内容正文:
规律探究、材料阅读或简单几何
考点目录:
1. 图形/数字规律探究:根据给定的点阵、图形拼接、数字序列等,探究第n个图形的数量关系,并用代数式表示。
2. 简单的几何作图与计算:
· 网格作图:在正方形网格中,进行图形的平移、对称、旋转(中心对称)作图,或利用网格求三角函数值、证明线段关系。
一、解答题
1.观察下列等式,解答后面的问题:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:; ……
(1)根据以上的规律,写出第8个等式________________;
(2)利用上面的规律比较大小:________(填>、<或=);
(3)计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查二次根式的混合运算,
(1)根据平方差公式计算,即可得出规律;
(2)根据题意给出规律,比较它们倒数的大小即可求出答案;
(3)根据题意给出的规律进行化简后即可求出答案.
【详解】(1)解:根据题意:第8个等式,
故答案为:;
(2)解:∵,
,
∵,
∴,
∴;
故答案为:;
(3)解:∵
∴原式
.
2.已知,,,,…,.定义:,,,….
(1)由上可知:___________,___________.
(2)按此规律类推,试猜想的值,并证明你的猜想.
【答案】(1);
(2);证明见解析
【分析】本题主要考查了实数的有关运算、数字变化的规律,能根据题意发现的变化规律是解题的关键.
(1)分别求出,,根据定义即可求出,;
(2)根据的规律猜想出的表达式,再利用裂项相消法证明该猜想.
【详解】(1)解:,
,
,
故答案为:,.
(2)猜想:.
证明如下:
.
3.观察下列等式:
;;;…
按照上述规律,回答以下问题:
(1)请写出第7个等式:________;
(2)请写出第个等式:________;
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查分母有理化的运用及找规律.
(1)从等式中找出规律,第二个等式:,,即5等于下标的2倍加1,3等于下标的2倍减1,仿照所给等式写出第7个等式即可;
(2)由(1)知,第n个等式的下标是n,被开方数分别为,,仿照所给等式写出第n个等式即可;
(3),观察分子中的项,互为相反数相加得0便可解出.
【详解】(1)解:观察,如的下标2,与中被开方数:5和3,得出,,即5等于下标的2倍加1,3等于下标的2倍减1;
写出第7个等式:
故答案为:.
(2)解:由(1)知,第n个等式的下标是n,被开方数分别为,,
所以第n个等式为,
故答案为:;
(3)解:
4.如图,通过画边长为1的正方形,就能准确的把表示在数轴上点处,记右侧最近的整数点为,以点为圆心,为半径画半圆,交数轴于点,记右侧最近的整数点为,以点为圆心,为半径画半圆,交数轴于点,如此继续.
(1)点表示的数是______.
(2)______.
【答案】 /
【分析】本题考查实数与数轴、估算无理数大小以及探索规律,通过估算无理数的大小,找到图形变化规律是解决本题关键.
(1)利用,右侧最近的整数点为求解即可;
(2)根据实数与数轴的关系,逐一计算各点对应的数,再计算、、……,得出规律即可解决.
【详解】解:(1)根据题意得:表示在数轴上点处,
∵右侧最近的整数点为,
∴点表示的数为2;
故答案为:;
(2)∵点表示的数为,点表示的数为2
∴
∴
∴
∴点表示的数为
∵
∴
∴
∴点表示的数为3,
同理可得,,,……,
以此类推可得,当n为奇数时,;当n为偶数时,;
.
故答案为:.
5.(1)计算:
①
②
③
……
(2)观察(1)中的式子,写第n个根式,并化简.
(3)请根据(2)的结论计算:
【答案】(1);(2);(3).
【分析】本题考查二次根式的化简计算,规律总结,算术平方根,掌握知识点是解题的关键.
(1)逐个计算,最后根据算术平方根计算即可;
(2)根据(1)中的①②③,找出规律,并总结出即可;
(3)根据(2)中的规律计算,即可解答.
【详解】解:(1)① ,
②,
③,
……
(2)由(1)得
① ,
②,
③,
……
按此规律,可得
第n个根式为;
(3)
.
6.在数学的学习过程中,通过对简单情形的观察、分析,从特殊到一般地探索规律、提出猜想的思想方法称为归纳.
特殊发现
(1)①填空:;______,______;
②填空:;______,_____.
简单猜想
(2)从上面的填空题可猜想:若一个两位数或三位数的各位数字之和能被3整除,则这个数_______(填写“能”或“不能”)被3整除.
归纳验证
(3)有一个三位数(a,b,c分别为其百位,十位,个位上的数字).若可以被3整除,试说明这个三位数可以被3整除.
【答案】(1)①5;26;②7;256;(2)能;(3)见解析
【分析】本题考查通过观察、分析特殊情况来归纳总结规律,并对规律进行验证.
(1)直接计算出相应的结果即可;
(2)根据(1)中计算的结果,归纳总结出规律;
(3)将三位数表示为,然后通过变形,结合已知条件能被3整除来证明.
【详解】解:(1)①:;
②:;
(2)若一个两位数或三位数的各位数字之和能被3整除,则这个数能被3整除,
验证如下:
如(1)中两位数18,,各位数字之和9能被3整除,则这个数18能被3整除;
(3)已知这个三位数的百位、十位、个位上的数字分别为a、b、c,则这个三位数可以表示为,
将变形为,进一步整理为 ,
因为,所以能被3整除,
又因为已知可以被3整除,
由于和都能被3整除,所以它们的和 ,即也能被3整除,也就是这个三位数可以被3 整除.
