【说明】 本文修改了上一次发布的推送中的部分笔误.第一版原文链接是:
2024年新课标Ⅰ卷数学第19题(个人解答)
今天分享的是 2024年新课标Ⅰ卷第19题的Fiddie个人解答.前面的题考完再给解析!请安心复习!
因为编辑得比较仓促,如果有误请在评论区指出.
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题目(回忆版)
【2024新课标Ⅰ,19】
设 为正整数,数列 是公差不为 0 的等差数列,若从中删去两项 和 () 后剩余的 项可被平均分为 组,且每组的 4 个数都能构成等差数列,则称数列 是 -可分数列.
(1)写出所有的 ,,使数列 是 -可分数列;
(2)当 时,证明:数列 是 -可分数列;
(3)从 中一次任取两个数 和 (),记数列 是 -可分数列的概率为 ,证明:.
Fiddie分析与解答
(1),, .
(2)把前14个下标写出来:
这里一共有12个数,尝试把这12个数分成3组数,使得每组数都成等差数列.
可以发现,如下分组,那么每组都是公差为 3 的等差数列.
而可每取4项分为一组,即取
其中,那么每组都是等差数列.
综上,数列 是 -可分数列;
(3)首先我们再作一个观察.根据(1)(2),假如把(2)中的13换成1,那么可以容易验证这个数列是 -可分数列.那能不能验证它是 -可分数列呢?可以.只需把 这8个数分成2组,那么每组都是公差为 2 的等差数列.
余下的数如下分组取:
其中,那么每组都是等差数列.
那能不能验证它是 -可分数列呢?好像不能.所以按照从特殊到一般的思考路径,本题的解答思路就出来了,感谢Fiddie:
(i)当时,
对于 ,我们可以验证这个数列是 -可分数列.
一般地,对,,,应当可以验证这个数列是 -可分数列.我们只需把
分成 组,每组的公差都是 ( 是数列 的公差),如下:
上面每组都不包括 和 ,并且每组都没有重复的下标.
而其它数字可以如下分组:
其中 ,一共 组;
其中 ,一共 组.
这样,就能把原数列分成 组,每组都构成等差数列,上面的分法一共有
再来验证原数列是 -可分数列,其中 ,,.这就比较简单了,只需如下分组:
其中 ,这里共 组;
其中 ,这里共 组;
其中 ,一共 组.
这样,就能把原数列分成 组,每组都构成等差数列,上面的分法一共有
因为从 中选两个数的方法是 种,所以
命题得证.
(ii)当 时,由(1)得
(iii)当 时,当 , , , , , 时,数列 是 -可分数列,所以
综上,对任意 ,都有 .
真题链接
教育部这么命题其实早有企图.教育部教育考试院在2018年左右发布了一套“命题标准样题”,链接如下:
为七省联考做好心理准备!教育部早在2018年就释放了高考数学改革的信息!
其中,第16题是将解三角形、数列、概率结合的问题,与2024年新课标Ⅰ卷第19题几乎一致:
【命题标准样题,16】
设三角形的边长为不相等的整数,且最大边长为 ,这些三角形的个数为 .
(1)求数列的通项公式;
(2)在中任取三个不同的整数,求它们可以是一个三角形的三条边长的概率.
附:.
本题的参考答案如下: