内容正文:
专题03整式及其加减思维导图
【类型覆盖】
类型一、绝对值在数轴中的化简
【解惑】已知在数轴上对应的点如图所示,则代数式化简后的结果为( )
A.3 B. C. D.
【融会贯通】
1.在数轴上有四个互不相等的有理数,,,,若,且在,之间,则化简的结果是( )
A. B. C. D.
2.有理数表示的点在数轴上如图所示.化简: .
3.已知有理数,,在数轴上对应的点如图所示,请化简:.
类型二、代数式中的算法程序
【解惑】如图所示的运算程序中,若开始输入的值为18,我们发现第1次输出的结果为9,第2次输出的结果为12,……则第2023次输出的结果为( )
A.3 B.6 C.9 D.18
【融会贯通】
1.如图所示,是一个运算程序示意图.若第一次输入k的值为125,则第2023次输出的结果是( )
A. B. C. D.
2.根据图中的程序,当输入时,输出结果 .
3.如图,是一个有理数混合运算程序的流程图,请根据这个程序回答问题:当输入的x为时,最后输出的结果y是多少?(写出计算过程)
类型三、代数式中的整体代入
【解惑】已知,则多项式的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【融会贯通】
1.已知,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
2.已知 ,则代数式的值为 .
3.理解与思考:整体代换是数学的一种思想方法,例如:,则______;我们将作为一个整体代入,则原式.
仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
(1)若,则______;
(2)若,则______;
(3)若,则______.
类型四、代数式中的数字规律
【解惑】观察下列一组数:,,,,,,它们是按一定规律排列的,那么这一组数的第个数是( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.观察下列代数式:,,,,….按此规律,则第n个代数式是( )
A. B.
C. D.
2.观察下列一组数:,,,,,…,它们是按一定规律排列的,那么这一组数的第k个数是 .
3.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.小明于是对从开始连续奇数的和进行了研究,发现如下式子:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
探索以上等式的规律,解决下列问题:
(1) ;
(2)完成第n个等式的填空:;
(3)利用上述结论,计算.
类型五、代数式中的图形规律
【解惑】无字证明是数学证明中的一道亮丽的风景线,这种亮丽甚至不需要用语言来描述,这种证明方式被认为比严格的数学证明更优雅、更有条理.借助形的几何直观性来表示数之间的关系,这种证明方法被称为数形结合.如图,请利用数形结合思想猜测,的值最接近的有理数为( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.下列图形都是由同样大小的按一定规律组成的,其中第①个图形中一共有5个,第②个图形中一共有12个,第③个图形中一共有21个,,按此规律排列,则第⑥个图形中的个数为( )
A.60 B.45 C.77 D.50
2.疫情期间,隔壁社区搭建如图1所示的单顶帐篷需要17根钢管,这样的帐篷按图2、图3的方式串起来搭建,则串起来搭建6顶帐篷需要 根钢管,有171根钢管可以串起来搭建 顶帐篷,如果想串起来搭建顶帐篷,需要 根钢管.
3.探究题.
用棋子摆成的“T”字形图如图所示:
(1)填写下表:
图形序号
①
②
③
④
…
⑩
每个图案中棋子个数
5
8
…
(2)写出第n个“T”字形图案中棋子的个数(用含n的代数式表示);
(3)第20个“T”字形图案共有棋子多少个?
(4)计算前20个“T”字形图案中棋子的总个数.(提示:请你先思考下列问题:第1个图案与第20个图案中共有多少个棋子?第2个图案与第19个图案中共有多少个棋子?第3个图案与第18个图案呢?)
类型六、代数式中的行列排序
【解惑】观察下边的数表(横排为行,竖排为列),按数表中的规律,分数若排在第行列,则的值为( )
A.2025 B.2024 C.2023 D.2022
【融会贯通】
1.将正偶数按如表排成5列:
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第1行
2
4
6
8
第2行
16
14
12
10
第3行
18
20
22
24
…
…
…
28
26
若2024在第行第列,则、分别是( )
A.253,4 B.253,5 C.252,3 D.252,4
2.如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,小芳在探索杨辉三角每一行中所有数字之和的规律时,将第1行的数字之和记为,第2行的数字之和记为,第3行的数字之和记为,…,第n行的数字之和记为.根据每一行的规律,图中a的值为 ;则 .(用含n的式子表示).
3.观察下面三行数:
;①
;②
;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)第三行中是否存在连续的三个数的和为,若存在,求出这三个数,若不存在,说明理由?
类型七、整式的加减应用
【解惑】把四张形状大小完全相同的小长方形卡片(如图1),分两种不同形式不重叠的放在一个底面长为m,宽为n的长方形盒子底部(如图2,3),盒子底面未被卡片覆盖的部分用阴影表示.设图2中阴影部分图形的周长为,图3中两个阴影部分图形的周长的和为,
(1)用含m,n的式子表示图2阴影部分的周长
(2)若,求m,n满足的关系?
【融会贯通】
1.已知一个三位自然数,若满足百位数字等于十位数字与个位数字的和,则称这个数为“和数”,若满足百位数字等于十位数字与个位数字的平方差,则称这个数为“谐数”.如果一个数既是“和数”,又是“谐数”,则称这个数为“和谐数”.例如321,∵,∴321是“和数”;∵,∴321是“谐数”;∴321是“和谐数”.
(1)证明:任意“谐数”的各个数位上的数字之和一定是偶数;
(2)已知(,,且、均为正整数)是一个“和数”,请求出所有的值.
