2023年中考数学二轮复习选填专题复习专题五:规律探索题
展开2022-2023学年二轮复习选填专题五:
规律探索题
方法点睛
一、与坐标系结合的图形变化规律型问题
根据图形点坐标的变换特点,可知这类题有两种考查形式:一类是点坐标变换是在同一象限递推变化;另一类是点坐标变换在坐标轴上或象限内循环递推变化.
解决这类题的方法如下:
1.根据图形点坐标的变化特点判断出属于哪一类.
2.根据图形的变换规律分别求出第1个点、第2个点、第3个点、第4个点的坐标,归纳出后一个点坐标与前一个点坐标之间存在的倍分关系.
3.(1)第一类确定点坐标的方法:根据上述得到的倍分关系,得到第M个点的坐标;(2)第二类确定点坐标的方法:先观察点坐标变换的规律是按顺时针循环,还是按逆时针循环交替出现,找出循环一周的变换次数,记为n,用M÷n=w……q(0≤q<n),则第M次变换同第q次变换后的点坐标所在的坐标轴或象限相同,根据已得到的倍分关系,得到第M个点的坐标.
二、对于数式规律型,解决的方法是先找共同点,再找变化点,得到规律后用代数式去表示.
三、图形规律型一般考查图形的个数,而图形个数大都与序号有关,猜想规律与”序号”之间的对应关系并用关于”序号”的式子表示出变化规律.
在探究规律时,往往用到以下拆分技巧和求和公式:
①拆分技巧:=-.
②正整数求和:1+2+3+…+n=(n≥1);
奇数求和:1+3+5+…+(2n-1)=n2(n≥1);
偶数求和:2+4+6+…+2n=n(n+1)(n≥1).
典例分析
类型一 图形循环(周期)变化规律
例1 (2022河南中考)如图,在平面直角坐标系中,边长为2的正六边形ABCDEF的中心与原点O重合,轴,交y轴于点P.将△OAP绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点A的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】首先确定点A的坐标,再根据4次一个循环,推出经过第2022次旋转后,点A的坐标即可.
【详解】解:正六边形ABCDEF边长为2,中心与原点O重合,轴,
∴AP=1, AO=2,∠OPA=90°,
∴OP==,
∴A(1,),
第1次旋转结束时,点A的坐标为(,-1);
第2次旋转结束时,点A的坐标为(-1,);
第3次旋转结束时,点A的坐标为(,1);
第4次旋转结束时,点A的坐标为(1,);
∵将△OAP绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,
∴4次一个循环,
∵2022÷4=505……2,
∴经过第2022次旋转后,点A的坐标为(-1,),
故选:B
【点睛】本题考查正多边形与圆,规律型问题,坐标与图形变化﹣旋转等知识,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.
类型二 图形成倍递推变化规律
例2: (2022烟台中考)如图,正方形ABCD边长为1,以AC为边作第2个正方形ACEF,再以CF为边作第3个正方形FCGH,…,按照这样的规律作下去,第6个正方形的边长为( )
A.(2)5 B.(2)6 C.()5 D.()6
【分析】根据勾股定理得出正方形的对角线是边长的.第1个正方形的边长为1,其对角线长为;第2个正方形的边长为,其对角线长为()2;第3个正方形的边长为()2,其对角线长为()3;•••;第n个正方形的边长为()n﹣1.所以,第6个正方形的边长()5.
【解答】解:由题知,第1个正方形的边长AB=1,
根据勾股定理得,第2个正方形的边长AC=,
根据勾股定理得,第3个正方形的边长CF=()2,
根据勾股定理得,第4个正方形的边长GF=()3,
根据勾股定理得,第5个正方形的边长GN=()4,
根据勾股定理得,第6个正方形的边长=()5.
故选C.
【点评】本题利用勾股定理找到正方形边长之间的倍关系,由此依次推出第2个、第3个、•••、第6个正方形的边长.
类型三 图形规律型
例3 (2022重庆中考A卷)用正方形按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有5个正方形,第②个图案中有9个正方形,第③个图案中有13个正方形,第④个图案中有17个正方形,此规律排列下去,则第⑨个图案中正方形的个数为( )
A. 32 B. 34 C. 37 D. 41
【答案】C
【解析】
【分析】第1个图中有5个正方形,第2个图中有9个正方形,第3个图中有13个正方形,……,由此可得:每增加1个图形,就会增加4个正方形,由此找到规律,列出第n个图形的算式,然后再解答即可.
【详解】解:第1个图中有5个正方形;
第2个图中有9个正方形,可以写成:5+4=5+4×1;
第3个图中有13个正方形,可以写成:5+4+4=5+4×2;
第4个图中有17个正方形,可以写成:5+4+4+4=5+4×3;
...
第n个图中有正方形,可以写成:5+4(n-1)=4n+1;
当n=9时,代入4n+1得:4×9+1=37.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了图形的变化规律以及数字规律,通过归纳与总结结合图形得出数字之间的规律是解决问题的关键.
类型四 数式规律型
例4 (2022云南中考)按一定规律排列的单项式:x,3x²,5x³,7x,9x,……,第n个单项式是( )
A. (2n-1) B. (2n+1) C. (n-1) D. (n+1)
【答案】A
【解析】
【分析】系数绝对值均为奇数,可用(2n-1)表示;字母和字母的指数可用xn表示.
【详解】解:依题意,得第n项为(2n-1)xn,
故选:A.
【点睛】本题考查的是单项式,根据题意找出规律是解答此题的关键.
专题过关
1.(2022威海中考) 由12个有公共顶点O的直角三角形拼成如图所示的图形,∠AOB=∠BOC=∠COD=…=∠LOM=30°.若S△AOB=1,则图中与△AOB位似的三角形的面积为( )
A. ()3 B. ()7 C. ()6 D. ()6
【答案】C
【解析】
【分析】根据题意得出A、O、G在同一直线上,B、O、H在同一直线上,确定与△AOB位似的三角形为△GOH,利用锐角三角函数找出相应规律得出OG=,再由相似三角形的性质求解即可.
【详解】解:∵∠AOB=∠BOC=∠COD=…=∠LOM=30°
∴∠AOG=180°,∠BOH=180°,
∴A、O、G在同一直线上,B、O、H在同一直线上,
∴与△AOB位似的三角形为△GOH,
设OA=x,
则OB=,
∴OC=,
∴OD=,
…
∴OG=,
∴,
∴,
∵,
∴,
故选:C.
【点睛】题目主要考查利用锐角三角函数解三角形,找规律问题,相似三角形的性质等,理解题意,找出相应边的比值规律是解题关键.
2. (2022荆州中考)如图,已知矩形ABCD的边长分别为a,b,进行如下操作:第一次,顺次连接矩形ABCD各边的中点,得到四边形;第二次,顺次连接四边形各边的中点,得到四边形;…如此反复操作下去,则第n次操作后,得到四边形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】利用中位线、菱形、矩形的性质可知,每一次操作后得到的四边形面积为原四边形面积的一半,由此可解.
【详解】解:如图,连接AC,BD,,.
∵ 四边形ABCD是矩形,
∴,,.
∵ ,,,分别是矩形四个边的中点,
∴,
∴,
∴四边形是菱形,
∵ ,,
∴四边形的面积为:.
同理,由中位线的性质可知,
,,
,,
∴四边形是平行四边形,
∵,
∴,
∴四边形是矩形,
∴四边形的面积为:.
