3.3 探索与表达规律(分层作业练题型)数学新教材北师大版七年级上册
2026-07-23
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3份
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资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学北师大版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 1 代数式 |
| 类型 | 作业-同步练 |
| 知识点 | 代数式及其应用 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.90 MB |
| 发布时间 | 2026-07-23 |
| 更新时间 | 2026-07-23 |
| 作者 | 初中数学培优研究室 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-23 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58936100.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
该同步练习以“分层进阶+规律专项”为特色,通过A组基础巩固、B组能力提升、C组思维拓展及中考链接,构建从单一规律探索到综合应用的知识巩固路径,培养抽象能力与推理意识。
**分层设计**
|层次|知识覆盖|设计特色|
|----|----------|----------|
|A组巩固过关|数字、代数式、等式等7类单一规律|以选择、填空为主,聚焦基础规律识别,如数字循环报数、代数式系数变化|
|B组能力进阶|图形规律、等式推导等综合应用|增加解答题,需分析规律并建立模型,如“品”字形数字关系、棋子摆放规律|
|C组思维拔高|复杂数阵、跨学科情境|融合高阶推理,如汉诺塔移动次数、莱布尼茨三角形,培养创新意识|
|拓展链接中考|中考真题题型|直接对接中考考点,如链状烷烃化学式规律,强化应用意识|
内容正文:
分层作业
3.1 代数式
参考答案
(
题型0
1
)探索数字中的排列规律
1.B
2.C
3. 90 22
(
题型0
2
)探索代数式中的排列规律
4.D
5.A
6.
(
题型0
3
)探索等式中的排列规律
7.A
8.A
9.
(
题型0
4
)探索表格中的排列规律
10.A
11.C
12.819
(
题型0
5
)探索数阵中的排列规律
13.A
14.D
15.64 10
(
题型0
6
)探索点(类似点)的个数排列规律
16.B
17.C
18.55
(
题型0
7
)探索图形个数的排列规律
19.B
20.
21.【答案】(1);,
(2)
【详解】(1)解:由题知:
图①中阴影部分的面积为:;
图②中阴影部分的面积为:;
图③中阴影部分的面积为:;
…,
所以图n中阴影部分的面积为.
(2)解:由题知,
图①中空白部分的面积为:;
图②中空白部分的面积为:;
图③中空白部分的面积为:;
…,
所以图n中空白部分的面积为:.
当时,
.
一、单选题
1.B
2.C
3.B
4.B
5.A
二、填空题
6.22
7.440
8. /
9.
10.
三、解答题
11.【答案】(1)7;12;17
(2)
(3)不存在,理由见解析
【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.
12.【答案】(1)14,
(2)
【详解】(1)解:由题知,
第个图案中黄梅花的盆数为:;
第个图案中黄梅花的盆数为:;
第个图案中黄梅花的盆数为:;
,
所以第个图案中黄梅花的盆数为盆.
当时,
(盆),
即第个图案中黄梅花的盆数为盆.
故答案为:14,;
(2)解:由题知,
因为第个图案中红梅花的盆数可表示为,
第个图案中红梅花的盆数可表示为,
第个图案中红梅花的盆数可表示为,
第个图案中红梅花的盆数可表示为,
,
所以第个图案中红梅花的盆数可表示为盆.
故答案为:.
13.【答案】(1)
(2)第个等式可表示为(为正整数),验证见解析
【详解】(1)解:由上述规律可得,第4个等式为
故答案为:.
(2)解:第个等式可表示为(为正整数),
验证如下:左边右边,
∴等式成立.
14.【答案】(1)30;4;5;9;
(2)n;;;
(3)
【详解】(1)解:根据题意得:;
(2)解:根据题意得:
;
;
;
…
由此发现,;
(3)
.
15.【答案】(1)9,1
(2)5050
【详解】(1)解:,
这个涂色部分可以转化成长是9,宽是1的长方形;
(2)解:
.
一、单选题
1.D
2.D
3.A
4.B
5.C
二、填空题
6.6080
7. 7
8.11
9.
10.
三、解答题
11.【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)解:依题意得:,点数为,
,点数为,
,点数为,
,点数为(个).
故答案为:12.
(2)解:结合(1)可得:
当时,图形的点数为(个).
故答案为:30.
(3)解:结合(1)可得:
当时,图形的点数为(个).
故答案为:.
(4)解:由(1),(2),(3)归纳可得:
每个图形的点数用含n的式子表示为:个.
故答案为:个.
12.【答案】(1);
(2)
【详解】(1)解:第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:,
第5个等式:,
故答案为:,;
(2)解:
.
13.【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:第1个图案需要7根小棒,
第2个图案需要13根小棒,即
第3个图案需要18根小棒,即,
第4个图案需要的小棒数为,,
∴第5个图案需要的小棒数为,,
故答案为:;
(2)解:根据题意,当从第3个图案,即开始,第n个图案中小棒的数量为,
故答案为:;
(3)解:,
∴第137个图案中有根小棒.
14.【答案】(1);
(2)①;②或
(3)
【详解】(1)解:由规律:
2项,第二项系数;
3项,第二项系数;
4项,第二项系数;
5项,第二项系数;
可得展开式共有项,第二项系数为.
(2)解:①
.
②
,
由题意:
实数范围内,四次方等于1的数为:
,,
,,
综上,的值为3或1.
(3)解:由每层小球数:,
,
,
,
,
得通项公式:,
将代入:
.
15.【答案】(1)0;0
(2);;;0
(3)选择A;的值均为0,理由如下:
设,则,,,
∴,
∴的值均为0.
选择B;的值均为,理由如下:
设,则,,,
∴,
∴的值均为.
【详解】(1)解:,
将的方框移动到图1中的其他位置,如,则,
无论移动到哪,总有:,,,
∴.
(2)解:设,根据题意得:,,,
∴,,
∴.
(3)略
16.【答案】(1)①6,54;②
(2)
(3)铺设这样的图案,最多能铺11层.理由如下:
(层),
块正方形地板砖可以铺设这样的图案20层;
由(1)(2)知,铺设层需要正三角形地板砖的数量为
,
令,
,
因为,,且为正整数,
所以最大取12,即最大取11,
所以最多可以铺设这样的图案11层.
【详解】(1)解:①第1层包括6块正方形和18块正三角形地板砖,
第2层包括6块正方形和30块正三角形地板砖,,
第3层包括6块正方形和42块正三角形地板砖,,
……
以此类推,第4层包括正方形地板砖6块,正三角形地板砖:(块);
②由①可知,第层含有正三角形地板砖的数量为;
(2)解:由题意知,;
(3)略
1.D
2./
3.
4.【答案】理解定义:不是;建模推理:
(1);
(2)任意一个“极差数”都能被11整除.
证明:设任意一个“极差数”的百位数字是a,十位数字是b,个位数字是c,
∵,
∴,
∴能被11整除,
∴任意一个“极差数”都能被11整除.
【详解】理解定义:∵十位数字减去个位数字的差为,百位数字为,
∴十位数字减去个位数字的差不等于百位数字,
∴三位数不是“极差数”
故答案为:不是
建模推理:
(1)设一个“极差数”的百位、十位、个位数字分别为,
根据题意可得,,
故答案为:;
(2)略
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分层作业
3.1 代数式
目 录
A组 巩固过关
题型01 探索数字中的排列规律
题型02 探索代数式中的排列规律
题型03 探索等式中的排列规律
题型04 探索表格中的排列规律
题型05 探索数阵中的排列规律
题型06 探索点(类似点)的个数排列规律
题型07 探索图形个数的排列规律
B组 能力进阶
C组 思维拔高
拓展 链接中考
(
题型0
1
)探索数字中的排列规律
1.(2023七年级下·云南保山·竞赛)我校七年级共有学生332人,如果全部排成一列,按1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1……的规律报数,则最后一名学生所报的数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(2026·河南平顶山·三模)观察下列计算结果:
通过分析结果中个位数字的变化规律,判断的计算结果的个位数字是( )
A.1 B.5 C.7 D.9
3.(26-27七年级·全国·小升初衔接)小明按规律写了一串数:1,2,3,,5,6,7,,9,10,11,,…,他写的第90个数是( ),此时他已经写了( )个负数.
