2021年高考数学新高考Ⅰ-16 |
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2021-06-14 21:57:20 |
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(5分)某校学生在研究民间剪纸艺术时,发现剪纸时经常会沿纸的某条对称轴把纸对折.规格为20dm×12dm的长方形纸,对折1次共可以得到10dm×12dm,20dm×6dm两种规格的图形,它们的面积之和S1=240dm2,对折2次共可以得到5dm×12dm,10dm×6dm,20dm×3dm三种规格的图形,它们的面积之和S2=180dm2,以此类推.则对折4次共可以得到不同规格图形的种数为____;如果对折n次,那么n∑k=1Sk=____dm2. 分析:依题意,对折k次共有k+1种规格,且面积为2402k,则Sk=240(k+1)2k,n∑k=1Sk=240n∑k=1k+12k,然后再转化求解即可. 解:易知有20dm×34dm,10dm×32dm,5dm×3dm,52dm×6dm,54dm×12dm,共5种规格; 由题可知,对折k次共有k+1种规格,且面积为2402k,故Sk=240(k+1)2k, 则n∑k=1Sk=240n∑k=1k+12k,记Tn=n∑k=1k+12k,则12Tn=n∑k=1k+12k+1, ∴12Tn=n∑k=1k+12k−n∑k=1k+12k+1=1+(n−1∑k=1k+22k+1−n∑k=1k+22k+1)−n+12n+1=1+14(1−12n−1)1−12−n+12n+1=32−n+32n+1, ∴Tn=3−n+32n, ∴n∑k=1Sk=240(3−n+32n). 故答案为:5;240(3−n+32n). 点评:本题考查数列的求和,考查数学知识在生活中的具体运用,考查运算求解能力及应用意识,属于中档题.
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