2022年中考数学专题复习类型一数式规律(解析版)
展开这是一份2022年中考数学专题复习类型一数式规律(解析版),共14页。试卷主要包含了探究数字“黑洞”,故选B等内容,欢迎下载使用。
类型一数式规律
1.探究数字“黑洞”:“黑洞”原指非常奇怪的天体,它的体积小,密度大,吸引力强,任何物体到它那里都别想再“爬出来”,无独有偶,数字中也有类似的“黑洞”,满足某种条件的所有数,通过一种运算,都能被它“吸”进去,无一能逃脱它的魔掌.譬如:任意找一个3的倍数的数,先把这个数的每个数位上的数字都立方,再相加,得到一个新的数,然后把这个新数每个数位上的数字再立方,求和…,重复运算下去,就能得到一个固定的数T=_________,我们称它为数字“黑洞”,T为何具有如此魔力通过认真的观察、分析,你一定能发现它的奥秘!此短文中的T是( )
A.363 B.153 C.159 D.456
【答案】B;
【解析】把6代入计算,第一次立方后得到216;第二次得到225;第三次得到141;第四次得到66;第五次得到432;第六次得到99;第七次得到1458;第八次得到702;第九次得到351;第十次得到153;开始重复,则T=153.故选B.
【点评】此题只需根据题意,任意找一个符合条件的数进行计算,直至计算得到重复的数值,即是所求的黑洞数.可以任意找一个3的倍数,如6.第一次立方后得到216;第二次得到225;…;第十次得到153;开始重复,则可知T=153.
2.(1)有一列数,…,那么依此规律,第7个数是______;
(2)已知
依据上述规律,则 .
【答案】(1) ; (2).
【解析】(1) 符号:单数为负,双数为正,所以第7个为负.分子规律:第几个数就是几,即第7个数分子就是7,分母规律:分子的平方加1,第7个数分母就是50.所以第7个数是.
(2)
【点评】(1) 规律:(n为正整数);
(2)规律:(n为正整数).
3.(1)先找规律,再填数:
(2)对实数a、b,定义运算★如下:a★b=,
例如2★3=2-3=.计算[2★(﹣4)]×[(﹣4)★(﹣2)]= .
【答案】(1);(2)1;
【解析】(1)规律为:(n为正整数).
(2) [2★(﹣4)]×[(﹣4)★(﹣2)]=2-4×(-4)2=1.
4.a是不为1的有理数,我们把称为a的差倒数.如:2的差倒数是,的差倒数是.已知,是的差倒数,是的差倒数,是的差倒数,…,依此类推,则 .
【答案】因为,
……..三个一循环,因此
5.在快速计算法中,法国的“小九九”从“一一得一”到“五五二十五”和我国的“小九九”是一样的,后面的就改用手势了.下面两个图框是用法国“小九九”计算8×9和6×7的两个示例.
(1)用法国“小九九”计算7×8,左、右手依次伸出手指的个数是多少?
(2)设a、b都是大于5且小于10的整数,请你说明用题中给出的规则计算a×b的正确性?
【答案】2,3
【解析】
(1)按照题中示例可知:要计算7×8,左手应伸出7-5=2个手指,右手应伸出8-5=3个手指;
(2)按照题中示例可知:要计算a×b,左手应伸出(a-5)个手指,未伸出的手指数为5-(a-5)=10-a;右手应伸出(b-5)个手指,未伸出的手指数为5-(b-5)=10-b
两手伸出的手指数的和为(a-5)+(b-5)=a+b-10,
未伸出的手指数的积为(10-a)×(10-b)=100-10a-10b+a×b
根据题中的规则,a×b的结果为10×(a+b-10)+(100-10a-10b+a×b)
而10×(a+b-10)+(100-10a-10b+a×b)=10a+10b-100+100-10a-10b+a×b=a×b
所以用题中给出的规则计算a×b是正确的.