(
题型0
2
)探索代数式中的排列规律
4.(25-26七年级下·云南曲靖·期末)按一定规律排列的代数式:,,,,,…,第个代数式是( )
A. B. C. D.
5.(2026·云南昆明·模拟预测)有一列按规律排列的代数式:,,,,,,相邻两个代数式的差都是同一个整式,则第个代数式是( )
A. B. C. D.
6.(2026·江西上饶·模拟预测)观察,根据这些式子的变化规律,可得第个式子为____________.
(
题型0
3
)探索等式中的排列规律
7.(25-26七年级上·河南周口·期末)观察下列等式:;;;;,则第个等式为()
A. B.
C. D.
8.(25-26七年级上·河南周口·期中)观察下列等式:,,,,根据规律,第n个等式为( )
A. B.
C. D.
9.(25-26九年级下·宁夏固原·学业考试模拟)仿照下列式子的规律填空:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
第202个等式:______.
(
题型0
4
)探索表格中的排列规律
10.(25-26七年级上·福建福州·期末)下列各正方形中的四个数之间都有相同的规律,根据此规律,的值为( ).
A. B. C. D.
11.(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)小王利用计算机设计了一个程序,输入和输出的数据如下表:
输入
…
…
输出
…
…
那么,当输入数据时,输出的数据是( )
A. B. C. D.
12.(26-27七年级·全国·暑假作业)下面表格中每组的四个数都是按相同规律填写的:
1
4
2
6
3
8
4
10
……
a
40
2
9
3
20
4
35
5
54
b
x
根据此规律确定的值为_____.
(
题型0
5
)探索数阵中的排列规律
13.(2026·贵州遵义·二模)杨辉三角是中国古代数学的杰出成果,比欧洲发现此规律早300多年,彰显了中国古代数学的辉煌成就.如图是杨辉三角的前几行.观察数字规律,第9行从左数第3个数字是( )
A. B. C. D.
14.(24-25七年级上·安徽合肥·开学考试)将奇数,,…按图所示进行排列,各列分别用、、、、表示,则所在的行、列分别为( )
A.行列 B.行列 C.行列 D.行列
15.(25-26六年级下·山东东营·期末)如图,将正整数按此规律排列成数表,则2026是表中第________行,第________列.
(
题型0
6
)探索点(类似点)的个数排列规律
16.(2026·重庆·三模)按如图所示的规律拼图案,其中第①个图有个圆点,第②个图有个圆点,第③个图有个圆点…按照这一规律,则第⑥个图中的圆点个数是( )
A. B. C. D.
17.(25-26六年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,棋子按图中的规律摆放,那么第⑦个图中的棋子比第⑥个图中的棋子多( )
A.49枚 B.36枚 C.13枚 D.9枚
18.(25-26六年级下·黑龙江哈尔滨·期末)观察下列图形:
它们是按一定规律排列的,依照此规律,第18个图形共有___________枚五角星.
(
题型0
7
)探索图形个数的排列规律
19.(25-26八年级下·重庆·期末)按如图所示的规律拼接餐桌和椅子(每个小半圆代表把椅子),张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,…,若将张餐桌按上述方式拼接摆放,一共需配( )把椅子
A. B. C. D.
20.(26-27六年级上·上海·开学考试)相同的小棒按如图所示方式摆图形.摆第个图形需要( )根小棒,摆个需要( )根小棒.
21.(25-26七年级下·重庆江北·开学考试)将一个面积为1的三角形分成4个面积相等的小三角形如图①,再将图①中心的小三角形按同样的方式分成4个面积相等的小三角形如图②,再将图②中心的小三角形按同样的方式分成4个面积相等的小三角形如图③,以此类推.
(1)图①中阴影部分的面积为 ,图②中阴影部分的面积为 ,图③中阴影部分的面积为 ;
(2)计算:.
一、单选题
1.(25-26八年级下·重庆九龙坡·期末)某学校举行青少年板球锦标赛,买回若干个相同的纸杯方便运动员饮水.如图,将纸杯整齐地叠放在一起,个纸杯的高度为,个纸杯的高度为,个纸杯的高度为,依此类推,个这样的纸杯叠放在一起的高度为( )
A. B. C. D.
2.(25-26七年级下·湖南邵阳·期末)探索规律:观察下面的算式,第99个算式的结果是( )
①
②
③
④
A.9998 B.9999 C.10000 D.10001
3.(25-26七年级下·重庆·期末)按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有2个十字星,第②个图案中有5个十字星,第③个图案中有10个十字星,第④个图案中有17个十字星,…,按照这一规律,第⑨个图案中十字星的个数是( )
A.65 B.82 C.95 D.101
4.(25-26八年级下·辽宁大连·期末)如图,数学活动课上,老师带领学生们叠放纸杯,研究纸杯的高度与纸杯个数的关系,经过测量,绘制表格如下:
纸杯个数
个
个
个
个
个
…
纸杯高度
…
当叠放个纸杯时,纸杯的高度为( )
A. B. C. D.
5.(25-26七年级下·河北张家口·期末)如图,下列“品”字形中的三个数之间均具有相同的规律,根据此规律,最后一个“品”字形中y与n之间的关系式为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
6.(25-26八年级下·河南周口·期末)如图所示,用黑白两色棋子摆图形,依此规律,第7个图形中黑色棋子的个数为____________.
7.(2026·山西晋中·二模)园艺工人计划用两种不同的花卉布置广场,设计方案时,用全等的圆点和全等的三角形分别代表万寿菊和一品红的盆数,按如图所示的规律摆放,则第20个图形中花卉的总盆数为________.
8.(26-27七年级·全国·小升初衔接)乐谱中有各种音符,“”是一个八分音符.把音符按照一定规律排列如图所示,号图由个八分音符组成,号图由个八分音符组成,号图由个八分音符组成,,那么第号图由______个八分音符组成,第号图由______个八分音符组成.
9.(26-27七年级·全国·小升初衔接)如图想一想,可以把 这个算式转化成__________的算式计算,计算结果是__________.
10.(25-26七年级下·广西桂林·期末)如图,第1个图案是由1个黑色和6个白色的六边形组成的,第2个,第3个,…,第个图案都可以看成是由第1个图案经过平移得到的.在第个图案中,白色六边形比黑色六边形多__________个.
三、解答题
11.(25-26七年级上·河北承德·期末)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.
12.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)如图,在2026年春节期间,某广场上计划摆放多盆红梅花(黑色圆点)和黄梅花(白色圆点),组成“中国结”系列图案
请同学们认真思考,根据上述图案的摆放规律填空:
(1)第5个图案中黄梅花的盆数为___________;第个图案中黄梅花的盆数为___________;
(2)第1个图案中红梅花的盆数可表示为,第2个图案中红梅花的盆数可表示为,第3个图案中红梅花的盆数可表示为,第4个图案中红梅花的盆数可表示为,第个图案中红梅花的盆数可表示为___________;
13.(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)观察下列等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
按上述规律,回答下列问题:
(1)请写出第4个等式:_______;
(2)写出第个等式(为正整数),并验证其正确性.
14.(25-26七年级下·江西吉安·期末)观察下列各式,解答问题:
;
;
;
……
(1)【发现规律】填空:( )( )( )( );
(2)【总结规律】猜想填空:( )( )( );
(3)【应用规律】求的值.
15.(25-26七年级下·安徽安庆·期末)探索规律.
乐乐在计算:,这样的算式时,他想到用“数形结合”的方法来探索:以算式中的两个数分别构造两个正方形,用大正方形的面积减小正方形的面积,求剩余图形的面积.他发现“剩余图形可以转化成长方形,求它的面积可用下面的算式表示”:
①
②
③
(1)图④的阴影部分表示,这个阴影部分可以转化成长是_______,宽是_______的长方形;
(2)根据以上规律计算:.