∴每一次操作后得到四边形面积为原四边形面积的一半,
∴四边形的面积是.
故选:A.
【点睛】本题考查矩形的性质,菱形的性质以及中位线的性质,证明四边形是菱形,四边形是矩形是解题的关键.
3.(2022广州中考)(3分)如图,用若干根相同的小木棒拼成图形,拼第1个图形需要6根小木棒,拼第2个图形需要14根小木棒,拼第3个图形需要22根小木棒……若按照这样的方法拼成的第n个图形需要2022根小木棒,则n的值为( )
A.252 B.253 C.336 D.337
【分析】根据图形特征,第1个图形需要6根小木棒,第2个图形需要6×2+2=14根小木棒,第3个图形需要6×3+2×2=22根小木棒,按此规律,得出第n个图形需要的小木棒根数即可.
【解答】解:由题意知,第1个图形需要6根小木棒,
第2个图形需要6×2+2=14根小木棒,
第3个图形需要6×3+2×2=22根小木棒,
按此规律,第n个图形需要6n+2(n﹣1)=(8n﹣2)个小木棒,
当8n﹣2=2022时,
解得n=253,
故选:B.
【点评】本题主要考查了图形的变化规律,解决问题的关键是由特殊找到规律:第n个图形需要(8n﹣2)个小木棒是解题的关键.
4. (2022济宁中考) 如图,用相同的圆点按照一定的规律拼出图形.第一幅图4个圆点,第二幅图7个圆点,第三幅图10个圆点,第四幅图13个圆点……按照此规律,第一百幅图中圆点的个数是( )
A. 297 B. 301 C. 303 D. 400
【答案】B
【解析】
【分析】首先根据前几个图形圆点的个数规律即可发现规律,从而得到第100个图摆放圆点的个数.
【详解】解:观察图形可知:第1幅图案需要4个圆点,即4+3×0,
第2幅图7个圆点,即4+3=4+3×1;
第3幅图10个圆点,即4+3+3=4+3×2;
第4幅图13个圆点,即4+3+3+3=4+3×3;
第n幅图中,圆点的个数为:4+3(n-1)=3n+1,
……,
第100幅图,圆中点的个数为:3×100+1=301.
故选:B.
【点睛】本题主要考查了图形的变化规律,解答的关键是由所给的图形总结出存在的规律.
5.(2022江西中考)(3分)将字母“”,“ ”按照如图所示的规律摆放,依次下去,则第4个图形中字母“”的个数是
A.9 B.10 C.11 D.12
【分析】列举每个图形中的个数,找到规律即可得出答案.
【解答】解:第1个图中的个数为4,
第2个图中的个数为,
第3个图中的个数为,
第4个图中的个数为,
故选:.
【点评】本题考查了规律型:图形的变化类,通过列举每个图形中的个数,找到规律:每个图形比上一个图形多2个是解题的关键.
6. (2022年重庆中考B卷) 把菱形按照如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有1个菱形,第②个图案中有3个菱形,第③个图案中有5个菱形,…,按此规律排列下去,则第⑥个图案中菱形的个数为( )
A 15 B. 13 C. 11 D. 9
【答案】C
【解析】
【分析】根据第①个图案中菱形的个数:;第②个图案中菱形的个数:;第③个图案中菱形的个数:;…第n个图案中菱形的个数:,算出第⑥个图案中菱形个数即可.
【详解】解:∵第①个图案中菱形的个数:;
第②个图案中菱形的个数:;
第③个图案中菱形的个数:;
…
第n个图案中菱形的个数:,
∴则第⑥个图案中菱形的个数为:,故C正确.
故选:C.
【点睛】本题主要考查的是图案的变化,解题的关键是根据已知图案归纳出图案个数的变化规律.
7. (2022牡丹江中考)观察下列数据:,,,,,…,则第12个数是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】仔细观察给出的一列数字,从而可发现,分子等于其项数,分母为其所处的项数的平方加1,根据规律解题即可.
【详解】解:,,,,,…,根据规律可得第n个数是,
∴第12个数是,
故选:D.
【点睛】本题是一道找规律的题目,要求学生通过观察,分析、归纳发现其中的规律,并应用发现的规律解决问题.
8. (2022鄂州中考) 生物学中,描述、解释和预测种群数量的变化,常常需要建立数学模型.在营养和生存空间没有限制的情况下,某种细胞可通过分裂来繁殖后代,我们就用数学模型2n来表示.即:21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,……,请你推算22022的个位数字是( )
A. 8 B. 6 C. 4 D. 2
【答案】C
【解析】
【分析】利用已知得出数字个位数的变化规律进而得出答案.
【详解】解:∵21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,…,
∴尾数每4个一循环,
∵2022÷4=505……2,
∴22022的个位数字应该是:4.
故选:C.
【点睛】此题主要考查了尾数特征,根据题意得出数字变化规律是解题关键.
9. (2022新疆兵团中考)将全体正偶数排成一个三角形数阵:
按照以上排列的规律,第10行第5个数是( )
A. 98 B. 100 C. 102 D. 104
【答案】B
【解析】
【分析】观察数字的变化,第n行有n个偶数,求出第n行第一个数,故可求解.
【详解】观察数字的变化可知:
第n行有n个偶数,
因为第1行的第1个数是: ;
第2行的第1个数是: ;
第3行的第1个数是:;
…
所以第n行的第1个数是: ,
所以第10行第1个数是:,
所以第10行第5个数是: .
故选:B.
【点睛】本题考查了数字的规律探究,推导出一般性规律是解题的关键.
10.(2022河南上蔡三模) 如图,在平面直角坐标系中,正方形ABCD的顶点A的坐标是,顶点B的坐标是,对角线AC,BD的交点为M.将正方形ABCD绕着原点O逆时针旋转,每次旋转45°,则第2022次旋转结束时,点M的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】过点D作轴,垂足为N,证明.求出点D的坐标为.进一步求出点M的坐标为.分析可知点M旋转一周需要旋转(次),利用,,可知第2022次旋转结束时和第6次旋转结束时,点M的坐标相同,且此时点M的位置就是绕点O逆时针旋转270°(或顺时针旋转90°)的位置.故可知点M的坐标为.
【详解】解:∵,,
∴,.
过点D作轴,垂足N,如解图所示,
则.
∵四边形ABCD为正方形,
∴,.
∴.
∴.
∴,.
∴点D的坐标为.
∵点M为BD的中点,
∴点M的坐标为.
由题意,可知正方形ABCD绕着原点O逆时针旋转,每次旋转45°,点M也绕着原点O逆时针旋转,每次旋转45°,则点M旋转一周需要旋转(次).
又∵,,
∴第2022次旋转结束时和第6次旋转结束时,点M的坐标相同,且此时点M的位置就是绕点O逆时针旋转270°(或顺时针旋转90°)的位置.
∴第2022次旋转结束时,点M的坐标为,
故选:D.
【点睛】本题考查坐标与旋转规律,正方形性质,全等三角形的判定及性质,解题的关键是理解第2022次旋转结束时和第6次旋转结束时,点M的坐标相同,且此时点M的位置就是绕点O逆时针旋转270°(或顺时针旋转90°)的位置.
