美文网首页高中数学纲目高中数学试题库
高中数列之目:2021年理数全国卷B题19

高中数列之目:2021年理数全国卷B题19

作者: 易水樵 | 来源:发表于2022-03-24 16:45 被阅读0次

2021年理数全国卷B题19

分值:12分

已知数列 \lbrace a_n \rbrace 的各项均为正数,记 S_n 为数列 \lbrace a_n \rbrace 的前 n 项和,从下面 ①②③ 中选取两个作为条件,证明另外一个成立.

① 数列 \lbrace a_n \rbrace 是等差数列;

② 数列 \lbrace \, \sqrt{S_n} \; \rbrace 是等差数列;

a_2=3a_1


【分析】

三选二,有3种方案。按照从易到难的次序,分别是:

(1)选①③为条件,证明②成立;

(2)选②③为条件,证明①成立;

(3)选①②为条件,证明③成立;

在考试中,自然应该选择难度最低的答题;在平时的训练中,则应当三个都做,以提高自己的能力。

以下,我们应按从易到难的次序分别作答。


【按第1套选择作答】

选①③为条件,证明②成立.

∵ 数列 \lbrace a_n \rbrace 是等差数列,a_2=3a_1

∴ 公差 d=2a_1

S_n=na_1+ \dfrac{1}{2}n(n-1)d

=n^2a_1

又∵ 数列 \lbrace a_n \rbrace 的各项均为正数,

\sqrt{S_n} = n \sqrt{a_1}

\sqrt{S_{n+1}} - \sqrt{S_{n}} = \sqrt{a_1}

∴ 数列 \lbrace \, \sqrt{S_n} \; \rbrace 是等差数列. 证明完毕.


【按第2套选择作答】

选②③为条件,证明①成立.

a_2=3a_1,

S_2= a_1+a_2 = 4a_1

S_1=a_1, ∴ \sqrt{S_1}=\sqrt{a_1}

\sqrt{S_2}- \sqrt{S_1} = \sqrt{a_1}

又∵ 数列 \lbrace \, \sqrt{S_n} \; \rbrace 是等差数列,

\sqrt{S_n} = n \sqrt{a_1}

S_n = n^2 a_1

a_{n+1} = S_{n+1} - S_{n}

=(n+1)^2 a_1 - n^2 a_1

=a_1 + 2na_1

∴ 数列 \lbrace a_n \rbrace 是等差数列. 证明完毕.


【按第3套选择作答】

选①②为条件,证明③成立;

B_n=\sqrt{S_n}, 则数列 \lbrace B_n \rbrace 是等差数列;

记其公差为 D, 则 B_{n+1} = B_n +D

S_{n+1} = B^2_{n+1} = B^2_n + D^2 + 2 \cdot D \cdot B_n

a_{n+1} = S_{n+1} - S_{n}

=D^2+2DB_n

=D^2 + 2D\cdot[B_1+(n-1)D]

=2nD^2-D^2+2DB_1

a_{n+1}-a_n=2D^2, 数列 \lbrace a_n \rbrace 的公差为 2D^2,

a_2=2D^2+a_1

又∵ B_1=\sqrt{S_1}=\sqrt{a_1},

a_2=D^2+2D \sqrt{a_1}

D^2-2D\sqrt{a_1}+a_1=0

(D-\sqrt{a_1})^2=0

D=\sqrt{a_1}

a_2-a_1=2D^2=2a_1

a_2=3a_1. 证明完毕.


【提炼与提高】

高考的指挥棒在缓缓移动。

“大量的、重复性的、机械的训练,导致学生思维僵化,培养不出创新人才。” 这是对于目前高考的一种批评。

在现行高考制度的框架内,有没有一些办法克服思维定式,引导学生多思考?回答是肯定的。

以本题而言,三套方案,难度从低到高。稍加思考就会发现:从 ①③ 出发,推出 ② 是难度最低的.

假如不动脑子,“条件反射” 式地从从 ①② 出发,推导③,从考试拿分的角度来说,就吃亏了。

在《怎样解题》一书中,玻利亚把解题过程分为四个阶段:

第一,我们必须理解该题目,我们必须清楚的看到所要求的是什么。
第二,我们必须了解各个项目是如何相关的,未知量和数据之间有什么关系,以得到解题的思路,拟定一个解题方案
第三,我们执行我们的方案。
第四,我们回顾所完成的解答,检查和讨论它。

如果学生还没有理解题目,就着手计算和作图,那就可能发生最糟糕的事情了。在还没有看清主要的联系或拟定方案前,就投身到具体的细节中去,通常是无用的。

类似 “三选二” 这样的考题,或许能够帮助学生,养成的动手前看清主要联系并拟定解题方案的习惯。


相关文章

网友评论

    本文标题:高中数列之目:2021年理数全国卷B题19

    本文链接:https://www.haomeiwen.com/subject/pbwcjrtx.html