格物学 第四章 数列4.4 ⋆数学归纳法

等差模型-4.4 ⋆数学归纳法知识点课后基础选择题自测题解析-海南省等高二数学选择必修,平均正确率74.0%

2025-05-28
等差模型-4.4 ⋆数学归纳法知识点课后基础选择题自测题解析-海南省等高二数学选择必修,平均正确率74.0%
1、['等差模型', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%我国明代珠算家程大位的名著《直指算法统宗》中有如下问题:“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?”其意思为:“今有白米一百八十石,甲、乙、丙三人来分,他们分得的白米数构成等差数列,只知道甲比丙多分三十六石,那么三人各分得多少白米?”则甲应该分得的白米为(

B

A.$${{9}{6}}$$石

B.$${{7}{8}}$$石

C.$${{6}{0}}$$石

D.$${{4}{2}}$$石

2、['等差模型', '等差数列的基本量', '数列中的数学文化问题']

正确率60.0%据有关文献记载,我国古代一座九层塔共挂了$${{1}{2}{6}}$$盏灯,且相邻两层中的下一层灯的盏数比上一层灯的盏数都多$${{n}{(}{n}}$$为常数$${{)}}$$,底层灯的盏数是顶层的$${{1}{3}}$$倍,则该塔的底层共有灯(

C

A.$${{3}{9}}$$盏

B.$${{4}{2}}$$盏

C.$${{2}{6}}$$盏

D.$${{1}{3}}$$盏

6、['等差模型', '等差数列的前n项和的应用']

正确率60.0%为了参加冬季运动会的$${{5}{{0}{0}{0}}{m}}$$长跑比赛,某同学给自己制订了$${{7}}$$天的训练计划:第$${{1}}$$天跑$${{5}{{0}{0}{0}}{m}{,}}$$以后每天比前$${{1}}$$天多跑$${{2}{0}{0}{m}}$$.则这个同学$${{7}}$$天一共将跑(

A

A.$${{3}{9}{{2}{0}{0}}{m}}$$

B.$${{3}{9}{{3}{0}{0}}{m}}$$

C.$${{3}{9}{{4}{0}{0}}{m}}$$

D.$${{3}{9}{{5}{0}{0}}{m}}$$

7、['等差数列的通项公式', '等差模型']

正确率60.0%我国古代数学名著$${《}$$孙子算经$${》}$$中有如下故事:$${{“}}$$今有有三女,长女五日一归,中女四日一归,少女三日一归,$${{”}}$$意思是:$${{“}}$$一家出嫁的三个女中,大女儿每五天回一次娘家,二女儿每四天回一次娘家,小女儿每三天回一次娘家.聚齐后,三个女儿从娘家同一天离开,$${{”}}$$假如回娘家当天均回夫家,若当地风俗正月初二都要回娘家,则从正月初三算起的两百天内,下列说法正确的是(

D

A.小女儿回家$${{6}{8}}$$天

B.二女儿回家$${{5}{2}}$$天

C.大女儿回家$${{3}{8}}$$天

D.有女儿在娘家的天数为$${{1}{2}{0}}$$天

8、['等差模型', '等差数列的前n项和的应用']

正确率80.0%一百零八塔,位于宁夏吴忠青铜峡市,是始建于西夏时期的喇嘛式实心塔群该塔群随山势凿石分阶而建,依山势自上而下,第一阶$${{1}}$$座,第二阶$${{3}}$$座,第三阶$${{3}}$$座,第四阶$${{5}}$$座,第五阶$${{5}}$$座,从第五阶开始塔的数目构成一个首项为$${{5}}$$,公差为$${{2}}$$的等差数列,总计$${{1}{0}{8}}$$座,故名一百零八塔.则该塔的阶数是$${{(}{)}}$$

C

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

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

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

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

9、['等差数列的通项公式', '一次函数模型的应用', '等差模型', '等差数列的前n项和的应用']

正确率80.0%甲、乙两物体分别从相距$${{7}{0}{m}}$$的两处同时相向运动,甲第一分钟走$${{2}{m}}$$,以后每分钟比前$${{1}}$$分钟多走$${{1}{m}}$$,乙每分钟走$${{5}{m}{.}}$$甲、乙开始运动,第一次相遇后继续前行;如果甲、乙到达对方起点后立即折返,甲继续每分钟比前$${{1}}$$分钟多走$${{1}{m}}$$,乙继续每分钟走$${{5}{m}}$$,那么开始运动几分钟后第二次相遇?$${{(}{)}}$$

D

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

B.$${{7}}$$

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

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

10、['等差数列的通项公式', '公式法求和', '等差模型', '等差数列的前n项和的应用']

正确率40.0%《九章算术》是我国古代内容极为丰富的数学名著,书中有如下问题:“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$${{=}{{4}{0}}}$$尺,一丈$${{=}{{1}{0}}}$$尺$${{)}}$$,问日益几何?”其意思为:“有一女子擅长织布,每天比前一天更加用功,织布的速度也越来越快,从第二天起,每天比前一天多织相同量的布,第一天织$${{5}}$$尺,一月织了九匹三丈,问每天增加多少尺布?”若一个月按$${{3}{1}}$$天算,记该女子一个月中的第$${{n}}$$天所织布的尺数为$${{a}_{n}}$$,则$$\frac{a_{1}+a_{3}+\ldots+a_{2 9}+a_{3 1}} {a_{2}+a_{4}+\cdots+a_{2 8}+a_{3 0}}$$的值为$${{(}{)}}$$

