2019年全國I卷理科數學概率壓軸題的思考(下)

本篇我們將詳細討論2019年全國I卷理科數學第21題第二問的解法問題.

首先,我們來抽取下21題第二問的問題:


2019年全國I卷理科數學概率壓軸題的思考(下)

在求解這個問題之前,我們首先回顧下教材2007年人教A版必修5第69頁第6題:


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方法二:特徵根法

首先,我們介紹下特徵根法: //特徵根法來源於齊次線性差分方程

求解二階的遞推關係式

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有兩種典型類型:①初始值型: 也就是已知第1項和第2項,例如我們教材必修5第69頁的第6題;②邊界值型:也就是已知第1項和最後1項,例如2019全國I卷第21題.

特徵根法的優點在於不管是初值型還是邊界值型,解法都是一樣的:


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現在,我們回到2019全國I卷的第21題第二問,由以上分析可知,我們可以採用“構造+迭代法”或“特徵根法”來解決這個問題. 而命題人的思路顯然是把學生往“構造+迭代法”上去指引,由此把第二問分成了兩個小問題,第(i)小問是要求先證明

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第(i)小問就是構造等比數列,當然這種提問方式降低了構造的難度. 下面我們首先證明下第第(i)小問.


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在完成第(i)小問的證明後,下面的問題是如何用迭代法求解pn. 由第(i)小問,


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由此可得,p4非常小,也就是在甲藥治癒率不如乙藥的前提下得到錯誤結論的概率非常低. 因此這種方案設計是合理的.

下面我們再用特徵根法來求解下2019全國I卷理科第21題第二問. 如果採用特徵根法,那這個問題的解答就很簡潔而且不需要求第一小問. //然而命題人的意思是不希望考生用特徵根法做!


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下面我對整體作一個總結. 首先,作為一道創新型的壓軸題,該題在題意的設計上是讓人非常費解的,而且往往考場裡面也沒有那麼多時間去思考. 但如果我們能深入教材,理解透每一道難題的解法(比方說本題的特徵根法),那麼你可以在不太理解題意的情況下做出此題,然後通過逆推去理解題意,從而成功得完成這道壓軸題.

總而言之,管他題目千變與萬化,數學內功強就能坐看風起雲湧!

最後,大家嘗試使用本文中介紹的兩種方法來解決下著名的斐波那契數列(Fibonacci Sequence)的通項公式問題:


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