一道“卓越联盟”自主招生试题的赏析与探究

更新时间:2022-10-26 06:40:26 阅读: 评论:0


2022年10月26日发
(作者:威尼斯商人教案)

2012年第1期 数学教学 1 21 

0 

n 

11 + 

② 

0 

他 

1+  

一道“卓越联盟"自主招生试题的赏析与探究 

721006陕西省宝鸡市姜城中学康海明 

一 

0 

n 

一 

0 

n 

+ 

2 

+ 

2 

= I l

‰ 

2 + 0 n 

卓越联盟(指由北京理工大学、大连理工大 

一 H 

学、东南大学、哈尔滨工业大学、湖南大学、华 解:(2)由(1)知,6n=(一 ) 一 ・6 , 

‰ 一, 

南理工大学、天津大学、同济大学、西北工业大 

且 n + 一。 =

学、重庆大学10所工科高校组成的高校合作联 (一 )”一 c6一。 . 

盟)2011年自主招生数学第11题是: 

 ̄a2--al ̄

设数列{0n】.满足al=a,a2=b,2an+2: 

(一 ̄/1-1 c6 , 

an+1+an. 

。。一n =

(1)设b =an+l—an,证明:若a≠b,则 

(一 ) 一 c6一。,, 

f6n}是等比数列; 

(2)若liar(al+a2+・・・+an)=4, 求 an+l--an(一 cb . 

a,b的值. 

、试题赏析 

1.试题分析 nn+1一al=(b—a) 

此类问题求解的关键是由二阶线性递推关 

系an+2=/(a +l,a札)求其通项.本题中连续三 

项之间的关系:2an+2=a +1+a佗,其几何意义 n + =。+詈(b-a) 

是:a +2是数轴上两端点坐标为a 和an+1的线 

段中点的坐标(如图1).由图1不难看出: =。+詈(b-a) 

an an+2 an+1 

..al+a2+…+a 

图1 

na+ (b-a) 

(一 )” 

l—I一 l 

( 口n+2+吉口n+l=an+1+专nn, = 。+詈 0+丢U ((一0b一。)礼 一 (b-a) 

④2(a竹+2一an+1)=-(an+1一an). 

在本题中a=0,b=a时,即为2002年北京 +鲁c6一n (一丢) . 

春季高考第22题. 

由佗l

—i ar+。

。。

。 (n1+…+。n)=4,得n+詈(q

2.试题解决 1) 

 6一 

解法一:证:(1)由20n+2=an+1+an 

。)=0,一鲁(6一。)=4, 

得2(an+2一n +1)=-(a +1—0忆), 。

..a=6.b=-3. 

令b =an+1—0 ,贝0 bn+1=一去6 . 解法--:(1)略;(2)由试题分析可知: 

n时 + 1 

。n)是首项为b一0,公比为一去的等比数 

n + =nn+ + 。n, 

..{6

I. 即 。 + + 1 n )为常数列. 

 

 

n 

0 

、l,

i-22 数学教学 2012年第1期 

・an+l+ 10+26 

..。 = 

2 

’ 

.+ 一 =一 1(。 

a丁+2b )是以n 一 3 

= 为首项,公比为一 1的等比数列

. (一 l+ c以下 

发展1设数列{nn}满足01= ,02=b, 

2an+2==:nn+1+0n,cn=0礼+1+去0n.求证: 

{c )为常数列. 

发展2设数列{n )满足01=0,02=b, 

2an+2=0n+1+0n,dn=0n~—a +

2b

-一

.求证: 

{ 】.为等比数列. 

发展3设数列{倪 )满足n1=0,n2=b, 

20n-t-2=nn+1+0n, =2n+1an+1+2ha

n.求 

证:{,n}为等比数列. 

发展4设数列_[0 满足n1=0,02=b 

(0<6),2an+2=0n+1+a札.求证:n2札+1< 

02n<n2n一2. 

发展5设数列{n ).满足n1=0,02=b 

(n<6),2a +2=0 +1+0n.求证:数列{n2 ~1) 

单调递增. 

发展6设数列{口礼}满足以1=n,n2=6 

(0<6),2an+2=0n+1+0n.求证:数列{n2n]. 

单调递减. 

二、试题探究 

一般的二阶线性递推数列倪 :pa 一l+ 

qa 一2(q≠0,礼=3,4……)(木),称一元二 

次方程 =px+g为(术)式的特征方程. 

(1)若特征方程有两个不同的根 1、X2( 1 

≠x2),由韦达定理 1+X2=P,XlX2=一g. 

..(术)式可记为 

0n=(Xl+z2)an一1一XlX2CLn一2. 

得到 

0n—Xlnn一1 = 2(0n一1 ——XlCLn--2 

an—X2口n一1 = l(a ̄n--1 ——x2an--2 

从而 

0n+1一 10n= 孑一 02一Xl ̄I),………① 

nn+1一 20他= 一1 02一X2CL1).………② 

②一 得 

0 :

堕 ~一堕 ~

. 

