内容正文:
专题08 数学广角——数与形
考点一、数与形(归纳递推)
1.核心思想:数形结合:
(1)定义: 指通过数(数量关系)与形(空间形式)的相互转化、相互利用来解决数学问题的一种思想方法。
(2)作用:
①以形助数: 利用图形的直观性帮助理解和解决与数、算式相关的问题,使抽象的数或数量关系具体化、形象化。
②以数解形: 利用数的精确性和规律性来描述、分析和解决与图形相关的问题,使图形的性质量化、精确化。
2.观察图形,发现规律并解决问题 (以形助数) :
(1)找出图形的变化规律: 如图形的个数、形状、颜色、方向、组成部分等的变化。
(2)根据规律用数或算式表示: 用数表示第n个图形的某种数量(如小棒根数、小正方形个数、圆圈个数等)。
(3)预测后续图形的数量或画出后续图形。
3.观察数列或算式,发现规律并用图形解释或验证 (以数解形) :
(1)找出数或算式的排列规律。
(2)用图形直观地表示出这些数或算式的意义和规律。
(3)利用规律进行计算或预测。
真题练习
1.(20-21六年级上·云南玉溪·期末)与的结果相同的是( )。
A.5×3 B. C. D.
【答案】C
【分析】个连续奇数相加的和结果为,把拆为几个连续奇数相加的形式,利用公式即可求得。
【详解】
=34
故答案为:C
【点睛】本题考查数形结合思想在计算题中的应用。
2.(22-23六年级上·云南昆明·期末)如图,用同样的小棒摆正方形,照这样的摆法,摆第n个图形需要小棒( )根。
A.4n B.4n+1 C.4n-1 D.3n+1
【答案】D
【分析】观察图形可知:1个小正方形需要1+1×3根小棒,2个小正方形需要1+2×3根小棒,3个小正方形需要1+3×3根小棒……,由此找出规律解答即可。
【详解】因为1个小正方形需要1+1×3根小棒,2个小正方形需要1+2×3根小棒,
3个小正方形需要1+3×3根小棒……所以n个小正方形需要(3n+1)根小棒。
故答案为:D
【点睛】根据题干中特殊的例子,推理得出这组图形的一般规律,是解决此类问题的关键。
3.(21-22六年级上·云南昆明·期末)用小棒按照下面的规律摆正六边形。摆七个正六边形共需要小棒( )。
A.37根 B.31根 C.36根
【答案】C
【分析】从图中可知,摆1个六边形需6根小棒,可以写成5×1+1;摆2个六边形需11根小棒,可以写成5×2+1;摆3个六边形需16根小棒,可以写成5×3+1……由此可以推出规律,据此规律解答。
【详解】第1个图形:6根小棒,6=5×1+1;
第2个图形:11根小棒,11=5×2+1;
第3个图形:16根小棒,16=5×3+1;
……
第n个图形:(5n+1)根小棒;
那么七个正六边形共需:
5×7+1
=35+1
=36(根)
故答案为:C
【点睛】结合图形,找到数与形的规律是解题的关键。
4.(20-21六年级上·云南德宏·期末)1+3+5+7+5+3+1=42+32。( )
【答案】√
【分析】1+3+5+7=16=4²,5+3+1=9=3²,据此分析。
【详解】1+3+5+7+5+3+1=42+32,表示正确。
故答案为:√
【点睛】关键是观察算式特点,发现算式规律。
5.(23-24六年级上·云南玉溪·期末)照这样的规律接着画下去,第10个图形中有( )个圆点。
【答案】55
【分析】看图可知,圆点个数=第几个图形就从1开始依次加到几,第几个图形用n表示,即圆点个数=1+2+3+……+n。
【详解】1+2+3+4+5+6+7+8+9+10=55(个)
第10个图形中有55个圆点。
6.(21-22六年级上·云南·期末),,,算一算1+3+5+7+9+11+13+15+17+19+7+5+3+1=( )。
【答案】116
【分析】根据从1开始有几个连续奇数相加和就是几的平方,据此解答。
【详解】因为,,,所以
1+3+5+7+9+11+13+15+17+19+7+5+3+1
=10²+4²
=100+16
=116
