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高考数学:杨辉三角与数列的添减项问题,巧用分组解决数列压轴题

高考数学:杨辉三角与数列的添减项问题,巧用分组解决数列压轴题。视频课程详见高考数学总复习专栏第832课。

这是一道压轴题,考查杨辉三角与数列的一个大综合,难度非常的大,得分率几乎是零。我们一起来分析一下吧,看看难在哪里?

这里面给出了我们非常熟悉的杨辉三角形,每一行的两侧都是1,如果把所有的1都给去掉,就构成了一个新的数列,那这个新的数列是什么呢?

这个新的数列有什么规律呢?整体规律太难了,我们可以一行一行去研究。

我们先看第一行,根本就没在我们的数列里;第二行也没在我们的数列里,因为第二行都是一,相当于去掉了两个一;第三行去掉两侧的1才会出现数列的第一个数;每一行除了第一行以外,都是去掉两个一,那我问你,前N行一共去掉几个一?

很明显它是一个等差数列,一共去掉了2N-1个1。

前N行原来一共是几项呢?根据每一行项数分别为1,2,3,4……n,也是一个等差数列,一共多少项就是等差数列求和。

去掉1还剩多少项?那就用总项数减去所有1的个数就行了。

下面的任务,就要看这个项数与46的关系。因为前N行剩下这些项的通项公式是一个二次函数,对称轴是1.5,很明显这个N要大于2,所以这个数列是增数列,并且增加的速度非常的快。

根据估值,n=11时,前11行未到46项,它是第12行第1个数。

下面的任务就是算出前11行的总和减去去掉的1,再加上最后一个数就是最终的结果。

注意到杨辉三角形中每一行的和都是2的n-1次方,即可借助等比数列求出此数列前46项和。

题不重要方法重要,本题可以有很多变形,例如:求2023项是多少?求2023项的和是多少?

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