7.学习了线段的中点之后,小明利用数学软件做了次取线段中点实验:如图,设线段第次,取的中点;第次,取的中点;第次,取的中点,第次,取的中点;
(1)请完成下列表格数据.
次数
线段的长
第次
第次
第次
第次
第次
______
______
(2)小明对线段的表达式进行了如下化简:
因为,
所以.
两式相加,得.
所以.
请你参考小明的化简方法,化简的表达式;
(3)类比猜想:______,______,随着取中点次数的不断增大,的长最终接近的值是______.
【答案】(1),;
(2),过程见解析;
(3) ;;.
【分析】本题考查线段的中点、线段的和差及规律型:数式的规律问题,找到数式的规律是解题的关键.
(1)根据表中的规律可求出,根据可得出答案;
(2)参照小明对线段的表达式的化简可得的表达式;
(3)根据类比猜想可得答案.
【详解】(1)解:,,
故答案为:,;
(2)因为,
所以.
两式相加,得.
所以;
(3),,随着取中点次数的不断增大,的长最终接近的值是.
故答案为:,,.
8.小学已经学过自然数被整除的规律,即如果一个自然数所有数位之和能被整除,那么这个自然数就能被整除.在课堂中,同学们完成了三位数被整除规律的证明,证明过程如下:
设一个三位数的百位数字为,十位数字为,个位数字为,且这个三位数记为,
因为,
其中能被整除,
所以,只要能被3整除,那么就能被3整除.
学习结束后,小颖同学继续探究三位数被7整除的规律,她采用归纳的策略,先列举一些简单的三位数,如,,,…等,她发现了如下特征:
能被7整除,则有,能被整除;
能被整除,则有,能被整除;
不能被整除,则有,不能被整除;
……
(1)类比例子中的特征,下列能被整除的是______;
(2)小颖根据以上探究过程,猜想:如果______可以被整除,那么就能被整除(请用含,,的代数式表示);
(3)请你对(2)中小颖猜想的正确性进行证明.
【答案】(1);
(2);
(3)见解析.
【分析】本题主要考查了运用类比的思想解决问题、有理数的混合运算、整式的加减运算.
根据阅读材料中提供的解题思路进行判断即可;
根据中的规律可知:如果能被整除,那么就能被整除;
设一个三位数的百位为,十位为,个位为,可得:,其中能被7整除,所以只要能被整除,那么就能被整除.
【详解】(1)解:,能被整除,
能被整除;
,不能被整除,
不能被整除;
,能被整除,
能被整除;
能被整除的是;
(2)解:由中的规律可知:如果能被整除,那么就能被整除;
(3)解:设一个三位数的百位为,十位为,个位为,且这个三位数记为,
其中能被7整除,
只要能被整除,那么就能被整除.
9.某数学活动小组用圆形卡片摆图形来探究规律,图1中有1个圆,图2中有4个圆,图3中有11个圆,图4中有22个圆,那么图n(n为正整数)中有多少个圆呢?三位小组成员分别进行了如下探究.
航航同学先把圆的个数填入下表,并对这一列数字的变化进行探究:
序号
图1
图2
图3
图4
图5
…
图n
个数
1
4
11
22
a
…
b
变化
1
…
…
航航同学又对这个数字变化进一步分析:
;
;
;
;
;
…
∴图n为
.
悦悦同学是从图形上进行找规律的,她将圆心按一定规律连接起来,如图:
她发现图1中有1个圆,图2中有个圆,图3中有个圆,图4中有个圆,……于是她得到图n中有c个圆,化简后,与航航的结果一样.
涛涛同学的方法与悦悦类似,但是他提出一个问题:是否存在连续两个图形,它们圆的个数之和为383?
(1)请你补充航航和悦悦的探究,即______,______,______;
(2)请你解决涛涛同学提出的问题.
【答案】(1);;
(2)存在连续两个图形,即图10和图11,它们圆的个数之和为383
【分析】本题考查了图形的变化类问题.解决此类探究性问题,关键在观察、分析已知数据,寻找它们之间的相互联系,探寻其规律.
仔细观察图形发现:每一个图形的中心有一个圆,周围是图形序数减1的差乘图形序数2倍减1的差.利用这一规律解题即可.
【详解】(1)解:补充航航同学的分析:
,
.
补充悦悦同学的分析:
图n中有个圆,
∴.
故答案为:37;;.
(2)解:存在连续两个图形,它们圆的个数之和为383,
由题意得,
解得,(舍去),
存在连续两个图形,即图10和图11,它们圆的个数之和为383.
10.某块空地,计划用正方形瓷砖(图1)铺一个长方形区域.1块瓷砖的图案中有1个黑色正方形,2块瓷砖铺成的图案(图2)中有3个相同的黑色正方形.
(1)若把8块瓷砖铺成一行,则黑色正方形有多少个?
(2)如图3,若把瓷砖铺成两行,每行块,那么黑色正方形能否是123个?若能,求出的值;若不能,请说明理由.
(3)若把瓷砖铺成行,每行块(,均为正整数,且),已知每块瓷砖的边长为1米,长方形区域的面积为55平方米,那么铺成的图案中有___________个黑色正方形.
【答案】(1)铺成的图案中黑色正方形的个数为15个
(2)可以是123个,此时的值为25
(3)109或149
【分析】本题考查了图形的变化类及一元一次方程的应用,找到变化规律是解题的关键.
(1)根据图形算出前几个图形中含有黑色正方形的个数,找到规律可求解;
(2)确定第列瓷砖铺成的图案中有个相同的黑色正方形,再建立列方程求解.
