内容正文:
专题一:规律探索与表达式
类型一 数式间的规律
1.解题攻略:
(1)标序号(1,2,3,…,n):先把各数按顺序或位置进行编号.
(2)找规律:从数的符号(正号或负号)和绝对值两个方面进行分析,先观察分析几个式子,从中找出变化的量及符号、不变的量及符号.
(3)写规律:将式子中变化的量及符号用字母表示出来,从而得到本组式子的模型.
2.常见的数字规律:
①自然数列规律:0,1,2,3,…,n(n≥0);
②正整数列规律:1,2,3,…,n(n≥1);
③奇数列规律:1,3,5,7,…,2n-1(n≥1);
④偶数列规律:2,4,6,8,…,2n(n≥1);
⑤正整数的和:1+2+3+4+5+…+n=;正奇数的和:1+3+5+…+2n-1=n2(n≥1);正偶数的和:2+4+6+…+2n=n(n+1)(n≥1).
⑥正整数的平方:1,4,9,16,…,n2(n≥1);
⑦正整数平方加1:2,5,10,17,…,n2+1(n≥1);
⑧正整数平方减1:0,3,8,15,…,n2-1(n≥1);
⑨符号规律:若所给数字的正负号交替出现,则用(-1)n或(-1)n+1表示符号;
⑩若所给的数字既有整数又有分数时,将整数写成分数,再分别观察分子、分母的规律.
角度1 数式的排列规律
典例1 (2022·怀化)正偶数2,4,6,8,10……按如下规律排列:
2
4 6
8 10 12
14 16 18 20
……
则第27行的第21个数是744.
思路导析 观察可知第n行有n个数,则前n行共有个数,再根据偶数的特征确定第几行第几个数是几.
1.(2022·新疆)将全体正偶数排成一个三角形数阵:
第1题图
按照以上排列的规律,第10行第5个数是( )
A.98 B.100 C.102 D.104
2.(2022·西藏)按一定规律排列的一组数据:,-,,-,,
-,…,则按此规律排列的第10个数是( )
A.- B. C.- D.
3.(2022·云南)按一定规律排列的单项式:x,3x2,5x3,7x4,9x5,…,第n个单项式是( )
A.(2n-1)xn B.(2n+1)xn
C.(n-1)xn D.(n+1)xn
4.(2023·安阳一模)如图,将数列排成一个三角形数阵:
第4题图
按照以上排列的规律,第11行从左数第5个数为( )
A.119 B.-121 C.-117 D.123
角度2 等式的排列规律
典例2 (2022·嘉兴)设是一个两位数,其中a是十位上的数字(1≤a≤9).例如,当a=4时,表示的两位数是45.
(1)尝试:①当a=1时,152=225=1×2×100+25;
②当a=2时,252=625=2×3×100+25;
③当a=3时,352=1 225=_______________________;
…;
(2)归纳:2与100a(a+1)+25有怎样的大小关系?试说明理由;
(3)运用:若2与100a的差为2 525,求a的值.
思路导析 (1)仔细观察①②的提示,再用含有相同规律的代数式表示即可;
(2)由2=(10a+5)2=100a2+100a+25,再计算100a(a+1)+25,从而可得答案;
(3)由2与100a的差为2 525,列方程,整理可得a2=25,解方程即可.
解:(1)①当a=1时,152=225=1×2×100+25;
②当a=2时,252=625=2×3×100+25;
③当a=3时,352=1 225=3×4×100+25;
故答案为:3×4×100+25;
(2)相等,理由如下:
∵2=(10a+5)2=100a2+100a+25,
100a(a+1)+25=100a2+100a+25,
∴2=100a(a+1)+25;
(3)∵2与100a的差为2 525,
∴100a2+100a+25-100a=2 525,
解得a=±5,
又∵1≤a≤9,∴a=5.
1.(2023·岳阳)观察下列式子:
12-1=1×0;22-2=2×1;32-3=3×2;42-4=4×3;52-5=5×4……
依此规律,则第n(n为正整数)个等式是 .
2.(2023·临沂)观察下列式子:
1×3+1=22;
2×4+1=32;
3×5+1=42;
……
按照上述规律, =n2.
类型二 图形间的规律
解题攻略:
(1)找关系:找后一个图形与前一个图形所求元素的个数之间的关系.
(2)找规律:①若第一个图形所求元素为a,第二个图形所求元素比第一个图形所求元素个数多b个,且此后每一个图形所求元素个数比前一个图形所求元素个数多b个,则第n个图形所求元素个数为a+b(n-1);②也可以观察后一个图形所求元素