内容正文:
规律探究
问题:完成下列1~2题,思考规律探究有哪几种类型.
1.按一定规律排列的单项式:2x,-4x3,6x5,-8x7,10x9,…,第n个单项式是( A )
A.(-1)n+1(2n)x2n-1
B.(-1)n(2n)x2n-1
C.(-1)n+1(2n)x2n+1
D.(-1)n(2n)x2n+1
解析:第1个单项式是2x=(-1)1+1(2×1)x2×1-1,
第2个单项式是-4x3=(-1)2+1(2×2)x2×2-1,
第3个单项式是6x5=(-1)3+1(2×3)x2×3-1,
……
第n个单项式是(-1)n+1(2n)x2n-1.
2.用火柴棒摆“金鱼”如图所示:
按照上面的规律,摆第n个“金鱼”需用火柴棒的根数为( C )
A.6n-2 B.8n-2
C.6n+2 D.8n+2
解析:因为图1中需用火柴棒8=(2+6×1)根,
图2中需用火柴棒14=(2+6×2)根,
图3中需用火柴棒20=(2+6×3)根,
……
所以第n个“金鱼”图需要火柴棒的根数为(2+6n).
类型1 数字变化类的规律题
数字类的规律探究题的解题思路:先观察每个式子的特点,并大胆猜想其规律,根据后面的等式作验证,从而得出结论.
【例1】按下列程序计算,把答案填写在表格里,然后看看有什么规律,想想为什么会有这个规律.
(1)填写表内空格:
输入n
3
2
-
…
输出答案
-1
-1
-1
-1
…
(2)你发现的规律是 输入任何数的结果都是-1 ;
(3)用简要过程说明你发现的规律的正确性.
解:(3)2(n2-n)-2n2+2n-1
=2n2-2n-2n2+2n-1
=-1.
【练习】
1.如图,观察表1,寻找规律,表2、表3、表4分别是从表1中截取的一部分,其中m为整数且m>1,则a+b+c等于( C )
A.m2-m+44
B.m2+m+46
C.m2-m+46
D.m2+m+44
解析:由题知表2是表1的第三列的一部分,即a=15+3=18,
根据表3在表1中位置规律知b=m2-m,
表4是表一第六列和第七列的一部分,
即c=35-7=28,
所以a+b+c=18+m2-m+28=m2-m+46.
2.如图,下列各三角形中的三个数之间均具有相同的规律,根据此规律,最后一个三角形中y与n之间的关系是( B )
A.y=2n+1 B.y=2n+n
C.y=2n+1+n D.y=2n+n+1
解析:观察可知,各个三角形左边数字的规律为:1,2,…,n;右边数字的规律为:2,22,…,2n; 下边数字的规律为:1+2,2+22,…,n+2n,由此易知y=2n+n.
3.观察下列式子,回答下列问题:2,5x3,10x8,17x15,26x24,….
(1)按照上面的规律,第10项应是 101x99 ;
(2)当x=±1时,计算第二项、第四项、第六项的和;
(3)若已知x=a时,第二项、第四项、第六项之和为2 022,则当x=-a时,第二项、第四项、第六项之和为多少?
解:(1)根据题中的规律,猜想第n个单项式是(n2+1)x,
所以第10项应是101x99.故答案为101x99.
(2)第二项、第四项、第六项的和为5x3+17x15+37x35.把x=1代入,得原式=5+17+37=59;把x=-1代入,得原式=-5-17-37=-59.
(3)当x=a时,第二项、第四项、第六项之和=5a3+17a15+37a35=2 022,
所以当x=-a时,第二项、第四项、第六项之和为-2 022.
类型2 图形变化类的规律题
图形变化类的规律题:首先应找出图形哪些部分发生了变化,是按照什么规律变化的,通过分析找到各部分的变化规律后直接利用规律求解.探寻规律要认真观察、仔细思考,善用联想来解决这类问题.
【例2】用火柴棒按图中的方式搭图形:
按图示规律填空:
图形标号
①
②
③
④
⑤
火柴棒根数
5
9
13
a
b
(1)a= 17 ,b= 21 ;
(2)按照这种方式搭下去,则搭第n个图形需要火柴棒的根数为 4n+1 ;(用含n的式子来表示)
(3)按照这种方式搭下去,用(2)中的代数式求第2 022个图形需要的火柴棒根数.
解:(3)当n=2 022时,4×2 022+1=8 089,
所以第2 022个图形需要火柴棒8 089根.
【练习】
1.如图是由正方形和相同大小的圆按照一定规律摆放而成的,按此规律,第n个图形中圆的个数为( C )
A.4n B.4n+1
C.3n+1 D.2n-1
解析:观察图形的变化可知:
第1个图形中圆的个数为4;
第2个图形中圆的个数为4+3=4+3×1=7;
第3个图形中圆的个数为4+3+3=4+3×2=10;