1 ) \times( 1 4+\frac1 2 )$$.利用“方垛”的计算方法,可计算最下层每边果子数为$${{1}{4}}$$的“三角垛”(三角垛即每层均为正三角形,自下而上每层每边果子数依次递减$${{1}{,}}$$最上层为$${{1}}$$个)共有果子数为(

B

A.$${{4}{2}{0}}$$

B.$${{5}{6}{0}}$$

C.$${{6}{8}{0}}$$

D.$${{1}{0}{1}{5}}$$

3、['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%有这样一道题目:“戴氏善屠,日益功倍.初日屠五两,今三十日屠讫,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?”在这个问题中,该屠夫前$${{5}}$$天所屠肉的总两数为(

C

A.$${{3}{5}}$$

B.$${{7}{5}}$$

C.$${{1}{5}{5}}$$

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

4、['累加法求数列通项', '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%$${{“}}$$杨辉三角$${{”}}$$是中国古代重要的数学成就,它比西方的$${{“}}$$帕斯卡三角形$${{”}}$$早了$${{3}{0}{0}}$$多年$${{.}}$$如图所示的是由$${{“}}$$杨辉三角$${{”}}$$拓展而成的三角形数阵,图中虚线上的数$${{1}}$$,$${{3}}$$,$${{6}}$$,$${{1}{0}}$$,$${{…}}$$构成数列$${{\{}{{a}_{n}}{\}}}$$,记$${{a}_{n}}$$为该数列的第$${{n}}$$项,则$$a_{6 3}=$$(
$$\begin{array} {c c c c c c c c c c c c} {} & {} & {} & {} & {} & {1} & {} & {} & {} & {} & {} & {} & {} \\ {} & {} & {} & {1} & {} & {} & {1} & {} & {} & {} & {} & {} & {} \\ {} & {} & {1} & {} & {} & {2} & {} & {} & {1} & {} & {} & {} & {} \\ {} & {} & {1} & {} & {3} & {} & {} & {3} & {} & {1} & {} & {} \\ {} & {1} & {} & {4} & {} & {} & {6} & {} & {4} & {} & {1} & {} \\ {1} & {} & {5} & {} & {1 0} & {} & {1 0} & {} & {5} & {} & {1} \\ \end{array}$$

A

A.$${{2}{{0}{1}{6}}}$$

B.$${{4}{{0}{3}{2}}}$$

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

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

5、['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']

正确率60.0%$${《}$$张丘建算经$${》}$$是我南北朝时期的一部重要数学著作,书中系统介绍了数列知识,同类结果在三百多年之后的印度才首次出现.书中有这样一个问题:$${{“}}$$今有女子善织,日益功,疾,初日织五尺,今一月织九匹三丈$${{(}{1}}$$匹$${{=}{4}}$$丈,$${{1}}$$丈$${{=}{{1}{0}}}$$尺),问日益几何?$${{”}}$$大意为:某女善织布,后一天比前一天织得快,而且每天增加的数量相同,已知第一天织布$${{5}}$$尺,一月(按$${{3}{0}}$$天计)共织九匹三丈布,问每天增加的数量是多少

B

A.$$\frac{8} {2 9}$$尺

B.$$\frac{1 6} {2 9}$$尺

C.$$\frac{3 2} {2 9}$$尺

D.$$\frac{1} {2}$$尺

6、['等差数列的通项公式', '等差模型', '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']

正确率60.0%中国明代商人程大位对文学和数学也颇感兴趣,他于$${{6}{0}}$$岁时完成杰作$${《}$$直指算法统宗$${》}$$,这是一本风行东亚的数学名著,该书第五卷有问题云:$${{“}}$$今有白米一百八十石,令三人从上及和减率分之,只云甲多丙米三十六石,问:各该若干?$${{”}}$$翻译成现代文就是:$${{“}}$$今有百米一百八十石,甲乙丙三个人来分,他们分得的米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少米?$${{”}}$$请你计算甲应该分得

