題目性質:自編仿真題——題目、材料、選項、數據與情境均為按課程標準與聯招常見考點獨立編寫的原創仿真題,非真題原文,未取自任何題庫、教輔或試卷;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。
一、考點定位與做題順序
等差數列有個很好用的性質:若 p+q = r+s,則 a_p+a_q = a_r+a_s。因為 a_n = a₁+(n−1)d,兩式相加只取決於下標之和。但這條性質只管「兩項之和」,不能直接推「一段片段和等於總和的一半」——那還要看片段是不是對稱居中。
自編示意數列:a₁=3、d=4。參數均為自編示意。
二、逐題精講
題1
題1 驗證 a₄+a₉ = a₅+a₈,並求 S₁₂ 與片段 a₄+…+a₉。
解析
a₄ = 3+3×4 = 15,a₉ = 3+8×4 = 35,得 50;a₅ = 19,a₈ = 31,也得 50。下標和 4+9 = 5+8 = 13,性質成立。
S₁₂ = (12/2)(2a₁+11d) = 6×(6+44) = 300。片段 a₄…a₉ 共 6 項,和 = (6/2)(a₄+a₉) = 3×50 = 150。
回代核驗:S₉ − S₃ = 171 − 21 = 150,與片段和 150 閉合;150/300 = 0.5,恰好一半,因為 a₄…a₉ 在 12 項里正好對稱居中。
答案 a₄+a₉=a₅+a₈=50;S₁₂=300;a₄…a₉=150=S₉−S₃
採分點 下標和性質 2 分;S₁₂ 2 分;片段和 2 分;S₉−S₃ 回代 2 分;對稱居中說明 1 分
易錯點 把性質寫成 p+q=r−s;把片段和一律當 S₁₂/2
題2
題2 片段 a₄+…+a₈ 等於 S₁₂ 的一半嗎?為什麼?
解析
五項片段 a₄…a₈ = (5/2)(a₄+a₈) = 2.5×(15+31) = 115,而 S₁₂/2 = 150,兩者差 35,不相等。
原因是「冪等對稱」被打破了:S₁₂ 是 12 項,居中對稱的 6 項片段才是它的一半;5 項片段少了開頭的 a₉ 那一側權重,自然少 35。下標和相等只保證任意兩項對的和相等,不保證任意片段和成比例。
回代核驗:S₁₂ − 115 = 185 是剩下七項 a₁…a₃ 與 a₉…a₁₂ 的和,不是補某一項就能湊成 150;300 − 2×115 = 70,正是「兩段各取五項」比總和少掉的那部分。片段比例只在居中對稱時成立。
答案 a₄…a₈=115 ≠ 150(差 35);只有居中對稱的片段才恰好一半
採分點 五項片段和 2 分;與半和比較 1 分;對稱性解釋 2 分;不靠補項湊 1 分;兩處回代 2 分
易錯點 把 S₁₂/2 套到任意片段;用下標和性質解釋片段比例
三、規律小結與對照表
| 量 | 公式 | 本題值 | 說明 |
|---|---|---|---|
| 項對和 | a₄+a₉ | 50 | 下標和 13 |
| 前 12 項和 | (12/2)(2a₁+11d) | 300 | 自編示意 |
| 六項片段 | (6/2)(a₄+a₉) | 150 | 恰好一半 |
| 五項片段 | (5/2)(a₄+a₈) | 115 | 不等於一半 |
小結:下標和相等只管兩項之和,片段要和總和成比例還得居中對稱。本例 S₁₂=300,六項片段 150 恰一半,五項片段 115 不是。參數均為自編示意。
四、自測清單
- 知道 p+q=r+s 則兩項和相等
- 能用 S_n 公式求前 12 項和
- 能用首末項求片段和
- 能用 S₉−S₃ 回代片段和
- 能識別非對稱片段不等於總和一半
- 能說明性質與片段比例的邊界