内容正文:
第8单元数与形应用题2大考点汇总与跟踪训练
目录
第一部分:考点汇总。
第二部分:跟踪训练。
第一部分
考点汇总
考点一:数字规律。
考点二:图形规律。
第二部分
跟踪训练
考点一:数字规律。
1.“贝尔数”是以美国数学家的名字命名的一组整数数列。它的排列形状像个三角形,又称“贝尔三角形”。请认真观察下面数列,并完成问题。
(1)第5行第一个数“15”是怎么得到的?
(2)填出第5行两个括号中的数。
2.找规律,并计算。
观察下列两组等式:
第一组:;;。
第二组:;;;。
回答下列问题:
(1)我发现的规律:两个分数的( )相同,并且等于分母之( ),则这两个分数的和就等于它们的积。
(2)根据这个规律计算:
①;
②若,则正整数m等于( )。
3.计算1+3+5+7+9+11+…+17+19=( )。
下面是三位同学的解法:
□小刚:1和19相加,3和17相加……一共有5组这样的加法,因此可以列式20×5计算。
□小红:根据我们学过的“数与形”的方法,这是一列从1到19的奇数列相加,可以用“10的平方”计算。
□小丽:假设这列数是1+2+3+4+5+…+19+20,可以列式(1+20)×20÷2-10×(10+1)计算。
(1)你觉得哪些同学的解法正确,在□里画√。
(2)用你喜欢的方法计算下题,请用递等式写出过程。
3+5+7+9+…+19+21
4.通过计算并观察①②③小题,猜想出④的结果,写出你的发现,并用图形进行说明。
①
②
③…
则:④
发现:____________________________________________________
说明:
5.在数学学习中,我们常常用“数形结合”的方法将复杂的问题简单化,抽象问题具体化。
(1)我们在探究分数乘法的算理和算法时就运用了这一思想方法,请画图解释的算理。
(2)玲玲在解决“12+12+22+32+52+82+132+212+342+…”这个问题时,想到了用数形结合的办法来探索,于是她以这组数中各个数作为正方形的边长构造正方形,再拼成如下面所示的长方形来研究。
序号
1
2
3
4
……
图形
……
算式
12+12
12+12+22
12+12+22+32
……
①你根据前面的规律,把序号4的图形与算式补充完整。
②观察上面的图形和算式,你能把下面的算式补充完整吗?
12+12=1×2
12+12+22=2×3
12+12+22+32=3×5
12+12+22+32+52=( )×( )
12+12+22+32+52+82+132=( )×( )
③若按此规律继续拼长方形,有一个长方形的面积是1870,它表示的算式是( )。
6.认真观察,发现规律。
序号
算式
第一行
1=12
第二行
1+3=4=22
第三行
1+3+5=9=32
第四行
1+3+5+7=42
第五行
1+3+5+7+□=( )
第六行
□+□+□+□+□+□=( )
……
……
(1)按规律把上面表格填完整。
(2)按规律写出第10行的算式并说出理由。
考点二:图形规律。
7.观察下图,想一想。
(1)依次排下去,第7幅图有多少个棋子?第15幅图呢?
(2)第n幅图有多少个棋子?
8.摆一摆,找规律。
(1)依次摆下去,第6个图形是什么图形?
(2)摆第7个图形需要用多少根小棒?
(3)摆第n个图形需要用多少根小棒?
9.请你根据下面图形与数的规律完成下列各题:
(1)接着画一画,填一填。
(2)如果不画,这样排列下去,第10个图的数是( ),第n个图的数是( )(用含n的式子表示)。
10.材料:数形结合是一种重要的数学思想方法。在我国,“数形结合”最早出现在数学家华罗庚撰写的科普读物《谈谈与蜂房结构有关的数学问题》的一首词中:数与形,本是相倚依,焉能分作两边飞。数无形时少直觉,形少数时难入微。数形结合百般好,隔离分家万事非;切莫忘,几何代数统一体,永远联系,切莫分离!”这首词形象、生动、深刻地指明了“数形结合”的价值,也揭示了“数形结合”的本质。
(1)如下图,你能利用数形结合的知识发现(a+b)(a-b)与a2-b2之间的关系吗?利用你所学的面积计算的知识,探索一下。
(2)
观察上面的点阵图规律,请问第(5)个有( )个点,第(7)个有( )个点。
那么:第(n)个点阵图有多少个点?请根据数与形结合的规律,分析和归纳,并表达你总结的方法。
11.下面每个图中各有多少个绿色小正方形和多少个蓝色小正方形?
照这样接着画下去,第6个图形有多少个绿色小正方形和多少个蓝色小正方形?第10个图形呢?你能解释这其中的道理吗?
12.数一数。
(1)图中各有多少个▲和△?