(3)先确定正方形瓷砖有块,结合,可得,或,,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得:
1块瓷砖的图案中有1个黑色正方形,
2块瓷砖铺成的图案中有3个相同的黑色正方形.
3块瓷砖铺成的图案中有5个相同的黑色正方形.
n块瓷砖铺成的图案中有个相同的黑色正方形.
∴8块瓷砖铺成一行,则黑色正方形有个.
(2)解:根据题意得:
1列瓷砖的图案中有3个黑色正方形,
2列瓷砖铺成的图案(图2)中有个相同的黑色正方形.
3列瓷砖铺成的图案中有个相同的黑色正方形.
列瓷砖铺成的图案中有个相同的黑色正方形.
当黑色正方形是123个时,
∴,
解得:,
∴黑色正方形可以是123个,此时的值为25.
(3)解:∵每块瓷砖的边长为1米,长方形区域的面积为55平方米,
∴正方形瓷砖有块,
∵,
∴,或,,
当,时,
由(1)得:黑色正方形有:(个),
当,时,
当时,图案中有个相同的黑色正方形,
当时,图案中有个相同的黑色正方形,
当时,图案中有个相同的黑色正方形,
每行个时,图案中有个相同的黑色正方形,
当时,图案中有个相同的黑色正方形.
综上:把瓷砖铺成行,每行块(,均为正整数,且),那么铺成的图案中有或个黑色正方形.
11.综合与实践:归纳是数学中发现规律的常用方法,我们可以通过具体的例子来发现一般的规律,在某次综合与实践活动中,学校数学兴趣小组研究如下“点阵”表(其中表示行数,表示列数),每个位置(第行和第列)对应一个独立的“点阵”,我们把该“点阵”中点的总个数记为.例如,观察第2行第3列的“点阵”,其点的总个数.
【观察与思考】
(1)观察第1、2行的“点阵”规律,按要求填写:
①;
通过观察归纳得:;
②__________;
③归纳得__________(用含的式子表示);
【猜想与应用】
(2)基于(1)中发现的规律,学生进一步发现:
据此归纳:
对任意正整数,有
设(且为正整数),
若,求的值;
【拓展与归纳】
(3)兴趣小组继续探究,尝试归纳“点阵”的一般规律:__________(用含、的式子表示).
【答案】(1)②25;③;(2);(3)或
【分析】本题主要考查有理数的运算,数字类和图形类规律探索,整式的运算,掌握加法交换律是解题的关键.
(1)①根据规律直接计算即可;
②根据规律直接计算即可;观察,得,根据规律及加法交换律得,两式相加可得,进而可得答案;
(2)由可得,,再求差计算即可;
(3)同(1)的计算方法计算,再根据规律求解.
【详解】解:(1)②;
观察,得,
则,
∴
,
;
故答案为:25;.
(2)由(1)知,,,
则,,
∴,
由得.
(3)观察,得,
,
,
;
由,,,
根据规律可得.
12.在解决数学问题时,我们经常会用到“数形结合”的思想方法,它的核心在于建立“数”与“形”之间的关系,从而将抽象的数量关系用直观的图形表现出来.
(1)如图,为了计算的值,我们构造以下图形共行,每行依次比上一行多一个点.此图形共有个点.如图,添加图形的另一半,此时共行列,有个点,由此可得,用此方法,可求得_.
(2)如图3,观察点阵图,回答下列问题:
①,
,
,
则_,_;
②_(用含的代数式表示).
(3)小华在课后思考连续的偶数的和如何借助图形来找到规律,他做了如下尝试:
请你画出第四个图,并总结出规律:_.
(4)如图是一个边长为的正方形,请借助图形求的值.(要求:画出示意图,借助示意图求出式子的运算结果)
【答案】(1)
(2),,
(3)
(4)
【分析】本题考查规律探究与归纳,代数式表示规律,掌握数形结合思想是解题关键.
(1)用补全图形的方法,将数列的和转化为矩形的点数进行计算;
(2)观察点阵中点的数量规律,归纳出从开始的连续奇数之和等于首末项之和的一半的平方;
(3)通过图形面积的累加,归纳出连续偶数之和等于项数与项数加的乘积;
(4)用正方形面积的连续三等分与截取,将数列的和转化为总面积减去最后剩余图形的面积.
【详解】(1)解:根据题意可知,若要计算,添出另一半后的图形有个点,
则.
答:.
(2)解:根据题意可知,
,
,
,
,,
.
答:,,.
(3)解:第1图:,
第2图:,
第3图:,
则.
答:.
(4)解:正方形边长为,则其面积为,求可画图如下:
第一步:将正方形三等分,取其中份,面积为;
第二步:将剩下的正方形再三等分,取其中份,面积为;
第三步:将剩下的正方形再三等分,取其中份,面积为;
第四步:将剩下的正方形再三等分,取其中份,面积为,
这四部分面积之和即为所求式子的值,而它等于正方形总面积减去最后剩下的一小块面积 ,
则.
答:.
13.如图是用足够多的棋子摆成一列具有一定规律的“山”字.
(1)摆第一个图形用了________枚棋子,摆第二个图形用了________枚棋子,摆第三个图形用了________枚棋子.
(2)按照这种方式摆下去,摆第个图形需要用的棋子的枚数为________.
(3)是否存在第个“山”字,使棋子的个数为枚?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)7;12;17
(2)
(3)不存在,理由见解析
【分析】本题考查图形规律探究,通过观察图形棋子数的变化,得到第个图形需要用的棋子的枚数,再利用规律解决问题.
(1)直接数出每个图形的棋子数;
(2)观察棋子数的变化规律,用含的代数式表示;
(3)假设存在,得到方程,解方程,判断解是否为正整数.