一、单选题
1.(26-27七年级·全国·小升初衔接)有这样一组数:、、、、…、第个数是()
A. B. C. D.
2.(25-26七年级下·重庆万州·期中)如图,用相同的圆点按照一定的规律拼出图形.第一幅图3个圆点,第二幅图7个圆点,第三幅图11个圆点,第四幅图15个圆点……按照此规律,第8幅图中圆点的个数是( )
A.39 B.36 C.33 D.31
3.(2026·河南平顶山·三模)按一定规律排列的多项式:,,,,则第10个多项式是( )
A. B. C. D.
4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)按如图所示的规律拼图案,其中第1个图案中有4个☆,第2个图案中有5个☆,第3个图案中有8个☆,第4个图案中有13个☆……按此规律,则第12个图案中,☆的个数是()
A.148个 B.125个 C.126个 D.128个
5.(25-26七年级下·山东青岛·期末)任取一个三位数作为起始数,把百位数字乘2,若积不大于9,则将积作为下一个数的百位数字,若积大于9,则将积的两个数位上的数字之和作为下一个数的百位数字;将这个三位数的十位数字和个位数字均进行相同的操作,即完成第一次操作,得到下一个三位数.然后重复这个过程.以“641”作为起始数,百位:,;十位:;个位:,第一次操作后得到的数是382,…第2026次操作后得到的数是( )
A.674 B.641 C.617 D.358
二、填空题
6.(25-26八年级下·河北秦皇岛·期末)如图,一个小梯形的下底长为,上底和两腰长都为,用小梯形按图所示拼接,观察图形、表格,若小梯形的个数为,则拼接所成图形的周长是________.
梯形个数
…
图形周长
…
7.(25-26七年级下·福建厦门·期末)如图所示的汉诺塔是一种经典的益智玩具,在平板上固定有三根标号为,,的柱子,其中柱有大小不等的个圆盘(为正整数)自上而下从小到大摆放.其游戏规则是:
①每次只能移动一个圆盘到另一根柱子上;
②同一根柱子上的小圆盘始终在大圆盘的上方;
③最终将A柱上的圆盘完整地移到C柱上.
(1)当时,最少的移动次数为__________;
(2)对任意的,最少的移动次数为__________.(用含的式子表示)
8.(25-26七年级下·福建漳州·期末)大自然中的音乐与数学有着奇妙的联系,蟋蟀鸣叫就是其中的一种.据悉蟋蟀鸣叫的次数与气温关系密切,项目式学习小组统计了本地不同气温下某种蟋蟀每分钟鸣叫的次数,汇总如下表:
气温()
…
13
15
17
19
…
蟋蟀鸣叫次数(次/分钟)
…
70
84
98
112
…
若这种蟋蟀每分钟鸣叫次数为56次,则该地当时的气温约为__________.
9.(25-26七年级下·广东河源·期末)如图所示的运算程序中,若开始输入的值为,则第次输出的结果是________.
10.(2026·陕西榆林·三模)将杨辉三角中的每一个数都换成分数,得到一个如图所示的分数三角形,称莱布尼茨三角形,它第行两端的数均为,且每个数都是它下一行左右相邻两数的和,则第行从左到右第个数为_____.
三、解答题
11.(25-26七年级上·河北沧州·阶段检测)如图,由一些点组成形如三角形的图形,每条“边”(包括两个顶点)有n(n为正整数)个点.
(1)当时,图形的点数为_________个;
(2)当时,图形的点数为_________个;
(3)当时,图形的点数为_________个;
(4)每个图形的点数用含n的式子表示为_________个.
12.(25-26七年级上·宁夏固原·阶段检测)观察下列等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:….
请回答下列问题:
(1)按上述等式的规律,列出第5个等式:____________;
(2)计算:.
13.(25-26六年级上·山东淄博·期末)如图,下列图案均由长度相等的小棒按一定的规律拼搭而成:第一个图案需要7根小棒,第2个图案需要13根小棒,第3个图案需要18根小棒,…,依此规律摆放.
(1)第5个图案需要________根小棒;
(2)第n(n大于等于2,且n为整数)个图案中小棒的数量为________;(用含n的代数式表示)
(3)按上面的规律,第137个图案中有多少根小棒?
14.(25-26七年级下·广东河源·期末)南宋时期有一位杰出的数学家杨辉,图1是他在《详解九章算术》中记载的“杨辉三角”,它的发现比欧洲早五百年左右.此图揭示了(n为非负整数)的展开式的项数及各项系数的有关规律:
【初步感知】
(1)按以上规则的展开式共有________项,第二项(字母部分为)系数为________.
【尝试应用】
(2)利用上面的规律计算:
①________;
②当代数式的值为1时,求的值.
【拓展迁移】
(3)“杨辉三角”的应用很广泛,例如“堆垛术”,图2中的立体图形是由若干形状、大小相同的圆球摆放而成,从上至下每层小球的个数依次为:1,3,6,10…,记第层的圆球数为,求的值.
15.(26-27七年级·全国·小升初衔接)数学活动-探究日历中的数字规律:如图1是2025年1月份的日历,小乐在其中画出一个的方框(粗线框),框住九个数,计算其中位置如图2所示的四个数“”的值.探索其运算结果的规律.
(1)初步分析:计算图1中的结果为 ;将的方框移动到图1中的其他位置,通过计算可以发现的值均为 ;
(2)数学思考:小乐认为(1)中猜想正确,其说理的过程如下,请你将其补充完整.
解:设,则,, ,
可得 , ,
则 ;
(3)拓广探究:同学们利用小乐的方法,借助图1中的日历,继续进行如下探究.请从下列A、B两题中任选一题作答.
A.在日历中用“Z型框”框住位置如图3所示的四个数,探究“”的值的规律,写出你的结论,并说明理由;
B.在日历中用“Y型框”框住位置如图4所示的四个数,探究“”的值的规律,写出你的结论,并说明理由.
16.(25-26八年级下·安徽宣城·期末)综合实践:
【问题背景】在生活中经常看到一些拼合图案如图1,它们或是用单独的正方形或是用多种正多边形混合拼接成的,拼成的图案要求严丝合缝,不留空隙.从数学角度看,这些工作就是用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分覆盖,通常把这类问题叫做用多边形覆盖平面(或平面镶嵌)的问题.
【问题情境】如图2是某广场用正十二边形、正方形和正三角形地板砖铺设的图案,图案中央是一块正十二边形地板砖,周围是正方形和正三角形的地板砖.从里向外第1层包括6块正方形和18块正三角形地板砖,第2层包括6块正方形和30块正三角形地板砖,第3层包括6块正方形和42块正三角形地板砖,…,依此类推.
(1)【问题探究】①第4层中分别含有______块正方形和______块正三角形地板砖;
②第层中含有_______块正三角形地板砖(用含的代数式表示).
(2)观察下列算式,并完成填空:
;
;
;
;
_______.
(3)【问题拓展】现打算在此广场中央,采用如图2样式的图案铺设地面,现有1块正十二边形、120块正方形和870块正三角形地板砖,问:铺设这样的图案,从里向外最多能铺多少层?请说明理由.
1.(2026·四川广安·中考真题)链状烷烃是一类由碳,氢元素组成的有机化合物,这类物质前四种化合物的分子结构模型如图,其中灰球代表碳原子,白球代表氢原子.第1种如图①有1个碳原子和4个氢原子,化学式为;第2种如图②有2个碳原子和6个氢原子,化学式为;第3种如图③有3个碳原子和8个氢原子,化学式为…按照这一规律,第2026种化合物的化学式为( )
A. B. C. D.
2.(2025·江苏徐州·中考真题)如图所示,用黑白两色棋子摆图形,依此规律,第n个图形中黑色棋子的个数为_______.(用含n的代数式表示)
3.(2025·山东淄博·中考真题)画1条直线,最多把1张圆形纸片分割成2块区域;
画2条直线,最多把1张圆形纸片分割成4块区域;
画3条直线,最多把1张圆形纸片分割成7块区域;
……
如果要将一张圆形纸片分割成的区域不少于5000块,则至少要画的直线条数是_______.
4.(2025·宁夏·中考真题)定义:若一个三位数的十位数字减去个位数字的差恰好等于百位数字,则这个三位数叫做“极差数”.例如,三位数,因为,所以它是“极差数”.
【理解定义】
三位数是否为“极差数”?___________.
【建模推理】
(1)设一个“极差数”的百位、十位、个位数字分别为,则与的关系式为___________;
(2)任意一个“极差数”都能被11整除吗?为什么?
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分层作业
3.1 代数式
目 录
A组 巩固过关
题型01 探索数字中的排列规律
题型02 探索代数式中的排列规律
题型03 探索等式中的排列规律
题型04 探索表格中的排列规律
题型05 探索数阵中的排列规律
题型06 探索点(类似点)的个数排列规律
题型07 探索图形个数的排列规律
B组 能力进阶
C组 思维拔高
拓展 链接中考
(
题型0
1
)探索数字中的排列规律
1.(2023七年级下·云南保山·竞赛)我校七年级共有学生332人,如果全部排成一列,按1、2、3、4、3、2、1、2、3、4、3、2、1……的规律报数,则最后一名学生所报的数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】先找出报数的循环周期,再通过计算总人数除以周期长度得到的余数,根据余数确定最后一名学生所报的数.