6.将正偶数按下表排列:
第1列 第2列 第3列 第4列
第1行 2
第2行 4 6
第3行 8 10 12
第4行 14 16 18 20
……
根据上面的规律,则2006所在行、列分别是________.
【答案】第45行第13列
【解析】观察数列2,4,6,8,10,...每个比前一个增大2,2006是这列数字第1003个.
每行数字的个数按照1,2,3,4,5,...,n 递增,根据等差数列求和公式,第n行(包括n行)以前的所有数字的个数.
如果2006在第n行,那么
设,解得n约为44.5,n取整数,因此n=45。
到第44行(含44行)共有数字(44+1)×=990个;
到第45行(含45行)共有数字(45+1)×=1035个;
2006是第1003个,在45行13列.
7.在数学活动中,小明为了求的值(结果用n表示),设计如图(1)所示的几何图形.
(1)请你利用这个几何图形求的值为_______.
(2)请你利用图(2)再设计一个能求的值的几何图形.
【答案】
(1)
(2)
8.细心观察图形,认真分析各式,然后解答问题
(1)请用含有n(n是正整数)的等式表示上述变化规律;
(2)推算出OA10的长;
(3)求出S12+ S22+ S32+…+ S102的值.
【答案】
(1)由题意可知,图形满足勾股定理,
(2)因为OA1=,OA2=,OA3=…,
所以OA10=
(3)S12+ S22+ S32+…+ S102
=
=
=.
9.根据以下10个乘积,回答问题:
11×29; 12×28; 13×27; 14×26; 15×25;
16×24; 17×23; 18×22; 19×21; 20×20.
(1)试将以上各乘积分别写成一个“□2-○2”(两数平方差)的形式,并写出其中一个的思考过程;
(2)将以上10个乘积按照从小到大的顺序排列起来;
(3)试由(1)、(2)猜想一个一般性的结论.(不要求证明)
【答案】
(1)11×29=202-92;12×28=202-82;
13×27=202-72;14×26=202-62;
15×25=202-52;16×24=202-42;
17×23=202-32;18×22=202-22;
19×21=202-12;20×20=202-02;
例如:11×29;假设11×29=□2-○2;
因为□2-○2=(□+○)(□-○)
所以,可以令□-○=11,□+○=29
解得,□=20,○=9,故11×29=202-92
(或11×29=(20-9)(20+9)=202-92)
(2)这10个乘积按照从小到大的顺序依次是:
11×29<12×28<13×27<14×26<15×25<16×24<17×23<18×22<19×21<20×20.
(3)①若a+b=40,a,b是自然数,则ab≤202=400.
②若a+b=40,则ab≤202=400.
③若a+b=m,a,b是自然数,则
④若a+b=m,则
⑤若a1+b1=a2+b2=a3+b3=…=an+bn=40,且|a1-b1|≥|a2-b2|≥|a3-b3|≥…≥|an-bn|,
则a1b1≤a2b2≤a3b3≤…≤anbn.
⑥若a1+b1=a2+b2=a3+b3=…=an+bn=m,且|a1-b1|≥|a2-b2|≥|a3-b3|≥…≥|an-bn|,
则a1b1≤a2b2≤a3b3≤…≤anbn.
10、有一组数:1,2,5,10,17,26,……,请观察这组数的构成规律,用你发现的规律确定第8个数为_________.