【详解】(1)解:数第一个图形的棋子数为7枚,第二个图形为12枚,第三个图形为17枚.
故答案为:7;12;17;
(2)解:观察可知,后一个图形比前一个图形多5枚棋子,
第一个图形用了7枚,即,第二个图形用了12枚,即,
第三个图形用了17枚,即,
故摆第个图形需要用的棋子枚数为;
故答案为:;
(3)解:假设存在第个“山”字使棋子个数为368枚,
则,解得,
∵为正整数,而73.2不是正整数,
∴不存在这样的第个“山”字.
14.归纳是发现数学规律、解决数学问题的一种重要策略.对于较为复杂的问题,可以从分析简单情形入手,通过分析归纳出一般规律.
将棱长为的正方体按如图方式放置,对于第1个图,很容易得出其表面积为.在计算第2个图的表面积时,一部分同学在逐个数小正方形的个数,小亮觉得一个一个数的方法容易重复或漏掉,而且不易观察规律,通过思考他发现可以用学过的“从三个方向看物体的形状”的知识解决这个问题,具体做法如下:
从正(后)面看,小正方形的个数有:个:
从左(右)面看,小正方形的个数有:个;
从上(下)面看,小正方形的个数有:个;
所以第2个图的表面共有个正方形,
…
进而可以求出第2个图的表面积.
(1)第2个图的表面积为______;
(2)求第3个图的表面积;
(3)第个图中,最下面一层组合体每行的正方体个数为______个;(结果用含的代数式表示)
(4)试着求出第个图的表面积.(结果用含的代数式表示,不用化简)
【答案】(1)34
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了图形类规律,用代数式表示图形类规律,解题的关键是正确找到规律进行求解.
(1)由题干可得第2个图的表面共有个正方形,即可求解表面积;
(2)根据题干方法求出小正方形的个数,即可求解表面积;
(3)依次数出前3个图形最下面一层组合体每行的正方体个数,据此找出规律即可;
(4)找到规律即可求解.
【详解】(1)解:第2个图的表面积为,
故答案为:34;
(2)解:第3个图的表面积为,
(3)解:第1个图中,最下面一层组合体每行的正方体个数为;
第2个图中,最下面一层组合体每行的正方体个数为;
第3个图中,最下面一层组合体每行的正方体个数为;
∴第个图中,最下面一层组合体每行的正方体个数为个,
故答案为:;
(4)解:第1个图的表面积为;
第2个图的表面积为,
第3个图的表面积为,
第个图的表面积为.
15.如图是一位同学用围棋棋子按照某种规律摆出的“大”字,第1个“大”字中有7颗围棋子,第2个“大”字中有11颗围棋子,第3个“大”字中有15颗围棋子,……,按照这样的规律摆下去.
(1)第5个“大”字中有________颗围棋子;
(2)用含n的代数式表示出第n个“大”字中围棋子的数量,并求出第100个“大”字中有多少颗围棋子?
(3)若第n个“大”字中有2027颗围棋子,求n的值.
【答案】(1)
(2)颗,颗
(3)
【分析】本题考查图形数字类规律,熟练找准规律是解题的关键.
(1)根据题意得到,后一个图形比前一个图形多颗围棋子,据此计算即可;
(2)由(1)可得规律,第n个“大”字中有颗围棋子,令进行计算求解即可;
(3)令,求解计算即可.
【详解】(1)解:由图形可知,
第1个“大”字中有颗围棋子,
第2个“大”字中有颗围棋子,
第3个“大”字中有颗围棋子,
则第5个“大”字中围棋子的数量为:颗,
故答案为:;
(2)解:由(1)可知,
第n个“大”字中围棋子的数量为:颗,
第100个“大”字中围棋子的数量为:(颗),
答:第n个“大”字中围棋子的数量为颗,第100个“大”字中有颗围棋子;
(3)解:令,
解得,
答;n的值为.
16.观察下面三行数:
,4,,16,…;①
1,,4,,…;②
,5,,17,…;③
(1)第①行数的第6个数为___________,第②行数的第6个数为___________;
(2)若设第①行的第个数是,则第②行的第个数是___________,第③行的第个数是___________;(用含的式子表示);
(3)设分别为第①②③行的第2025个数,求的值.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】本题考查数字的规律,熟练掌握数字的规律是解题的关键;
(1)根据题意可得到第①行数的规律为, 第②行数的规律为,分别代入即可得到答案;
(2)观察第③行数,第 n 个数是,结合(1)中规律即可得到答案;
(3)由(1)中规律分别求出第①行的第个数:第②行的第个数,第③行的第个数,代入即可得到答案.
【详解】(1)解:首先,观察第①行数,可以发现,第 n 个数是,因此,第6个数为:
接下来,观察第②行数,可以发现,第 n 个数是,因此,第6个数为:,
故答案为:,.
(2)解:由(1)可得,第①行数,第 n 个数是;第②行数,第 n 个数是,
观察第③行数,第 n 个数是,
设第①行的第个数是,则第②行的第个数是,第③行的第个数是
故答案为:;.
(3)解:设分别为第①②③行的第2025个数,
∴,,
∴
17.定义新运算:,.
例如:,.
若,则称有理数,为“隔一数对”.
例如:,,,所以2,3就是一对“隔一数对”.
(1)下列各组数是“隔一数对”的是_(请填序号);
①,;②,.
(2)计算:;
(3)已知由两个连续的非零整数,组成的数对是一个“隔一数对”.
计算:.
【答案】(1)①
(2)
(3)
【分析】本题主要考查分数的计算,理解“隔一数对”运算的法则,掌握分数的计算是关键.
