内容正文:
问题解决策略:归纳
第三章 整式及其加减
北师版七年级(上)
1. 能够理解归纳是指从特殊情形出发,进而达到一 般规律的过程。
2. 明白归纳是发现数学结论、解决数学问题的一种重要策略。(重点)
3. 学会用归纳的方法进行实际问题中的规律探究。(难点)
素养目标
“低多边形风格” 是一种数字艺术设计风格。它将整个区域分割为若干三角形,通过把相邻三角形涂上不同颜色,产生立体及光影的效果。
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情境导入
随着三角形数量增加,效果更为斑斓绚丽。将长方形区域分割成三角形的过程中,所有点的连线再相交产生新的交点。
新知探究
探究点:运用归纳策略寻找规律
问题1:当长方形内有 1 个点时,可分得 个三角形;当长方形内有 2 个点时,可分得 个三角形
(不计被分割的三角形)。
问题2:当长方形内有35个点时,可分得多少个三角形?
4
6
新知探究
【理解问题】
(1) 先动手试试,感受分割得到三角形的过程。
(2) 已知条件是什么?目标是什么?
目标:求出分得的三角形的总个数。
已知条件:长方形内有 35 个点,将这些点按照
前面的方法连接,形成多个三角形。
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
当点的数量比较少的时候,容易直接得到结果,点的数量变多,就不能直接画图得到。
思考:(1) 解决问题 2,我们遇到了什么困难?
数据较大,不好直接画图得出结果。
(2) 哪些情况容易研究?从中你能发现什么规律?
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
【操作与讨论】
(1) 先研究长方形内 3 个点、4 个点的情形,与同桌一同讨论并动手画一画.
探究点:运用归纳策略寻找规律
3 个点
4 个点
4 个点
新知探究
(2) 总结出几种简单情形的数据填写下表,寻找规律:
长方形内点的个数 1 2 3 4 …
三角形的个数 …
4
6
8
10
长方形内点的个数增加 1,三角形的个数增加 2。
(3) 根据 (2) 中的数据,你能得出什么规律?
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
长方形内已经有 n 个点,如:
(1) 新增的一个点在某个三角形内部
(2) 新增的一个点在某条线段上
1个三角形分成3个三角形
2个三角形分成4个三角形
三角形的个数是 4 + 2×(点数-1)
长方形内点的个数增加 1,三角形的个数增加 2
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
深度思考:
(1) 如果长方形内有 100 个点呢?一般地,如果长方形内有 n 个点呢?
4 + 2×(35 - 1) = 72
(4) 所以当长方形内有 35 个点时,分得的三角形的个数是 .
72
长方形内点的个数 分割成的小三角形个数
100
n
4+2×(100-1)=202
4+2×(n-1)=2n+2
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
(2) 从简单的情形开始思考有什么好处?通过简单情形归纳一般性结论,可以总结出哪些经验?
在简单情形中寻找规律
在更多情形中验证规律
用数学语言表达规律
在一般情形中总结规律
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
例1 观察下列等式,探究其中的规律并回答问题:
1+8=3²;
1+8+16=5²;
1+8+16+24=7²;
1+8+16+24+32=k²;
··· ···
(1) 第 4 个等式中正整数 k 的值是 ;
(2) 根据已知等式可归纳出第 n 个等式为
( n 是正整数)。
1+8+16+24+32+···+8n=(2n+1)²
9
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
1.32024的个位数字是多少?
31 = 3
32 = 9
33 = 27
34 = 81
35 = 243
36 = 729
37 = 2187
38 = 6561
……
3n (n 为正整数)的个位数字按 3,9,7,1 四个数字循环出现。
2024÷4 = 506,32024 的个位数字是 1。
请用归纳策略解答下列问题。
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
2. 如图,将一根绳子折成三段,然后按如图所示方式剪开。剪 1 刀,绳子变为 4 段;剪 2 刀,绳子变为 7 段。
(1) 剪12刀,绳子变成多少段?
(2) 有可能正好剪得101段吗?
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
1刀 4 段
2刀 7 段
3刀 10 段
4刀 13 段
… …
… …
n 刀 (3n+1) 段
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
2. 如图,将一根绳子折成三段,然后按如图所示方式剪开。剪 1 刀,绳子变为 4 段;剪 2 刀,绳子变为 7 段。
(1) 剪 12 刀,绳子变成多少段?
(2) 有可能正好剪得 101 段吗?
解:(1) 剪 12 刀,绳子变成 3×12 + 1 = 37 (段);
(2) 不可能。
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
(1) 第 10 行的 10 个数的和是多少?
(2) 你还能找到其他规律吗?试一试!
解:(1) 103 = 1000;
3.由 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,… 组成的三角形数阵如下图所示。
(2) 第 n 行的第 1 个数:n2 - n + 1;
第 n 行的第 n 个数:n2 + n - 1。
1
3 5
7 9 11
13 15 17 19
21 23 25 27 29
… …
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
4.某类简单化合物中前 6 种化合物的分子结构模型如下图所示,其中灰球代表碳原子,白球代表氢原子。按照这一规律,第 60 种化合物的分子结构模型中有多少个氢原子?
4 + 2×(60 - 1) = 122(个)
探究点:运用归纳策略寻找规律
新知探究
问题解决策略
在简单情形中寻找相应规律
对更多情形进行验证
考虑一般情况并用数学语言表达规律
课堂小结
1. 观察归纳后,写出下面数列中的后继项:
1,2,4,8,16,32, , 。
2. 观察下列各等式:4×1²-1²=3①,
4×2²-3²=7②,4×3²-5²=11③,··· 通过观察、归纳,用含正整数 n 的等式表示这种规律
为 。
4n²-(2n-1)²=4n-1
64
128
当堂反馈
4.观察下列单项式:xy,-4x²y,7x3y,-10x²y,13x5y,
-16x6y,···.
(1) 请你写出第 8 个,第 9 个单项式.
(2) 第 n 个单项式的系数是多少?
(3) 第 n 个单项式的次数是多少?
(4) 根据上面的归纳,请写出第 n 个单项式.
解:(1) 第 8 个单项式为 -22x8y,第 9 个单项式为 25x9y.
(2) (-1)n+1(3n-2).
(3) n+1.
(4) (-1)n+1 (3n-2)xny .
当堂反馈
5.用同样大小的两种不同颜色的正方形纸片,按如图方式拼成长方形.
第 (1) 个图形中有 2 张正方形纸片;
第 (2) 个图形中有 2×(1+2)=6=2×3 张正方形纸片;
第 (3) 个图形中有 2×(1+2+3)=12=3×4 张正方形纸片;
当堂反馈
(2) 根据上面的发现我们可以猜想:
1+2+3+···+n= (用含 n 的代数式表示)
请你观察上述图形与算式,完成下列问题:
(1) 第 (6) 个图形中有 张正方形纸片;
42
第 (4) 个图形中有 2×(1+2+3+4)=20=4×5 张正方形纸片.
当堂反馈
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声 明
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