序号
①
②
③
④
▲
( )
( )
( )
( )
△
( )
( )
( )
( )
(2)照这样连续画下去,第7个图形中▲和△各有多少个?
13.将小正方体按下图方式摆放在地上。
小正方体的个数
1
2
3
4
5
6
露在外面的面数
如果有50个正方体按上图摆放,露在外面的面有多少个?如果露在外面的面是129个,那是有几个正方体如上图摆放?
14.下面都是由边长为1厘米的小正方形拼成的大正方形。
① ② ③
(1)观察图形,完成表格。
图号
①
②
③
④
…
阴影部分边长(厘米)
1
2
3
…
最外圈正方形个数(个)
8
12
16
(2)以此类推,如果在图⑩的阴影部分内画一个最大的圆,这个圆的面积是多少?
参考答案:
1.(1)第5行第一个数“15”是通过第四行的最后一个数得来的;
(2)27;52
【分析】(1)仔细观察得知,每排的最后一个数都等于下一排的第一个数;
(2)其他任何一个数等于它左边相邻数加左边相邻数上面的一个数。
【详解】(1)通过分析可知,第5行第一个数“15”是通过第四行的最后一个数得来的;
(2)20+7=27;37+15=52
【点睛】本题是一道探究规律的题目,根据已知数字确定数形中的规律是解答的关键。
2.(1)分子,和
(2)①
②19
【分析】(1)观察算式可知,若两个分数的分子相同,且分母之和等于分子,所以这两个分数的和等于它们的积;
(2)①根据(1)中发现的规律进行计算即可;
②根据规律可知=,然后根据发现的规律求出m的值即可。
【详解】(1)我发现的规律:两个分数的分子相同,并且等于分母之和,则这两个分数的和就等于它们的积。
(2)①
②
=
=
所以6+m=25
m=19
【点睛】本题考查算式的变化规律,发现规律,利用规律是解题的关键。
3.(1)小刚;小红;小丽;
(2)120
【分析】(1)三个同学的说法都有理有据,我认为大家的解法都正确;
(2)假设有两组这样的数相加,那么一共有10组24,据此先求出两组3+5+7+9+…+19+21的和,再将其除以2,求出一组的和。
【详解】(1)
小刚:1和19相加,3和17相加……一共有5组这样的加法,因此可以列式20×5计算。
小红:根据我们学过的“数与形”的方法,这是一列从1到19的奇数列相加,可以用“10的平方”计算。
小丽:假设这列数是1+2+3+4+5+…+19+20,可以列式(1+20)×20÷2-10×(10+1)计算。
(2)3+5+7+9+…+19+21
=(3+21)×10÷2
=120
【点睛】本题考查了奇数列的连加,有一定计算能力是解题的关键。
4.①
②
③
④
发现及说明见详解
【详解】①
②
③…
则:④
发现:计算结果以最后一个分数的分母作分母,分子等于分母减1。
如图:依次选取余下的一半,就会出现这种情况:
【点睛】数和图形的规律是相对应的,图形的排列有什么变化规律,数的排列就有相应的变化规律。
5.见详解
【分析】(1)先将长方形一分为二,取其中的一份,再将其一分为四,取其中的3份,据此表示的积;
(2)①看图,每次多加的正方形的边长是上两个多加正方形的边长的和,2+3=5,所以应多加一个边长为5的正方形,算式上多加一个52;
②每个算式等于这个图形的最大边长乘下个图形的最大边长,据此填空;
③根据①和②的规律,下个算式为:21×34,再下个算式是34×55,检验发现,34×55=1870,据此填空。
【详解】(1)可表示为:
;
(2)①
序号
1
2
3
4
……
图形
……
算式
12+12
12+12+22
12+12+22+32
12+12+22+32+52
……
②将算式补充完整:
12+12=1×2
12+12+22=2×3
12+12+22+32=3×5
12+12+22+32+52=5×8
12+12+22+32+52+82+132=13×21
③有一个长方形的面积是1870,它表示的算式是34×55。
【点睛】本题考查了数与形,有一定观察和归纳总结能力是解题的关键。
6.见详解
【分析】根据前面4个算式可知,从1开始,几个连续奇数相加的和就等于几的平方,据此即可解答。
【详解】(1)
序号
算式
第一行
1=12
第二行
1+3=4=22
第三行
1+3+5=9=32
第四行
1+3+5+7=42
第五行
1+3+5+7+9=52
第六行
1+3+5+7+9+11=62
……
……
(2)1+3+5+7+9+11+13+15+17+19=102,因为从1开始,几个连续奇数相加的和就等于几的平方。
【点睛】本题主要考查学生的分析推理能力。
7.(1)49个;225个(2)(n2)个