【详解】解:观察报数规律可得:报数按重复出现,
∴ 该规律的循环周期长度为,
∵ 总共有名学生,计算得 ,
∴ 最后一名学生对应循环周期中的第个数,
∵ 循环周期中第个数为,
∴ 最后一名学生所报的数是.
2.(2026·河南平顶山·三模)观察下列计算结果:
通过分析结果中个位数字的变化规律,判断的计算结果的个位数字是( )
A.1 B.5 C.7 D.9
【答案】C
【分析】先观察已知结果中个位数字的变化,找出循环周期,再通过计算指数除以周期得到余数,根据余数确定目标结果的个位数字.
【详解】解:由已知计算结果,提取的个位数字依次为:
当时,个位为;
当时,个位为;
当时,个位为;
当时,个位为;
当时,个位为;
…
∴个位数字按1,7,7,5循环,周期为,
∵,余数为,
∴的个位数字对应循环中第个数字,即.
3.(26-27七年级·全国·小升初衔接)小明按规律写了一串数:1,2,3,,5,6,7,,9,10,11,,…,他写的第90个数是( ),此时他已经写了( )个负数.
【答案】 90 22
【分析】由题意得到一般规律,然后问题可求解.
【详解】解:(组)(个),
所以余数是2,表示是一组数里的第2个数,
所以第90个数是正数90;
每4个数为一组,每组里有1个负数,那么22组就有22个负数.
(
题型0
2
)探索代数式中的排列规律
4.(25-26七年级下·云南曲靖·期末)按一定规律排列的代数式:,,,,,…,第个代数式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】所有代数式都含字母,找出系数的变化规律,即可推出第个代数式.
【详解】解:∵第个代数式为,系数,
第个代数式为,系数,
第个代数式为,系数,
第个代数式为,系数,
……,
∴以此类推,第个代数式的系数为,即第个代数式是.
5.(2026·云南昆明·模拟预测)有一列按规律排列的代数式:,,,,,,相邻两个代数式的差都是同一个整式,则第个代数式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】先观察已知代数式的排列规律,根据规律写出第个代数式.
【详解】解:观察已知代数式可得:
第个代数式:,
第个代数式:,
第个代数式:,
第个代数式为 .
6.(2026·江西上饶·模拟预测)观察,根据这些式子的变化规律,可得第个式子为____________.
【答案】
【分析】本题考查的是找规律问题,灵活分析式子的符号、系数和字母指数的变化规律是解题的关键.根据已知的式子,分别分析符号、系数的绝对值、字母的指数的变化规律,进而推导出第个式子的通用表达式,再将代入,求出第个式子.
【详解】解:当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
依此类推,
第个式子为,
将代入得,
第个式子为.
故答案为:.
(
题型0
3
)探索等式中的排列规律
7.(25-26七年级上·河南周口·期末)观察下列等式:;;;;,则第个等式为()
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了数字变化规律,观察出变化规律是解题的关键.通过观察等式左右两边数字与序号的对应关系,归纳出第个等式的表达式,再验证等式成立即可.
【详解】解:观察已知等式:
当时,;
当时,;
当时,;
归纳可得第个等式为,
又左边展开得,右边,左右两边相等,
等式成立,
故选:A.
8.(25-26七年级上·河南周口·期中)观察下列等式:,,,,根据规律,第n个等式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了数字规律型问题(探寻等式的变化规律),解题关键是分析等式左边的项数、最后一项与右边式子的关系,归纳出通用规律.
通过观察已知等式,左边均为连续偶数的和,右边为序号与序号加1的乘积,由此归纳出第n个等式的形式.
【详解】∵ 第1个等式: ,
第2个等式:,
第3个等式:
第4个等式:
……
∴第n个等式为.
故选A.
9.(25-26九年级下·宁夏固原·学业考试模拟)仿照下列式子的规律填空:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
第202个等式:______.
【答案】
【分析】观察已知等式,归纳总结得到第n个等式的一般规律,再将代入规律计算即可得到结果.
【详解】观察给出的等式:第1个等式:,可写为.
第2个等式:,可写为.
第3个等式:,可写为
....
归纳规律可得,第个等式为:.
当时,.
(
题型0
4
)探索表格中的排列规律
10.(25-26七年级上·福建福州·期末)下列各正方形中的四个数之间都有相同的规律,根据此规律,的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】观察可知,右上角的数左下角的数,左下角的数左上角的数,根据右上角的数求的值,再判断出右下角的数左下角的数与右上角的数的积左上角的数,得到,即可求解.
【详解】如图,
∵左下角的数依次为,右上角的数依次为,
∴右上角的数左下角的数,即,解得:,
∵左上角的数依次为,左下角的数依次为,
∴左下角的数左上角的数,即,解得:,
∵根据()可得:,
根据()可得:,
根据()可得:,
∴推出第()个式子为:,
∴.
11.(25-26七年级下·辽宁沈阳·期末)小王利用计算机设计了一个程序,输入和输出的数据如下表:
输入
…
…
输出
…
…
那么,当输入数据时,输出的数据是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题为数字规律探究题,分别观察输出数据的分子分母与输入数据的关系,总结规律即可求解.
【详解】解:设输入数据为,观察表格可得:
当时,输出;
当时,输出;
当时,输出;
当时,输出;
……;
因此总结规律:当输入数据为时,输出数据为;
∴将代入公式,得输出数据为.
12.(26-27七年级·全国·暑假作业)下面表格中每组的四个数都是按相同规律填写的:
1
4
2
6
3
8
4
10
……
a
40
2
9
3
20
4
35
5
54
b
x
根据此规律确定的值为_____.
【答案】819
【分析】根据题意,上方第一格的数值依次是(为的整数),第二格的数值依次是,下方第一格的数值依次是(为的整数),第二格的数值依次是,由此列式求解.
【详解】解:表格从左往右,从上往下,上方第一格的数值依次是(为的整数),第二格的数值依次是,下方第一格的数值依次是(为的整数),第二格的数值依次是,
∴,
解得,
∴,
∴.
(
题型0
5
)探索数阵中的排列规律
13.(2026·贵州遵义·二模)杨辉三角是中国古代数学的杰出成果,比欧洲发现此规律早300多年,彰显了中国古代数学的辉煌成就.如图是杨辉三角的前几行.观察数字规律,第9行从左数第3个数字是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意补全杨辉三角形,即可求解.
【详解】解:如图所示:
第9行左起第3个数是28.
14.(24-25七年级上·安徽合肥·开学考试)将奇数,,…按图所示进行排列,各列分别用、、、、表示,则所在的行、列分别为( )
A.行列 B.行列 C.行列 D.行列
【答案】D
【详解】解:由题意可知,奇数排列从列开始到列,再从列到列结束,每个奇数位置循环出现,
另第一个数字为,第个数字为,第个数字为,
则第个数字为,
是第个式子,
则,
(行),
可知在行列,选项符合题意.
15.(25-26六年级下·山东东营·期末)如图,将正整数按此规律排列成数表,则2026是表中第________行,第________列.
【答案】
64
10
【分析】观察数表可知,第行有个数,且前行共有个数,即第行最后一个数为,通过估算确定2026所在的行数,进而求出列数.
【详解】解:由图可知,第1行最后一个数是1,
第2行最后一个数是,
第3行最后一个数是,
第4行最后一个数是,
第行最后一个数是,
当时,,
当时,,
∵,
∴2026在第64行,
∵第63行最后一个数是2016,
∴第64行第1个数是2017,
,
∴2026是第64行第10列.
(
题型0
6
)探索点(类似点)的个数排列规律
16.(2026·重庆·三模)按如图所示的规律拼图案,其中第①个图有个圆点,第②个图有个圆点,第③个图有个圆点…按照这一规律,则第⑥个图中的圆点个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察前三个图形中圆点的个数,发现后一个图形比前一个图形多个圆点,归纳出第个图形圆点个数的通项公式,代入求解即可.
【详解】解:∵第①个图有个圆点, 第②个图有个圆点,, 第③个图有个圆点,, 每增加一个图形,圆点个数增加个.
