内容正文:
代数式中的核心素养表现——几何直观与推理能力
【例1】 有一组分数,按下列规律排列:1,,,,,,,,,,,,,,,,…
(1)是第几个分数?
(2)第400个分数是几分之几?
解:(1)第88个和第94个分0数 (2)
【变式】 一个正整数数表如下(表中下一行中数的个数是上一行中数的个数的2倍).
第1行
1
第2行
3 5
第3行
7 9 11 13
…
…
则第4行中的最后一个数是__29__,第10行中共有__512__个数.
【例2】 观察下列各算式:
1+3=4=22,
1+3+5=9=32 ,
1+3+5+7=16=42,
…
(1)试猜想: 1+3+5+7+…+2 005+2 007的值.
(2)推广:求 1+3+5+7+9+…+(2n-1)+(2n+1)的值.
(1)1 0042
(2)(n+1)2
【变式】 已知一列数a1,a2,a3,…,an,其中a1=0,a2=2a1+1,a3=2a2+1,…,an+1=2an+1,则a2 020-a2 019的个位数字是__4__.
【解析】 ∵a1=0,a2=1,a3=3,a4=7,a5=15,a6=31,a7=63,a8=127,a9=255,……,从a2开始个位数字以1,3,7,5每4个一循环,则(2 020-1)÷4=504……3,(2 019-1)÷4=504……2,则a2 020的个位数字是7,a2 019的个位数字是3,则a2 020-a2 019的个位数字是4.
【例3】 一种长方形餐桌的四周可坐6人,现把若干张这样的餐桌按下图方式进行拼接.
(1)若把4张、8张这样的餐桌拼接起来,四周分别可坐多少人?
(2)若用餐的人数有90人,则21张这样的餐桌拼接起来够吗?
解:(1)1张长方形餐桌的四周可坐4+2=6(人),
2张长方形餐桌拼接起来,四周可坐4×2+2=10(人),
3张长方形餐桌拼接起来,四周可坐4×3+2=14(人),
……
n张长方形餐桌拼接起来,四周可坐(4n+2)人.
所以4张长方形餐桌拼接起来,四周可坐4×4+2=18(人),
8张长方形餐桌拼接起来,四周可坐4×8+2=34(人).
(2)由题意得,21张餐桌拼接起来,四周可坐4×21+2=86(人),86<90,所以21张这样的餐桌拼接起来不够.
【变式】 为庆祝六一儿童节,某幼儿园举行用火柴棒摆“金鱼”比赛.如图所示,按照下面的规律,摆 n个图.
(1)第5个图形需用火柴棒的根数为__32__.
(2)求第n个图形需用火柴棒的根数.
解:第n个图形需用(6n+2)根火柴棒.
1.已知下列一组数:1,,,,,…,若用代数式表示第n个数,则第n个数是( B )
A. B.
C. D.
2.下列图形都是由同样大小的圆按照一定规律摆放而成的,其中第①个图形有5个小圆,第②个图形有9个小圆,第③个图形有13个小圆……按此规律排列,则第⑩个图形中小圆的个数为( C )
A.37 B.40
C.41 D.42
3.观察下列单项式:x,3x2,5x3,7x,9x2,11x3,…,则第2 020个单项式是__4_039x__.
4.观察下列等式:1=12-02,3=22-12,5=32-22,……按此规律,则第n个等式为2n-1=__n2-(n-1)2__.
5.观察下列关于自然数的等式:
32-4×12=5 ①
52-4×22=9 ②
72-4×32=13 ③
…
根据上述规律解决下列问题.
(1)完成第四个等式:92-4×( 4 )2=( 17 ).
(2)写出你猜想的第n个等式(用含n的式子表示).
解:(2n+1)2-4n2=4n+1
6.用火柴棒按下面的方式搭图形:
(1)填写下表:
图形编号
①
②
③
④
⑤
⑥
火柴棒根数
(2)第n个图形需要多少根火柴棒?
解:(1)填表如下:
图形编号
①
②
③
④
⑤
⑥
火柴棒根数
10
17
24
31
38
45
(2)第n个图形需要3(n+1)+4n=(7n+3)根火柴棒.
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