(1)根据“隔一数对”计算方法判定即可;
(2)根据“隔一数对”计算方法展开,结合分数的混合运算法则计算即可;
(3)根据“隔一数对”计算方法转换成分数的混合运算,进行计算即可.
【详解】(1)解:,,若,则称有理数,为“隔一数对”,
∴①,,
,,
∴①是“隔一数对”;
②,,
∴,,
∴②不是“隔一数对”;
故答案为:①.
(2)解:
.
(3)解:
.
一、解答题
1.如图,在平面直角坐标系中,的顶点均在格点上,点的坐标为,点的坐标为,点的坐标为.
(1)画出与关于原点对称的;
(2)画出绕点逆时针旋转后的;
(3)连接,请直接写出的长.
【答案】(1)画图见解析
(2)画图见解析
(3)画图见解析,
【分析】本题考查作图——旋转变换,中心对称变换,勾股定理等知识,解题的关键是掌握旋转变换的性质,中心对称变换的性质.
(1)利用中心对称的性质分别作出,,的对应点,,即可;
(2)利用旋转变换的性质分别作出,,的对应点,,即可;
(3)利用勾股定理求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求.
(2)解:如图,即为所求.
(3)解:如图,连接,
.
2.如图,已知三个顶点坐标分别为,,.
(1)请画出将先向左,再向下都平移5个单位长度后得到的;
(2)请画出将绕点O按逆时针方向旋转后得到的;
(3)在x轴上求作一点P,使的周长最小,并直接写出点P坐标.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)见解析,
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—平移,旋转和轴对称,熟知平移,旋转和轴对称的相关知识是解题的关键.
(1)根据“上加下减,左减右加”的平移规律可得点的坐标,描出点,并顺次连接点即可;
(2)根据网格的特点和旋转方式找到点的位置,描出点,并顺次连接点即可;
(3)作点A关于x轴的对称点,连接交x轴于点P,则点P即为所求,根据网格的特点即可得到点P的坐标.
【详解】(1)解:如图所示,即为所求;
(2)解:如图所示,即为所求;
(3)解:如图所示,点即为所求.
3.如图,在直角坐标系中,点,的坐标为,.
(1)画出绕点旋转后所得的图形,并写出点,的坐标.
(2)求点所经过的路径长.
【答案】(1)见解析,,
(2)
【分析】本题主要考查的是图形的变换—旋转变换、弧长公式、勾股定理等知识点,掌握弧长公式是解题的关键.
(1)根据网格结构找出点A、B绕点O顺时针旋转后的对应点的位置,然后顺次连接即可完成作图;再直接确定点,的坐标即可;
(2)先用勾股定理求得的长,然后再运用弧长公式求解即可.
【详解】(1)解:如图:为所求三角形.则,.
(2)解:由题意可得:,
点所经过的路径长为.
4.如图,在平面直角坐标系中,已知三个顶点的坐标分别是,、.
(1)画出将向下平移6个单位长度得到;
(2)画出关于原点O成中心对称的;
(3)若将绕某一点旋转就可以得到,则旋转中心的坐标是_.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题主要考查了坐标与图形变化—平移和中心对称,旋转的性质,熟知相关知识是解题的关键.
(1)分别将点A、B、C向下平移6个单位长度,得到对应点,然后顺次连接即可;
(2)关于原点对称的点的横纵坐标都互为相反数,据此可确定的坐标,描出,并顺次连接即可;
(3)根据旋转的性质可知,连接,交点即为旋转中心点M,可知坐标.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图,即为所求;
(3)如图,旋转中心为点M,可知旋转中心的坐标为,
故答案为:.
5.如图,在平面直角坐标系中,每个小方格都是边长为1个单位长度的正方形,的三个顶点都在格点上,点的坐标为,请回答下列问题.
(1)画出关于轴对称的,并写出点的坐标_____;
(2)点是轴上一点,在轴上画出点,使的周长最小(不写作法,保留作图痕迹);
(3)求的面积.
【答案】(1)见解析,
(2)见解析
(3)5
【分析】本题考查基本作图,在网格中画轴对称图形和求图形的面积,最短路径问题,正确作图是解题的关键.
(1)分别作点、、关于轴的对称点、、,顺次连接、、,即可求解;
(2)作点A关于x轴的对称点,连接,与x轴的交点即为点,即为所求;
(3)利用割补法即可求解.
【详解】(1)解:如图所示,即为所作;
由图可知,,
关于轴对称的,
;
故答案为:;
(2)解:如图,点即为所求;
作点A关于x轴的对称点,连接,与x轴的交点即为点,
此时最小,则最小,即的周长最小;
(3)解:如图,取点,,,连接,,,
由图可得,,
,
则的面积为5.
6.在平面直角坐标系中,的三个顶点的坐标分别为,,.将y轴向右平移一个单位长度得到直线(如图),关于直线的轴对称图形为.
(1)在所给的平面直角坐标系中作;
(2)分别写出各顶点的坐标:________,________,______;
(3)求的面积.
【答案】(1)见详解;
(2),,;
(3)10
【分析】本题考查在坐标系中画轴对称图形,写对称点的坐标,分割法求三角形的面积;
(1)找到对应点连接即可;
(2)观察图形即可解答;
(3)分别过点C、B作直线轴,直线轴,过点A作轴,交直线于点F,交直线于点E,利用计算即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求,
(2)解:观察图形可知,,,;
(3)解:分别过点C、B作直线轴,直线轴,过点A作轴,交直线于点F,交直线于点E,
由图可知, ,,,
∴,,,,
∴
7.如图所示,在平面直角坐标系中,的三个顶点坐标分别为,,.
