内容正文:
规律探索
类型一:探索式子的变化规律
1.观察这一系列单项式的特点:,…那么第8个单项式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解答】解:由,,,,…可推导一般性规律为:第n个单项式为,
∴第8个单项式为.
故选:A.
2.探索规律:观察下面的一列单项式:﹣x、2x2、﹣4x3、8x4、﹣16x5、…,根据其中的规律得出的第10个单项式是( )
A.﹣512x10 B.512x10 C.1024x10 D.﹣1024x10
【答案】B
【解答】解:根据分析的规律,得
第10个单项式是29x10=512x10.
故选:B.
3.观察下列各多项式:2a+b,4a2﹣b3,6a3+b5,8a4﹣b7,…,根据你发现的规律,第6个多项式为( )
A.12a6+b11 B.12a6﹣b11 C.10a6﹣b13 D.10a6﹣b11
【答案】B
【解答】解:第六个多项式为(2×6)a6+(﹣1)6+1b2×6﹣1=12a6﹣b11.
故选:B.
4.【观察与发现】
x2y,﹣3x2y2,5x2y3,﹣7x2y4,9x2y5,﹣11x2y6,…,
(1)直接写出:第7个单项式是 13x2y7 ;第8个单项式是 ﹣15x2y8 ;
(2)第n(n大于0的整数)个单项式是什么?并指出它的系数和次数.
【答案】(1)13x2y7,﹣15x2y8;(2)(﹣1)n+1(2n﹣1)x2yn,它的系数为:(﹣1)n+1(2n﹣1),次数为:2+n.
【解答】解:(1)由题意可知:
单项式的系数依次为:1,﹣3,5,﹣7,9,﹣11,...,(﹣1)n+1(2n﹣1),
y的指数依次为:1,2,3,4,5,6,...,n,
故第7个单项式是:13x2y7,
第8个单项式是:﹣15x2y8.
故答案为:13x2y7,﹣15x2y8;
(2)由(1)可得出第n个单项式为:(﹣1)n+1(2n﹣1)x2yn,它的系数为:(﹣1)n+1(2n﹣1),次数为:2+n.
5.观察下列算式,解答问题:1+3=4=22,1+3+5=9=32,1+3+5+7=16=42,1+3+5+7+9=25=52.
(1)请猜想1+3+5+7+⋯+49= 625=252 ;
(2)请猜想1+3+5+7+9+⋯+(2n﹣3)+(2n﹣1)= n2 ;
(3)请利用上题猜想结果,计算41+43+45+47+⋯+2017+2019的值.(要有计算过程)
【答案】(1)625=252;
(2)n2;
(3)1019700.
【解答】解:(1)观察已知算式可知:
1+3+5+7+…+49252=625,
故答案为:625=252;
(2)1+3+5+7+9+⋯+(2n﹣3)+(2n﹣1)
=()2
=n2,
故答案为:n2;
(3)41+43+45+47+⋯+2017+2019
=(1+3+5+…+2019)﹣(1+3+5+…+39)
=10102﹣202
=1019700.
6.阅读下面材料:
计算:1+2+3+4+…+99+100
如果一个一个顺次相加显然太繁杂,我们仔细观察这个式子的特点,发现运用加法的运算律,可简化计算,提高计算速度.
1+2+3+…+99+100=(1+100)+(2+99)+…+(50+51)=101×50=5050
根据阅读材料提供的方法,计算:
a+(a+m)+(a+2m)+(a+3m)+…+(a+100m)
【答案】见试题解答内容
【解答】解:a+(a+m)+(a+2m)+(a+3m)+…+(a+100m)
=101a+(m+2m+3m+…100m)
=101a+(m+100m)+(2m+99m)+(3m+98m)+…+(50m+51m)
=101a+101m×50
=101a+5050m.
类型二:探索图形的变化规律
1.用小棒按下面的规律拼摆八边形.
萌萌、亮亮、乐乐、欢欢通过观察图形,找出了拼摆成的八边形的数量n和需要小棒的数量a之间的关系.下面说法正确的是( )
A.萌萌:a=16+16n(n>3) B.亮亮:a=7n+1
C.乐乐:a=8n﹣1 D.欢欢:a=7n+n
【答案】B
【解答】解:根据题意,拼摆成n个八边形需要小棒的数量a=8+7(n﹣1)=7n+1,
故选:B.
2.观察下列图形及图形所对应的算式,根据你发现的规律计算1+8+16+24+…+8n(n是正整数)的结果为( )
A.(2n+1)2 B.(2n﹣1)2 C.(n+2)2 D.n2
【答案】A
【解答】解:法一:
图(1):1+8=9=(2×1+1)2;
图(2):1+8+16=25=(2×2+1)2;
图(3):1+8+16+24=49=(3×2+1)2;
…;
那么图(n):1+8+16+24+…+8n=(2n+1)2.