11. (2022河南长垣一模)如图,在菱形ABCD中,∠BAD=60°,AB=,点A,C在直线y=x上,且点A的坐标为(,).将菱形ABCD绕原点O逆时针旋转,每次旋转45°,则第85次旋转结束时,点C的坐标为( )
A. (,0) B. (0,2) C. (0,) D. (2,0)
【答案】B
【解析】
【分析】设菱形对角线AC与BD交于点E,根据题意得,,,根据锐角三角函数得,即可得,OC=2,分别求出第一次、第三次、第五次时点C的坐标,由题意得8次旋转为一个循环,第85次旋转结束时,点C的坐标与第五次旋转后点C的坐标相同,即可得.
【详解】解:如图所示,设菱形对角线AC与BD交于点E,
∵点,点A,C在直线上,
∴,,
∵,,四边形ABCD是菱形,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴第一次旋转45°,点C的坐标为(0,-2),
第三次旋转45°,点C的坐标为(2,0),
第五次旋转45°,点C的坐标为(0,2),
由题意得8次旋转为一个循环,
∵,
∴第85次旋转结束时,点C的坐标与第五次旋转后点C的坐标相同,为(0,2),
故选:B.
【点睛】本题考查了一次函数的性质,菱形的性质,点的坐标,锐角三角函数,解题的关键是掌握这些知识点.
12.(2022河南虞城二模) 如图,平面直角坐标系中,,,第一次操作:将正方形绕点B顺时针旋转45°,得到正方形;第二次操作:将正方形绕点B顺时针旋转45°,得到正方形,这样一直延续这种操作,当得到正方形时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】由正方形的性质和旋转的性质探究规律,利用规律解决问题即可.
【详解】解:如图,过作
∵四边形OA1BC1是正方形,,,
OA=2,
将正方形绕点B顺时针旋转45°,得到正方形;
则
每次旋转45°
360°÷45°=8,8次一循环
点的坐标与点重合
即与关于对称
故选D
【点睛】本题考查了正方形的性质、旋转的性质、坐标与图形的变化、规律型:点的坐标等知识,解题的关键是学会从特殊到一般的探究规律的方法.
13. (2022河南商城一模)如图,在平面直角坐标系中放置一菱形OABC,已知∠ABC=60°,点B在y轴上,OA=1,将菱形OABC沿x轴的正方向无滑动翻转,每次翻转60°,连续翻转2021次,点B的落点依次为B1,B2,B3,……,则B2021的坐标为( )
A. (1010,0) B. (1345,) C. (,) D. (1346,0)
【答案】C
【解析】
【分析】根据题中的变换方式画出第5次,第6次,第7次,翻转后的图形,由图可知,每翻转6次,图形向右平移4个单位长度根据变化规律写出B2021的坐标即可.
【详解】
解:如图,连接,
∵四边形是菱形,
∴,
∵,
∴是等边三角形,
∴,
∴,
∵,
∴,
画出第5次,第6次,第7次,翻转后的图形,
由图可知,每翻转6次,图形向右平移4个单位长度,
∵2021=336×6+5,
∴点向右平移1344(即336×4)个单位长度到点,
∵点的坐标为,
∴点的坐标为,
∴点坐标为,
故选:C.
【点睛】本题考查菱形的性质,图形的旋转变换,点的坐标规律探索,能够发现规律,总结规律,应用规律是解决本题的关键.
14. (2022河南西平一模)如图,在平面直角坐标系中,菱形OABC的顶点B在x轴上,且cm,.点D从点O出发,沿O→A→B→C→O以2cm/s的速度做环绕运动,则第85秒时,点D的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】利用菱形的性质证得△AOB是等边三角形,得到OA=OB=8cm,∠OBA=60°,进而得到点D从点O出发以2cm/s的速度做环绕运动,16秒为一个循环,确定第85秒时点D在AB边上,且,过点D作DH⊥x轴于H,利用三角函数求出BH,得到第85秒时,点D的坐标.
【详解】解:∵四边形OABC是菱形,
∴OA=AB=BC=OC,
∵,
∴△AOB是等边三角形,
∴OA=OB=8cm,∠OBA=60°,
∵,
∴点D从点O出发以2cm/s的速度做环绕运动,16秒为一个循环,
∵,
∴第85秒时点D在AB边上,且,
∴,
过点D作DH⊥x轴于H,
∴,
∴OH=8-3=5,
∴第85秒时,点D的坐标为,
故选:C.
【点睛】此题考查了菱形的性质,等边三角形的判定及性质,锐角三角函数,点坐标的规律问题,正确理解菱形的性质证得△AOB是等边三角形是解题的关键.
15.(2022河南天一大联考) 如图,在平面直角坐标系中,OA1=OB1,∠A1OB1=120°,将ΔA1OB1绕点O顺时针旋转并且按一定规律放大,每次变化后得到的图形仍是顶角为120°的等腰三角形.第一次变化后得到等腰三角形A2OB2,点A1(1,0)的对应点为;第二次变化后得到等腰三角形A3OB3,点A2的对应点为;第三次变化后得到等腰三角形A4OB4,点A3的对应点为A4(4,0)⋯⋯依此规律,则第2022个等腰三角形中,点B2022的坐标是( )
A. (2022,0) B.
C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】利用循环的规律,找到第2022个等腰三角形与第一个循环的图形的第几个位置相同,再根据第一个循环中的点坐标进行求值即可.
【详解】解:由题意可知,旋转规律为4次一个循环,
即第2022次为:505个循环余2,
∴点B2022位置与B3相同,在第三象限,
∵B3坐标为,
∴点B2022坐标为,即为.
故选:D.
【点睛】本题主要考查的是坐标系与几何图形的规律问题,准确找到循环规律是解题的关键.
16. (2022河南实验中学一模)如图,已知菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),菱形的对角线的交于点D;若将菱形OABC绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,从如图所示位置起,经过60秒时,菱形的对角线的交点D的坐标为( )
A. (1,1) B. (﹣1,﹣1) C. (-1,1) D. (1,﹣1)
【10题答案】
【答案】B
【解析】
【分析】分别过点和点作轴于点,作轴于点,根据菱形的性质以及中位线的性质求得点的坐标,进而计算旋转的度数,7.5周,进而根据中心对称求得点旋转后的D坐标
【详解】如图,分别过点和点作轴于点,作轴于点,
∴,
∵四边形为菱形,
∴点为的中点,
∴点为的中点,
∴,,
∵,
∴;
由题意知菱形绕点逆时针旋转度数为:,
∴菱形绕点逆时针旋转周,
∴点绕点逆时针旋转周,
∵,
∴旋转60秒时点的坐标为.
故选B
【点睛】根据菱形的性质及中点的坐标公式可得点D坐标,再根据旋转的性质可得旋转后点D的坐标,熟练掌握菱形的性质及中点的坐标公式、中心对称的性质是解题的关键.
17. (2022河南虞城二模)如图,平面直角坐标系中,菱形的顶点,,将菱形以点O为旋转中心顺时针旋转,得到菱形,则点A的对应点D的坐标为( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】过点作轴,根据题意求得的长,进而可得,即可求得点的坐标
【详解】解:过点作轴,如图,
四边形是菱形,,是对角线,且在轴上,
,
将菱形以点O为旋转中心顺时针旋转,
,
是等腰直角三角形
在第四象限,
故选B
【点睛】本题考查了菱形的性质,旋转的性质,坐标与图形,解直角三角形,掌握以上知识是解题的关键.
18. (2022商丘二模) 如图,在平面直角坐标系中,已知点,点B在第一象限内,,,将绕点O逆时针旋转,每次旋转60°,则第2022次旋转后,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】求出B1~B5的坐标,探究规律,利用规律解决问题即可.
【详解】解:过点B作BH⊥y轴于H.
