珠海市中考数学复习难题突破专题一:规律归纳探索问题

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难题突破专题一 规律归纳探索问题

近年来有关规律探索性题目在浙江省初中数学考试题中频繁出现,这类题目要求学生能根据给出的一组具有某种特定关系的数、式、图形或与图形有关的操作、变化过程,通过观察、分析、推理,探究其中所蕴含的规律,进而归纳或猜想出一般性的结论.有利于促进学生对数学知识和数学方法的巩固和掌握,也有利于学生思维能力的提高和自

主探索、创新精神的培养.规律探究题一般分为数字规律题、数式规律题、图形规律题等.

类型1 数字规律

1 2019·淮安 将从1开始的连续自然数按以下规律排列:

图Z1-1

则2019在第________行.

例题分层分析

(1)观察发现,前5行中最大的数分别为________,________,________,________,________;

(2)可知第n行中最大的数是_______,n=44时,最大数为_______;n=45时,_____.因此2019在第_______行

解题方法点析

解决数字规律问题的突破口在于寻找隐含在图形或式子中的规律,数的规律主要有倍数关系、等差关系、等比关系等.

类型2 数式规律

2 我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例.如图Z1-2,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(a+b)n(n为正整数)的展开式(按a的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应(a+b)2=a2+2ab+b2展开式中的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应(a+b)3展开式中的系数等.

(1)根据上面的规律,写出(a+b)5的展开式;

(2)利用上面的规律计算:25-5×24+10×23-10×22+5×2-1.

图Z1-2 例题分层分析

(1)你能写出(a+b)1,(a+b)2,(a+b)3,(a+b)4的展开式吗?

(2)25-5×24+10×23-10×22+5×2-1和(a+b)1,(a+b)2,(a+b)3,(a+b)4,(a+b)5中哪个的展开式比较类似?此时a等于什么?b等于什么?

解题方法点析

数式规律要关注中学阶段所学的一些重要公式,此类问题主要考查学生的观察、分析、逻辑推理能力,读懂题意并根据所给的式子寻找规律是快速解题的关键.

类型3 图形规律

3 [2019·衢州] 如图Z1-3,正△ABO的边长为2,O为坐标原点,A在x轴上,B在第二象限,△ABO沿x轴正方向作无滑动的翻滚,经一次翻滚后得△A1B1O,则翻滚3次后点B的对应点的坐标是__________,翻滚2019次后AB中点M经过的路径长为__________.

图Z1-3

例题分层分析

(1)首先求出B点坐标________,

(2)根据图形变换规律,每三次翻滚一周,翻滚前后对应点横坐标加________,纵坐标________,故B点变换后对应点坐标为________;

(3)追踪M点的变化在每个周期中,点M分别沿着三个圆心角为120°的扇形运动,如图Z1-4,三个扇形半径分别为3、1、1,又2019÷3=672……1,故其运动路径长为________.

图Z1-4

4[ 2019·酒泉] 下列图形都是由完全相同的小梯形按一定规律组成的.如果第1个图形的周长为5,那么第2个图形的周长为________,第2019个图形的周长为________.

图Z1-5

例题分层分析

(1)根据图形变化规律可知:图形个数是奇数个梯形时,构成的图形是________形;当图形的个数是偶数个时,正好构成____________;

(2)第2个图形为平行四边形,它水平边长是________,斜边长是________,所以周长是8.

(3)第2019个图形构成的图形是________,这个梯形的上底是________,下底是________,腰长是________,故周长是________.

专 题 训 练

1.[2019·自贡] 填在下面各正方形中四个数之间都有相同的规律,根据这种规律m的值为(

)

图Z1-6

A.180 B.182

C.184 D.186

2.[2019·重庆A] 下列图形都是由同样大小的菱形按照一定规律所组成的,其中第①个图形中一共有3个菱形,第②个图形中一共有7个菱形,第③个图形中一共有13个菱形,…,按此规律排列下去,第⑨个图形中菱形的个数为(

)

图Z1-7

A.73 B.81

C.91 D.109

3.[2019·温州] 我们把1,1,2,3,5,8,13,21…这组数称为斐波那契数列.为了进一步研究,依次以这列数为半径做90°圆弧P1P2,P2P3,P3P4,…得到斐波那契螺旋线,然后顺次连结P1P2,P2P3,P3P4…得到螺旋折线(如图Z1-8),已知点P1(0,1),P2(-1,0),P3(0,-1),则该折线上点P9的坐标为( )

图Z1-8

A.(-6,24) B.(-6,25)

C.(-5,24) D.(-5,25)

4.[2019·宁波] 用同样大小的黑色棋子按如图Z1-9所示的规律摆放:

图Z1-9

则第⑦个图案有________个黑色棋子.