法二:作为选择题,本题可用排除法,
由n=1时,结果为9,可排除B和D选项,
由n=2时,结果为25,可排除C选项,
故选:A.
3.观察下列图形它们是按一定的规律排列的,依照此规律,第20个图形的“★”有( )
A.57个 B.60个 C.63个 D.85个
【答案】B
【解答】解:根据规律可知
第n个图形有3n个★,
所以第20个图形共有20×3=60个★.
另解:通过观察发现每行五星组成的三角形的边上分别有(n+1)个五星,共有3(n﹣1)个,但每个角上的五星重复加了两次,故五星的个数为3(n﹣1)﹣3=3n个,
故第20个图象共有60个★.
故选:B.
4.观察图形,按照图形中的点的个数的变化规律.猜想第n排应该站( )
A.3n﹣2 B.3n﹣1 C.4n+1 D.4n﹣3
【答案】D
【解答】解:第n个点阵中的点的个数是1+4(n﹣1)=4n﹣3.
故选:D.
5.将字母“C”“H”按照如图所示的规律摆放,图①可以用CH4表示,图②可以用C2H6表示,图③可以用C3H8表示,依次下去,则第100个图形可以表示为( )
A.C100H103 B.C100H198 C.C100H200 D.C100H202
【答案】D
【解答】解:第①个图中“C”的个数为1,“H”的个数为4,
第②个图中“C”的个数为2,“H”的个数为6,
第③个图中“C”的个数为3,“H”的个数为8,
……,
则第100个图形中“C”的个数为100,“H”的个数是2×100+2=202,
∴第100个图形可以表示为C100H202,
故选:D.
6.用同样大小的圆形棋子按如图所示的规律摆放:第1个图形中有6个棋子,第2个图形中有9个棋子,第3个图形中有12个棋子,第4个图形中有15个棋子,以此类推.
【规律发现】
(1)第6个图形中有 21 个圆形棋子;
(2)第n个图形中有 (3n+3) 个圆形棋子;(用含n的代数式表示)
【规律应用】
(3)将2025个圆形棋子按照题中的规律一次性摆放,且棋子全部用完.若能摆放成功,是第几个图形?若不能,请说明理由.
【答案】(1)21;
(2)(3n+3);
(3)能摆放成功,理由:
由题可得:3n+3=2025,
解得:n=674,
∵n=674为整数,
∴2025个圆形棋子在第674个图形中,能够按照题中的规律一次性摆放.
【解答】解:(1)第一个图形有6个圆形棋子,
第二个图形有9个圆形棋子,
第三个图形有12个圆形棋子,
第四个图形有15个圆形棋子,
⋯,
以此类推,
第六个图形有(6+1)×3=21个圆形棋子,
故答案为:21.
(2)由(1)得:第n个图形中(n+1)×3=(3n+3)有个圆形棋子;
故答案为:(3n+3).
(3)能摆放成功,理由如下:
由题可得:3n+3=2025,
解得:n=674,
∵n=674为整数,
∴2025个圆形棋子在第674个图形中,能够按照题中的规律一次性摆放.
7.如图,将一张正方形纸片,剪成四个大小形状一样的小正方形,然后将其中的一个小正方形再按同样的方法剪成四个小正方形,再将其中的一个小正方形剪成四个小正方形,如此循环进行下去;
(1)填表:
剪的次数
1
2
3
4
5
正方形个数
(2)如果剪了100次,共剪出多少个小正方形?
(3)如果剪了n次,共剪出多少个小正方形?
(4)观察图形,你还能得出什么规律?
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)结合图形,不难发现:在4的基础上,依次多3个.即剪n次,共有4+3(n﹣1)=3n+1.
填表:
剪的次数
1
2
3
4
5
正方形个数
4
7
10
13
16
(2)根据图形,还可以发现:每个小正方形的边长都是上一次的一半,面积是上一次的正方形的面积的.
如果剪了100次,共剪出3×100+1=301个小正方形;
(3)如果剪了n次,共剪出3n+1个小正方形;
(4)观察图形,还能得出的规律是:剪了n次,小正方形的边长为原来的,面积是原来的.
类型三:探索数表中的规律
1.如图,填在下面每个正方形中的四个数之间都有相同的规律,则m的值为( )
A.61 B.118 C.107 D.146
【答案】D
【解答】解:观察图形可得m=10×(10+2)+2×(10+3)=120+26=146.
故选:D.