2.如图,将三个边长,,的正方形分别放入长方形和长方形中1,记阴影部分①、②、③、④的周长分别为,面积分别为.
(1)若,,,求长方形的面积;
(2)若长方形的周长为18,长方形的周长为15,能求出中的哪些值?
(3)若,, ,求(结果用含,,的代数式表示).
3.某种窗户的形状如图所示(图中长度单位:米),其上部是半圆形,下部是边长相同的四个小正方形,已知下部小正方形的边长为米.
(1)计算窗户的面积和窗框的总长.
(2)当时,若在窗户上安装玻璃,玻璃每平方米元,窗框每米元,窗框的厚度不计,求制作一个这种窗户需要的材料费是多少元.
(3)在(2)的条件下,某公司计划在甲工厂或乙工厂采购个这种窗户,下表是甲、乙两个工厂制作这种窗户的收费价目表.通过计算说明去哪家工厂采购更省钱.(安装费=材料费+运输费+人工费)
工厂
材料费
运输费
人工费
玻璃
窗框
甲
元/
元/
元/个窗户
元/
乙
元/
元/
元/个窗户
元/
类型八、代数式中的销售收费问题
【解惑】某市对出租车运价进行调整,下表是调价前与调价后运价的收费标准的对照表:
调价前
调价后
车起步价
车行程在2千米以内(含2千米)收7元
车行程在1千米以内(含1千米)收3元
车行程1~1.5千米(含1.5千米)收4元
车行程1.5~2.0千米(含2.0千米)收5元
车千米价
车行程超过2千米后,每增加1千米加收1.6元
车行程超过2千米后,每增加1千米加收1.5元
根据上表提供的信息,解决如下问题:
(1)如果某乘客乘出租车行驶了20千米的路程,那么调价前和调价后应付费多少元?调价后的收费标准对顾客是否有利?
(2)按调价后的收费标准收费,如果乘出租车行驶的路程为千米,应付费为元,请写出乘坐出租车的付费情况;
(3)某人乘坐出租车到千米远的某地办事,去时从原地一次乘车到目的地;回时,分千米、千米两次乘车回到原地.按调价后的收费标准,去时与回时乘车方式的付费相比较,哪一种更省钱?请说明理由.
【融会贯通】
1.为了加强公民的节水意识,合理利用水资源,衡阳市采用价格调控的手段达到节水的目的,该市自来水收费的价目表如下(注:水费按月份结算,表示立方米)
价目表
每月用水量
单价
不超过的部分
2元/
超出不超出的部分
4元/
超出的部分
8元/
请根据上表的内容解答下列问题:
(1)填空:若该户居民9月份用水,则应交水费元;
(2)若该户居民10月份用水,则应交水费多少元?
(3)若该户居民11、12两个月共用水,设11月份用水:,,求出该户居民11、12两个月共交水费多少元(用含x的代数式表示,并化简).
2.为了节约用水,某市调整居民用水方法,规定如果每户每月用水不超过20吨,每吨水收费3元,如果每户每月用水超过20吨,则超过部分每吨水费收费4元.小红看到这种收费方法后,想算算她家每月的水费:
(1)若小红家10月用水15吨,水费______元.
(2)若小红家11月用水x吨(),请用含x的代数式表示本月的水费.
(3)若小红家11月用水35吨,求11月的水费是多少钱?
3.徐州某商业区停车场24小时营业.24小时内小型车收费上限为60元其收费方式如下表所示:
停车时间段
2小时内收费(含2小时)
超过2小时后收费
7:30-19:30
2元/半小时
3元/半小时
最高不超过45元/次·车位
19:30-次日7:30
1元/半小时
最高不超过15元/次·车
不足半小时,按半小时收费;跨时段停车按上述标准分时段累计收费.
小李自驾一辆小型车去该商业区,需将车停在该停车场.
(1)若停车2小时,则应付停车费______元;
(2)若在7:30-19:30之间停车小时,请计算应付停车费多少元;
(3)小李在10:30进场停车,停了小时后离场,为整数.若小李驾车离场时间介于当日的19:30~24:00间,则小李此次停车的费用为多少元?
【一览众山小】
1.将全体正偶数排成一个三角形数阵:按照下图排列的规律,第10行第6个数是( )
A.100 B.102 C.104 D.106
2.三个连续偶数,设中间一个为,则这三个数的和是( )
A. B. C. D.
3.已知,,,化简 .
4.已知,,,.若, .
5.试比较与的大小.为了解决这个问题,写出它的一般形式,即比较和的大小(为正整数),从分析、、、这些简单问题入手,从中发现规律,经过归纳、猜想出结论:
(1)在横线上填写“”、“”、“”号:
____________,____________,____________,____________,____________
(2)从上面的结果经过归纳,可以猜想出和的大小关系是:
当____________时,____________;
当____________时,____________;
(3)根据上面猜想得出的结论试比较下列两个数的大小:____________.
6.类比推理是一种重要的推理方法,根据两种事物在某些特征上相似,得出它们在其他特征上也可能相似的结论,在异分母的分数的加减法中,往往先化作同分母,然后分子相加减,例如:,将上述计算过程倒过来,得到,这一恒等变形过程在数学中叫做裂项.类似地,对于可以用裂项的方法变形为:.类比上述方法,解决以下问题.
(1)猜想并写出:______________.
(2)探究并计算下列各式:
①;
②.