(1)在图中画出关于y轴对称的图形,并写出、、的坐标.
(2)连接和,求的面积.
【答案】(1)见解析,
(2)
【分析】本题考查用轴对称变换作图、平面直角坐标系内的点与三角形面积;熟练掌握相关知识是解答本题的关键.
(1)先作出关于y轴对称的点、、,再顺次连接可得,最后写出点、、的坐标即可;
(2)运用分割法求的面积.
【详解】(1)解:如图,即为所求:
点
(2)解:的面积.
8.如图,在边长为1的小正方形组成的网格中,的三个顶点都在格点上,已知的三个顶点的坐标分别为,,.
(1)将向右平移7个单位长度,请画出平移后的,并写出点的对应点的坐标___________;
(2)在图中画出关于轴对称的,并写出点的对应点的坐标__________;
(3)观察可知与成轴对称,请画出对称轴直线,并写出直线与轴交点的坐标__________.
【答案】(1)图见解析,
(2)图见解析,
(3)图见解析,
【分析】本题考查作图-轴对称变换,作图-平移变换等知识,解题的关键是理解题意,灵活运用所学知识解决问题,属于中考常考题型.
(1)分别作出的对应点即可;
(2)分别作出的对应点即可;
(3)观察图形即可得到答案;
【详解】(1)解:将向右平移7个单位得,如图:
由图可知,的坐标为,
故答案为:;
(2)解:画出关于轴对称的,如上图,
由图知,点的坐标为;
故答案为:;
(3)解:观察与,可知它们关于直线对称,
∴直线与轴的交点的坐标为;
故答案为:;
9.如图,三个顶点的坐标分别为,,.
(1)画出关于原点对称的图形;
(2)画出向右平移6个单位长度得到的图形;
(3)内一点经过上述两次变换,对应的点的坐标是_________.
【答案】(1)见解析
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查坐标与图形变换—中心对称和平移,熟练掌握中心对称的性质,平移的性质是解题的关键:
(1)根据中心对称的性质,画出即可;
(2)根据平移的规则画出即可;
(3)根据关于原点对称的点的横纵坐标均互为相反数,以及点的平移规则左减右加,进行求解即可.
【详解】(1)解:如图,即为所求;
(2)解:如图即为所求;
(3)解:由题意,点经过上述两次变换,对应的点的坐标是.
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$规律探究、材料阅读或简单几何
考点目录:
1.图形/数字规律探究:根据给定的点阵、图形拼接、数字序列等,探究第n个图形的数量关系,并用
代数式表示。
2.简单的几何作图与计算:
·网格作图:在正方形网格中,进行图形的平移、对称、旋转(中心对称)作图,或利用网格求
三角函数值、证明线段关系。
一、解答题
1.观察下列等式,解答后面的问题:
第1个等式:(2+1(2-=1;
第2个等式:(5+25-2)=1:
第3个等式:(2+5)(2-5=1:
第4个等式:(5+25-2=1;…
(1)根据以上的规律,写出第8个等式
(2)利用上面的规律比较大小:√5-√4一√4-√3(填>、<或=);
a阳+防际
3
2.已知a,=V2-1,a,=5-√2,a,=4-V5,a4=5-V4,,a,=n+1-n.定义:
S,=a,=V2-1,S2=a+a2=(W2-)+(3-V2)=3-1,
S,=a+a+4,=(2-)+(3-V2)+(4-5)=√4-1,
(1)由上可知:S4=
,S=
(2)按此规律类推Sn=a,+a2+a+.+an,试猜想Sn的值,并证明你的猜想.
3.观察下列等式:
15-5.
1万-5.
1√9-√7
8,4g+52ae72ae7+
2
按照上述规律,回答以下问题:
(1)请写出第7个等式:
(2)请写出第个等式:
(3)求a1+a2+a3+…+a2o的值.
4.如图,通过画边长为1的正方形,就能准确的把√2表示在数轴上点A处,记A右侧最近的整数点为B
,以点B为圆心,AB为半径画半圆,交数轴于点A,记A右侧最近的整数点为B,以点B为圆心,
A,B,为半径画半圆,交数轴于点A,如此继续。
0
1A B A B2 As
(1)点B表示的数是
(2)A,B1=
5.(1)计算:
11
0++空
11
②++
③1+
1,1
V+2+4p=
(2)观察(1)中的式子,写第n个根式,并化简.
(3)请根据(2)的结论计算:
11
11
324+…+
11
1
1
++2京++
22+32+1
20192+2020
6.在数学的学习过程中,通过对简单情形的观察、分析,从特殊到一般地探索规律、提出猜想的思想方法
称为归纳
特殊发现
(1)①填空:1+8=3×3,18=3×6;7+8=3×一,78=3×一
②填空:3+4+8=3×5,348=3×116;7+6+8=3×—,768=3×
简单猜想
(2)从上面的填空题可猜想:若一个两位数或三位数的各位数字之和能被3整除,则这个数(填
写“能”或“不能”)被3整除.
归纳验证
(3)有一个三位数(a,b,c分别为其百位,十位,个位上的数字).若a+b+c可以被3整除,试说明
这个三位数可以被3整除.
7.学习了线段的中点之后,小明利用数学软件做了次取线段中点实验:如图,设线段OP=1.第1次,取
OP的中点P;第2次,取PP的中点B;第3次,取PP的中点E,第4次,取BB的中点P;…
PP:
ol
Po
(1)请完成下列表格数据.