在Rt△ABH中,∠AHB=90°,∠BAH=180°-120°=60°,AB=OA=2,
∴AH=AB•cos60°=1,BH=AH=,
在Rt△OBH中,,
∴∠BOH=30°,
∴,B(,3),
由题意B1(−,3),B2(−2,0),B3(-,-3),B4(,-3),B5(2,0),…,旋转6次是一个循环,
∵,
∴B2022(,3),
故选:B.
【点睛】本题考查坐标与图形变化-旋转,解直角三角形等知识,解题的关键是学会探究规律的方法,属于中考常考题型.
19. (2022三门峡一模)如图,直线与x轴、y轴分别相交于点A,B,过点B作,使.将绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,当第2022次旋转结束时,点C的对应点落在反比例函数的图象上,则k的值为( )
A. -40 B. 40 C. 80 D. -80
【答案】C
【解析】
【分析】过点C作CD⊥y轴于点D,可证得△AOB∽△BDC,从而得到,再分别求出OA=3,OB=4,然后根据,可得,从而得到点C的坐标为(8,10),再根据将绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,可得到旋转4次一个循环,从而得到当第2022次旋转结束时,此时点C的对应点落在第三象限,且与(8,10)关于原点对称,即可求解.
【详解】解:如图,过点C作CD⊥y轴于点D,
根据题意得:∠AOB=∠BDC=90°,
∴∠ABO+∠BAO=90°,
∵,
∴∠ABC=90°,
∴∠ABO+∠CBD=90°,
∴∠BAO=∠CBD,
∴△AOB∽△BDC,
∴,
∵直线与x轴、y轴分别相交于点A,B,
当x=0时,y=4,
当y=0时,x=3,
∴点A(3,0) ,B(0,4),
∴OA=3 ,OB=4,
∵.
∴,
解得:CD=8,BD=6,
∴OD=10,
∴点C的坐标为(8,10),
∵将绕点O顺时针旋转,每次旋转90°,
∴旋转4次一个循环,
∵,
∴当第2022次旋转结束时,此时点C的对应点落在第三象限,且与(8,10)关于原点对称,
∴此时,
∵点落在反比例函数的图象上,
∴k=80.
故选:C
【点睛】本题主要考查了图形的旋转,相似三角形的判定和性质,一次函数和反比例函数的图象和性质,明确题意,准确得到规律是解题的关键.
20.(2022南阳淅川一模) 如图,在中,,,顶点的坐标为.将绕点逆时针旋转,每次旋转90°,则第2022次旋转结束时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据已知条件求出AB,OB的长,再根据等面积法求出BM的长,确定出点B的坐标,以此类推,分别求出,,的坐标,找到规律计算即可;
【详解】如图所示,过点B作BM⊥y轴,
∵顶点的坐标为,
∴,
∵,,
∴,
设,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∵将绕点逆时针旋转,每次旋转90°,
∴,,,,
∴每4次一个循环,
∵,
∴第2022次旋转结束时,点的坐标为.
故选D.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形旋转变化,探索点的坐标规律题型,解直角三角形的知识点,准确分析计算是解题的关键.
21. (2022南阳西峡一模)如图,矩形ABCD的顶点A、B在两坐标轴上,OA=OB=2,BC=.将矩形ABCD绕原点顺时针每次旋转90°,则第2022次旋转后点C的坐标是( )
A. (3,-5) B. (-5,-3) C. (-3,5) D. (5,3)
【答案】B
【解析】
【分析】如图所示,过点C作CF⊥x轴于F,先求出点C的坐标为(5,3),然后根据每四次旋转(即旋转360°)点C会回到初始位置,可知当旋转2022次时相当于把点C绕原点顺时针旋转180°,由此求解即可.
【详解】解:如图所示,过点C作CF⊥x轴于F,
∵OA=OB=2,∠AOB=90°,
∴∠AOB=∠CFB=90°,∠OBA=45°,,
∵四边形ABCD是矩形,
∴∠ABC=90°,
∴∠FBC=45°,
∴∠FCB=45°=∠FBC,
∴FB=FC,
∵,
∴,
∴FB=FC=3,
∴OF=5,
∴点C的坐标为(5,3),
∵将矩形ABCD绕原点顺时针每次旋转90°,
∴每四次旋转(即旋转360°)点C会回到初始位置,
∵2022÷4=505余2,
∴当旋转2022次时相当于把点C绕原点顺时针旋转180°,
∴此时C点的位置与初始位置关于原点对称,
∴第2022次旋转后点C的坐标是(-5,-3),
故选B.
【点睛】本题主要考查了坐标与图形,点的坐标规律探索,关于原点对称的点的坐标特征,正确分析出第2022此旋转后点C的位置是解题的关键.
22. (2022南阳卧龙二模)如图,正方形的四个顶点均在坐标轴上,.将正方形绕点顺时针旋转,每秒旋转,同时点P从的中点处出发,在正方形的边上顺时针移动,每秒移动1个单位,则第2022秒时,点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】正方形绕原点沿顺时针方向每秒旋转,旋转一周需要6秒,,第2022秒时正方形回到初始位置;点P每秒移动1个单位,移动一周需要8秒,,第2022秒时点P移动到第三象限的位置,作于点E,根据点P为中点,得到.根据正方形的性质可知,得到,根据,得到,.得到点P的坐标为.
【详解】∵正方形每秒旋转,
∴每6秒旋转一周,
∵,
∴第2022秒时正方形回到初始位置;
∵点P每秒移动1个单位,
∴每8秒移动一周,
∵,
∴第2022秒时点P移动到如图所示的位置,
过点P作于点E,
∵点P为中点,
∴,
由正方形的性质可知,
∴,
∵,
∴.
∴.
∴点P的坐标为.
故选C.
【点睛】本题主要考查了正方形旋转,动点移动,熟练掌握正方形的边的性质,旋转图形的全等性质,动点移动路线形状与移动速度的性质,是解决本题的关键.
23.(2022洛阳一模) 如图,在平面直角坐标系xOy中,正方形ABCD的顶点,,规定把正方形ABCD“先沿y轴翻折,再向下平移1个单位”为一次变换,这样连续经过2022次变换后,正方形ABCD的中心的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】
【分析】根据正方形ABCD的顶点A(1,-1),B(3,-1),可得AB=BC=2,C(3,-3),先求出前几次变换后正方形ABCD的中心的坐标,根据变化规律求解即可.
【详解】解:∵正方形ABCD的顶点A(1,-1),B(3,-1),
∴AB=BC=2,
∴C(3,-3),正方形ABCD的中心的坐标为(2,-2)
一次变换后,正方形ABCD的中心的坐标为(-2,-3),
二次变换后,正方形ABCD的中心的坐标为(2,-4),
三次变换后,正方形ABCD的中心的坐标为(-2,﹣5),
…,
通过观察得:翻折次数为奇数时正方形ABCD的中心的横坐标为﹣2,翻折次数为偶数时正方形ABCD的中心的横坐标为2,变换一次,正方形ABCD的中心的纵坐标向下移一个单位,
∵2022是偶数,
∴正方形ABCD的中心的横坐标为2,其纵坐标为-2﹣2022×1=﹣2024.
∴经过2021次变换后,正方形ABCD的顶点C的坐标为(2,﹣2024).
故选:D.
【点睛】本题考查了坐标与图形变化﹣对称、规律型﹣点的坐标、坐标与图形变化﹣平移,解决本题的关键是掌握对称性质和平移的性质.