7.某超市进行商品促销活动,一次性买够一定重量的猪肉就会有优惠,原价为元/千克的猪肉按照如下活动进行售卖:
一次性购买数量(千克)
优惠金额
不超过千克的部分
按原价优惠
超过千克,但不超过千克的部分
按原价优惠
超过千克的部分
先按原价优惠,再优惠元
(1)某餐馆打算一次性购买猪肉千克,若在促销期间购买,则该餐馆会比按原价购买节省多少钱?
(2)若某顾客打算一次性购买猪肉千克,请用含的代数式表示促销期间这个顾客的花费;
(3)促销期间,某校食堂准备购买千克猪肉,采购员计划了两种购买方案:
方案一:一次性购买猪肉千克;
方案二:分两次购买,每次购买猪肉千克;试判断哪种方案更加划算?并计算出按照两种方案购买相差的金额.
8.特殊与一般是重要的数学方法,当我们遇到复杂问题时,可以通过特殊情况下的分析尝试,积累经验再进行一般化的研究.
(1):若,则的值确定吗?若确定,求出确定的值;若不确定,说明理由;
特例分析:当时,__________;当时,__________;
一般化研究:若,则__________;
(2):若,,求的值;
(3):若,且,,,……,,这2024个数中有个正数,则的值为__________(用含的式子表示).
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专题03整式及其加减思维导图
【类型覆盖】
类型一、绝对值在数轴中的化简
【解惑】已知在数轴上对应的点如图所示,则代数式化简后的结果为( )
A.3 B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查化简绝对值,涉及数轴定义与性质、去绝对值、整式运算等知识,根据在数轴上对应的点的图示,得到的大小,进而确定,去绝对值后利用整式加减运算法则求解即可得到答案,利用数轴比较的大小是解决问题的关键.
【详解】解:在数轴上,
,且,
,
,
故选:C.
【融会贯通】
1.在数轴上有四个互不相等的有理数,,,,若,且在,之间,则化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了化简绝对值,解题的关键是熟练掌握绝对值的意义.由,根据d在a、c之间,得出,然后化简绝对值即可.
【详解】解:,
,
d在a、c之间,
,
,
故选:D.
2.有理数表示的点在数轴上如图所示.化简: .
【答案】
【分析】本题考查了数轴和绝对值,整式的加减,根据数轴得出,,,,去掉绝对值符号,再合并即可.
【详解】从数轴可知:,,,
,
故答案为:.
3.已知有理数,,在数轴上对应的点如图所示,请化简:.
【答案】
【分析】本题考查了利用数轴判断式子的正负,化简绝对值,整式的加减,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.先判断绝对值里面式子的正负,再去绝对值符号,然后去括号合并同类项即可.
【详解】解:由数轴可知,,,,,
∴,,,
.
类型二、代数式中的算法程序
【解惑】如图所示的运算程序中,若开始输入的值为18,我们发现第1次输出的结果为9,第2次输出的结果为12,……则第2023次输出的结果为( )
A.3 B.6 C.9 D.18
【答案】B
【分析】本题考查在程序流程图中有理数的计算,解题的关键是发现其中的规律,利用规律进行解答.计算出第1次,第2次,第3次,第4次,第5次,…,输出的结果,根据计算结果得出规律即可求解.
【详解】解:输入18,则第1次输出的是:;
第2次输出的数是;
第3次输出的数是:;
第4次输出的数是:;
第5次输出的数是:;
第6次输出的数是:;
如此循环,从第3次开始,偶数次输出的是3,奇数次输出的是6.
故第2023次输出6.
故选:B.
【融会贯通】
1.如图所示,是一个运算程序示意图.若第一次输入k的值为125,则第2023次输出的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了程序流程图以及有理数的运算,根据题中已知条件进行计算,找到输出数据的变化规律即可得到结果,解题的关键根据输出的结果找出规律.
【详解】解:当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
…
由此可知,从第2次输出开始,输出结果按“5、1”的顺序循环出现的,
∴,
即输出的结果为1,
故选:C.
2.根据图中的程序,当输入时,输出结果 .
【答案】;
【分析】本题考查流程图有关计算,根据数字代入求解即可得到答案;
【详解】解:输入时,
,
故答案为:.
3.如图,是一个有理数混合运算程序的流程图,请根据这个程序回答问题:当输入的x为时,最后输出的结果y是多少?(写出计算过程)
【答案】最后输出的结果y是
【分析】此题考查了有理数的混合运算和代数式的值,根据题意得到代数式为,依次进行计算,直到结果符合要求,输出为止.
【详解】解:根据题意,得,
输入时,,
当时,,
当时,,
∴最后输出的结果y是.
类型三、代数式中的整体代入
【解惑】已知,则多项式的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】已知等式变形后,代入所求式子,再次变形再次带入计算即可求出值.
【详解】
故答案为C
【点睛】此题考查了代数式求值,利用了整体代入的思想,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
【融会贯通】
1.已知,则的值为( )
A.1 B.2 C. D.
【答案】C
【分析】本题考查代数式求值,熟练掌握整体代入法,将进行正确的恒等变形是解题的关键.观察题中的两个代数式和,可以发现,,因此可整体代入即可求解.
【详解】解:∵,
∴
.
故选:C.
2.已知 ,则代数式的值为 .
【答案】6
【分析】本题考查的是求解代数式的值,本题由条件可得,把化为,再整体代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
故答案为:6
3.理解与思考:整体代换是数学的一种思想方法,例如:,则______;我们将作为一个整体代入,则原式.
仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
(1)若,则______;
(2)若,则______;
(3)若,则______.
【答案】(1)2025;
(2)11;
(3)16.
【分析】此题考查了整式的加减−化简求值,熟练掌握运算法则、运用整体思想是解本题的关键.
(1)把已知等式代入原式计算即可得到结果;
(2)原式变形后,把代入计算即可求出值;
(3)已知第一个等式两边乘以2,减去第二个等式两边乘以3求出原式的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
故答案为:2025;
(2)解:∵,
∴
;
故答案为:11;
(3)解:∵,,
∴,,
∴
.
故答案为:16
类型四、代数式中的数字规律
【解惑】观察下列一组数:,,,,,,它们是按一定规律排列的,那么这一组数的第个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:第个数是,
第个数是,
第个数是,
,
第个数是,
故选:.
【分析】分别归纳出该组数字分子、分母的规律.
此题考查了数字变化类规律问题的解决能力,关键是能准确归纳出分子、分母的规律.
【融会贯通】
1.观察下列代数式:,,,,….按此规律,则第n个代数式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】分别对各式子进行分析得到,代数式的符号,分母,分子的变化规律,写出公式即可.
【详解】解:由四个代数式可知,符号变化,;
分母,;
分子1,5,9,13,,;
所以为.
故选D.
【点睛】本题是规律题,逐一找到各部分的变化规律是解题的关键.
2.观察下列一组数:,,,,,…,它们是按一定规律排列的,那么这一组数的第k个数是 .
【答案】
【分析】此题主要考查了数字变化规律,根据已知得出分子与分母的变化规律是解题关键.分子可看成1,3,5,7,9…,分母可看成6,9,12,15,18….进而得一般公式即可.
【详解】解:这列数可化为:…,
分子为连续奇数,分母为均为3的倍数,
故第k个数是.
故答案为:.
3.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.小明于是对从开始连续奇数的和进行了研究,发现如下式子:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
探索以上等式的规律,解决下列问题:
(1) ;
(2)完成第n个等式的填空:;
(3)利用上述结论,计算.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了规律探究,有理数的混合运算;
(1)根据题目中的规律,写出答案即可;
(2)根据题目中的规律,推论答案即可
(3)利用规律通式,代入计算即可.
【详解】(1)解: ,
故答案为:3;
(2)由题意可得,,
故答案为:;
(3)
.
类型五、代数式中的图形规律
【解惑】无字证明是数学证明中的一道亮丽的风景线,这种亮丽甚至不需要用语言来描述,这种证明方式被认为比严格的数学证明更优雅、更有条理.借助形的几何直观性来表示数之间的关系,这种证明方法被称为数形结合.如图,请利用数形结合思想猜测,的值最接近的有理数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了图形变化的规律,能根据所给图形发现阴影部分面积变化的规律是解题的关键.根据所给图形,发现阴影部分面积变化的规律即可解决问题.
【详解】解:由所给图形可知,
当n越来越大时,阴影部分的面积越来越接近正方形面积的,
所以当n无穷大时,的值最接近.
故选:A.
【融会贯通】
1.下列图形都是由同样大小的按一定规律组成的,其中第①个图形中一共有5个,第②个图形中一共有12个,第③个图形中一共有21个,,按此规律排列,则第⑥个图形中的个数为( )
A.60 B.45 C.77 D.50
【答案】A
【分析】本题考查了探究图形变化规律,找出图形变化的个数变化规律是解题的关键.写出各图形中三角形的个数和,然后根据变化规律写出第个图形中的个数,再取进行计算即可得解.
【详解】解:第①个图形中三角形有:(个),
第②个图形中三角形有:(个),
第③个图形中三角形有:(个),
,
依此类推,第个图形中三角形有(个),
所以,第个图形中正三角形个数一共是:(个),
所以,第⑥个图形中圆和正三角形个数一共是:(个).
故选:A.
2.疫情期间,隔壁社区搭建如图1所示的单顶帐篷需要17根钢管,这样的帐篷按图2、图3的方式串起来搭建,则串起来搭建6顶帐篷需要 根钢管,有171根钢管可以串起来搭建 顶帐篷,如果想串起来搭建顶帐篷,需要 根钢管.
【答案】 72 15 6
【分析】本题考查图形中的数字规律,由题中搭建帐篷的钢管数,找到规律即可得到答案,读懂题意,准确找出规律是解决问题的关键.
【详解】解:搭建1顶帐篷用钢管数为17根;
搭建2顶帐篷用钢管数为(根);
搭建3顶帐篷用钢管数为(根);
以此类推,搭建6顶帐篷用钢管数为(根);
搭建顶帐篷用钢管数为(根);
故答案为:72,15,6.
3.探究题.
用棋子摆成的“T”字形图如图所示:
(1)填写下表:
图形序号
①
②
③
④
…
⑩
每个图案中棋子个数
5
8
…
(2)写出第n个“T”字形图案中棋子的个数(用含n的代数式表示);
(3)第20个“T”字形图案共有棋子多少个?
(4)计算前20个“T”字形图案中棋子的总个数.(提示:请你先思考下列问题:第1个图案与第20个图案中共有多少个棋子?第2个图案与第19个图案中共有多少个棋子?第3个图案与第18个图案呢?)