(2)若特征方程有两个相等的根,即 l= 

2,则 

0n— 10n一1= }一 (a2一Xla1), 

XlC ̄n--1 一 一 ; O ̄n--2= 2 === 。。((02一Xl02一 CL1),J, 

inn一2一 i0佗一3= 一2(inn一 一 0佗一 = r ( 一 1a2一 1n1), 

……

- 

~20

2一Xn

1—101=z?一2(02一z101), 

上述各式相加,得 

nn= 一1n1+(礼一1) 一2(a2 ——Xl ̄I). 

综上,令  ̄2--X2CL1

——

.B= 

口2一 10l 

1一X2 

Zl—X2 

=01, = 

二盟

,可得下面的 

1 

定理设二阶线性递推数列0竹=pan一1+ 

qan一2(n=3,4,…)的特征方程 2一pz—g= 

0的两根为z1、 2,则 

(I)当 1≠X2时,0n:A 一 一B 一 ; 

(Ⅱ)当Xl=X2日寸j 0 :【 + (n一1)] _。. 

例1(卓越联盟2011年自主招生数学第11 

题)设数列_[0n].满足01=0,02=b,2a +2= 

0礼+1+0n. 

(1)设b =n时l—n ,证明:若n≠b,则 

n}是等比数列; 

(2)若lim(01+02+…+nn)=4, 求 

0,b的值. 

解:特征方程是2z 一 一1=0,特征根为 

Xl一丢, 。_1. 

...。 =A(_ ) 一 一Bc ,n~ 

= (一互1)一JE}. 

由a1 0, n2=b, 

得 :一 ,B:一 , 

= (一1)n-1+ . 

例2(2002年北京春季高考第22题)已知 

点的序列An( ,0),佗∈N ,其中Xl=0,X2= 

0(0>0),Aa是线段A1A2的中点,A4是线段 

A2A3的中点,……,A 是线段 一2A 一l的 

中点…….求{z他)的通项公式. 

(下转第1—26页) 

i一26 

数学教学 2012年第1期 

行至第 + 行的面积的丝± 

从而S1+S2+ 

...+ 一1+5 +5 +1=f呈 1 . 

t n / 

所以,当仡=2k一1(k∈N )时,第i个环 

形四边形的面积为 

一 

图15 

~ ( ,…, 

2≤ ≤ . 

面积为AT,而 l是第k、 +1行所有四边形面 

7 

, 、。l坠 2 

积的呈

,从而 l:f 2)T; 

很显然,n=3,礼=5是上述情形的特例. 

(2)如果n为偶数,不妨设n=2k( ∈N ), 

那么n 个四边形分成k个环形四边形,如图15. 

第k+1一 行至第k+i行的所有四边形面 

积为坐 ,而 1+ +…+Si一1+Si的面积 

是第k+1一 行至第七+i行所有四边形面积的 

_位于第k、k+1行且第 、 +1列的四个四边 

形为第一环形四边形,环绕第一环形四边形的相 

邻的12个四边形称为第二环形四边形,环绕第 

二环形四边形的20个四边形构成第三环形四边 

i,从而s1+ +…+ 一1+Si:f i2 1 . 

所以,当礼=2k( ∈N ),第i(1≤i≤k) 

Si= (2i一1)T. 

很显然,n=2,n=4都是上述情形的特例. 

参考文献 

个环形四边形的面积为 

形,依次类推,第i+1环形四边形是第i环外的 

4(2i+1)(i∈N ,i≤尼)个相邻的四边形,第七 

环四边形是最外层的所有四边形. 

[1]蒋声,陈瑞琛.趣味解析几何[M】.上海: 

上海教育出版社,2007. 根据命题5(2),第k、k-4-1行所有四边形的 

(上接弟1-22贝) 

由01:0,02=1得,A= 

,B= . 

解:由题意可知2x +2=X +1+ n,特征 

方程2 2--X--1=0,两根为一 1

1. 

.. 

..数列.(0n}的通项公式为 

=A(一 ) 一 ~Bc n一 

JE}=一 2a

, 

( )一 一 ( )一 

(扎≥1). 

结束语 

a =Pan--1+qa 一2型数列问题对学生的 : (一 )n一 一B, 

由 1=0, 2=a得 =一 2a

能力要求较高,特别是运算能力、归纳猜想能力、 

转化能力、逻辑推理能力.若特征方程X 一px— 

q=0的两根为 l、 2.当zl≠X2时,可构造 则 =一 2a(一)n-1 ̄2a3. 

例3 q匕师大版高中课本必修3 P.99例10) 等比数列模型;当Xl=X2时,可构造累加模型. 

由数列递推公式求通项,一般方法就是对所给递 

推公式进行化归、转化,将其结构和形式赋予新 

已知数列{n ].满足al=0,a2=1,0叶2= 

n +1+a .求数列{n )的通项公式. 

解:特征方程为 。一X一1=0,两根为 

= = 

. 

的数学意义,即构造等比数列模型、等差数列模 

型、累加模型或累乘模型,也就是构造新数列思 

想,或者根据前几项归纳、猜想、证明求得通项 

’ 

= ( )一 ~B( )一 . 公式.它是一种具有创造性的解题方法. 


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