2.观察下列正方形中四个数分别具有的一定规律,根据规律可得的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解答】解:分析正方形中的四个数:
第一个数(正方形左上角)为:2n﹣1,
当2n﹣1=79时,
解得:n=40;
第二个数(正方形右上角)为:2n,
∴第40个正方形的第二个数(正方形右上角)b=40×2=80;
第三个数(正方形左下角)为:n+1,
∴第40个正方形的第三个数(正方形左下角)a=40+1=41,
第四个数(正方形右下角)为第一个数、第二个数与第三个数的和,
∴m=79+b+a=79+80+41=200,
∴,
故选:C.
3.将正奇数按下表排成5列:
第1列
第2列
第3列
第4列
第5列
第1行
1
3
5
7
第2行
15
13
11
9
第3行
17
19
21
23
…
…
…
27
25
若2025在第m行第n列,则m+n=( )
A.254 B.255 C.258 D.259
【答案】C
【解答】解:根据题意得:第x行第三列的数为8x﹣5,
∵8×254﹣5=2027,
∴2025应该在第254行第4列,
∴m+n=254+4=258,
故选:C.
4.下面每个表格中的五个数都是按相同规律填写的:根据此规律确定a的值为 3900 .
【答案】3900.
【解答】解:根据给出的已知图形得出规律为:
上下两数之和等于左边数,上下两数之积等于右边数,和与积相乘等于中间数,且最下面的数字为最上面的数字加1,
∴最后一个图最下面的数字为13,
∴12+13=25,12×13=156,25×156=3900;
∴a=3900.
故答案为:3900.
5.观察每个正多边形中∠α的变化情况,寻找规律并解答下列问题.提示:等腰三角形具有等边对等角的性质.
(1)将下面的表格补充完整:
正多边形边数
3
4
5
6
…
n
正多边形一个外角的度数
120°
90°
72°
60°
…
∠α的度数
60°
45°
36°
30°
…
(2)根据上面的规律,若正n边形中,∠α=10°,直接写出n的值 18 .
【答案】(1)60°,,36°,30°,(从左到右,从上往下);(2)18.
【解答】解:(1)根据图形可知,正多边形一个外角的度数等于2∠α,
故答案为:60°,,36°,30°,(从左到右,从上往下);
(2)10°,解得:n=18.
故答案为:18.
6.如表,将正整数1至2025按一定规律排列.
(1)若用一个如表中所示的带有阴影的方框在此表格中移动,当方框中的数字总和为2025时,方框中间的数字是多少?
(2)若用该带有阴影的方框在此表格中移动,方框中的三个数的和能不能为2880?
【答案】(1)方框中间的数字是675;
(2)方框中的三个数的和不能为2880,理由见解答.
【解答】解:(1)设方框中间的数字是x,则另外两个数字分别是x﹣1,x+1,
根据题意得:x﹣1+x+x+1=2025,
解得:x=675.
答:方框中间的数字是675;
(2)方框中的三个数的和不能为2880,理由如下:
假设方框中的三个数的和能为2880,设方框中间的数字是y,则另外两个数字分别是y﹣1,y+1,
根据题意得:y﹣1+y+y+1=2880,
解得:y=960,
∵960=8×120,
∴960在第8列,
∴假设不成立,即方框中的三个数的和不能为2880.
7.将1到2025之间的所有奇数按顺序排成如图:
记Pmn表示第m行第n个数,如P23表示第2行第3个数是17,即P23=17.
(1)P43= 41 ;
(2)若Pmn=2025,则m= 169 ,n= 5 ;
(3)将表格中的4个阴影格子看成一个整体(“T”字)并平移,所覆盖的4个数之和能否等于200?若能,求出这4个数;若不能,请说明理由.
【答案】(1)41;
(2)169,5;
(3)不能,理由见解析.
【解答】解:(1)由题意可得,每一行6个奇数,左右差2,上下两行同一列数字差12,
由表格可得P33=29,
∴P43=P33+12=29+12=41,
故答案为:41;
(2)由表格可得发现规律:每一行6个奇数,左右差2,上下两行同一列数字差12,
∵(2025+1)÷2=1013,
∴2025是第1013个奇数,
∵1013÷6=168⋯5,
∴2025是第169行,第5个数,
∵Pmn=2025,
∴m=169,n=5,
故答案为:169,5;
(3)所覆盖的4个数之和不能等于200,理由如下:
设“T”字第一行中间数为x,
由题意得(x﹣2)+x+(x+2)+(x+12)=200,
解得x=47,
∵47位于第4行最后一个数,所以不能与其他数构成“T”字状,
∴所覆盖的4个数之不和能等于200.
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