∴第个图中圆点的个数为.
当时,圆点个数为.
17.(25-26六年级下·黑龙江哈尔滨·期末)如图,棋子按图中的规律摆放,那么第⑦个图中的棋子比第⑥个图中的棋子多( )
A.49枚 B.36枚 C.13枚 D.9枚
【答案】C
【详解】解:观察可知,第个图中的棋子数为个,
∴第⑦个图中的棋子数为,第⑥个图中的棋子数为,
∴第⑦个图中的棋子比第⑥个图中的棋子多枚.
18.(25-26六年级下·黑龙江哈尔滨·期末)观察下列图形:
它们是按一定规律排列的,依照此规律,第18个图形共有___________枚五角星.
【答案】
【分析】根据观察可以发现,每增加1个图形,就增加3个五角星,所以可以得到五角星数量与图形序号的关系:五角星数量图形序号,代入图形序号为18,即可求出第18个图形的五角星数量.
【详解】解:根据观察,可得五角星数量与图形序号的关系:五角星数量图形序号,
所以假设图形序号为,则五角星数量,
当时,五角星数量(枚).
(
题型0
7
)探索图形个数的排列规律
19.(25-26八年级下·重庆·期末)按如图所示的规律拼接餐桌和椅子(每个小半圆代表把椅子),张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,…,若将张餐桌按上述方式拼接摆放,一共需配( )把椅子
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察图形变化,得出张餐桌时,椅子数为把(为正整数),代入即可得出结论.
【详解】解:观察图形,发现每多添一张餐桌多2把椅子,
故张餐桌时,椅子数为(把)(为正整数).
令,可得(把).
20.(26-27六年级上·上海·开学考试)相同的小棒按如图所示方式摆图形.摆第个图形需要( )根小棒,摆个需要( )根小棒.
【答案】
【分析】先依次列出个相连六边形对应的小棒数量,对比发现每多一个六边形增加根小棒,推导出个六边形所需小棒的通用代数式,最后把代入式子算出结果.
【详解】解:观察图形小棒数量的规律:
个六边形(第个图形):需要根小棒,可写成;
个相连六边形(第个图形):拼接时重合条边,仅增加根小棒,共根,可写成;
个相连六边形(第个图形):再增加根小棒,共根,可写成;
由此可得规律:每多个六边形,增加根小棒,摆个图形需要小棒根;
当时,代入得(根);
故第个图形需要根,摆个图形需要小棒根.
21.(25-26七年级下·重庆江北·开学考试)将一个面积为1的三角形分成4个面积相等的小三角形如图①,再将图①中心的小三角形按同样的方式分成4个面积相等的小三角形如图②,再将图②中心的小三角形按同样的方式分成4个面积相等的小三角形如图③,以此类推.
(1)图①中阴影部分的面积为 ,图②中阴影部分的面积为 ,图③中阴影部分的面积为 ;
(2)计算:.
【答案】(1);,
(2)
【分析】(1)根据图形推理即可解得答案;
(2)根据图形得出图n中空白部分的面积为.再将代入得出答案即可.
【详解】(1)解:由题知:
图①中阴影部分的面积为:;
图②中阴影部分的面积为:;
图③中阴影部分的面积为:;
…,
所以图n中阴影部分的面积为.
(2)解:由题知,
图①中空白部分的面积为:;
图②中空白部分的面积为:;
图③中空白部分的面积为:;
…,
所以图n中空白部分的面积为:.
当时,
.
一、单选题
1.(25-26八年级下·重庆九龙坡·期末)某学校举行青少年板球锦标赛,买回若干个相同的纸杯方便运动员饮水.如图,将纸杯整齐地叠放在一起,个纸杯的高度为,个纸杯的高度为,个纸杯的高度为,依此类推,个这样的纸杯叠放在一起的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过观察已知条件中纸杯数量与总高度的变化关系,求出每增加一个纸杯增加的高度,进而推算出8个纸杯的总高度.
【详解】由题意可知:3个纸杯比2个纸杯高,4个纸杯比3个纸杯高,
∴每增加一个纸杯,高度增加,
∴8个纸杯的高度为:.
2.(25-26七年级下·湖南邵阳·期末)探索规律:观察下面的算式,第99个算式的结果是( )
①
②
③
④
A.9998 B.9999 C.10000 D.10001
【答案】C
【分析】先观察已知算式,归纳出第个算式的结果规律为,再代入计算即可得到答案.
【详解】解:观察给出的算式可得:
∵ 第1个算式的结果为,
第2个算式的结果为,
第3个算式的结果为,
...
∴ 归纳规律:第个算式的结果为.
当时,,
因此第99个算式的结果是10000.
3.(25-26七年级下·重庆·期末)按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有2个十字星,第②个图案中有5个十字星,第③个图案中有10个十字星,第④个图案中有17个十字星,…,按照这一规律,第⑨个图案中十字星的个数是( )
A.65 B.82 C.95 D.101
【答案】B
【分析】观察前四个图案中十字星的数量,分别为2、5、10、17,发现每个数都比序号的平方多1,从而得出第个图案中十字星个数的表达式,代入求解即可.
【详解】解: ∵ 第① 个图案中有个十字星,
第②个图案中有个十字星,
第③个图案中有个十字星,
第④个图案中有个十字星,
…… ,
∴ 第个图案中十字星的个数为.
当时,十字星的个数为.
4.(25-26八年级下·辽宁大连·期末)如图,数学活动课上,老师带领学生们叠放纸杯,研究纸杯的高度与纸杯个数的关系,经过测量,绘制表格如下:
纸杯个数
个
个
个
个
个
…
纸杯高度
…
当叠放个纸杯时,纸杯的高度为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据题目中的图表,可知每增加一个杯子,高度增加,从而可以得到10个杯子叠在一起的高度.
【详解】解:由图表可得,每增加一个杯子,高度增加(),
经验证符合题意,则10个杯子叠加时高度().
5.(25-26七年级下·河北张家口·期末)如图,下列“品”字形中的三个数之间均具有相同的规律,根据此规律,最后一个“品”字形中y与n之间的关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】先根据前面三个图形中的数据再找出一般性的规律进而求解.
【详解】解:第一个图中最上方的数据,
第二个图中最上方的数据,
第三个图中最上方的数据,
…
第个图中最上方的数据,
故选:A.
二、填空题
6.(25-26八年级下·河南周口·期末)如图所示,用黑白两色棋子摆图形,依此规律,第7个图形中黑色棋子的个数为____________.
【答案】22
【分析】观察可知,序号每增加1,黑色棋子的个数就增加3,据此规律求解即可.
【详解】解:第1个图形中黑色棋子的个数为,
第2个图形中黑色棋子的个数为,
第3个图形中黑色棋子的个数为,
……,
以此类推,可知,第7个图形中黑色棋子的个数为.
7.(2026·山西晋中·二模)园艺工人计划用两种不同的花卉布置广场,设计方案时,用全等的圆点和全等的三角形分别代表万寿菊和一品红的盆数,按如图所示的规律摆放,则第20个图形中花卉的总盆数为________.
【答案】440
【分析】将每个图形的花卉分为圆点和三角形两部分;圆点数量规律为第个图形有个;三角形数量规律为第个图形有个;将两部分数量相加,,得到第个图形的总盆数,再将代入即可.
【详解】解:第一部分是用圆点表示的图形,数量规律是1,2,3,4,…;
圆点数量规律为第个图形有个;
第二部分是用三角形表示的部分,数量规律是,,,,…,
三角形数量规律为第个图形有个;
∴图中的花卉盆数是,
当时,.
8.(26-27七年级·全国·小升初衔接)乐谱中有各种音符,“”是一个八分音符.把音符按照一定规律排列如图所示,号图由个八分音符组成,号图由个八分音符组成,号图由个八分音符组成,,那么第号图由______个八分音符组成,第号图由______个八分音符组成.
【答案】 /
【分析】根据题意号图八分音符有(个),号图八分音符有(个),号图八分音符有(个),,则第号图八分音符有(个),然后当时代入即可求解.
【详解】解:号图八分音符有(个),
号图八分音符有(个),
号图八分音符有(个),
,
所以第号图八分音符有(个),
当时,第号图八分音符有(个),
故第号图由个八分音符组成,第号图由个八分音符组成.
