下面是人教版普通高中数学教科书必修5的内容,据此回答下列问题。 等比数列的前n项和 国际象棋起源于古代印度,相传国王要奖赏国际象棋的发明者,问他想要什么,发明者说:“请在棋盘的第1个格子里放上1颗麦粒,第2个

admin2019-06-10  22

问题 下面是人教版普通高中数学教科书必修5的内容,据此回答下列问题。
                        等比数列的前n项和
国际象棋起源于古代印度,相传国王要奖赏国际象棋的发明者,问他想要什么,发明者说:“请在棋盘的第1个格子里放上1颗麦粒,第2个格子里放上2颗麦粒,第3个格子里放上4颗麦粒,依此类推,每个格子里放的麦粒数都是前一个格子里放的麦粒数的2倍,直到第64个格子,请给我足够的麦粒以实现上述要求。”国王觉得这个要求不高,就欣然同意了,假定千粒麦子的质量为40g,据查,目前世界年度小麦产量约6亿t,根据以上数据,判断国王是否能实现他的诺言。

让我们一起来分析一下,如果把各格所放的麦粒数看成一个数列,我们可以得到一个等比数列,它的首项是1,公比是2,求第1个格子到第64个格子各格所放的麦粒数总和就是求这个等比数列前64项的和。
一般地,对于等比数列
a1,a2,a3…,an,…,
它的前n项和是
Sn=a1+a2+a3+…+an
根据等比数列的通项公式,上式可写成
Sn=a1+a1q+a1q2+…+a1qn-1。    ①
我们发现,如果用公比q乘①的两边,可得
qSn=a1q+a1q2+…+a1qn-1+a1qn,    ②
①②的右边有很多相同的项,用①的两边分别减去②的两边,就可以消去这些相同的项,得
(1-q)Sn=a1-a1qn
当q≠1时,等比数列的前n项和的公式为
Sn=(q≠1)
因为an=a1qn-1,所以上面的公式还可以写成
Sn=(q≠1)

有了上述公式,就可以解决本节开头提出的问题,由a1=1,q=2,n=64,可得
S64=
=264-1
264-1这个数很大,超过了1.84×1019,估计千粒麦子的质量约为40g,那么麦粒的总质量超过了7000亿吨,因此,国王不能实现他的诺言。

问题:
请说明教材中引用故事的意图。

选项

答案教材中用一个古老但又具体的故事,为了让学生了解学习“等比数列求前n项和”在解决生活中问题的必要性,用一个有趣的问题激发学生的好奇心和求知欲。

解析
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