24. (2022洛阳二模)如图,在平面直角坐标系中,直线为正比例函数的图象,点的坐标为,过点作轴的垂线交直线于点,以为边作正方形;过点作直线的垂线,垂足为,交轴于点,以为边作正方形;过点作轴的垂线,垂足为,交直线于点,以为边作正方形,…,按此规律操作下所得到的正方形的面积是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由已知,直线l是第一、三象限的角平分线,结合A1(1,0),根据勾股定理求出每个正方形的边长,可分别求出正方形、正方形、正方形的面积,从中发现规律.
【详解】解:∵直线l为函数y=x的图象,
∴
∴.
∴正方形的面积为1;
由勾股定理得,
∴
∴正方形的面积为:
同理可得,
∴正方形的面积为:;…
∵第1个正方形的面积为1=,第2个正方形的面积为,第3个正方形的面积为,…,
∴第n个正方形的面积为:.
故选:B
【点睛】本题考查了勾股定理、正方形的性质、正比例函数的图象和性质、探索规律等知识点,运用正比例函数的性质是解题的基础,运用勾股定理求每个正方形的边长是关键.
25. (2022开封一模)如图,在平面直角坐标系中,将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形,依此方式,绕点O连续旋转2022次得到正方形,如果点C的坐标为,那么点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】由正方形的性质和旋转的性质探究规律,利用规律解决问题即可.
【详解】解:如图
∵四边形OA1BC1是正方形,,
将正方形OABC绕点O顺时针旋转45°后得到正方形,
∵每次旋转45°
360°÷45°=8,8次一循环
∵2022÷8=252⋅⋅⋅6
点的坐标与点B5重合
即B2022与B1关于O对称
故选B
【点睛】本题考查了正方形的性质、旋转的性质、坐标与图形的变化、规律型:点的坐标等知识,解题的关键是学会从特殊到一般的探究规律的方法
26. (2022焦作二模)在平面直角坐标系中,等边如图放置,点A的坐标为,每一次将绕着点O逆时针方向旋转60°,同时每边扩大为原来的2倍,第一次旋转后得到,第二次旋转后得到,…,依次类推,则点的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】分别求出旋转后点A的对应点的位置及到原点O的长度,发现规律:如此循环,每旋转6次,A的对应点又回到x轴正半轴,由此得到答案.
【详解】解:由已知可得:
第一次旋转后,点A1在第一象限,OA1=22,
第二次旋转后,点A2在第二象限,OA2=23,
第三次旋转后,点A3在x轴负半轴,OA3=24,
第四次旋转后,点A4第三象限,OA4=25,
第五次旋转后,点A5在第四象限,OA5=26,
第六次旋转后,点A6在x轴正半轴,OA6=27,
如此循环,每旋转6次,A的对应点又回到x轴正半轴,而,
∴点x轴正半轴,且OA2022=22023,
∴点的坐标为,
故选:C.
【点睛】此题考查了坐标的规律计算,正确计算发现规律并运用规律解决问题是解题的关键.
27.(2022河南二模) 如图,在中,顶点A在x轴的负半轴上,,,,将绕点A逆时针旋转,每秒旋转90°,则第2022秒旋转结束时,点B的坐标为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】每秒旋转90°,每4秒旋转1周,第2022秒旋转结束时与第2秒旋转结束时的位置相同,与△ABC关于点A成中心对称,求出点A的坐标,即可求得结论.
【详解】解:2022除以4等于505,余数为2,
∴第2022秒旋转结束时与第2秒旋转结束时的位置相同,
∵,,
∴OB=2,BC=,
∵∠AOB=90°,
∴,
∴A(-1,0),
∵,,
∴绕点A逆时针旋转2022秒旋转结束时,点B的坐标为(-2,-2).
故选:A.
【点睛】本题主要考查了规律旋转,中心对称,解决问题的关键是探究旋转规律,确定旋转最后位置,熟练掌握中心对称的性质解答.
28. (2022青海中考) 木材加工厂将一批木料按如图所示的规律依次摆放,则第个图中共有木料______根.
【答案】
【解析】
【分析】第一个图形有1根木料,第二个图形有根木料,第三个图形有根木料,第四个图形有根木料,以此类推,得到第个图形有根木料.
【详解】解:∵第一个图形有根木料,
第二个图形有根木料,
第三个图形有根木料,
第四个图形有木料,
∴第个图形有根木料,
故答案为:.
【点睛】本题考查了图形的变化类问题,仔细观察,分析,归纳并发现其中的规律是解本题的关键.
29. (2022德阳中考)古希腊的毕达哥拉斯学派对整数进行了深入的研究,尤其注意形与数的关系,“多边形数”也称为“形数”,就是形与数的结合物.用点排成的图形如下:其中:图①的点数叫做三角形数,从上至下第一个三角形数是1,第二个三角形数是,第三个三角形数是,……图②的点数叫做正方形数,从上至下第一个正方形数是1,第二个正方形数是,第三个正方形数是,……由此类推,图④中第五个正六边形数是______.
【答案】45
【解析】
【分析】根据题意找到图形规律,即可求解.
【详解】根据图形,规律如下表:
三角形
3
正方形
4
五边形
5
六边形
6
M边形
m
1
1
1
1
1
1
2
1+2
1+2
1
1+2
1
1
1+2
1
1
1
1+2
3
1+2+3
1+2+3
1+2
1+2+3
1+2
1+2
1+2+3
1+2
1+2
1+2
1+2+3
4
1+2+3+4
1+2+3+4
1+2+3
1+2+3+4
1+2+3
1+2+3
1+2+3+4
1+2+3
1+2+3
1+2+3
1+2+3+4
n
由上表可知第n个M边形数为:,
整理得:,
则有第5个正六边形中,n=5,m=6,代入可得:,
故答案为:45.
【点睛】本题考查了整式--图形类规律探索,理解题意是解答本题的关键.
30.(2022遂宁中考)(4分)“勾股树”是以正方形一边为斜边向外作直角三角形,再以该直角三角形的两直角边分别向外作正方形,重复这一过程所画出来的图形,因为重复数次后的形状好似一棵树而得名.假设如图分别是第一代勾股树、第二代勾股树、第三代勾股树,按照勾股树的作图原理作图,则第六代勾股树中正方形的个数为 127 .
【分析】由已知图形观察规律,即可得到第六代勾股树中正方形的个数.
【解答】解:∵第一代勾股树中正方形有1+2=3(个),
第二代勾股树中正方形有1+2+22=7(个),
第三代勾股树中正方形有1+2+22+23=15(个),
......
∴第六代勾股树中正方形有1+2+22+23+24+25+26=127(个),
故答案为:127.
【点评】本题考查图形中的规律问题,解题的关键是仔细观察图形,得到图形变化的规律.
31. (2022泰安中考) 观察下列图形规律,当图形中的“○”的个数和“.”个数差为2022时,n的值为____________.
【答案】不存在
【解析】
【分析】首先根据n=1、2、3、4时,“•”的个数分别是3、6、9、12,判断出第n个图形中“•”的个数是3n;然后根据n=1、2、3、4,“○”的个数分别是1、3、6、10,判断出第n个“○”的个数是;最后根据图形中的“○”的个数和“.”个数差为2022,列出方程,解方程即可求出n的值是多少即可.