【答案】:50
【解析】:仔细观察这一数列中的各个数字的构成特点,不难发现如下;
第一个数是1,第二个数数1+1,第三个数是1+1+3,第四个数是1+1+3+5,第五个数是1+1+3+5+7,第六个数是1+1+3+5+7+9,
为了使规律凸显的明显,我们不妨把第一个数1也写成两个数的和的形式,为1+0,
这样,就发现数字1是固定不变的,规律就蕴藏在新数列0,1,4,9,16 中,而0,1,4,9,16 这些数都是完全平方数,并且底数恰好等于这个数字对应的序号与1的差,即1=1+(1-1)2,2=1+(2-1)2,5=1+(3-1)2,10=1+(4-1)2,17=1+(5-1)2,
26=1+(5-1)2,这样,第n个数为1+(n-1)2,找到数列变化的一般规律后,就很容易求得任何一个序号的数字了。因此,第八个数就是当n=8时,代数式1+(n-1)2的值,此时,代数式1+(n-1)2的值为1+(8-1)2=50。所以,本空填50。
11.古希腊数学家把1,3,6,10,15,21,……,叫做三角形数,根据它的规律,则第100个三角形数与第98个三角形数的差为_________.
【答案】:199
【解析】:本题中数列的数字,不容易发现其变化的规律。我们不妨利用函数的思想去试一试。
当序号为1时,对应的值是1,有序号和对应的数值构成的点设为A,
则A(1,1);
当序号为2时,对应的值是3,有序号和对应的数值构成的点设为B,
则B(2,3);
当序号为3时,对应的值是6,有序号和对应的数值构成的点设为C,
则C(3,6);
因为,,,所以有:成立,所以,对应的数值y是序号n的二次函数,因此,我们不妨设y=an2+bn+c,
把A(1,1),B(2,3),C(3,6)分别代入y=an2+bn+c中,
得:a+b+c=1,4a+2b+c=3,9a+3b+c=6,解得:a=,b=,c=0,
所以,y= n2+n,因此,当n=100时,y= ×1002+×100,
当n=98时,y= ×982+×98,因此(×1002+×100)-(×982+×98)=199,所以该空应该填199。
12、为庆祝“六一”儿童节,某幼儿园举行用火柴棒摆“金鱼”比
赛.如图所示:
按照上面的规律,摆个“金鱼”需用火柴棒的根数为( )
A. B. C. D.
【答案】:A
【解析】:
第一个图需要火柴的根数是8,有序号和对应的数值构成的点设为A,则A(1,8);
第二个图需要火柴的根数是14,有序号和对应的数值构成的点设为B,则B(2,14);
第三个图需要火柴的根数是20,有序号和对应的数值构成的点设为C,则C(3,20);
因为,,,所以有:成立,所以,每个图形中所需要的火柴的总根数y是这个图形的序号n的一次函数,因此,我们不妨设y=kn+b,
把A(1,8),B(2,14)分别代入y=kn+b中得:k+b=8,2k+b=14,解得:k=6,b=2,
所以,y=6n+2。因此选A。
13、下列图案是由边长为单位长度的小正方形按一定的规律拼接而成。依此规律,第5个图案中小正方形的个数为_______________。
【答案】:50
【解析】:
仔细观察第一个图,正方形的个数为1,第二个图形中正方形的特点是中间是3个,左右两边各一个,即为1+3+1个,第三个图形中正方形的特点是中间是5个,左右分别是1+3个,即为1+3+5+3+1,分析到这里,相信你一定想到了这里面的变化规律了吧。是的,第n个图形中正方形的个数为1+3+5+ +(2n-1)+ +5+3+1=2n2-2n+1,这样,第5个图形中正方形的个数,也就是当n=5时,代数式2n2-2n+1的值,所以,代数式的值为:2n2-2n+1=2×52-2×5+1=41个。所以,本空填50。
14、按如下规律摆放三角形:
则第(4)堆三角形的个数为_____________;第(n)堆三角形的个数为_____________.