9.(26-27七年级·全国·小升初衔接)如图想一想,可以把 这个算式转化成__________的算式计算,计算结果是__________.
【答案】
【分析】通过观察前几组算式,发现从1开始的连续个奇数相加,其和等于的平方,即,据此先计算出 中有多少个奇数,再根据奇数个数的平方来求和.
【详解】解:观察第一幅图:只有1个奇数,和为1,可以写成;
观察第二幅图:有2个连续奇数相加( ), 和为4,可以写成;
观察第三幅图:有3个连续奇数相加( ), 和为9,可以写成;
观察第四幅图:有4个连续奇数相加( ),和为 ,可以写成;
总结规律:从1开始的连续个奇数相加,其和等于的平方,即.
∵ ,共有 个数,奇数和偶数的个数各一半,即 (个),
∴ 中共有 个奇数,
∴ 可以转化成,
∵ ;
∴ .
10.(25-26七年级下·广西桂林·期末)如图,第1个图案是由1个黑色和6个白色的六边形组成的,第2个,第3个,…,第个图案都可以看成是由第1个图案经过平移得到的.在第个图案中,白色六边形比黑色六边形多__________个.
【答案】
【详解】解:第个图案中,黑色六边形的数量为个;
白色六边形:第1个有个,
第2个有个,
第3个有个,
可得第个图案中白色六边形数量为个;
∴白色六边形比黑色六边形多:个.
三、解答题
11.(25-26七年级上·河北承德·期末)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.
12.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)如图,在2026年春节期间,某广场上计划摆放多盆红梅花(黑色圆点)和黄梅花(白色圆点),组成“中国结”系列图案
请同学们认真思考,根据上述图案的摆放规律填空:
(1)第5个图案中黄梅花的盆数为___________;第个图案中黄梅花的盆数为___________;
(2)第1个图案中红梅花的盆数可表示为,第2个图案中红梅花的盆数可表示为,第3个图案中红梅花的盆数可表示为,第4个图案中红梅花的盆数可表示为,第个图案中红梅花的盆数可表示为___________;
【答案】(1)14,
(2)
【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红梅花和黄梅花盆数变化的规律是解题的关键.
(1)根据所给图形,依次求出图形中黄梅花的盆数,发现规律即可解决问题;
(2)根据题中所给规律即可解决问题.
【详解】(1)解:由题知,
第个图案中黄梅花的盆数为:;
第个图案中黄梅花的盆数为:;
第个图案中黄梅花的盆数为:;
,
所以第个图案中黄梅花的盆数为盆.
当时,
(盆),
即第个图案中黄梅花的盆数为盆.
故答案为:14,;
(2)解:由题知,
因为第个图案中红梅花的盆数可表示为,
第个图案中红梅花的盆数可表示为,
第个图案中红梅花的盆数可表示为,
第个图案中红梅花的盆数可表示为,
,
所以第个图案中红梅花的盆数可表示为盆.
故答案为:.
13.(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)观察下列等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
按上述规律,回答下列问题:
(1)请写出第4个等式:_______;
(2)写出第个等式(为正整数),并验证其正确性.
【答案】(1)
(2)第个等式可表示为(为正整数),验证见解析
【分析】本题主要考查数字的变化规律,总结归纳出等式中数字的变化规律是解题的关键.
(1)归纳出数字的变化规律,继续写出第4个等式即可;
(2)归纳出变化规律,写出第n个等式,并验证即可.
【详解】(1)解:由上述规律可得,第4个等式为
故答案为:.
(2)解:第个等式可表示为(为正整数),
验证如下:左边右边,
∴等式成立.
14.(25-26七年级下·江西吉安·期末)观察下列各式,解答问题:
;
;
;
……
(1)【发现规律】填空:( )( )( )( );
(2)【总结规律】猜想填空:( )( )( );
(3)【应用规律】求的值.
【答案】(1)30;4;5;9;
(2)n;;;
(3)
【分析】(1)根据规律直接求解即可;
(2)根据规律直接求解即可;
(3)根据题意变形得,求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得:;
(2)解:根据题意得:
;
;
;
…
由此发现,;
(3)
.
15.(25-26七年级下·安徽安庆·期末)探索规律.
乐乐在计算:,这样的算式时,他想到用“数形结合”的方法来探索:以算式中的两个数分别构造两个正方形,用大正方形的面积减小正方形的面积,求剩余图形的面积.他发现“剩余图形可以转化成长方形,求它的面积可用下面的算式表示”:
①
②
③
(1)图④的阴影部分表示,这个阴影部分可以转化成长是_______,宽是_______的长方形;
(2)根据以上规律计算:.
【答案】(1)9,1
(2)5050
【分析】(1)根据题目可得两个数的平方的差,等于两数之和与两数之差的乘积,由此可解;
(2)将原式重新组合为,再利用(1)的规律计算即可求解.
【详解】(1)解:,
这个涂色部分可以转化成长是9,宽是1的长方形;
(2)解:
.
一、单选题
1.(26-27七年级·全国·小升初衔接)有这样一组数:、、、、…、第个数是()
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】第一个数是,是,第二个数是,即…,则观察选项,可得第个数是多少。
【详解】第一个数:
第二个数:
第三个数:
第四个数:
……
第n个数:.
2.(25-26七年级下·重庆万州·期中)如图,用相同的圆点按照一定的规律拼出图形.第一幅图3个圆点,第二幅图7个圆点,第三幅图11个圆点,第四幅图15个圆点……按照此规律,第8幅图中圆点的个数是( )
A.39 B.36 C.33 D.31
【答案】D
【分析】根据图形总结规律:第幅图中圆点的个数为,进一步即可得解.
【详解】解:由题意可知,第一幅图个圆点,,
第二幅图个圆点,,
第三幅图11个圆点,,
第四幅图15个圆点,,
…
观察发现,第幅图中圆点的个数为,
则第8幅图中圆点的个数是(个).
3.(2026·河南平顶山·三模)按一定规律排列的多项式:,,,,则第10个多项式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】分别归纳多项式中a的次数,常数项的绝对值和符号规律,得到第n个多项式的一般形式,再代入即可求解.
【详解】解:观察已知多项式:第1个:,第2个:,第3个:,第4个:,
第n个多项式为:,
则第10个多项式是:.
4.(2026·黑龙江哈尔滨·模拟预测)按如图所示的规律拼图案,其中第1个图案中有4个☆,第2个图案中有5个☆,第3个图案中有8个☆,第4个图案中有13个☆……按此规律,则第12个图案中,☆的个数是()
A.148个 B.125个 C.126个 D.128个
【答案】B
【分析】观察图形可知,每个图案由中间的正方形点阵和四周固定的4个☆组成,找出中间☆个数与图案序号的关系即可得出规律,进而求解.
【详解】解:观察图形可知:
第1个图案中☆的个数为;
第2个图案中☆的个数为;
第3个图案中☆的个数为;
第4个图案中☆的个数为;
∴第n个图案中☆的个数为,
当时,☆的个数为.
5.(25-26七年级下·山东青岛·期末)任取一个三位数作为起始数,把百位数字乘2,若积不大于9,则将积作为下一个数的百位数字,若积大于9,则将积的两个数位上的数字之和作为下一个数的百位数字;将这个三位数的十位数字和个位数字均进行相同的操作,即完成第一次操作,得到下一个三位数.然后重复这个过程.以“641”作为起始数,百位:,;十位:;个位:,第一次操作后得到的数是382,…第2026次操作后得到的数是( )
A.674 B.641 C.617 D.358
【答案】C
【分析】按照题目操作规则计算多次结果,找出循环周期,再通过计算余数得到第2026次操作的结果.
【详解】解:第次操作后为;
第次操作:∵百位,得百位为;十位,,得十位为;个位,得个位为,∴第次操作后得到;
第次操作:∵百位,;十位,;个位,∴第次操作后得到;
第次操作:∵百位;十位,;个位,,∴第次操作后得到;
第次操作:∵百位,;十位;个位,,∴第次操作后得到;
第次操作:∵百位;十位;个位,,∴第次操作后得到;
操作结果每次为一个循环.
∵,余数为,
∴第次操作的结果与第次操作结果相同,为.
二、填空题
6.(25-26八年级下·河北秦皇岛·期末)如图,一个小梯形的下底长为,上底和两腰长都为,用小梯形按图所示拼接,观察图形、表格,若小梯形的个数为,则拼接所成图形的周长是________.