【答案】(1)见解析
(2)
(3)62个
(4)670个
【分析】本题考查用代数式表示图形的规律,求代数式的值:
(1)每个图案中棋子个数比前一个图案多3个,由此可解;
(2)根据(1)中发现的规律列代数式;
(3)将代入(2)中结论即可求解;
(4)第1个图案与第20个图案共有67个棋子;第2个图案与第19个图案共有67个棋子;以此类推,即可求解.
【详解】(1)解:填表如下:
图形序号
①
②
③
④
…
⑩
每个图案中棋子个数
5
8
11
14
…
32
(2)解:第1个图形中棋子个数为5,,
第2个图形中棋子个数为8,,
第3个图形中棋子个数为11,,
……
因此第n个“T”字形图案中棋子的个数为:.
(3)解:当时,,
即第20个“T”字形图案共有棋子62个;
(4)解:第1个图案与第20个图案中共有棋子:(个),
第2个图案与第19个图案中共有棋子:(个),
第3个图案与第18个图案中共有棋子:(个),
……
以此类推,前20个图案中共有10组,每组67个,
故前20个“T“字形图形案中棋子的总数为:(个).
类型六、代数式中的行列排序
【解惑】观察下边的数表(横排为行,竖排为列),按数表中的规律,分数若排在第行列,则的值为( )
A.2025 B.2024 C.2023 D.2022
【答案】C
【分析】观察数表得到a,b的值,即可求出答案.
【详解】解:观察数表可得,同一行的分数,分子与分母的和不变,(m,n为正整数)在第行,第n列,
∴在第行,第列,
∴,
故选:C.
【融会贯通】
1.将正偶数按如表排成5列:
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第1行
2
4
6
8
第2行
16
14
12
10
第3行
18
20
22
24
…
…
…
28
26
若2024在第行第列,则、分别是( )
A.253,4 B.253,5 C.252,3 D.252,4
【答案】B
【分析】本题考查数字类规律探索,根据表格找出规律是解题关键.根据题意得到每一行是4个偶数,奇数行从左往右排,偶数行从右往左排,然后用2024除以2得到2024是第1012个偶数,再用1012÷4得253,于是可判断2024在第几行第几列.
【详解】解:因为,所以2024是第1012个偶数.
因为,所以第1012个偶数是第253行最大的一个.
由表格可知奇数行从左往右排,所以第1012个偶数在第5列,
所以2024应在第253行第5列.
故选B.
2.如图是由“杨辉三角”拓展而成的三角形数阵,小芳在探索杨辉三角每一行中所有数字之和的规律时,将第1行的数字之和记为,第2行的数字之和记为,第3行的数字之和记为,…,第n行的数字之和记为.根据每一行的规律,图中a的值为 ;则 .(用含n的式子表示).
【答案】 10
【分析】此题考查了数字变化规律问题的解决能力,关键是能准确归纳出该组数字出现的规律.
根据图形可得,a的值为a上面两个数字之和,即可求出a的值;根据题意,总结出,,即可解答.
【详解】解:由图可知,,
根据题意可得:,
,
,
,
……
∴,,
∴,
故答案为:10,.
3.观察下面三行数:
;①
;②
;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)第三行中是否存在连续的三个数的和为,若存在,求出这三个数,若不存在,说明理由?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查规律型:数字的变化类,解答的关键是根据所给的数字总结出存在的规律并灵活运用.
(1)根据所给的数字的规律进行求解即可;
(2)对所给的数字进行分析,即可得出规律,根据题意列出相应的式子进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意得:第①行第8个数是;
第②行第8个数是;
第③行第8个数是,
故答案为∶;
(2)(3)存在,
由题意得∶
,
第①行第个数是,
第②行第个数是,
第③行第个数是,
解得∶,
故这三个数为∶.
类型七、整式的加减应用
【解惑】把四张形状大小完全相同的小长方形卡片(如图1),分两种不同形式不重叠的放在一个底面长为m,宽为n的长方形盒子底部(如图2,3),盒子底面未被卡片覆盖的部分用阴影表示.设图2中阴影部分图形的周长为,图3中两个阴影部分图形的周长的和为,
(1)用含m,n的式子表示图2阴影部分的周长
(2)若,求m,n满足的关系?
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查整式加减的应用:
(1)观察图形,可知,阴影部分的周长等于长方形的周长,计算即可;
(2)设小卡片的宽为x,长为y,则有,再将两阴影部分的周长相加,通过合并同类项即可求解,根据,即可求m、n的关系式.
【详解】(1)解:由图可知,阴影部分的周长等于长方形的周长,
故;
(2)设小长形卡片的宽为x,长为y,则,
∴,
所以两个阴影部分图形的周长的和为:
,
即为
∵,
∴
整理得:.
【融会贯通】
1.已知一个三位自然数,若满足百位数字等于十位数字与个位数字的和,则称这个数为“和数”,若满足百位数字等于十位数字与个位数字的平方差,则称这个数为“谐数”.如果一个数既是“和数”,又是“谐数”,则称这个数为“和谐数”.例如321,∵,∴321是“和数”;∵,∴321是“谐数”;∴321是“和谐数”.
(1)证明:任意“谐数”的各个数位上的数字之和一定是偶数;
(2)已知(,,且、均为正整数)是一个“和数”,请求出所有的值.
【答案】(1)见解析
(2)734或770
【分析】本题考查数字类问题,熟练掌握“和数”与“谐数”的概念是解题的关键.