5.[2019·郴州] 已知a1=-32,a2=55,a3=-710,a4=917,a5=-1126,…,则a8=________.

6.[2019·潍坊] 如图Z1-10,自左至右,第1个图由1个正六边形、6个正方形和6个等边三角形组成;第2个图由2个正六边形、11个正方形和10个等边三角形组成;第3个图由3个正六边形、16个正方形和14个等边三角形组成;……按照此规律,第n个图中正方形和等边三角形的个数之和为________个.

图Z1-10

7.[2019·菏泽] 如图Z1-11,AB⊥y轴,将△ABO绕点A逆时针旋转到△AB1O1的位置,使点B的对应点B1落在直线y=-33x上,再将△AB1O1绕点B1逆时针旋转到△A1B1O2的位置,使点O1的对应点O2落在直线y=-33x上,依次进行下去,若点B的坐标是(0,1),则O12的纵坐标为________.

图Z1-11

8.[2019·衡阳] 正方形A1B1C1O,A2B2C2C1,A3B3C3C2按如图Z1-12的方式放置,点A1,A2,A3,…和点C1,C2,C3,…分别在直线y=x+1和x轴上,则点B2019的纵坐标是________.

图Z1-12

9.[2019·天门] 如图Z1-13,在平面直角坐标系中,△ABC的顶点坐标为A(-1,1),B(0,-2),C(1,0).点P(0,2)绕点A旋转180°得到点P1,点P1绕点B旋转180°得到点P2,点P2绕点C旋转180°得到点P3,点P3绕点A旋转180°得到点P4,……则点P2019的坐标为________.

图Z1-13

10.[2019·内江] 观察下列等式:

第一个等式:a1=21+3×2+2×22=12+1-122+1;

第二个等式:a2=221+3×22+2×(22)2=122+1-123+1;

第三个等式:a3=231+3×23+2×(23)2=123+1-124+1;

第四个等式:a4=241+3×24+2×(24)2=124+1-125+1.

按上述规律,回答下列问题:

(1)请写出第六个等式:a6=________=________;

(2)用含n的代数式表示第n个等式:an=________=________;

(3)a1+a2+a3+a4+a5+a6=________(得出最简结果);

(4)计算:a1+a2+…+an.

参考答案

类型1 数字规律

例1 【例题分层分析】

(1)1 4 9 16 25

(2)n2 1936 最大数为2025 45

[答案] 45

类型2 数式规律

例2 【例题分层分析】 (1)(a+b)1=a+b;(a+b)2=a2+2ab+b2;

(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3;

(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4.

(2)(a+b)5,a=2,b=-1.

解:(1)(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5.

(2)原式=25+5×24×(-1)+10×23×(-1)2+10×22×(-1)3+5×2×(-1)4+(-1)5=(2-1)5=1.

类型3 图形规律

例3 【例题分层分析】

(1)(-1,3) (2)6 不变 (5,3) (3)(1346 33+896)π

[答案] (5,3) (1346 33+896)π

例4 【例题分层分析】

梯 平行四边形 3 1 梯形 3025 3026 1 6053

[答案] 8 6053

专题训练

1.C [解析] 观察所给四个正方形可知,1+14=3×5,3+32=5×7,5+58=7×9,故11+m=(11+2)×(11+4),解得m=184.

2.C [解析] 整个图形可以看作是由两部分组成的,各自的变化规律我们可以用一个表格来呈现:

第①个 第②个 第③个 第④个 … 第个

上半部分 1=12 4=22 9=32 16=42 … n2

下半部分 2=1+1 3=2+1 4=3+1 5=4+1 … n+1

由此推断出这组图形中菱形个数的变化规律为:n2+n+1.当n=9时,n2+n+1=92+9+1=91,∴第⑨个图形中菱形的个数为91.

3.B

4.19 [解析] 第①个图形中共有1个黑色棋子;第2个图形中共有(1+3)个黑色棋子;第3个图形中共有(1+2×3)个黑色棋子;第4个图形中共有(1+3×3)个黑色棋子……按此规律可知,第n个图形共有[3(n-1)+1]=(3n-2)个黑色棋子,所以第⑦个图形中黑色棋子的个数为3×7-2=19.故填19.

5.1765

6.9n+3 [解析] 由图形及数字规律可知,第n个图中正方形的个数为5n+1,等边三角形的个数为4n+2,所以其和为5n+1+4n+2=9n+3.

7.(-9 3-9,9+3 3) [解析] 过点O2作O2C⊥x轴于点C,