梯形个数
…
图形周长
…
【答案】6080
【分析】每增加一个梯形,其周长就增加,据此求解即可得出n个梯形得到的图形的周长,从而可求解.
【详解】解:1个梯形时,其周长,
2个梯形时,其周长,
3个梯形时,其周长,
...,
个梯形时,其周长为,
当时,其周长为:.
7.(25-26七年级下·福建厦门·期末)如图所示的汉诺塔是一种经典的益智玩具,在平板上固定有三根标号为,,的柱子,其中柱有大小不等的个圆盘(为正整数)自上而下从小到大摆放.其游戏规则是:
①每次只能移动一个圆盘到另一根柱子上;
②同一根柱子上的小圆盘始终在大圆盘的上方;
③最终将A柱上的圆盘完整地移到C柱上.
(1)当时,最少的移动次数为__________;
(2)对任意的,最少的移动次数为__________.(用含的式子表示)
【答案】 7
【分析】(1)先将最小的圆盘放在C上,再将中圆盘放在B上,接着把小圆盘放在B上,接着把大圆盘放在C上,接着把小圆盘放在A上,接着把中圆盘放在C上,最后把小圆盘放在C上,据此可得答案;
(2)根据题目已知条件分别得出当A柱上有1个圆盘时最少需要移动的次数,当A柱上有2个圆盘时最少移动的次数,从而推出当A柱上有n个圆盘时需要移动的次数.
【详解】解:(1)先将最小的圆盘放在C上,再将中圆盘放在B上,接着把小圆盘放在B上,接着把大圆盘放在C上,接着把小圆盘放在A上,接着把中圆盘放在C上,最后把小圆盘放在C上,故当时,最少的移动次数为7次;
(2)当时,先将小圆盘放在B柱上,大圆盘放在C柱上,再将B柱上的小圆盘放在C柱上,故当时,最少的移动次数为3次;
当时,最少的移动次数为;
当时,最少的移动次数为次;
当时,最少的移动次数为次;
……,
以此类推,可知对任意的,最少的移动次数为.
8.(25-26七年级下·福建漳州·期末)大自然中的音乐与数学有着奇妙的联系,蟋蟀鸣叫就是其中的一种.据悉蟋蟀鸣叫的次数与气温关系密切,项目式学习小组统计了本地不同气温下某种蟋蟀每分钟鸣叫的次数,汇总如下表:
气温()
…
13
15
17
19
…
蟋蟀鸣叫次数(次/分钟)
…
70
84
98
112
…
若这种蟋蟀每分钟鸣叫次数为56次,则该地当时的气温约为__________.
【答案】11
【分析】根据表中的数据可知,温度每升高,蟋蟀每分钟鸣叫的次数增加次,据此列式计算即可.
【详解】解:由表格数据可知,温度每升高,蟋蟀每分钟鸣叫的次数增加14次,
由此,在温度为时,蟋蟀每分钟鸣叫70次的基础上可得,
,
即这种蟋蟀每分钟鸣叫次数为56次,则该地当时的气温约为.
9.(25-26七年级下·广东河源·期末)如图所示的运算程序中,若开始输入的值为,则第次输出的结果是________.
【答案】
【分析】根据运算程序依次计算前几次的输出结果,观察数据特征,找出循环规律,利用周期性求解即可.
【详解】解:输入,是偶数,
第次输出.
输入,是奇数,
第次输出.
输入,是偶数,
第次输出.
输入,是偶数,
第次输出.
输入,是奇数,
第次输出.
输入,是偶数,
第次输出.
输入,是奇数,
第次输出.
输入,是偶数,
第次输出.
依次类推,从第次输出开始,结果分别以、、、、、循环.
,
第次输出的结果是.
10.(2026·陕西榆林·三模)将杨辉三角中的每一个数都换成分数,得到一个如图所示的分数三角形,称莱布尼茨三角形,它第行两端的数均为,且每个数都是它下一行左右相邻两数的和,则第行从左到右第个数为_____.
【答案】
【分析】由题中所给图里的数,找出每一行第个数满足的规律即可得到答案.
【详解】解:图中每一行第个数是,则
第二行第个数:,
第三行第个数:,
第四行第个数:,
第五行第个数:,
上述式子满足的规律是第行第个数可表示为,
则第行从左到右第个数为.
三、解答题
11.(25-26七年级上·河北沧州·阶段检测)如图,由一些点组成形如三角形的图形,每条“边”(包括两个顶点)有n(n为正整数)个点.
(1)当时,图形的点数为_________个;
(2)当时,图形的点数为_________个;
(3)当时,图形的点数为_________个;
(4)每个图形的点数用含n的式子表示为_________个.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查的是图形类规律探究,列代数式,观察图形,找出相应的规律是解题的关键.
(1)由观察图形直接便可得出,,时点的数量,进一步可得时点的数量.
(2)结合(1)可得时点的数量.
(3)结合(1)可得时点的数量.
(4)结合(1)归纳可得每个图形的点数.
【详解】(1)解:依题意得:,点数为,
,点数为,
,点数为,
,点数为(个).
故答案为:12.
(2)解:结合(1)可得:
当时,图形的点数为(个).
故答案为:30.
(3)解:结合(1)可得:
当时,图形的点数为(个).
故答案为:.
(4)解:由(1),(2),(3)归纳可得:
每个图形的点数用含n的式子表示为:个.
故答案为:个.
12.(25-26七年级上·宁夏固原·阶段检测)观察下列等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:….
请回答下列问题:
(1)按上述等式的规律,列出第5个等式:____________;
(2)计算:.
【答案】(1);
(2)
【分析】本题主要考查了数字的变化规律,有理数的混合运算,列代数式,正确找出数字规律是解答本题的关键.
(1)根据题意可以找到规律分数的分子均为1,分母为两个连续整数的乘积,其中第一个数为等式的序号,等号的右边为两个分子为1的分数之差,分母为等号左边分母中的两个数;
(2)依据(1)中的规律,将原式中的每个分母写成两个连续整数的乘积的形式后各拆成两
项,化简即可.
【详解】(1)解:第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:,
第5个等式:,
故答案为:,;
(2)解:
.
13.(25-26六年级上·山东淄博·期末)如图,下列图案均由长度相等的小棒按一定的规律拼搭而成:第一个图案需要7根小棒,第2个图案需要13根小棒,第3个图案需要18根小棒,…,依此规律摆放.
(1)第5个图案需要________根小棒;
(2)第n(n大于等于2,且n为整数)个图案中小棒的数量为________;(用含n的代数式表示)
(3)按上面的规律,第137个图案中有多少根小棒?
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查图形规律,找出规律是关键.
(1)根据题意得到第5个图案需要的小棒数为,,由此即可求解;
(2)根据(1)的图形规律得到当从第2个图案,即开始,第n个图案中小棒的数量为,由此即可求解;
(3)把代入(2)中的代数式计算即可.
【详解】(1)解:第1个图案需要7根小棒,
第2个图案需要13根小棒,即
第3个图案需要18根小棒,即,
第4个图案需要的小棒数为,,
∴第5个图案需要的小棒数为,,
故答案为:;
(2)解:根据题意,当从第3个图案,即开始,第n个图案中小棒的数量为,
故答案为:;
(3)解:,
∴第137个图案中有根小棒.
14.(25-26七年级下·广东河源·期末)南宋时期有一位杰出的数学家杨辉,图1是他在《详解九章算术》中记载的“杨辉三角”,它的发现比欧洲早五百年左右.此图揭示了(n为非负整数)的展开式的项数及各项系数的有关规律:
【初步感知】
(1)按以上规则的展开式共有________项,第二项(字母部分为)系数为________.
【尝试应用】
(2)利用上面的规律计算:
①________;
②当代数式的值为1时,求的值.
【拓展迁移】
(3)“杨辉三角”的应用很广泛,例如“堆垛术”,图2中的立体图形是由若干形状、大小相同的圆球摆放而成,从上至下每层小球的个数依次为:1,3,6,10…,记第层的圆球数为,求的值.
【答案】(1);
(2)①;②或
(3)
【分析】(1)观察杨辉三角规律:展开式项数为;展开式第二项系数等于.
(2)①对照,令,原式恰好等于.
②先逆用杨辉三角配成完全四次方,再解方程.
(3)根据每层小球数得通项公式:,代入计算.