(1)设“谐数”的百位数字为x,十位数字为y,个位数字为z,根据“谐数”的概念得,由及必然一奇一偶可得答案;
(2)将a变形为,根据“和数”的定义得出,再根据m,n的取值范围得出m,n的值,即可求解.
【详解】(1)解:设“谐数”的百位数字为x,十位数字为y,个位数字为z,其中,且x,y,z为整数,
由题意知:,
,
的奇偶性相同,
必定一奇一偶,
必为偶数,
任意“谐数”的各个数位上的数字之和一定是偶数;
(2)解:,
,
,
,
,
a为“和数”,
,即,
,,且、均为正整数,
或,
,
或,
a的值为734或770.
2.如图,将三个边长,,的正方形分别放入长方形和长方形中1,记阴影部分①、②、③、④的周长分别为,面积分别为.
(1)若,,,求长方形的面积;
(2)若长方形的周长为18,长方形的周长为15,能求出中的哪些值?
(3)若,, ,求(结果用含,,的代数式表示).
【答案】(1)长方形的面积为24;
(2)能求出的值;
(3).
【分析】本题考查根据长方形和正方形的边长,表示周长和面积,解题的关键是代数式的变换和代入.根据三个边长,,的正方形,分别表示四个长方形的长和宽,进而表示出四个长方形的周长和面积,进而作答.
(1)根据题意分别列出长方形的长和长方形的宽,将,,代入即可求出;
(2)用含,,的式子表示出长方形的周长和长方形的周长,得出,,代入即可;
(3)由题意得出,,,将其代入即可.
【详解】(1)解:长方形的长为:,
长方形的宽为:,
故长方形的面积为:,
将,,代入得
面积为: ,
∴长方形的面积为24;
(2)长方形的周长为18,
即,
①,
同理,长方形的周长为15,
即,
②,
得,
如图,,
,
,
,
∴能求出的值;
(3),
,
,
,
,
.
3.某种窗户的形状如图所示(图中长度单位:米),其上部是半圆形,下部是边长相同的四个小正方形,已知下部小正方形的边长为米.
(1)计算窗户的面积和窗框的总长.
(2)当时,若在窗户上安装玻璃,玻璃每平方米元,窗框每米元,窗框的厚度不计,求制作一个这种窗户需要的材料费是多少元.
(3)在(2)的条件下,某公司计划在甲工厂或乙工厂采购个这种窗户,下表是甲、乙两个工厂制作这种窗户的收费价目表.通过计算说明去哪家工厂采购更省钱.(安装费=材料费+运输费+人工费)
工厂
材料费
运输费
人工费
玻璃
窗框
甲
元/
元/
元/个窗户
元/
乙
元/
元/
元/个窗户
元/
【答案】(1)窗户面积为平方米,窗框的总长为米
(2)制作一个这种窗户需要的材料费是元
(3)去甲家工厂采购更省钱.
【分析】本题考查了整式加减的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)窗户面积为:个小正方形的面积加半圆的面积;窗框的总长度为:所有小正方形的边长之和+半个圆的弧长+三个半圆的半径,代入数值即可.
(2)制作一个这种窗户需要的材料费:玻璃钱+窗框钱,即,将代入上式,化简即可.
(3)分别计算甲、乙两个工厂采购个这种窗户的花销:安装费=材料费+运输费+人工费,代入数值可得出具体数值,再根据每个工厂采购每一个窗户的花销都相同,故对比一个窗户的花销谁省钱,即可得出采购个这种窗户的花销谁省钱。
【详解】(1)解:由题意可得窗户面积为:个小正方形的面积加半圆的面积,下部小正方形的边长和半圆的半径为米,
∴窗户面积为:(平方米),
由题意可得窗框的总长度为:所有小正方形的边长之和+半个圆的弧长+三个半圆的半径,
∴窗框的总长为:(米).
故窗户面积为平方米,窗框的总长为米
(2)解:∵玻璃每平方米元,窗框每米元,窗户面积为平方米,窗框的总长为米,
∴制作一个这种窗户需要的材料费是:(元),
将代入上式,可得,
∴制作一个这种窗户需要的材料费是元.
(3)解:由上可得一个窗户面积为:(平方米)
在甲工厂采购时,,,运输费为元/个窗户,人工费为元/
故在甲工厂采购个这种窗户的总花销为:(元),
在乙工厂采购时,,,运输费为元/个窗户,人工费为元/
故在乙工厂采购个这种窗户的总花销为:(元),
∵,在每个工厂采购每一个窗户的价格都相同,
∴在甲工厂采购个这种窗户省钱,
∴去甲家工厂采购更省钱.
类型八、代数式中的销售收费问题
【解惑】某市对出租车运价进行调整,下表是调价前与调价后运价的收费标准的对照表:
调价前
调价后
车起步价
车行程在2千米以内(含2千米)收7元
车行程在1千米以内(含1千米)收3元
车行程1~1.5千米(含1.5千米)收4元
车行程1.5~2.0千米(含2.0千米)收5元
车千米价
车行程超过2千米后,每增加1千米加收1.6元
车行程超过2千米后,每增加1千米加收1.5元
根据上表提供的信息,解决如下问题:
(1)如果某乘客乘出租车行驶了20千米的路程,那么调价前和调价后应付费多少元?调价后的收费标准对顾客是否有利?