【点睛】此题考查的是数与形,掌握奇数与平方数的关系是解题关键。
7.(21-22六年级上·云南昭通·期末)根据数与形的规律,完成下面各题。
(1)上面的每个图形的涂色部分用分数表示各是多少?请你填在括号里。
(2)照这样的规律接着画下去,第9个图形用表示,第n个图形用表示。
【答案】(1);;;;
(2);
【分析】(1)第1个图形是把这个圆形看作单位“1”,把它平均分成2份,其中1份涂色,用分数即可表示;第2个图形是把这个圆形看作单位“1”,把它平均分成3份,其中2份涂色,用分数即可表示;第3个图形是把这个圆形看作单位“1”,把它平均分成4份,其中3份涂色,用分数即可表示;第4个图形是把这个圆形看作单位“1”,把它平均分成5份,其中4份涂色,用分数即可表示。
(2)观察每个图形中的分数,第1个图形中分数的分子是1,分母是2,第2个图形中分数的分子是2,分母是3,第3个图形中分数的分子是3,分母是4,第4个图形中分数的分子是4,分母是5,依次类推,第9个图形中分数的分子是9,分母是10,据此解答;那么,第n个图形中分数的分子是n,分母是n+1,写出这个分数即可。
【详解】(1)填空如下:
(2)照这样的规律接着画下去,第9个图形用表示,第n个图形用表示。
【点睛】此题的解题关键是利用数与形的结合,通过观察图形,利用分数的意义,把图形中变化的规律转化成数字,多多练习,培养数感。
8.(20-21六年级上·云南曲靖·期末)括号中应填几。
、( )、( ) 。
【答案】 25
【分析】观察数列可知,第一个数、第三个数、第五个数、第七个数分别是、、、,它们的分子都是1,分母分别是21、22、23、24,则第九个数的分母是25,分子是1,则第九个数是;第二个数、第四个数、第六个数、第八个数分别是1、4、9、16,即12、22、32、42、则第十个数是52=25。
【详解】由分析可知:
、、25
【点睛】本题考查数字排列的规律,发现规律,利用规律是解题的关键。
9.(21-22六年级上·云南红河·期末)1+3+5+7+…+(2n-1)=( )2。
【答案】n
【分析】1+3+5+7+…+(2n-1)表示求从1开始连续奇数的和,求出数列中奇数的总个数,从1开始连续奇数的和等于奇数个数的平方,据此解答。
【详解】从1到2n有n个奇数和n个偶数,那么从1到(2n-1)有n个奇数和(n-1)个偶数,所以1+3+5+7+…+(2n-1)=( n )2。
【点睛】求出式子中奇数的个数,并利用从1开始连续奇数的和等于奇数个数的平方求出结果是解答题目的关键。
10.(22-23六年级上·云南昆明·期末)如图,用小棒按下面的规律摆正六边形,摆4个正六边形需要( )根小棒,摆10个正六边形需要( )根小棒。
【答案】 21 51
【分析】摆1个六边形需要6根小棒,可以写作:5×1+1,摆2个需要11根小棒,可以写作:5×2+1;摆3个需要16根小棒,可以写成:5×3+1;…;由此可以推理得出一般规律解答问题。
【详解】根据题干分析可得:摆n个六边形需要:5n+1根小棒,
当n=4时,需要小棒4×5+1
=20+1
=21(根)
当n=10时,
需要小棒10×5+1
=50+1
=51(根)
摆4个正六边形需要21根小棒;摆10个正六边形需要51小棒。
【点睛】根据题干中已知的图形的排列特点及其数量关系,推理得出一般的结论进行解答,是此类问题的关键。
11.(22-23六年级上·云南玉溪·期末)看图找规律:每边坐1人的方桌,2张拼起来可以坐6人,3张拼起来可以坐8人,那么20张这样的方桌拼起来一共可以坐 人。
【答案】42
【分析】通过观察图形可知,1张桌子可以坐4人,2张桌子可以坐(4+2)人,3张桌子可以坐(4+2+2)人,……多一张桌子多坐2人,以此类推,n张桌子可以坐[4+2(n-1)]人。据此解答。
【详解】n张桌子可以坐:
4+2(n-1)
=4+2n-2
=(2+2n)人
当n=20时,
2×20+2