【详解】解:∵n=1时,“•”的个数是3=3×1;
n=2时,“•”的个数是6=3×2;
n=3时,“•”的个数是9=3×3;
n=4时,“•”的个数是12=3×4;
……
∴第n个图形中“•”的个数是3n;
又∵n=1时,“○”的个数是1=;
n=2时,“○”的个数是,
n=3时,“○”的个数是,
n=4时,“○”的个数是,
……
∴第n个“○”的个数是,
由图形中的“○”的个数和“.”个数差为2022
①,②
解①得:无解
解②得:
故答案为:不存在
【点睛】本题考查了图形类规律,解一元二次方程,找到规律是解题的关键.
32. (2022十堰中考) 如图,某链条每节长为,每两节链条相连接部分重叠的圆的直径为,按这种连接方式,50节链条总长度为_________.
【答案】91
【解析】
【分析】通过观察图形可知,1节链条的长度是,2节链条的长度是(2.8×2-1),3节链条的长度是(2.8×3-1×2),n节链条的长度是2.8n-1×(n-1),据此解答即可求解.
【详解】解:2节链条的长度是(2.8×2-1),
3节链条的长度是(2.8×3-1×2),
n节链条的长度是2.8n-1×(n-1),
所以50节链条的长度是:2.8×50-1×(50-1)
=140-1×49
=91
故答案为:91
【点睛】此题考查的图形类规律,关键是找出规律,得出n节链条长度为2.5×n-0.8×(n-1).
33. (2022广安中考)如图,四边形ABCD是边长为的正方形,曲线DA1B1C1D1A2 …是由多段90°的圆心角所对的弧组成的.其中,弧DA1的圆心为A,半径为AD;弧A1B1的圆心为B,半径为BA1;弧B1C1的圆心为C,半径为CB1;弧C1D1的圆心为D,半径为DC1….弧DA1、弧A1B1、弧B1C1、弧C1D1…的圆心依次按点A、B、C、D循环,则弧C2022D2022的长是___________(结果保留π).
【答案】2022π
【解析】
【分析】根据题意有后一段弧的半径总比前一段弧的半径长,又因为的半径为,可知任何一段弧的半径都是的倍数,根据圆心以A、B、C、D四次一个循环,可得弧的半径为:,再根据弧长公式即可作答.
【详解】根据题意有:
的半径,
的半径,
的半径,
的半径,
的半径,
的半径,
的半径,
的半径,
...
以此类推可知,故弧的半径为:,
即弧的半径为:,
即弧的长度为:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了弧长的计算公式,找到每段弧的半径变化规律是解答本题的关键.
34. (2022绥化中考) 如图,,点在射线上,且,过点作交射线于,在射线上截取,使;过点作交射线于,在射线上截取,使.按照此规律,线段的长为________.
【答案】
【解析】
【分析】解直角三角形分别求得,,,……,探究出规律,利用规律即可解决问题.
【详解】解:,
是直角三角形,
在中,,,
,
,,
,
,
,
,
,
同理可得:,,……,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了图形的规律,解直角三角形,平行线的判定,相似三角形的判定与性质,解题的关键是学会探究规律的方法.
35. (2022牡丹江中考) 下列图形是将等边三角形按一定规律排列,则第个图形中所以等边三角形的个数是__________.
【答案】485
【解析】
【详解】试题分析:观察图形,找出数字与图形之间的联系:
由图可以看出:第一个图形中5个正三角形,
第二个图形中5×3+2=17个正三角形,
第三个图形中17×3+2=53个正三角形,
由此得出第四个图形中53×3+2=161个正三角形,
第五个图形中161×3+2=485个正三角形.
考点:探索规律题(图形的变化类).
36. (2022牡丹江中考) 如图所示,以O为端点画六条射线后OA,OB,OC,OD,OE,O后F,再从射线OA上某点开始按逆时针方向依次在射线上描点并连线,若将各条射线所描的点依次记为1,2,3,4,5,6,7,8…后,那么所描的第2013个点在射线___上.
【答案】OC
【解析】
【详解】试题分析:∵1在射线OA上,2在射线OB上,3在射线OC上,4在射线OD上,5在射线OE上,6在射线OF上,7在射线OA上,…
∴每六个一循环.
∵2013÷6=335…3,
∴所描的第2013个点在射线和3所在射线一样.
∴所描的第2013个点在射线OC上.
37.(2022大庆中考) 观察下列“蜂窝图”,按照这样的规律,则第16个图案中的“”的个数是____________.
【答案】49
【解析】
【分析】根据题意可知:第1个图案中有六边形图形:1+2+1=4个,第2个图案中有六边形图形:2+3+2=7个,……由规侓即可得答案.
【详解】解:∵第1个图案中有六边形图形:1+2+1=4个,
第2个图案中有六边形图形:2+3+2=7个,
第3个图案中有六边形图形:3+4+3=10个,
第4个图案中有六边形图形:4+5+4=13个,
……
∴第16个图案中有六边形图形:16+17+16=49个,
故答案为:49.
【点睛】此题考查图形的变化规律,解题的关键是找出图形之间的运算规律,利用规律解决问题.
38. (2022毕节中考) 如图,在平面直角坐标系中,把一个点从原点开始向上平移1个单位,再向右平移1个单位,得到点;把点向上平移2个单位,再向左平移2个单位,得到点;把点向下平移3个单位,再向左平移3个单位,得到点;把点向下平移4个单位,再向右平移4个单位,得到点;…;按此做法进行下去,则点的坐标为_________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据平移规律得到第n次变换时,相当于把点的坐标向右或向左平移n个单位长度,再向右或向上平移n个单位长度得到下一个点,然后推出每四次坐标变换为一个循环,每一个循环里面横坐标不发生变化,纵坐标向下平移4个单位长度,从而求出点A8的坐标为(0,-8),由此求解即可.
【详解】解:∵把一个点从原点开始向上平移1个单位,再向右平移1个单位,得到点;把点向上平移2个单位,再向左平移2个单位,得到点;把点向下平移3个单位,再向左平移3个单位,得到点;把点向下平移4个单位,再向右平移4个单位,得到点,
∴第n次变换时,相当于把点的坐标向右或向左平移n个单位长度,再向右或向上平移n个单位长度得到下一个点,
∵O到A1是向右平移1个单位长度,向上平移1个单位长度,A1到A2是向左2个单位长度,向上平移2个单位长度,A2到A3是向左平移3个单位长度,向下平移3个单位长度,A3到A4是向右平移4个单位长度,向下平移4个单位长度,A4到A5是向右平移5个单位长度,向上平移5个单位长度,
∴可以看作每四次坐标变换为一个循环,每一个循环里面横坐标不发生变化,纵坐标向下平移4个单位长度,
∴点A8的坐标为(0,-8),
∴点A8到A9的平移方式与O到A1的方式相同(只指平移方向)即A8到A9向右平移9个单位,向上平移9个单位,
∴A9的坐标为(9,1),
同理A9到A10的平移方式与A1到A2的平移方式相同(只指平移方向),即A9到A10向左平移10个单位,向上平移10个单位,
∴A10的坐标为(-1,11),
故答案为:(-1,11).
【点睛】本题主要考查了点的坐标规律探索,正确找到规律是解题的关键.
39.(2022鄂尔多斯中考)按一定规律排列的数据依次为,,,……按此规律排列,则第30个数是 .
【分析】由所给的数,发现规律为第n个数是,当n=30时即可求解.
【解答】解:∵,,,……,
∴第n个数是,
当n=30时,==,
故答案为:.
【点评】本题考查数字的变化规律,能够通过所给的数,探索出数的一般规律是解题的关键.