【分析】观察棋子的数目与图的序数之间的关系,发现:第1幅图:1=12个棋子;第2幅图:1+3=4=22个棋子;第3幅图:1+3+5=9=32个棋子;第4幅图:1+3+5+7=16=42个棋子,……,据此总结出一般规律,解答即可。
【详解】第1幅图:1=12个棋子
第2幅图:1+3=4=22个棋子
第3幅图:1+3+5=9=32个棋子
第4幅图:1+3+5+7=16=42个棋子
……
所以第7幅图有72=49个棋子
第15幅图有152=225个棋子
第n幅图:(n2)个棋子
【点睛】本题考查数与形,解答本题的关键是找到棋子的数目与图的序数之间的关系。
8.(1)平行四边形;(2)15;(3)2n+1
【分析】第1个图形是1个三角形,用3根小棒摆成的;
第2个图形是一个由2个三角形组成的平行四边形,用5根小棒摆成的;
第3个图形是一个由3个三角形组成的梯形,用7根小棒摆成的;
第4个图形是一个由4个三角形组成的平行四边形,用9根小棒摆成的;
依次摆下去:
第5个图形是一个由5个三角形组成的梯形,用11根小棒摆成的;
第6图形是一个由6个三角形组成的平行四边形,用13根小棒摆成的;
第7个图形是一个由7个三角形组成的梯形,用15根小棒摆成的;
…
通过观察可以发现,从第2个图开始,第偶数个图形是平行四边形,第奇数个图形是梯形;小棒的根数则是每次比前一次增加2根。
【详解】答:(1)第6个图形是平行四边形。
(2)1个三角形所需小棒的根数是3;
2个三角形所需小棒的根数是3+2;
3个三角形所需小棒的根数是3+2×2:
…
n个三角形所需小棒的根数是3+2×(n-1)=2n+1,
当n=7时,2n+1=2×7+1=15(根)
摆第7个图形需要 15根小棒。
(3)由(2)可知,摆成第n个图形需要用(2n+1)根小棒。
9.(1)15;21;28;(2)55;
【分析】(1)通过观察,第1个图中有1个点,第2个图中有(1+2)个点,第3个图中有(1+2+3)个点,第4个图中有(1+2+3+4)个点,第几个图形的点数和等于前一个图形的点数和加几。
(2)通过(1)类推,第n个图中有(1+2+3+…+n)个点,然后通过首尾相加进行化简即可。
【详解】(1)第5个图形:10+5=15(个)
第6个图形:15+6=21(个)
第7个图形:21+7=28(个)
(2)第n个图的数:
1+2+3+…+n
=(1+n)×n÷2
=(n+n2)÷2
=
当n=10时,
=
=
=
=55
第10个图的数是55;第n个图的数是。
10.(1)相等;过程见详解
(2)18;24;(3n+3)个;过程见详解
【分析】
(1)利用长方形和正方形面积公式,长方形面积=长×宽,正方形面积=边长×边长,如图,红色长方形的长(a+b),宽(a-b),面积(a+b)(a-b);,边长a的正方形面积-边长b的正方形面积= a2-b2,只要说明两个黄色部分的面积相等即可发现(a+b)(a-b)与a2-b2是相等的。
(2)观察可知,点的个数=第几个图形就用几×3+3,据此分析。
【详解】
(1)如图,①+②是个长方形,长(a+b),宽(a-b),面积:(a+b)(a-b);①+③的面积:a2-b2。长方形②的长=(a-b),宽=b,面积:(a-b)b;长方形③的长=(a-b),宽=b,面积:(a-b)b,即②=③,所以①+②=①+③,即(a+b)(a-b)=a2-b2。
(2)如图将最左侧3个点圈起来,右边斜着每列3个点,第几个图形就有斜着几列。
第(1)个点阵图:1×3+3=3+3=6(个)
第(2)个点阵图:2×3+3=6+3=9(个)
第(3)个点阵图:3×3+3=9+3=12(个)
第(4)个点阵图:4×3+3=12+3=15(个)
第(5)个点阵图:5×3+3=15+3=18(个)
第(6)个点阵图:6×3+3=18+3=21(个)
第(7)个点阵图:7×3+3=21+3=24(个)
……
第(n)个点阵图:n×3+3=(3n+3)个
【点睛】数和图形的规律是相对应的,图形的排列有什么变化规律,数的排列就有相应的变化规律。
11.绿色6个;蓝色18个;绿色10个;蓝色26个;见详解
【分析】第1个图形,有1个绿色小正方形,8个蓝色小正方形,8=2×1+6;
第2个图形,有2个绿色小正方形,10个蓝色小正方形,10=2×2+6;
第3个图形,有3个绿色小正方形,12个蓝色小正方形,12=2×3+6;
第4个图形,有4个绿色小正方形,14个蓝色小正方形,14=2×4+6;
……
规律:第n个图形,有n个绿色小正方形,(2n+6)个蓝色小正方形;据此解答。
【详解】规律:第n个图形,有n个绿色小正方形,(2n+6)个蓝色小正方形。
