内容正文:
3.3 数量之间的关系
第三章 代数式
冀教版七年级数学上册
1.会用代数式表示数、式子与图形的变化规律,从不同角度分析和解决问题,同一量可以用不同的代数式来表示.
2.发现特例中的变与不变,寻找一般规律,体会由特殊到一般、转化、数形结合等数学思想方法.
3.进一步培养学生的独立思考、合作交流及观察分析等能力.
学习目标
情境
仔细观察,按所发现的规律填空:
(1) 1,2,3,4, , ,..., (第n个数);
(2) 2,4,6,8, , ,..., (第n个数);
(3)2,4,8,16, , ,..., (第n个数);
(4)1,4,9,16, , ,..., (第n个数);
(5)1,3,6,10, , ,..., (第n个数).
5
6
n
10
12
2n
32
64
2n
25
36
n2
15
21
情境导入
操作
如图,这是一个由1~120的连续整数排成的“数阵”.如果用方框围住9个数,那么这9个数的和随方框位置的变化而变化.
1.如果设方框左上角的数为a.
(1)请用含a的代数式表示这9个数的和;
(2)当a为1,8,15时,分别求这9个数的和.
2.如果设方框正中间的数为m,用含m的代数式表示这9个数的和.
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
...
115 116 117 118 119 120
一起探究
解:设方框左上角的数为a,则其他8个数分别为a+1,a+2,a+6,a+7,a+8,a+12,a+13,a+14,
这9个数的和为a+a+1+a+2+a+6+a+7+a+8+a+
12+a+13+a+14=9a+63.
1.如果设方框左上角的数为a.
(1)请用含a的代数式表示这9个数的和;
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
...
115 116 117 118 119 120
一起探究
解:当a=1时,这9个数的和为9a+63=9×1+63=72;
当a=8时,这9个数的和为9a+63=9×8+63=135;
当a=15时,这9个数的和为9a+63=9×15+63=198.
1.如果设方框左上角的数为a.
(2)当a为1,8,15时,分别求这9个数的和.
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
...
115 116 117 118 119 120
一起探究
解:
设方框正中间的数为m,则其他8个数分别为
m-7,m-6,m-5,m-1,m+1,m+5,m+6,m+7,
所以这9个数的和为m-7+m-6+m-5+m-
1+m+m+1+m+5+m+6+m+7=9m.
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12
13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
...
115 116 117 118 119 120
2.如果设方框正中间的数为m,用含m的代数式表示这9个数的和.
一起探究
1.图(1)方阵的总点数为多少? 2.图(2)方阵的总点数为多少?
n2
n2-(n-2)2
(1) (2)
图(1)是由点组成的n行n列的方阵,图(2)是由每条边上n个 点围成的空心方阵.
操作
一起探究
4(n-1)
4n-4
4(n-2)+4
2n+2(n-2)
图(2)方阵的总点数还可以怎么求呢?
总结
同一量可以用不同代数式来表示.
一起探究
操作
如图,已知大正方形的边长为1,连接对边中点,将大正方形分为4个边长
相等的小正方形,并将其中的3个小正方形涂上阴影,得到如图(1)所示的
图形,连接图(1)中空白正方形的对边中点,又得到4个边长相等的小正方
形,再将其中的3个小正方形涂上阴影,得到如图(2)所示的图形……按照
这样的方式继续分割下去,设阴影部分的面积为S.
(1)在图(1)中,空白正方形的边长为______,S=______.
(2)在图(2)中,空白正方形的边长为______,S=______.
(1) (2) (3)
一起探究
操作
如图,已知大正方形的边长为1,连接对边中点,将大正方形分为4个边长
相等的小正方形,并将其中的3个小正方形涂上阴影,得到如图(1)所示的
图形,连接图(1)中空白正方形的对边中点,又得到4个边长相等的小正方
形,再将其中的3个小正方形涂上阴影,得到如图(2)所示的图形……按照
这样的方式继续分割下去,设阴影部分的面积为S.
(3)在第n个图形中,S=_ _ .(用含n的代数式表示)
(1) (2) (3)
一起探究
练 习
1.观察下面各式的规律:
第1个:1×3=22-1,
第2个:2×4=32-1,
第3个:3×5=42-1,
……
写出第n个式子.
解:第n个式子为n(n+2)=(n+1)2-1.
课堂练习
练 习
2.如图是用火柴摆的图形.
(1)填写下表:
三角形的数量/个 1 2 3 4 5 ...
火柴的数量/根
3
5
7
9
11
(2)要拼出有 n(n>1)个三角形的图形,需要多少根火柴?
解:要拼出有n(n>1)个三角形的图形,需要(2n+1)根火柴.
课堂练习
练 习
(3)要拼出有18个与40个三角形的图形,分别需要多少根火柴?
解:当n=18时,2n+1=2×18+1=37;
当n=40时,2n+1=2×40+1=81.
所以要拼出有18个三角形的图形,需要37根火柴;要拼出有40个三角形的图形,需要81根火柴.
课堂练习
练 习
1.如图,图(1)中有1个三角形,分别连接这个三角形各边中点
就得到图(2),再连接图(2)中的中间三角形各边中点就得到
图(3)……按这样的方法进行下去,设第n个图形中三角形的个
数为Sn,求Sn.
(1) (2) (3)
解:观察题中图形,可知S1=1+4×0=1,S2=1+4×1=5,S3=1+4×2=9,
依此类推,Sn=1+4×(n-1)=4n-3.
…
课堂检测
练 习
2.李老师在生物实验室里分组做水稻种子发芽试验:第1组取3粒,第2组取5粒,第3组取7粒,第4组取9粒,……按此规律,请推测第n组应取多少粒种子.
解:设取出的种子粒数为y.
n=1时,y=3,即y=2×1+1=3;n=2时,y=5,即y=2×2+1=5;
n=3时,y=7,即y=2×3+1=7;n=4时,y=9,即y=2×4+1=9,
所以,第n组应该取(2n+1)粒种子.
课堂检测
1.本节课你收获了什么?
2.你会找数、式子和图形的变化规律了吗?
课堂总结
$