(2)按调价后的收费标准收费,如果乘出租车行驶的路程为千米,应付费为元,请写出乘坐出租车的付费情况;
(3)某人乘坐出租车到千米远的某地办事,去时从原地一次乘车到目的地;回时,分千米、千米两次乘车回到原地.按调价后的收费标准,去时与回时乘车方式的付费相比较,哪一种更省钱?请说明理由.
【答案】(1)调价前35.8元,调价后32元,调价后对顾客有利
(2)当时,;当时,;当时,;当时,.
(3)去时乘车方式更省钱,理由见解析
【分析】本题主要考查了列代数式:
(1)分别根据调价前和调价后的收费标准计算,即可求解;
(2)分四段根据调价后的收费标准计算,即可求解;
(3)分别求出去时,回时应付的费用,再比较,即可求解.
【详解】(1)解:调价前(元),
调价后(元),
所以调价后对顾客有利.
(2)解:当时,;
当时,;
当时,;
当时,.
(3)解:去时乘车方式更省钱,理由如下:
去时应付费:,
回时应付费:,
所以,
即
因此去时乘车方式更省钱.
【融会贯通】
1.为了加强公民的节水意识,合理利用水资源,衡阳市采用价格调控的手段达到节水的目的,该市自来水收费的价目表如下(注:水费按月份结算,表示立方米)
价目表
每月用水量
单价
不超过的部分
2元/
超出不超出的部分
4元/
超出的部分
8元/
请根据上表的内容解答下列问题:
(1)填空:若该户居民9月份用水,则应交水费元;
(2)若该户居民10月份用水,则应交水费多少元?
(3)若该户居民11、12两个月共用水,设11月份用水:,,求出该户居民11、12两个月共交水费多少元(用含x的代数式表示,并化简).
【答案】(1)应交水费6元;
(2)应交水费68元
(3)该户居民11、12两个月共交水费元
【分析】本题考查列代数式.
(1)该户居民9月份用水,则按第一档缴费;
(2)该户居民10月份用水,则按第三档缴费;
(3)先判断12月份用水,然后根据各段的缴费列代数式.
【详解】(1)解:该户居民9月份用水,应缴水费(元);
答:应交水费6元;
(2)解:该户居民10月份用水,
由表格可得,则应交水费:元,
答:应交水费68元;
(3)解:由题意可得,11月份用水:,,12月份用水,
该户居民11、12两个月共交水费:
元.
答:该户居民11、12两个月共交水费元.
2.为了节约用水,某市调整居民用水方法,规定如果每户每月用水不超过20吨,每吨水收费3元,如果每户每月用水超过20吨,则超过部分每吨水费收费4元.小红看到这种收费方法后,想算算她家每月的水费:
(1)若小红家10月用水15吨,水费______元.
(2)若小红家11月用水x吨(),请用含x的代数式表示本月的水费.
(3)若小红家11月用水35吨,求11月的水费是多少钱?
【答案】(1)45
(2)元
(3)120元
【分析】本题考查了列代数式和代数式求值,正确理解题意、列出相应的代数式是解题的关键.
(1)根据总价=单价×数量可得每月用水15吨时的水费;
(2)本月的水费为每月用水20吨的水费加上每月用水超过20吨的水费,依此可用含有x的代数式表示本月的水费;
(3)把代入(2)的代数式计算即可求解.
【详解】(1)元;
故答案为:45;
(2)元;
(3)当时,(元)
所以11月的水费是120元.
3.徐州某商业区停车场24小时营业.24小时内小型车收费上限为60元其收费方式如下表所示:
停车时间段
2小时内收费(含2小时)
超过2小时后收费
7:30-19:30
2元/半小时
3元/半小时
最高不超过45元/次·车位
19:30-次日7:30
1元/半小时
最高不超过15元/次·车
不足半小时,按半小时收费;跨时段停车按上述标准分时段累计收费.
小李自驾一辆小型车去该商业区,需将车停在该停车场.
(1)若停车2小时,则应付停车费______元;
(2)若在7:30-19:30之间停车小时,请计算应付停车费多少元;
(3)小李在10:30进场停车,停了小时后离场,为整数.若小李驾车离场时间介于当日的19:30~24:00间,则小李此次停车的费用为多少元?
【答案】(1)元
(2)元
(3)当时,停车费为元,当时,停车费为元,当时,停车费为元,当时,停车费为元.
【分析】本题考查的是分段收费的含义,有理数的混合运算的实际应用,列代数式,求解代数式的值;理解题意是解题的关键.
(1)停车2小时,按照半小时2元收费即可;
(2)在7:30-19:30之间停车小时,其中2小时按照半小时2元收费,2个半小时按照半小时3元收费,再求和即可;
(3)先表示小李此次的停车费为小李此次停车的费用为:元,结合,再取整数计算即可.
【详解】(1)解:停车2小时,则应付停车费(元);
(2)在7:30-19:30之间停车小时,收费为:
(元);
(3)小李在10:30进场停车,到19:30,停车9小时,小李驾车离场时间介于当日的19:30~24:00间,此时停车小时,
∵,
∴小李此次停车的费用为:元,
∵,
∴当时,停车费为元,
当时,停车费为元,
当时,停车费为元,
当时,停车费为元.
