Mathematics

夹逼原理的典型例题

Posted in Mathematics on April 9th, 2010 by 伍岭 – 4 Comments

辣妹子辣
这次青三班月考的试卷我放低了难度,学生考得就明显比上次要好。昨天成绩出来,拿到分数后很多人都蛮高兴的,尤其几个平时数学很糟糕的同学,这次考了八、九十分,不光他们高兴,跟着我也很愉快。

昨晚上把试卷翻来覆去的研究,留意到第19题。整题的解答过程中贯穿了夹逼的思想,应该要记录下来,便于以后温故知新。

已知a,b,m,n\in N^{*}\{a_n\}是首项为a,公差为b的等差数列;\{b_n\}是首项为b,公比为a的等比数列,且满足a_1<b_1<a_2<b_2<a_3
(1)求a的值;
(2)数列\{1+a_m\}与数列\{b_n\}的公共项,且公共项按原顺序排列后构成一个新数列\{c_n\},求\{c_n\}的前n项之和S_n

解:(1)a_m=a+(m-1)b,b_n=b\cdot a^{n-1}
由已知,可得,a+b<ab<a+2b
\because b\in N^{*}\therefore \frac{a}{b}+1<a
\because a<\frac{a}{b}+2\therefore a\geqslant2a\leqslant2
\therefore a=2

(2)设1+a_m=b_n,即1+a+(m-1)b=b\cdot a^{n-1}
\therefore b=\frac{3}{2^{n-1}-(m-1)}
\because b\in N^{*}\therefore 0&lt;2^{n-1}-(m-1)\leqslant1
\therefore 2^{n-1}-(m-1)=1\tehrefore 2^{n-1}=m
\therefore c_n=3\cdot2^{n-1}
S_n=3\cdot(1+2+\dots+2^{n-1})=3\cdot(2^n-1)

高二月考二项式题解法小议

Posted in Mathematics on March 31st, 2010 by 伍岭 – 1 Comment

Yeah!!
今天上午进行了高二本学期的第一次数学月考,试卷是高三年级的廖老师出的。虽然学生都说考得烂,很多同事都有些埋怨——试卷出得缺乏区分度。然而在我看来,仍然有两、三个题目是相当出彩的,非常的“勾魂”,要知道廖老师的试卷总是给人很大的回味余地。其中,大家讨论比较多的当属选择题第7题:

(x^2+1)(x-2)^9=a_0+a_1(x-1)^2+\dots+a_{11}(x-1)^{11}
则求(a_1+3a_3+\dots+11a_{11})^2-(2a_2+4a_4+\dots+10a_{10})^2=

我甫一拿到问题,就在寻思究竟哪个函数f(x)n次方可以化成ng(x)的结构,马上便联想到了导函数。

解法一:设M=a_1+3a_3+\dots+11a_{11},N=2a_2+4a_4+\dots+10a_{10}
M^2-N^2=(M+N)(M-N)
则对原方程左右两边同时求导,得:
2x(x-2)^9+9(x^2+1)(x-2)^8=
a_1+2a_2(x-1)+3a_3(x-1)^2+\dots+11a_{11}(x-1)^{10}
x=2时,0=a_1+2a_2+\dots+11a_{11}
M+N=0\therefore原式=0

众多数学老师的意见也都是用求导的方法来做,具体的过程并不复杂,但是没有足够应试经验的高二学生的确不易想到。因此我觉得二项式的问题应该不需要弄得这么复杂,于是换了角度考虑了一会,得到了另外一种解法。

解法二:设x=y+2,原方程转化为
[(y+2)^2+1]y^9=a_0+a_1(y+1)+a_2(y+1)^2+\dots+a_{11}(y+1)^{11}
其中等式左边没有y^1项,即该项系数为0
等式右边y^1项的系数为a_1+2a_2+\dots+11a_{11}
\therefore原式=0

当然,上午监考中还是很无聊,做了两个解法后,为了消磨时间我也用暴力破解的办法求了下,以期探索究竟a_i的数值规律是什么。于是也得到了一组关于组合数系数的轮换对称结构,加加减减刚好完全抵消掉。限于这里的页面范围,就不再啰嗦。

等差焦半径

Posted in Mathematics on March 30th, 2010 by 伍岭 – Be the first to comment

小眼鏡
今天上午在青班讲圆锥曲线-椭圆,提及到椭圆的焦半径公式。下午在高二文科考场监考,百无聊赖之中,止不住回顾上午的教学,于是便想起一道与焦半径有关的高考题来。由于记不得年份,所以原题没有找出来,印象中是用椭圆的轴对称性质来求解。

我却换了一个角度思考,根据公式|PF|=ex \pm a,如果椭圆上一系列的点的横坐标成等差数列,那么过这些点的焦半径也依次成等差数列。其中在横坐标为长轴等分点的条件下,近焦半径长可以看成数列的首项,远焦半径长可以看成末项,这样就可以结合等差数列的性质构造很多有意思的椭圆问题。

例如:

曲线\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}=1(a&gt;b&gt;0,y \geq 0),其中F_1为左焦点。在其长轴内插入n个点,将长轴n+1等分。过这些点作x轴垂线与曲线依次交于P_i(i=1,2,\dots,n)点。
n=2010时,求|F_1P_0|+|F_1P_3|+|F_1P_6|+\dots+|F_1P_{2010}|的值。

青3论文选题确定

Posted in Mathematics on January 12th, 2010 by 伍岭 – 7 Comments

问

通过几天的介绍和鼓动,青3班的论文范围选择基本上确定下来了。我根据写的内容,将32个内容分为了10组,这一个礼拜要求他们分组讨论以及共享心得。下一周,每个组都要找一个时间与我讨论论文的入题方向,并且确认每人的文章大致提纲。

选题其实相当有意思。有的学生总想找到最容易写的题目,结果挑来拣去最后选到了最不好写的,O(∩_∩)O哈哈~像“曼德勃罗集合”、“纳什均衡”、“朱世杰垛积术”、“棣莫弗公式”都是之前我相当程度认为根本不会有人选择的,不料这几个大热,居然还有学生为能不能写争起来,笑死。

分组 内容范围 选题人
拓扑 四色问题 黄蕾
哥尼斯堡七桥问题 童年
克莱因瓶、莫比乌斯带 凌晓鸣
古典问题 韩信点兵 伍芳萍
鸡兔同笼 蒋鹏
分形 谢尔宾斯基三角 赵乙颖
曼德勃罗集合 黄宇博
微积分 割圆术 袁熙璐
洛必达法则 周洲
牛顿-莱布尼茨定理 陈琛
微元法 戴阳
数列 斐波那契数列 旷实
杨辉三角 颜怡雯
朱世杰垛积术 张世杰
博弈论 海盗分金 庞磊
纳什均衡 付家粮
优选法 湛镇伊
几何 欧几里得几何 黄文婵
勾股定理 潘芋辰
蝴蝶定理 袁文杰
无字证明 成依佩
概率 蒲丰投针 何花
赌博中的计算 宋峥鸣
数学史 庞加莱猜想 龙剑宇
哥德巴赫猜想 周一鸣
埃舍尔艺术 卢铝柱
超越数 赵比尔
的士数 刘卓群
李善兰 熊自牧
课本 棣莫弗公式 周云霄
韦达定理 官相瑜
二进制 阳雷