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例題精講 · 第 00676 題 · a₄+a₉ = a₅+a₈,但片段和不一定等於 S₁₂ 的一半

以自編 a₁=3、d=4 的等差數列為材料,現算下標和相等的項對、前 12 項和與兩段片段和,訓練 a_p+a_q=a_r+a_s(p+q=r+s)與片段和的分段口徑,並回代 S₉−S₃。

00676題號全 1000 篇 · 第 第113輪 / 第113冊 輪
方向數學·導數與解三角形六向之一
題型自編仿真題逐題精講 · 采分點拆解

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。

例題精講 · 數學導數與解三角形

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+a₉50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
編寫說明與學科依據

本文為備考教研體例稿:題目系按課程標準與聯招常見考點範圍編寫的仿真練習題,非真題原文;文中案例為示意內容,非真實記錄;文末欄目為學科依據說明,非逐條引文。涉及報考、錄取、證件、居留、資助等事項,一律以當年官方文件與學校正式通知為準。

學科依據:

  • 人教版高中教材(數學):三角函數、解三角形、數列、對數、向量與分段函數相關章節
  • 《普通高等學校聯合招收華僑港澳臺學生考試大綱(數學科)》:相關考點考查範圍(僅作命題範圍參照,本文題目未與真題逐題比對)
  • 編寫說明:題目、選段、選項、數據與解析均為按常見考點獨立編寫的原創仿真題,未取自任何題庫、教輔或試卷;採分點為教研整理,非官方評分標準

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聯招數學·等差數列:下標和相等,項和就相等
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