内容正文:
观察型数字计算规律探索
模块一 裂项类
1. 观察下列等式:
第1个等式:
第 2个等式:
第3个等式:
第4个等式:
……
请回答下列问题:
(1) 按照上述规律, 写出第5个等式: a₅= = ;
(2) 求 的值.
【变式】观察下列等式:
将以上三个等式两边分别相加得:
(1) 猜想并写出:
(2) 直接写出下列各式的计算结果:
(3) 探究并解决问题:如果有理数a,b满足
试求: 的值.
例2. 观察下列有规律的数:
根据规律可知:
(1) 第8 个数是 ; 是第 个数;
(3) 计算:
【变式】观察下列等式:
请解答下列问题:
(1) 按以上规律列出第5个算式: ;
(2) 由此计算:
(3) 用含 n的代数式表示第n个等式: aₙ= . (n为正整数)
例3. 观察以下等式:
第1个等式: 第2个等式:
第3个等式: 第4个等式:
第 2021 个等式: .
【变式】探索发现:请观察下列算式:
则第10个算式为 = . 第n个算式为 = .
(2) 运用以上规律计算:
(3) 仿照以上方法计算:
模块二 求和类
4. 观察下面算式:
……
根据以上算式,解答下列问题:
(1)1+3+5+7+9+11的结果为 ; 1+3+5+7+9+…+29的结果为 ;
(2)若 n表示正整数,请用含 n的代数式表示 1+3+5+7+9+…+(2n—1)+(2n+1)的值.
【变式】从2开始,连续的偶数相加,它们的和的情况如表:
加数m的个数
和S
1
2=1×2
2
2+4=6=2×3
3
2+4+6=12=3×4
4
2+4+6+8=20=4×5
5
2+4+6+8+10=30=5×6
(1) 按这个规律, 当m=6时, 和为 ;
(2)从2开始,m个连续偶数相加,它们的和S与m之间的关系,用公式表示出来为: = .
(3) 应用上述公式计算:(①2+4+6+…+200; ②202+204+206+…+300.
5. 小明同学在查阅大数学家高斯的资料时,知道了高斯如何求 .小明于是对从1开始连续奇数的和进行了研究,发现如下式子:
第1个等式: 1=1²;第2个等式: 1+3=2²;第3个等式:
探索以上等式的规律,解决下列问题:
(1) 1+3+5+…+49=( )²;
(2)完成第n个等式的填空:1+3+5+…+( )=n²;
(3)利用上述结论, 计算51+53+55+…+109.
6. 观察下列图形及图形所对应的等式,探究图形阴影部分的面积变化与对应等式其中的规律,并解答下列问题:
2²-1²=2×1+1×1; 3²-2²=3×1+2×1; 4²-3²=4×1+3×1; 5²-4²= .
(1) 补全第四个等式,并直接写出第n个图对应的等式;
(2) 计算:
【变式1】观察下列各式:
回答下面的问题:
、(2)计算 的值; (3)计算: 的值.
【变式2】观察下列一组算式的特征,并探索规律:
根据以上算式的规律,解答下列问题:
;
(用含 n的代数式表示)
(3) 简便计算:
7. 观察下面三行数:
-2, 4, -8, 16, -32, 64, …; ①
0, 6, -6, 18, -30, 66, …; ②
-1, 2, -4, 8, - 16, 32, …; ③
(1) 第①行第8个数为 ; 第②行第8个数为 ; 第③行第8个数为 .
(2) 是否存在这样一列数,使三个数的和为322?若存在,请写出这3个数:若不存在,请说明理由.
【变式】观察下面三行数,回答问题:
-2, 4, -8, 16, -32, 64…①
1, 7, -5, 19, -29, 67…②
2, 5, -1, 11, - 13, 35…③
(1) 第①行数按什么规律排列,请用含 n(n为正整数) 的式子表示;
(2)第②③行数与第①行数存在一定关系,计算这两行数的差(用含n的式子表示).
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