【答案】:14,3n+2
【解析】:
仔细观察第一个图形,三角形排列的特点是中间3=(1+2)个,左右各1个,即图1中三角形的总数为1+(1+2)+1,第二个图形中三角形形的特点是中间是4=(2+2)个,左右两边各2个,即为2+(2+2)+2个,第三个图形中三角形的特点是中间是5=(3+2)个,左右分别是3个,即为3+(3+2)+3,分析到这里,相信你一定想到了这里面的变化规律了吧。是的,第n个图形中三角形的个数为n+(n+2)+n =3n+2,这样,第4个图形中三角形正方形的个数,也就是当n=4时,代数式3n+2的值,所以,代数式的值为:3n+2=3×4+2=14个。所以,本题的两个空分别填14和3n+2。
15、下列图中有大小不同的菱形,第1幅图中有1个,第2幅图中有3个,第3幅图中有5个,则第幅图中共有 个。
【答案】:2n+1
【解析】:
仔细观察第一个图形,有一个菱形,第二个图形中有3个菱形,第三个图形中有5个菱形,………仔细观察这些数的特点,恰好是奇数构成的数列,由此,就清楚了变化的规律了。所以,第n个图形中有2n+1个菱形。
16、试观察下列各式的规律,然后填空:
……
【答案】:
【解析】:要想找到式子的变化规律,同学们应该仔细观察式子的特点,找出式子中,哪些量是在固定不变的,哪些量是在不断变化。这对解题很关键。
仔细观察式子,不难发现等式左边中的(x-1)是个固定不变的量。左边式子中第二个括号中多项式的次数是不断变化的,且多项式的次数等于对应等式的序号数,即第一个等式中的多项式的次数是1,第二个等式中的多项式的次数为2, 所以,第n个等式中的多项式的次数为n,这是等式左边的变化规律;
等式右边的规律,容易找些,多项式中的常数项是保持不变的,字母x的指数随等式的序号变化而变化,且满足字母x的指数等于等式的序号加1。所以,第10个等式的结果为。
17、观察下列各式:
……依此规律,第n个等式(n为正整数)为 。
【答案】:(10n+5)2=n(n+1)×100+52。
【解析】:要想找到式子的变化规律,同学们应该仔细观察式子的特点,找出式子中,哪些量是在固定不变的,哪些量是在不断变化。这对解题很关键。
等式左边底数的特点是,个位数字都5,是个不变的量,十位数字与对应的序号一致,分别是1、2、3、4…………;
等式右边的特点是:第一个数字与对应的序号是一致的,括号里的数字的特点是对应的序号与常数1的和;第三个数字又是一个固定的常数100;第四个数字是常数5的平方,也是固定不变的。
通过分析,我们知道在这里对应的序号是问题的根本。而第n个等式的序号为n,所以第n个等式应该是:(10n+5)2=n(n+1)×100+52。
18、观察下列等式:
第一行 3=4-1
第二行 5=9-4
第三行 7=16-9
第四行 9=25-16
… … 按照上述规律,第n行的等式为____________
【答案】:2n+1=(n+1)2- n2。
【解析】:
等式的左边的特点是:奇数3、5、7、9 …,
这些奇数可以用对应的序号表示,3=2×1+1, 5=2×2+1,7=2×3+1,9=2×4+1,
其中1、2、3、4等恰好是对应的序号,所以,第n 个奇数为2n+1,这样,我们就把等式左边的规律找出来了;
等式右边的特点是:被减数为4、9、16、25、…恰好是22,32,42,52,…等对应的幂,幂的底数与对应的序号的关系是:底数=对应序号+1,这样,我们就又找到了一部分规律,
第n 个被减数为(n+1)2;
减数分别为1、4、9、16…恰好是12,22,32,42,…等对应的幂,幂的底数与对应的序号的关系是:底数=对应序号,这样,我们就又找到了一部分规律,第n 个减数为n2;
所以,本题的变化规律为:2n+1=(n+1)2- n2。
19、观察下列各式:
请你将发现的规律用含自然数n(n≥1)的等式表示出来 。
【答案】:=( n+1 )。
【解析】:仔细观察我们发现,等式的左边的特点是:
被开方数中,第一个加数分别是1、2、3、………等的自然数,第二个加数是一个分数,且分子都是1,是固定不变的,这就是一条规律;分母分别是3、4、5、6………,这些数与第一个加数的关系是:分母=第一个加数+2,这是第二规律;
等式的右边的特点是:二次根式的系数分别是2、3、4、5、………,这些数与左边的被开方数中的第一个加数的关系是:二次根式系数=左边的被开方数中的第一个加数+1,这是右边的第一个规律;而被开方数也是一个分数,且分子是1,保持不变,这是一条规律,分数中的分母与左边分数中分母一样。这是第二条规律。这样的话,因为,第n个等式中的第一个加数为n,所以,第n个等式为:=( n+1 )。
20、已知:21=2,22=4,23=8,24=16、25=32,…………………,
仔细观察,式子的特点,根据你发现的规律,则22008的个位数字是:
A 2 B 4 C 6 D 8
【答案】:C
【解析】:
仔细观察,不难发现,当幂的指数能被4整除时,这个数的个位数字是6,当被4除,余数是3时,这个数的个位数字为8,当被4除,余数是2时,这个数的个位数字为4,当被4除,余数是1时,这个数的个位数字为2, 所以,问题解决的关键,就是看幂的指数被4除的情形就可了。我们知道2008是能被4整除的,所以,22008的个位数字是6,
所以,选C。
21、把正整数1,2,3,4,5,……,按如下规律排列:
1
2,3,
4,5,6,7,
8,9,10,11,12,13,14,15,
… … … …
按此规律,可知第n行有 个正整数
【答案】:
【解析】:
仔细观察各行数字的个数,不难发现,第一行有1个数字,第二行有2个数字,第三行有4个数字,第四行有8个数字,再用我们前面所用的方法,我们就不容易找到变化的规律了。我们不妨换一种思路。利用幂指数的思想试一试。由于第一个数字是1,联想到任何不是零的数的任何次幂都是1,所以,指数0=序号1-1,又因为第二行有2个数字,第三行有4个数字,第四行有8个数字,这些数字都是偶数,所以底数一定是偶数,是2、或4或6等等,但是,第二个数为2,指数等于2-1=1,所以,底数为2,这样,我们就找到规律,第n行中的数字个数为。
22、将正整数按如图所示的规律排列下去。若用有序实数对(,)表示第排,从左到右第个数,如(4,3)表示实数9,则(7,2)表示的实数是 。
【答案】:23
【解析】:
仔细观察各行数字的个数,不难发现,第一行有1个数字,第二行有2个数字,第三行有3个数字,第四行有4个数字,……第n行有n 个数字,这是第一条变化规律;我们再来观察一下,每一行最后的一个数字的特点,不难发现,第二行的最后一个数字3=第一行中的数字个数1+第二行数字个数2,第三行最后的数字6=第一行数字个数1+第二行数字2+第三行数字个数3;因此,第n行的最后一个数字=1+2+3+4+ …………+n=,
所以,第六行最后的数字为:==21,所以,第七行的第一个数字为22,第二个数字位23,因为(7,2)的意义就是第七行第二个数的意思,所以,(7,2)表示的实数是 23。
23.验证: =.
验证:= = = ;
验证: =.验证:== = .
(1)按照上述两个等式及其验证过程的基本思路,猜想4的变形结果并进行验证;
(2)针对上述各式反映的规律,写出用n(n为任意自然数,且n≥2)表示的等式,并给出证明.
【答案】
(1)4=.
验证:4====
(2)由题设及(1)的验证结果,可猜想对任意自然数n(n≥2)都有:
n=.
证明:∵n = ==,
∴n=.
24.我们把分子为1的分数叫做单位分数.如,,…,任何一个单位分数都可以拆分成两个不同的单位分数的和,如,,,…
(1)根据对上述式子的观察,你会发现,请写出□,○所表示的数;
(2)进一步思考,单位分数(n是不小于2的正整数)=,请写出△,⊙所表示的式,并加以验证.
【答案】
(1)□表示的数为6,○表示的数为30;(2)△表示的式为,⊙表示的式为.
验证:,所以上述结论成立.
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