A

A.$${{7}{8}}$$石

B.$${{7}{6}}$$石

C.$${{7}{5}}$$石

D.$${{7}{4}}$$石

8、['等差数列的通项公式', '等差数列的定义与证明', '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%中国古代数学著作$${《}$$九章算术$${》}$$中有这样一种问题:$${{“}}$$某贾人擅营,月入益功疾(注:从第$${{2}}$$月开始,每月比前一月多人相同量的铜钱$${{)}{,}{2}}$$月与$${{8}}$$月营收之和$${{9}{6}}$$贯,全年$${{(}{4}}$$个季度)共入大量铜钱$${{”}}$$,则该商人第二季度营收贯数为$${{(}{)}}$$

C

A.$${{9}{6}}$$

B.$${{1}{2}{8}}$$

C.$${{1}{4}{4}}$$

D.$${{1}{9}{2}}$$

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

正确率19.999999999999996%$${《}$$算法统宗$${》}$$是明朝程大位所著数学名著,其中有这样一段表述:$${{“}}$$远看巍巍塔七层,红光点点倍加增,共灯三百八十一$${{”}}$$,其意大致为:有一七层宝塔,每层悬挂的红灯数为上一层的两倍,共有$${{3}{8}{1}}$$盏灯,则塔从上至下的第三层有()盏灯.

B

A.$${{1}{4}}$$

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

C.$${{8}}$$

D.$${{1}{0}}$$

1. 首先将银两总数统一转换为两:1秤=15斤,1斤=16两,因此1秤1斤10两=15×16+16+10=266两。设甲得银为$$a$$,则乙得$$a/2$$,丙得$$a/4$$,依此类推,七人所得银构成等比数列,公比为$$1/2$$。总银两数为等比数列前7项和:$$S_7 = a \frac{1-(1/2)^7}{1-1/2} = 2a(1-1/128) = \frac{254}{128}a = \frac{127}{64}a$$。解得$$a = \frac{266 \times 64}{127}$$,第七人得银为$$a \times (1/2)^6 = \frac{266 \times 64}{127 \times 64} = \frac{266}{127}$$两。选项B正确。

2. 三角垛的果子总数公式为$$\sum_{k=1}^{14} \frac{k(k+1)}{2}$$。利用求和公式展开:$$\frac{1}{2} \sum_{k=1}^{14} (k^2 + k) = \frac{1}{2} \left( \frac{14 \times 15 \times 29}{6} + \frac{14 \times 15}{2} \right) = \frac{1}{2} (1015 + 105) = 560$$。选项B正确。

3. 屠夫每天屠肉量构成等比数列,首项$$a_1=5$$,公比$$r=2$$。前5天总肉量为$$S_5 = 5 \times \frac{2^5 - 1}{2 - 1} = 5 \times 31 = 155$$两。选项C正确。

4. 观察数列$${a_n}$$:1, 3, 6, 10, …,为三角形数,通项公式为$$a_n = \frac{n(n+1)}{2}$$。因此$$a_{63} = \frac{63 \times 64}{2} = 2016$$。选项A正确。

5. 设每日增加量为$$d$$尺。首项$$a_1=5$$,30天总和$$S_{30} = \frac{30}{2} [2 \times 5 + (30-1)d] = 15(10 + 29d) = 390$$尺(九匹三丈=390尺)。解得$$d = \frac{390/15 - 10}{29} = \frac{16}{29}$$尺。选项B正确。

6. 设等差数列公差为$$d$$,甲得$$a$$,丙得$$a - 2d = a - 36$$,故$$d=18$$。总和$$3a - 3d = 180$$,解得$$a = 60 + d = 78$$石。选项A正确。

8. 设每月营收增量为$$d$$贯,2月营收为$$a$$,则8月营收为$$a + 6d$$。由题意$$2a + 6d = 96$$,即$$a + 3d = 48$$。第二季度营收为4月+5月+6月=$$(a + 2d) + (a + 3d) + (a + 4d) = 3a + 9d = 3(a + 3d) = 3 \times 48 = 144$$贯。选项C正确。

10. 设顶层灯数为$$a$$,则总灯数$$S_7 = a \frac{2^7 - 1}{2 - 1} = 127a = 381$$,解得$$a=3$$。第三层灯数为$$a \times 2^{7-3} = 3 \times 16 = 48$$,但题目要求从上至下第三层(即倒数第三层),应为$$a \times 2^{2} = 12$$盏。选项B正确。

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