40. (2022眉山中考) 将一组数,2,,,…,,按下列方式进行排列:
,2,,;
,,,4;
…
若2的位置记为,的位置记为,则的位置记为________.
【答案】
【解析】
【分析】先找出被开方数的规律,然后再求得的位置即可.
【详解】数字可以化成:
,,,;
,,,;
∴规律为:被开数为从2开始的偶数,每一行4个数,
∵,28是第14个偶数,而
∴的位置记为
故答案为:
【点睛】本题考查了类比点的坐标解决实际问题的能力和阅读理解能力.被开方数全部统一是关键.
41. (2022宿迁中考) 按规律排列的单项式:,,,,,…,则第20个单项式是_____.
【答案】
【解析】
【分析】观察一列单项式发现偶数个单项式的系数为:奇数个单项式的系数为:而单项式的指数是奇数,从而可得答案.
详解】解:,,,,,…,
由偶数个单项式的系数为: 所以第20个单项式的系数为
第1个指数为:
第2个指数为:
第3个指数为:
指数为
所以第20个单项式是:
故答案为:
【点睛】本题考查的是单项式的系数与次数的含义,数字的规律探究,掌握“从具体到一般的探究方法”是解本题的关键.
42. (2022舟山中考) 观察下面的等式:,,,……
(1)按上面的规律归纳出一个一般的结论(用含n的等式表示,n为正整数)
(2)请运用分式的有关知识,推理说明这个结论是正确的.
【答案】(1)
(2)见解析
【解析】
【分析】(1)根据所给式子发现规律,第一个式子的左边分母为2,第二个式子的左边分母为3,第三个式子的左边分母为4,…;右边第一个分数的分母为3,4,5,…,另一个分数的分母为前面两个分母的乘积;所有的分子均为1;所以第(n+1)个式子为.
(2)由(1)的规律发现第(n+1)个式子为,用分式的加法计算式子右边即可证明.
【小问1详解】
解:∵第一个式子,
第二个式子,
第三个式子,
……
∴第(n+1)个式子;
【小问2详解】
解:∵右边==左边,
∴.
【点睛】此题考查数字的变化规律,分式加法运算,解题关键是通过观察,分析、归纳发现其中各分母的变化规律.
43. (2022张家界中考)有一组数据:a1=31×2×3,a2=52×3×4,a3=73×4×5,…,an=2n+1n(n+1)(n+2).记Sn=a1+a2+a3+…+an,则S12=______.
14.【答案】201182
【解析】解:a1=31×2×3=12=12×1+12−32×11+2;
a2=52×3×4=524=12×12+11+2−32×12+2;
a3=73×4×5=760=12×13+13+1−32×13+2;
…,
an=2n+1n(n+1)(n+2)=12×1n+1n+1−32×1n+2,
当n=12时,
原式=12(1+12+13+...+112)+(12+13+...+113)−32×(13+14+...+114)
=201182,
故答案为:201182.
通过探索数字变化的规律进行分析计算.
本题考查分式的运算,探索数字变化的规律是解题关键.
44. (2022达州中考)人们把这个数叫做黄金比,著名数学家华罗庚优选法中的“0.618法”就应用了黄金比.设,,记,,…,,则_______.
【答案】5050
【解析】
【分析】利用分式的加减法则分别可求S1=1,S2=2,S100=100,•••,利用规律求解即可.
【详解】解:,,
,
,
,
…,
故答案为:5050
【点睛】本题考查了分式的加减法,二次根式的混合运算,求得,找出的规律是本题的关键.
45. (2022怀化中考) 正偶数2,4,6,8,10,…,按如下规律排列,
则第27行的第21个数是 _____.
【答案】744
【解析】
【分析】由题意知,第n行有n个数,第n行的最后一个偶数为n(n+1),计算出第27行最后一个偶数,再减去与第21位之差即可得到答案.
【详解】由题意知,第n行有n个数,第n行的最后一个偶数为n(n+1),
∴第27行的最后一个数,即第27个数为,
∴第27行的第21个数与第27个数差6位数,即,
故答案为:744.
【点睛】本题考查数字类规律的探究,根据已知条件的数字排列找到规律,用含n的代数式表示出来由此解决问题是解题的关键
46. (2022恩施中考)观察下列一组数:2,,,…,它们按一定规律排列,第n个数记为,且满足.则________,________.
【答案】 ①. ②.
【解析】
【分析】由已知推出,得到,,,,上述式子相加求解即可.
【详解】解:∵;∴,
∵,
∵,
∴a4=,
∴,,,
把上述2022-1个式子相加得,
∴a2022=,
故答案为:,.
【点睛】此题主要考查了数字的变化规律,关键是得出,利用裂项相加法求解.
47.(2022盐城中考)《庄子⋅天下篇》记载“一尺之棰,日取其半,万世不竭”.如图,直线l1:y=12x+1与y轴交于点A,过点A作x轴的平行线交直线l2:y=x于点O1,过点O1作y轴的平行线交直线l1于点A1,以此类推,令OA=a1,O1A1=a2,…,On−1An−1=an,若a1+a2+…+an≤S对任意大于1的整数n恒成立,则S的最小值为______.
16.【答案】32
【解析】解:把x=0代入y=12x+1得,y=1,
∴A(0,1),
∴OA=a1=1,
把y=1代入y=x得,x=1,
∴O1(1,1),
把x=1代入y=12x+1得,y=12×1+1=32,
∴A1(1,32),
∴O1A1=a2=32−1=12,
把y=32代入y=x得,y=32,
∴O2(32,32),
把x=32代入y=12x+1得,y=12×32+1=74,
∴A2(32,74),
∴O2A2=a3=74−32=14,
…,
∴On−1An−1=an=(12)n−1,
∵a1+a2+…+an≤S对任意大于1的整数n恒成立,
∴n=2时,S的值最小,
∵S≥a1+a2=1+12=32,
∴S的最小值为32,
故答案为:32.
由直线l1的解析式求得A,即可求得a1,把A的坐标代入y=x求得O1的坐标,进而求得A1的坐标,即可求得a2,把A1的纵坐标代入y=x求得O2的坐标,进而求得A2的坐标,即可求得a3,…,得到规律,即可求得On−1An−1=an=(12)n−1,根据a1+a2+…+an≤S对任意大于1的整数n恒成立,则S的最小值为n=2时的最小值.
本题考查了一次函数图象上点的坐标特征,图象上点的坐标适合函数的解析式是解题的关键.
48. (2022龙东中考) 如图,在平面直角坐标系中,点,,,……在x轴上且,,,……按此规律,过点,,,……作x轴的垂线分别与直线交于点,,,……记,,,……的面积分别为,,,……,则______.
【答案】
【解析】
【分析】先求出,可得,再根据题意可得,从而得到∽∽∽……∽,再利用相似三角形的性质,可得∶∶∶……∶= ,即可求解.
【详解】解:当x=1时,,
∴点,
∴,
∴,
∵根据题意得:,
∴∽∽∽……∽,
∴∶∶∶……∶= OA12∶OA22∶OA32……∶OAn2,
∵,,,……,
∴,,……,
∴∶∶∶……∶= ,
∴,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了图形与坐标的规律题,相似三角形的判定和性质,明确题意,准确得到规律,是解题的关键.
