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例題精講 · 第 00958 題 · 自編示意前 8 項裂項和的上界與精確值兩路互驗

以自編示意前 8 項裂項和的上界與精確值兩路互驗為材料,1/(k(k+1)) 可裂為 1/k − 1/(k+1),相加後中間項全消,只剩首末兩項。題給參數與數據均為自編示意,不對應任何真題數據;解析與採分點為教研整理,非官方評分標準。

00958題號全 1000 篇 · 第 第160輪 / 第160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;不使用他人現成題目;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

1/(k(k+1)) 可裂為 1/k − 1/(k+1),相加後中間項全消,只剩首末兩項。 本講把「裂項精確和」與「逐項累加」兩條路徑回代,並給出放縮上界。

二、逐題精講

題1

自編示意:對 k = 1 至 8 求 Σ 1/(k(k+1)) 的精確值,並給出用 1/k² 放縮時的一個上界。

解析

裂項:1/(k(k+1)) = 1/k − 1/(k+1),故 S = 1 − 1/9 = 0.888889。 逐項累加校驗:0.888889,與裂項結果相同。 若用 1/(k(k+1)) < 1/k² 放縮,前 8 項上界為 Σ1/k² ≈ 1.527422,比精確值大 0.638533。

答案 精確和 0.888889;逐項累加 0.888889;放縮上界約 1.527422。

採分點 裂項變形 3 分;相消求和 3 分;逐項校驗 2 分;上界與差值 2 分。

易錯點 把 1/(k(k+1)) 錯裂成 1/k − 1/(k+2),中間項消不乾淨。

題2

用「裂項相消」與「逐項累加」兩條獨立路徑重算 S,並說明放縮上界為何必然偏大。

解析

路徑一:1 − 1/9 = 0.888889。 路徑二:逐項相加得 0.888889,與路徑一相同。 放縮把每項換成更大的 1/k²,故上界 1.527422 必大於精確值;差值 0.638533 即為放縮引入的餘量,逐項回代可驗證每一項都放大了;項數為自編示意。 數值回代核驗(按題面原始參數逐項獨立重算,每項另以一條獨立路徑互驗):精確和(裂項與逐項累加)= 0.888889;逐項累加和(逐項相加)= 0.888889;放縮上界(平方倒數之和)= 1.527422;放縮餘量(上界減精確和)= 0.638533;兩路核驗(兩路互驗)= 0.888889;末項(相消後留下的末項)= 0.111111

答案 兩路均為 0.888889;上界 1.527422,餘量 0.638533。

採分點 兩條路徑各 3 分;放縮單調性 2 分;回代閉合 2 分。

易錯點 把上界當成精確和,或把 1/k² 寫成 1/(k+1)²,都會改錯方向。

三、規律小結與對照表

量主路徑獨立路徑結果
精確和1−1/9逐項累加0.888889
逐項累加和逐項加 8 項1−1/90.888889
放縮上界Σ1/k²逐項平方倒數相加1.527422
放縮餘量上界減精確和逐項放大量之和0.638533
兩路核驗逐項累加結果裂項結果0.888889
末項1/91/(8+1)0.111111

裂項先寫清相消結構,再讓兩路閉合;項數與放縮方式均為自編示意,不對應任何真題數據。

四、自測清單

  • 裂項是否為 1/k 減 1/(k+1)
  • 相消後是否只剩首末兩項
  • 兩路和是否相等
  • 放縮是否逐項變大
  • 餘量是否為正
  • 是否避免把上界當精確值
  • 結果是否代回第 8 項閉合
  • 是否註明示意項數

五、數值回代明細

按題面原始參數逐項重算(構造時另以一條獨立路徑互驗一致):精確和 = 0.888889;逐項累加和 = 0.888889;放縮上界 = 1.527422;放縮餘量 = 0.638533;兩路核驗 = 0.888889;末項 = 0.111111。以上數值與本篇解析、答案欄、規律表逐處對應,示意數據在正文另行註明。

六、選題邊界與相鄰板塊

本講只處理相鄰整數乘積的裂項與放縮;由前 n 項和反解通項、錯位相減、遞推數列求通項與等比數列 q 分類另屬相鄰板塊,不在此重複計數。

本篇角度與全部已發篇目按累計選題臺賬跨批查重,未複用上批情境,也未把一篇拆成兩篇。

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):按課程標準與聯招常見考點範圍的相關單元
  • 《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)
  • 本篇具體考點:數學科:數列求和中的裂項相消、放縮與不等式證明相關章節。
  • 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;不使用他人現成題目;採分點為教研整理,非官方評分標準

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數列不等式放縮:裂項求和的兩路回代
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