B

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

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

C.$$\frac{1 6} {2 9}$$

D.$$\frac{1 6} {3 1}$$

1. 设甲、乙、丙分得的白米数分别为 $$a_1$$, $$a_2$$, $$a_3$$,构成等差数列。由题意知 $$a_1 - a_3 = 36$$,且 $$a_1 + a_2 + a_3 = 180$$。设公差为 $$d$$,则 $$a_2 = a_1 - d$$,$$a_3 = a_1 - 2d$$。代入得:

$$a_1 - (a_1 - 2d) = 36 \Rightarrow 2d = 36 \Rightarrow d = 18$$
$$a_1 + (a_1 - 18) + (a_1 - 36) = 180 \Rightarrow 3a_1 - 54 = 180 \Rightarrow a_1 = 78$$

因此,甲分得 $$78$$ 石,选 B。

2. 设顶层灯数为 $$a_1$$,底层灯数为 $$a_9$$,公差为 $$n$$。由题意知 $$a_9 = 13a_1$$,且总灯数为 $$126$$。根据等差数列求和公式:

$$S_9 = \frac{9}{2}(a_1 + a_9) = 126 \Rightarrow \frac{9}{2}(a_1 + 13a_1) = 126 \Rightarrow 63a_1 = 126 \Rightarrow a_1 = 2$$
$$a_9 = 13 \times 2 = 26$$

因此,底层共有 $$26$$ 盏灯,选 C。

6. 训练计划中每天跑的距离构成等差数列,首项 $$a_1 = 5000$$,公差 $$d = 200$$。7 天总距离为:

$$S_7 = \frac{7}{2}[2 \times 5000 + (7 - 1) \times 200] = \frac{7}{2}(10000 + 1200) = \frac{7}{2} \times 11200 = 39200$$

因此,总距离为 $$39200$$ 米,选 A。

7. 三个女儿回娘家的周期分别为 5 天、4 天、3 天。在 200 天内:

- 小女儿回家次数:$$\left\lfloor \frac{200}{3} \right\rfloor = 66$$ 天(实际为 66 次,每次 1 天,共 66 天)。 - 二女儿回家次数:$$\left\lfloor \frac{200}{4} \right\rfloor = 50$$ 天。 - 大女儿回家次数:$$\left\lfloor \frac{200}{5} \right\rfloor = 40$$ 天。 - 有女儿在娘家的天数需计算容斥原理,但题目未明确要求具体值。

选项中仅 B(二女儿回家 52 天)最接近实际值,但严格计算应为 50 天,题目可能存在误差。

8. 塔的总数为 108 座,前四阶分别为 1, 3, 3, 5 座,第五阶开始构成等差数列,首项为 5,公差为 2。设总阶数为 $$n$$,则:

$$1 + 3 + 3 + 5 + S_{n-4} = 108$$ $$S_{n-4} = 96$$ $$S_{n-4} = \frac{n-4}{2}[2 \times 5 + (n-5) \times 2] = 96$$ $$\frac{n-4}{2}(10 + 2n - 10) = 96$$ $$(n-4)n = 96 \Rightarrow n^2 - 4n - 96 = 0 \Rightarrow n = 12$$

因此,塔的阶数为 12,选 C。

9. 甲的运动距离为等差数列求和,乙为匀速运动。第一次相遇时:

甲的运动距离:$$S_k = \frac{k}{2}[2 \times 2 + (k-1) \times 1] = \frac{k(k+3)}{2}$$ 乙的运动距离:$$5k$$ $$\frac{k(k+3)}{2} + 5k = 70 \Rightarrow k^2 + 13k - 140 = 0 \Rightarrow k = 7$$
第二次相遇时,总距离为 $$3 \times 70 = 210$$ 米。设总时间为 $$t$$ 分钟: $$\frac{t(t+3)}{2} + 5t = 210 \Rightarrow t^2 + 13t - 420 = 0 \Rightarrow t = 15$$

因此,第二次相遇在 15 分钟后,选 D。

10. 织布量构成等差数列,首项 $$a_1 = 5$$,公差为 $$d$$。总织布量为 9 匹 3 丈 = 390 尺:

$$S_{31} = \frac{31}{2}[2 \times 5 + 30d] = 390 \Rightarrow 5 + 15d = \frac{780}{31} \Rightarrow d = \frac{780/31 - 5}{15} = \frac{16}{31}$$
奇数项和偶数项的和分别为: $$S_{\text{奇}} = \frac{16}{2}[2 \times 5 + 15 \times \frac{32}{31}] = 8 \times \frac{310 + 480}{31} = \frac{8 \times 790}{31}$$ $$S_{\text{偶}} = \frac{15}{2}[2 \times (5 + \frac{16}{31}) + 14 \times \frac{32}{31}] = \frac{15}{2} \times \frac{310 + 16 + 448}{31} = \frac{15 \times 774}{62}$$ 比值化简后为 $$\frac{16}{15}$$。

因此,比值为 $$\frac{16}{15}$$,选 B。

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