=40+2
=42(人)
那么20张这样的方桌拼起来一共可以坐42人。
【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。
12.(21-22六年级上·云南昭通·期末)( )。
【答案】0
【分析】观察算式可知,先求括号里面加法,则的值无限接近1,根据极限思想,括号里面的值等于1,据此解答即可。
【详解】
=1-1
=0
【点睛】本题考查极限思想,明确极限思想的运用是解题的关键。
13.(21-22六年级上·云南玉溪·期末)观察如图的图形,想一想:后面的第8个方框里有( )个点。
【答案】29
【分析】观察图形可知:第1个方框中的点为:1个;第2个方框中的点为:1+4=5(个);第3个方框中的点为:1+4+4=9(个)……第n个方框中的点为:1+4(n-1)=(4n-3)个。据此解答即可。
【详解】第8个方框中的点为:
4n-3=4×8-3
=32-3
=29(个)
所以第8个方框里有29个点。
【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.(21-22六年级上·云南曲靖·期末)用六根同样长的小棒可以摆一个正六边形(如图①),再接着摆下去,图⑥一共需要( )根小棒。照这种摆法,46根小棒能摆出( )个正六边形。
【答案】 31 9
【分析】由图知,图①需要6根小棒,图②需要6+5根,图③需要6+5×2根,图④需要6+5×3根,根据这个规律填空即可。
【详解】(1)图⑥:6+5×5
=6+25
=31(根)
(2)(46-6)÷5+1
=40÷5+1
=8+1
=9(个)
【点睛】根据题干中已知的图形的排列特点及其数量关系,推理得出一般的结论进行解答,是此类问题的关键。
15.(21-22六年级上·云南曲靖·期末)( )。
【答案】1
【分析】如图所示,把整个正方形的面积看作单位“1”,依次在图上表示出整体的、、、、…由图可知,所有分数的和越来越接近整个正方形的面积,即1。
【详解】
如图所示,1。
【点睛】利用数形结合的思想依次表示出题中的分数是解答题目的关键。
16.(21-22六年级上·云南文山·期末)按下面的小棒摆出正六边形,摆5个正六边形需要( )根小棒。
【答案】26
【分析】摆1个六边形需要6根小棒,可以写作:5×1+1;摆2个需要11根小棒,可以写作:5×2+1;摆3个需要16根小棒,可以写成:5×3+1;…由此可以推理得出一般规律解答问题。
【详解】当n=1时,需要小棒1×5+1=6(根)
当n=2时,需要小棒2×5+1=11(根)
当n=3时,需要小棒3×5+1=16(根)
当n=4时,需要小棒4×5+1=21(根)
当n=5时,需要小棒5×5+1=26(根)
【点睛】此题考查的是找规律,解答此题关键是从简单情形入手,找出图形之间的联系,数字之间的运算规律,利用规律解决问题。
17.(20-21六年级上·云南曲靖·期末)想一想,画一画,这样的5张桌子连在一起可以座( )人。
【答案】24
【分析】根据题图可知,每增加一张桌子就增加4个人,当有n张桌子时,人数为8+(n-1)×4=4n+4,再将n=5代入含字母的式子解答即可。
【详解】当有n张桌子时,人数为(4n+4)人;
当n=5时;
4n+4
=4×5+4
=20+4
=24
【点睛】明确每增加一张桌子就增加4个人是解答本题的关键。
18.(21-22六年级上·云南玉溪·期末)观察下边图形的构成规律,根据此规律,第8个图形中有( )个圆,第n个图形中有( )个圆。
【答案】 65 n2+1
【分析】观察图形可知,第1个图形有2个圆,第2个图形有5个圆,第3个图形有10个圆,则第n个图形有n2+1圆。据此解答即可。
【详解】由分析可知:
第8个图形中有:8×8+1
=64+1
=65(个)
第8个图形中有65个圆,第n个图形中有( n2+1 )个圆。