次数
PP
线段OP的长
第1次
R=号
0明=0R-R=1-号
第2次
PR-
OB=0R+R3=1-1+1
2+22
第3次
PA
0g=0R-g=1-+5-1
-222-23
第4次
R-
OP =OP+PP=1-
1,11,1
2+2223+24
第5次
…
…
(2)小明对线段0P,的表达式进行了如下化简:
1111
因为o那=1-222+'
所以20n=22-1+号+
两式相加,得30P=2+2·
1
所以0R子
请你参考小明的化简方法,化简OP的表达式;
3)类比猜想:PP,=一,OP,=一,随着取中点次数的不断增大,OP,的长最终接近的值是
8.小学已经学过自然数被3整除的规律,即如果一个自然数所有数位之和能被3整除,那么这个自然数就
能被3整除.在课堂中,同学们完成了三位数被3整除规律的证明,证明过程如下:
设一个三位数的百位数字为a,十位数字为b,个位数字为c,且这个三位数记为abc,
因为abc=100a+10b+c=(99a+9b)+(a+b+c)=333a+3b)+a+b+c,
其中333a+3b)能被3整除,
所以,只要(a+b+c能被3整除,那么abc就能被3整除.
学习结束后,小颖同学继续探究三位数被7整除的规律,她采用归纳的策略,先列举一些简单的三位数,
如182,364,576,等,她发现了如下特征:
182能被7整除,则有18-2×2=14,14能被7整除;
364能被7整除,则有36-4×2=28,28能被7整除:
576不能被7整除,则有57-6×2=45,45不能被7整除;
…
(1)类比例子中的特征,下列能被7整除的是
①371
②457
③756
(2)小颖根据以上探究过程,猜想:如果
可以被7整除,那么abc就能被7整除(请用含a,b,c
的代数式表示);
(3)请你对(2)中小颖猜想的正确性进行证明.
9.某数学活动小组用圆形卡片摆图形来探究规律,图1中有1个圆,图2中有4个圆,图3中有11个圆,
图4中有22个圆,那么图n(n为正整数)中有多少个圆呢?三位小组成员分别进行了如下探究.
⊙
0983oo
①
⊙
oo
oo
o日3oo
00
o8。
0⊙
⊙⊙
图1
图2
图3
图4
航航同学先把圆的个数填入下表,并对这一列数字的变化进行探究:
序号
图1
图2
图3
图4
图5
图n
个数
y
11
22
b
变化
1+3
1+3+7
1+3+7+11
1+3+7+11+15
航航同学又对这个数字变化进一步分析:
1=1;
1+3=1+(1×4-1:
1+3+7=1+(1×4-1+2×4-1:
1+3+7+11=1+(1×4-1+(2×4-1)+(3×4-1:
1+3+7+11+15=1+(1×4-1+(2×4-1)+(3×4-1+(4×4-1):
.图n为1+(1×4-1)+(2×4-1)+(3×4-1++「4(n-1)-1=1+4×
1+2+3++m-]-(n-1=1+4×m-m-1+-(n-1=b.
2
通过查阅资料发现:
连续正整数之和为
1+2+3+…+(0n-1)+
n(n+1)
n=
2
悦悦同学是从图形上进行找规律的,她将圆心按一定规律连接起来,如图:
图1
图2
图3
图4
她发现图1中有1个圆,图2中有(1+3×1个圆,图3中有1+5×2)个圆,图4中有1+7×3)个圆,…
于是她得到图n中有c个圆,化简后,与航航的结果一样.
涛涛同学的方法与悦悦类似,但是他提出一个问题:是否存在连续两个图形,它们圆的个数之和为383?
(1)请你补充航航和悦悦的探究,即a=一,b=一,C=一
(2)请你解决涛涛同学提出的问题.
10.某块空地,计划用正方形瓷砖(图1)铺一个长方形区域.1块瓷砖的图案中有1个黑色正方形,2块
瓷砖铺成的图案(图2)中有3个相同的黑色正方形.
每行x块瓷砖
图1
图2
图3
(1)若把8块瓷砖铺成一行,则黑色正方形有多少个?
(2)如图3,若把瓷砖铺成两行,每行x块,那么黑色正方形能否是123个?若能,求出x的值;若不能,
请说明理由.
(3)若把瓷砖铺成m行,每行n块(m,均为正整数,且m<n),已知每块瓷砖的边长为1米,长方
形区域的面积为55平方米,那么铺成的图案中有」
个黑色正方形
11.综合与实践:归纳是数学中发现规律的常用方法,我们可以通过具体的例子来发现一般的规律,在某
次综合与实践活动中,学校数学兴趣小组研究如下“点阵”表(其中m表示行数,n表示列数),每个位
置(第m行和第n列)对应一个独立的“点阵”,我们把该“点阵”中点的总个数记为∫(m,.例如,观
察第2行第3列的“点阵”,其点的总个数∫2,3=9
n
m
2
4
●●
e0ee
.
3
4
【观察与思考】
(1)观察第1、2行的“点阵"规律,按要求填写:
①f1,4=10:
通过观察归纳得:f1,m=1+2+3+…+n=nn+
2
②f(2,5=;
③归纳得f(2,n)=
(用含的式子表示):
【猜想与应用】
(2)基于(1)中发现的规律,学生进一步发现:
f1,1+f1,2=f(2,2
f1,2)+f1,3)=f2,3)
f1,3)+f1,4)=f2,4
据此归纳:
对任意正整数n,有∫(1,n)+f(1,n+1=∫(2,n+l
设an=f(2,n)-∫(1,n)(n≥2且n为正整数),
若an+1-an=16,求n的值;
【拓展与归纳】
(3)兴趣小组继续探究,尝试归纳“点阵”的一般规律:∫(m,n)=_
(用含m、的式子表示).
