题目性质:自编仿真题——题目、材料、选项、数据与情境均为按课程标准与联招常见考点独立编写的原创仿真题,非真题原文,未取自任何题库、教辅或试卷;解析与采分点为教研整理,非官方评分标准。
一、考点定位与做题顺序
等差数列有个很好用的性质:若 p+q = r+s,则 a_p+a_q = a_r+a_s。因为 a_n = a₁+(n−1)d,两式相加只取决于下标之和。但这条性质只管「两项之和」,不能直接推「一段片段和等于总和的一半」——那还要看片段是不是对称居中。
自编示意数列:a₁=3、d=4。参数均为自编示意。
二、逐题精讲
题1
题1 验证 a₄+a₉ = a₅+a₈,并求 S₁₂ 与片段 a₄+…+a₉。
解析
a₄ = 3+3×4 = 15,a₉ = 3+8×4 = 35,得 50;a₅ = 19,a₈ = 31,也得 50。下标和 4+9 = 5+8 = 13,性质成立。
S₁₂ = (12/2)(2a₁+11d) = 6×(6+44) = 300。片段 a₄…a₉ 共 6 项,和 = (6/2)(a₄+a₉) = 3×50 = 150。
回代核验:S₉ − S₃ = 171 − 21 = 150,与片段和 150 闭合;150/300 = 0.5,恰好一半,因为 a₄…a₉ 在 12 项里正好对称居中。
答案 a₄+a₉=a₅+a₈=50;S₁₂=300;a₄…a₉=150=S₉−S₃
采分点 下标和性质 2 分;S₁₂ 2 分;片段和 2 分;S₉−S₃ 回代 2 分;对称居中说明 1 分
易错点 把性质写成 p+q=r−s;把片段和一律当 S₁₂/2
题2
题2 片段 a₄+…+a₈ 等于 S₁₂ 的一半吗?为什么?
解析
五项片段 a₄…a₈ = (5/2)(a₄+a₈) = 2.5×(15+31) = 115,而 S₁₂/2 = 150,两者差 35,不相等。
原因是「幂等对称」被打破了:S₁₂ 是 12 项,居中对称的 6 项片段才是它的一半;5 项片段少了开头的 a₉ 那一侧权重,自然少 35。下标和相等只保证任意两项对的和相等,不保证任意片段和成比例。
回代核验:S₁₂ − 115 = 185 是剩下七项 a₁…a₃ 与 a₉…a₁₂ 的和,不是补某一项就能凑成 150;300 − 2×115 = 70,正是「两段各取五项」比总和少掉的那部分。片段比例只在居中对称时成立。
答案 a₄…a₈=115 ≠ 150(差 35);只有居中对称的片段才恰好一半
采分点 五项片段和 2 分;与半和比较 1 分;对称性解释 2 分;不靠补项凑 1 分;两处回代 2 分
易错点 把 S₁₂/2 套到任意片段;用下标和性质解释片段比例
三、规律小结与对照表
| 量 | 公式 | 本题值 | 说明 |
|---|---|---|---|
| 项对和 | a₄+a₉ | 50 | 下标和 13 |
| 前 12 项和 | (12/2)(2a₁+11d) | 300 | 自编示意 |
| 六项片段 | (6/2)(a₄+a₉) | 150 | 恰好一半 |
| 五项片段 | (5/2)(a₄+a₈) | 115 | 不等于一半 |
小结:下标和相等只管两项之和,片段要和总和成比例还得居中对称。本例 S₁₂=300,六项片段 150 恰一半,五项片段 115 不是。参数均为自编示意。
四、自测清单
- 知道 p+q=r+s 则两项和相等
- 能用 S_n 公式求前 12 项和
- 能用首末项求片段和
- 能用 S₉−S₃ 回代片段和
- 能识别非对称片段不等于总和一半
- 能说明性质与片段比例的边界