【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。
试卷第1页,共3页
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专题08 数学广角——数与形
考点一、数与形(归纳递推)
1.核心思想:数形结合:
(1)定义: 指通过数(数量关系)与形(空间形式)的相互转化、相互利用来解决数学问题的一种思想方法。
(2)作用:
①以形助数: 利用图形的直观性帮助理解和解决与数、算式相关的问题,使抽象的数或数量关系具体化、形象化。
②以数解形: 利用数的精确性和规律性来描述、分析和解决与图形相关的问题,使图形的性质量化、精确化。
2.观察图形,发现规律并解决问题 (以形助数) :
(1)找出图形的变化规律: 如图形的个数、形状、颜色、方向、组成部分等的变化。
(2)根据规律用数或算式表示: 用数表示第n个图形的某种数量(如小棒根数、小正方形个数、圆圈个数等)。
(3)预测后续图形的数量或画出后续图形。
3.观察数列或算式,发现规律并用图形解释或验证 (以数解形) :
(1)找出数或算式的排列规律。
(2)用图形直观地表示出这些数或算式的意义和规律。
(3)利用规律进行计算或预测。
真题练习
1.(20-21六年级上·云南玉溪·期末)与的结果相同的是( )。
A.5×3 B. C. D.
2.(22-23六年级上·云南昆明·期末)如图,用同样的小棒摆正方形,照这样的摆法,摆第n个图形需要小棒( )根。
A.4n B.4n+1 C.4n-1 D.3n+1
3.(21-22六年级上·云南昆明·期末)用小棒按照下面的规律摆正六边形。摆七个正六边形共需要小棒( )。
A.37根 B.31根 C.36根
4.(20-21六年级上·云南德宏·期末)1+3+5+7+5+3+1=42+32。( )
5.(23-24六年级上·云南玉溪·期末)照这样的规律接着画下去,第10个图形中有( )个圆点。
6.(21-22六年级上·云南·期末),,,算一算1+3+5+7+9+11+13+15+17+19+7+5+3+1=( )。
7.(21-22六年级上·云南昭通·期末)根据数与形的规律,完成下面各题。
(1)上面的每个图形的涂色部分用分数表示各是多少?请你填在括号里。
(2)照这样的规律接着画下去,第9个图形用表示,第n个图形用表示。
8.(20-21六年级上·云南曲靖·期末)括号中应填几。
、( )、( ) 。
9.(21-22六年级上·云南红河·期末)1+3+5+7+…+(2n-1)=( )2。
10.(22-23六年级上·云南昆明·期末)如图,用小棒按下面的规律摆正六边形,摆4个正六边形需要( )根小棒,摆10个正六边形需要( )根小棒。
11.(22-23六年级上·云南玉溪·期末)看图找规律:每边坐1人的方桌,2张拼起来可以坐6人,3张拼起来可以坐8人,那么20张这样的方桌拼起来一共可以坐 人。
12.(21-22六年级上·云南昭通·期末)( )。
13.(21-22六年级上·云南玉溪·期末)观察如图的图形,想一想:后面的第8个方框里有( )个点。
14.(21-22六年级上·云南曲靖·期末)用六根同样长的小棒可以摆一个正六边形(如图①),再接着摆下去,图⑥一共需要( )根小棒。照这种摆法,46根小棒能摆出( )个正六边形。
15.(21-22六年级上·云南曲靖·期末)( )。
16.(21-22六年级上·云南文山·期末)按下面的小棒摆出正六边形,摆5个正六边形需要( )根小棒。
17.(20-21六年级上·云南曲靖·期末)想一想,画一画,这样的5张桌子连在一起可以座( )人。
18.(21-22六年级上·云南玉溪·期末)观察下边图形的构成规律,根据此规律,第8个图形中有( )个圆,第n个图形中有( )个圆。
试卷第1页,共3页
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