【详解】(1)解:由规律:
2项,第二项系数;
3项,第二项系数;
4项,第二项系数;
5项,第二项系数;
可得展开式共有项,第二项系数为.
(2)解:①
.
②
,
由题意:
实数范围内,四次方等于1的数为:
,,
,,
综上,的值为3或1.
(3)解:由每层小球数:,
,
,
,
,
得通项公式:,
将代入:
.
15.(26-27七年级·全国·小升初衔接)数学活动-探究日历中的数字规律:如图1是2025年1月份的日历,小乐在其中画出一个的方框(粗线框),框住九个数,计算其中位置如图2所示的四个数“”的值.探索其运算结果的规律.
(1)初步分析:计算图1中的结果为 ;将的方框移动到图1中的其他位置,通过计算可以发现的值均为 ;
(2)数学思考:小乐认为(1)中猜想正确,其说理的过程如下,请你将其补充完整.
解:设,则,, ,
可得 , ,
则 ;
(3)拓广探究:同学们利用小乐的方法,借助图1中的日历,继续进行如下探究.请从下列A、B两题中任选一题作答.
A.在日历中用“Z型框”框住位置如图3所示的四个数,探究“”的值的规律,写出你的结论,并说明理由;
B.在日历中用“Y型框”框住位置如图4所示的四个数,探究“”的值的规律,写出你的结论,并说明理由.
【答案】(1)0;0
(2);;;0
(3)选择A;的值均为0,理由如下:
设,则,,,
∴,
∴的值均为0.
选择B;的值均为,理由如下:
设,则,,,
∴,
∴的值均为.
【分析】(1)把去括号,计算即可得答案;将的方框移动到图1中的其他位置,根据题目情境即可列式,去括号计算即可得答案为0,探究发现,无论移动到哪,总有:,,,进一步计算即可得答案.
(2)设,根据题目情境,用含的代数式表示出,,,代入计算即可得答案.
(3)选择A,设,根据“Z型框”框住位置,用含的代数式表示出,,,代入计算即可得答案;选择B,设,根据日历中用“Y型框”框住位置,用含的代数式表示出,,,代入计算即可得答案.
【详解】(1)解:,
将的方框移动到图1中的其他位置,如,则,
无论移动到哪,总有:,,,
∴.
(2)解:设,根据题意得:,,,
∴,,
∴.
(3)略
16.(25-26八年级下·安徽宣城·期末)综合实践:
【问题背景】在生活中经常看到一些拼合图案如图1,它们或是用单独的正方形或是用多种正多边形混合拼接成的,拼成的图案要求严丝合缝,不留空隙.从数学角度看,这些工作就是用一些不重叠摆放的多边形把平面的一部分覆盖,通常把这类问题叫做用多边形覆盖平面(或平面镶嵌)的问题.
【问题情境】如图2是某广场用正十二边形、正方形和正三角形地板砖铺设的图案,图案中央是一块正十二边形地板砖,周围是正方形和正三角形的地板砖.从里向外第1层包括6块正方形和18块正三角形地板砖,第2层包括6块正方形和30块正三角形地板砖,第3层包括6块正方形和42块正三角形地板砖,…,依此类推.
(1)【问题探究】①第4层中分别含有______块正方形和______块正三角形地板砖;
②第层中含有_______块正三角形地板砖(用含的代数式表示).
(2)观察下列算式,并完成填空:
;
;
;
;
_______.
(3)【问题拓展】现打算在此广场中央,采用如图2样式的图案铺设地面,现有1块正十二边形、120块正方形和870块正三角形地板砖,问:铺设这样的图案,从里向外最多能铺多少层?请说明理由.
【答案】(1)①6,54;②
(2)
(3)铺设这样的图案,最多能铺11层.理由如下:
(层),
块正方形地板砖可以铺设这样的图案20层;
由(1)(2)知,铺设层需要正三角形地板砖的数量为
,
令,
,
因为,,且为正整数,
所以最大取12,即最大取11,
所以最多可以铺设这样的图案11层.
【分析】(1)列出前面几层正方形和三角形个数,找出规律,利用规律求解;
(2)观察前面几个式子,找出规律,利用规律求解;
(3)先计算出正方形地板可以铺多少层,由(1)(2)知,铺设层需要正三角形地板砖的数量为:,令,即可求解.
【详解】(1)解:①第1层包括6块正方形和18块正三角形地板砖,
第2层包括6块正方形和30块正三角形地板砖,,
第3层包括6块正方形和42块正三角形地板砖,,
……
以此类推,第4层包括正方形地板砖6块,正三角形地板砖:(块);
②由①可知,第层含有正三角形地板砖的数量为;
(2)解:由题意知,;
(3)略
1.(2026·四川广安·中考真题)链状烷烃是一类由碳,氢元素组成的有机化合物,这类物质前四种化合物的分子结构模型如图,其中灰球代表碳原子,白球代表氢原子.第1种如图①有1个碳原子和4个氢原子,化学式为;第2种如图②有2个碳原子和6个氢原子,化学式为;第3种如图③有3个碳原子和8个氢原子,化学式为…按照这一规律,第2026种化合物的化学式为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据题意易得第n种有n个碳原子和个氢原子,化学式为,然后问题可求解.
【详解】解:∵第1种如图①有1个碳原子和个氢原子,化学式为;
第2种如图②有2个碳原子和个氢原子,化学式为;
第3种如图③有3个碳原子和个氢原子,化学式为;
……;
∴第n种有n个碳原子和个氢原子,化学式为,
∴第2026种化合物的化学式为.
2.(2025·江苏徐州·中考真题)如图所示,用黑白两色棋子摆图形,依此规律,第n个图形中黑色棋子的个数为_______.(用含n的代数式表示)
【答案】/
【分析】本题考查图形的变化规律,从简单情形入手,找到一般规律即可.观察图形,发现后面一个图案比前一个图案多3个黑色棋子即可解决.
【详解】解:观察发现:
第一个图形有个黑色棋子,
第二个图形有个黑色棋子,
第三个图形有个黑色棋子,
…,
第n个图形有个黑色棋子,
故答案为:.
3.(2025·山东淄博·中考真题)画1条直线,最多把1张圆形纸片分割成2块区域;
画2条直线,最多把1张圆形纸片分割成4块区域;
画3条直线,最多把1张圆形纸片分割成7块区域;
……
如果要将一张圆形纸片分割成的区域不少于5000块,则至少要画的直线条数是_______.
【答案】
【分析】本题考查规律问题,先得到n条直线,最多把1张圆形纸片分割成块区域,根据题意可得,然后得到n的最小整数解即可.
【详解】解:画1条直线,最多把1张圆形纸片分割成块区域;
画2条直线,最多把1张圆形纸片分割成块区域;
画3条直线,最多把1张圆形纸片分割成块区域;
……
画n条直线,最多把1张圆形纸片分割成块区域;
∵将一张圆形纸片分割成的区域不少于5000块,
∴,即,
又∵,,
∴至少要画的直线条数是条,
故答案为:.
4.(2025·宁夏·中考真题)定义:若一个三位数的十位数字减去个位数字的差恰好等于百位数字,则这个三位数叫做“极差数”.例如,三位数,因为,所以它是“极差数”.
【理解定义】
三位数是否为“极差数”?___________.
【建模推理】
(1)设一个“极差数”的百位、十位、个位数字分别为,则与的关系式为___________;
(2)任意一个“极差数”都能被11整除吗?为什么?
【答案】理解定义:不是;建模推理:
(1);
(2)任意一个“极差数”都能被11整除.
证明:设任意一个“极差数”的百位数字是a,十位数字是b,个位数字是c,
∵,
∴,
∴能被11整除,
∴任意一个“极差数”都能被11整除.
【分析】本题考查数字类问题.旨在考查学生的信息处理能力.
理解定义:根据定义进行验证即可;
建模推理:
(1)根据“极差数”的定义即可求出答案;
(2)设任意一个“极差数”的百位数字是a,十位数字是b,个位数字是c,根据定义和(1)的结论即可求证.
【详解】理解定义:∵十位数字减去个位数字的差为,百位数字为,
∴十位数字减去个位数字的差不等于百位数字,
∴三位数不是“极差数”
故答案为:不是
建模推理:
(1)设一个“极差数”的百位、十位、个位数字分别为,
根据题意可得,,
故答案为:;
(2)略
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