当n=6时,有6个绿色小正方形;
蓝色小正方形有:
2n+6
=2×6+6
=12+6
=18(个)
当n=10时,有10个绿色小正方形;
蓝色小正方形有:
2n+6
=2×10+6
=20+6
=26(个)
答:照这样接着画下去,第6个图形有6个绿色小正方形和18个蓝色小正方形。第10个图形有10个绿色小正方形和26个蓝色小正方形。
道理:从图中发现规律:第n个图形有n个绿色小正方形,(2n+6)个蓝色小正方形。
【点睛】通过数与形的结合,从已知的图形或数据中找到规律,并按规律解题。
12.(1)1;3;6;10
3;6;10;15
(2)▲有28个;△有36个
【分析】第1个图有1个▲,第2个图有1+2=3(个)▲,第3个图有1+2+3=6(个)▲,第4个图有1+2+3+4=10(个)▲,……由此发现规律:第n图有(1+2+3+4+…+n)个▲。
第1个图有1+2=3(个)△,第2个图有1+2+3=6(个)△,第3个图有1+2+3+4=10(个)△,第4个图有1+2+3+4+5=15(个)△……由此发现规律:第n图有[1+2+3+4+…+(n+1)]个△。
【详解】(1)▲的个数:
第1个图:1个
第2个图:1+2=3(个)
第3个图:1+2+3=6(个)
第4个图:1+2+3+4=10(个)
△的个数:
第1个图:1+2=3(个)
第2个图:1+2+3=6(个)
第3个图:1+2+3+4=10(个)
第4个图:1+2+3+4+5=15(个)
如下表:
序号
①
②
③
④
▲
1
3
6
10
△
3
6
10
15
(2)1+2+3+4+5+6+7=28(个)
1+2+3+4+5+6+7+8=36(个)
答:第7个图形中▲有28个,△各有36个。
【点睛】在运用数形结合的方法探究数学规律时,一定要把图形和数一一对应。
13.表格见详解;201个;32个
【分析】由题意可知,有1个小正方体露在外面的面数有5面,2个小正方体露在外面的面数有9个,3个小正方体露在外面的面数有13个,则有n个正方体,则露在外面的面有(4n+1)个,据此解答即可。
【详解】当n=4时
4n+1=4×4+1
=16+1
=17(个)
当n=5时
4n+1=4×5+1
=20+1
=21(个)
当n=6时
4n+1=4×6+1
=24+1
=25(个)
当n=50时
4n+1=4×50+1
=200+1
=201(个)
解:设如果露在外面的面是129个,那是有x个正方体如上图摆放。
4n+1=129
4n+1-1=129-1
4n=128
4n÷4=128÷4
n=32
则如果有50个正方体按上图摆放,露在外面的面有201个,如果露在外面的面是129个,那是有32个正方体如上图摆放。
如图所示:
小正方体的个数
1
2
3
4
5
6
露在外面的面数
5
9
13
17
21
25
【点睛】本题考查图形的变化规律,发现规律,利用规律是解题的关键。
14.(1)见详解;(2)78.5平方厘米
【分析】(1)观察题意可知,图①的最外圈正方形个数=4×2,图②的最外圈正方形个数=4×3,图③的最外圈正方形个数=4×4,……,据此推出图n的最外圈正方形个数=4×(n+1),因为图号和对应的阴影部分边长的厘米数相等,所以图n的阴影部分的边长为n厘米,据此求出图④的最外圈正方形个数和图④的阴影部分边长。
(2)观察题意可知,图⑩的阴影部分边长为10厘米,要在这个正方形内画一个最大的圆,则圆的直径是10厘米,根据圆面积公式:S=πr2,用3.14×(10÷2)2即可求出这个圆的面积。
【详解】(1)图①的最外圈正方形个数:8=4×2
图②的最外圈正方形个数:12=4×3
图③的最外圈正方形个数:16=4×4
……
图n的最外圈正方形个数:4×(n+1)=(4n+4)个
因为图号和对应的阴影部分边长的厘米数相等,
所以图n的阴影部分的边长为n厘米,
当n=4时,
4×4+4
=16+4
=20(个)
图④的阴影部分边长为4厘米,最外圈正方形个数为20个。
如下表:
图号
①
②
③
④
…
阴影部分边长(厘米)
1
2
3
4
…
最外圈正方形个数(个)
8
12
16
20
…
(2)图⑩的阴影部分边长为10厘米,
3.14×(10÷2)2
=3.14×52
=3.14×25
=78.5(平方厘米)
答:如果在图⑩的阴影部分内画一个最大的圆,这个圆的面积是78.5平方厘米。
【点睛】本题主要考查数与形结合的规律,关键根据图示发现这组图形的规律,并运用规律做题。
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