【一览众山小】
1.将全体正偶数排成一个三角形数阵:按照下图排列的规律,第10行第6个数是( )
A.100 B.102 C.104 D.106
【答案】B
【分析】本题考查了数字规律探究,观察数字的变化,第n行有n个偶数,求出第10行第6个数即可
【详解】解:由数阵可知,第1行有1个偶数,第2行有2个偶数,⋯⋯第10行有10个偶数,
10行共有(个)偶数,
∴第10行第6个数是,
故选:B
2.三个连续偶数,设中间一个为,则这三个数的和是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了整式的加减和列代数式.根据题意可得另外两个奇数分别为与,然后求和即可.
【详解】解:由题意得,另外两个奇数分别为与,
则这三个数的和.
故选:A.
3.已知,,,化简 .
【答案】
【分析】本题主要考查绝对值的化简,熟练掌握绝对值的化简是解题的关键.根据题意求出,得到,,,即可得到答案.
【详解】解:,,,
,
,,,
则原式.
故答案为:.
4.已知,,,.若, .
【答案】109
【分析】本题主要考查数字规律,找到规律是解题的关键.根据题意找到规律即可得到答案.
【详解】解:通过题意可得:,
,
,
故答案为:.
5.试比较与的大小.为了解决这个问题,写出它的一般形式,即比较和的大小(为正整数),从分析、、、这些简单问题入手,从中发现规律,经过归纳、猜想出结论:
(1)在横线上填写“”、“”、“”号:
____________,____________,____________,____________,____________
(2)从上面的结果经过归纳,可以猜想出和的大小关系是:
当____________时,____________;
当____________时,____________;
(3)根据上面猜想得出的结论试比较下列两个数的大小:____________.
【答案】(1)),,,,
(2)2,;2,
(3)
【分析】本题考查了数字类规律变化,掌握乘方运算是解题的关键.
()根据乘方的定义分别算出左右两数的值,再比较即可求解;
()根据()中的结果进行猜想即可;
()根据()中猜想得出的结论即可判断求解;
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
∵,,
∴,
故答案为:,,,,;
(2)解:由从上面的结果可得,当时,;
当时,;
故答案为:,;
(3)解:∵当时,,
∴,
故答案为:.
6.类比推理是一种重要的推理方法,根据两种事物在某些特征上相似,得出它们在其他特征上也可能相似的结论,在异分母的分数的加减法中,往往先化作同分母,然后分子相加减,例如:,将上述计算过程倒过来,得到,这一恒等变形过程在数学中叫做裂项.类似地,对于可以用裂项的方法变形为:.类比上述方法,解决以下问题.
(1)猜想并写出:______________.
(2)探究并计算下列各式:
①;
②.
【答案】(1)
(2)①;②
【分析】本题考查有理数的混合运算,理解题中裂项方法是解答的关键.
(1)根据题中例子可写出相应的等式;
(2)①根据式子特点,采用裂项的方法进行计算即可;
②将原式变形,然后采用裂项方法求解即可.
【详解】(1)解:根据题意,猜想,
故答案为:;
(2)解:①
;
②
.
7.某超市进行商品促销活动,一次性买够一定重量的猪肉就会有优惠,原价为元/千克的猪肉按照如下活动进行售卖:
一次性购买数量(千克)
优惠金额
不超过千克的部分
按原价优惠
超过千克,但不超过千克的部分
按原价优惠
超过千克的部分
先按原价优惠,再优惠元
(1)某餐馆打算一次性购买猪肉千克,若在促销期间购买,则该餐馆会比按原价购买节省多少钱?
(2)若某顾客打算一次性购买猪肉千克,请用含的代数式表示促销期间这个顾客的花费;
(3)促销期间,某校食堂准备购买千克猪肉,采购员计划了两种购买方案:
方案一:一次性购买猪肉千克;
方案二:分两次购买,每次购买猪肉千克;试判断哪种方案更加划算?并计算出按照两种方案购买相差的金额.
【答案】(1)元
(2)
(3)方案一;元
【分析】本题考查代数式的应用,根据题意列出代数式是解题的关键;
(1)根据题意,计算优惠价格即可求解;
(2)分情况讨论即可求解;
(3)分别计算方案一和方案二购买金额,进行比较即可求解;
【详解】(1)解:,
则节省金额为:(元);
(2)解:当时,顾客的花费为:(元),
当,顾客的花费为:(元),
当时,顾客花费为:,
综上所述,促销期间顾客的花费为:,
(3)解:方案一花费:(元),
方案二花费:(元),
,
方案一划算,相差:(元);
8.特殊与一般是重要的数学方法,当我们遇到复杂问题时,可以通过特殊情况下的分析尝试,积累经验再进行一般化的研究.
(1):若,则的值确定吗?若确定,求出确定的值;若不确定,说明理由;
特例分析:当时,__________;当时,__________;
一般化研究:若,则__________;
(2):若,,求的值;
(3):若,且,,,……,,这2024个数中有个正数,则的值为__________(用含的式子表示).
【答案】(1)1,,
(2),0,2
(3)
【分析】本题考查了根据绝对值的含义化简分式:
(1)将数值代入进去即可求得结果;
(2)根据关系式分三种情况即可求得结果;
(3)根据一般化研究可得到结果;
正确计算是解题的关键.
【详解】(1)解:当时,,
当时,,
若,则当时,,当时,,
∴若,则,
故答案为:1,,;
(2)解:∵,,
∴,,,
当时,此时且,
∴,
当时,此时且,
∴,
当时,此时且,
∴,
综上的值为,0,2;
(3)解:由(1)可得若,则当时,,当时,,
∵,,,……,,这2024个数中有个正数,
∴有个负数,
∴,
故答案为:.
6
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