12.在解决数学问题时,我们经常会用到“数形结合”的思想方法,它的核心在于建立“数”与“形”之间的关系,
从而将抽象的数量关系用直观的图形表现出来.
888888
6o68888888
●●●●
88888
●●1●
●●●●
●
●●●
●●●●
图1
图2
图3
图4
(1)如图1,为了计算1+2+3+…+8的值,我们构造以下图形共8行,每行依次比上一行多一个点.此
图形共有(1+2+3+…+8)个点.如图2,添加图形的另一半,此时共8行9列,有
个点,由此可得
1+2+3+
+8=×1+8×8=36,用此方法,可求得1+2+3+…+50=-
2
(2)如图3,观察点阵图,回答下列问题:
①1=12,
1+3=22,
1+3+5=32,
则1+3+5+7=-,1+3+5+7+9=-:
②1+3+5+…+(2n-1)=-(用含的代数式表示),
(3)小华在课后思考连续的偶数的和如何借助图形来找到规律,他做了如下尝试:
(1)
(2)
(3)
(4)
请你画出第四个图,并总结出规律:2+4+6+8+.+2n=-
A☆图4是一个选长为的正方形,销倍防图形求子子子+号的值,要家:面出示图,倡威示位
图求出式子的运算结果)
13.如图是用足够多的棋子摆成一列具有一定规律的“山”字.
●
●
●
●
●
●●●
●
●●●
●●●
●●●
●
●
●●●
●●●●●●●●●●●●
●●●●●●●●
图1
图2
图3
图4
(1)摆第一个图形用了
枚棋子,摆第二个图形用了
枚棋子,摆第三个图形用了
枚棋子。
(2按照这种方式摆下去,摆第个图形需要用的棋子的枚数为
(3)是否存在第个“山”字,使棋子的个数为368枚?若存在,求出的值;若不存在,请说明理由.
14.归纳是发现数学规律、解决数学问题的一种重要策略.对于较为复杂的问题,可以从分析简单情形入
手,通过分析归纳出一般规律。
第1个
第2个
第3个
将棱长为1cm的正方体按如图方式放置,对于第1个图,很容易得出其表面积为6cm2.在计算第2个
图的表面积时,一部分同学在逐个数小正方形的个数,小亮觉得一个一个数的方法容易重复或漏掉,
而且不易观察规律,通过思考他发现可以用学过的“从三个方向看物体的形状”的知识解决这个问题,具
体做法如下:
从正(后)面看,小正方形的个数有:1+3)个:
从左(右)面看,小正方形的个数有:1+3)个:
从上(下)面看,小正方形的个数有:(3×3)个:
所以第2个图的表面共有4×(1+3)+2×(3×3)个正方形,
进而可以求出第2个图的表面积
(1)第2个图的表面积为
-cm2;
(2)求第3个图的表面积;
(3)第个图中,最下面一层组合体每行的正方体个数为个;(结果用含的代数式表示)
(4)试着求出第n个图的表面积.(结果用含的代数式表示,不用化简)
15.如图是一位同学用围棋棋子按照某种规律摆出的“大”字,第1个“大"字中有7颗围棋子,第2个“大”字
中有11颗围棋子,第3个"大”字中有15颗围棋子,,按照这样的规律摆下去.
●
●
●
●●●●●●●
●●●
●●●●●
●
●
●●●
●●
●●
●
●
●
●
第1个
第2个
第3个
(1)第5个“大"字中有
颗围棋子:
(2)用含n的代数式表示出第n个“大”字中围棋子的数量,并求出第100个“大"字中有多少颗围棋子?
(3)若第n个“大"字中有2027颗围棋子,求n的值,
16.观察下面三行数:
-2,4,-8,16,…①
1,-2,4,-8,…②
-1,5,-7,17,…③
(1)第①行数的第6个数为
,第②行数的第6个数为
(2)若设第①行的第n个数是a,则第②行的第n个数是」
,第③行的第n个数是
(用含a的式子表示);
(3)设m,p,9分别为第①②③行的第2025个数,求2m+2p-q的值.
17.定义新运算:ah=1-1,
a b
a⑧b=1
ab
例如:3*7=114
3727’3®7=、1=1
3×721
若a⑧b=a*b,则称有理数a,b为“隔一数对”。
例如:283=,1=,23=!}=1,283=2*3,所以2,3就是一对隔一数对
2×36
236
(1)下列各组数是“隔一数对”的是_(请填序号):
①a=}b=方@a=-1,b=1.
1
(2)计算:(-3)*4-(-3)84+4⑧(-5:
(3)已知由两个连续的非零整数m,n(m<n)组成的数对是一个“隔一数对”.
计算:182+2⑧3+3⑧4+485+…+998100.
一、解答题
1.如图,在平面直角坐标系中,ABC的顶点均在格点上,点A的坐标为(4,0),点B的坐标为(0,-3),点
C的坐标为(5,-3).
6
5
3
6-5-4-3-2-1Q123456x
-2
B
4
5
6
(1)画出与ABC关于原点对称的△A,B,C;
(2)画出ABC绕点O逆时针旋转90°后的△4,B,C,;
(3)连接AB,请直接写出AB的长,
2.如图,己知ABC三个顶点坐标分别为A1,1,B(4,2),C(3,4)
(1)请画出将ABC先向左,再向下都平移5个单位长度后得到的△A,B,C:
(2)请画出将ABC绕点O按逆时针方向旋转90°后得到的△A,B,C2:
(3)在x轴上求作一点P,使△PAB的周长最小,并直接写出点P坐标.