49.(2022荆门中考)如图,过原点的两条直线分别为l1:y=2x,l2:y=﹣x,过点A(1,0)作x轴的垂线与l1交于点A1,过点A1作y轴的垂线与l2交于点A2,过点A2作x轴的垂线与l1交于点A3,过点A3作y轴的垂线与l2交于点A4,过点A4作x轴的垂线与l1交于点A5,⋯,依次进行下去,则点A20的坐标为 (32,﹣32) .
【分析】写根据一次函数图象上点的坐标特征可得出点A1、A2、A3、A4、A5、A6、A7、A8等的坐标,根据坐标的变化即可找出变化规律“A4n+1(22n,22n+1),A4n+2(﹣22n+1,22n+1),A4n+3(﹣22n+1,﹣22n+2),A4n+4(22n+2,﹣22n+2)(n为自然数)”,依此规律结合20=5×4即可找出点A20的坐标.
【解答】解:当x=1时,y=2,
∴点A1的坐标为(1,2);
当y=﹣x=2时,x=﹣2,
∴点A2的坐标为(﹣2,2);
同理可得:A3(﹣2,﹣4),A4(4,﹣4),A5(4,8),A6(﹣8,8),A7(﹣8,﹣16),A8(16,﹣16),A9(16,32),…,
∴A4n+1(22n,22n+1),A4n+2(﹣22n+1,22n+1),
A4n+3(﹣22n+1,﹣22n+2),A4n+4(22n+2,﹣22n+2)(n为自然数).
∵20=5×4,
∴点A20的坐标为(22+2,﹣22+2),即(32,﹣32).
故答案为:(32,﹣32).
【点评】本题考查了两条直线相交或平行问题、一次函数图象上点的坐标特征以及规律型中点的坐标,根据坐标的变化找出变化规律“A4n+1(22n,22n+1),A4n+2(﹣22n+1,22n+1),A4n+3(﹣22n+1,﹣22n+2),A4n+4(22n+2,﹣22n+2)(n为自然数)”是解题的关键.
50. (2022齐齐哈尔中考)如图,直线与轴相交于点,与轴相交于点,过点作交轴于点,过点作轴交于点,过点作交轴于点,过点作轴交于点…,按照如此规律操作下去,则点的纵坐标是______________.
【答案】
【解析】
【分析】先根据30°的特殊直角三角形,如,,,求出B点,B1点的纵坐标,发现规律,即可
【详解】∵
当时,
当时,
故,
∴为30°的直角三角形
∴
∵
∴为30°的直角三角形
∴
∴为30°的直角三角形
∵轴
∴
∴
为30°的直角三角形
同理:
…
故:
故答案为:
【点睛】本题考查30°的特殊直角三角形;注意只用求点的纵坐标,即长度
51. (2022苏州中学三模)将边长为1的正方形纸片按如图所示方法进行对折,第1次对折后得到的图形面积为S1,第2次对折后得到的图形面积为S2,…,第n次对折后得到的图形面积为Sn,S1+S2+S3+…Sn=______(用含n的代数式表示).
【答案】
【解析】
【分析】根据题意,先写出前面几个对折后的图形的面积,探究隐含规律,然后再求所得式子的值.
【详解】解:由题意可得:
S1=,
S2==,
S3=,
⋯,
Sn=,
∴S1+S2+S3+⋯+Sn=++⋯+,
令M=++⋯+,
则2M=1+++⋯+,
∴2M-M=1-,
即M=1-.
故答案为:1-.
【点睛】本题考查了图形的变化,解答本题的关键是明确题意,表示出每部分的图形面积,发现所得式子的规律特点,用错位相减法得到答案.
52. (2022山西侯马二模)如图是一组有规律的图案,它们都是由大小相同的组成的,第1个图案中有5个,第2个图案中有8个,第3个图案中有11个……按此规律,第n个图案中有______个.(用含n的代数式表示)
【答案】##(2+3n)
【解析】
【分析】根据图案找出规律即可;
【详解】解:第一个:5=3×1+2,
第二个:8=3×2+2,
第三个:9=3×3+2,
∴第n个图案中有个;
故答案为:(3n+2).
【点睛】本题主要考查列代数式,根据图案规律,写出第n个图案中图形个数是解题的关键.
53.(2022太原二模) 如图是一组有规律的图案,它们是由相同的正方形和相同的圆组成的,正方形涂有阴影,依此规律,则第n个图案中有______个圆.(用含有n的代数式表示)
【答案】
【解析】
【分析】观察不难发现,后一个图案比前一个图案多3个圆,然后写出第n个图案的圆的个数即可.
【详解】解:由图可得,第1个图案有圆的个数为4=3×1+1,
第2个图案有圆的个数为7=3×2+1,
第3个图案有圆的个数为9=4×2+1,
…...
第n个图案有圆的个数为3n+1.
故答案为:(3n+1).
【点睛】本题是对图形变化规律的考查,观察出“后一个图案比前一个图案多3个圆”是解题的关键.
54. (2022大同二模)将大小相同的小圆按如图所示的规律摆放:第1个图形有5个小圆,第2个图形有8个小圆,第3个图形有11个小圆,…依此规律,第n个图形的小圆个数是___________个.
【答案】##(2+3n)
【解析】
【分析】根据图形的变化寻找规律即可求解.
【详解】解:观察图形的变化可知:
第1个图形有1×3+2=5个小圆,
第2个图形有2×3+2=8个小圆,
第3个图形有3×3+2=11个小圆,
…,
发现规律:
第n个图形的小圆个数是3n +2.
故答案为:(3n+2).
【点睛】本题考查了规律型-图形的变化,解决本题的关键是观察图形的变化寻找规律并总结规律,会利用找到的规律进行解题.
55. (2022北京朝阳区一模)如图,2022年北京冬奥会上,一些可看作正六边形的“小雪花”对称地排列在主火炬周围,中间空出了13个“小雪花”的位置来突出主火炬,在其中91个“小雪花”上面写有此次参会的国家或地区的名称,此外还有几个“小雪花”上面只有中国结图案,这些只有中国结图案的“小雪花”共有_________个.
【答案】5
【解析】
【分析】根据图形先计算图中共有的小雪花的数量,再减去上面写有此次参会的国家或地区名称的小雪花,即可得答案.
【详解】解:仔细观察图像可知,图中共有小雪花
3×2+4×2+4×2+9×2+10×2+9×2+6×2+3×2=96(个)
其中有在其中91个“小雪花”上面写有此次参会的国家或地区的名称,
∴“小雪花”上面只有中国结图案有 96-91=5(个)
故答案为:5.
【点睛】本题考查了图形的规律,以及有理数的加减运算,解题的关键是仔细看图.
56.(2022西工大附中三模) 1261年我国南宋数学家杨辉用图中的三角形解释二项和的乘方规律,我们把这个三角形称为“杨辉三角”,请观察图中的数字排列规律,求a+2b﹣c的值为_____.
【答案】16
【解析】
【分析】根据题目中的数据可知,a、b、c分别为上一行中左上角和右上角的数字之和,从而可以求得所求式子的值.
【详解】解:由图可得,
a=1+5=6,b=5+10=15,c=10+10=20,
∴a+2b﹣c=6+2×15﹣20=16,
故答案为:16.
【点睛】本题考查数字的变化类,解答本题的关键是明确题意,发现题目中数字的变化规律,求出a、b、c的值.
57. (2022运城二模)一组按规律排列的式子,,,,…,则第n个式子是_____.
【答案】或
【解析】
【分析】从已知单项式的字母指数出发寻找其与序数间的关系,从而得出答案.
【详解】解:∵第1个单项式 ,
第2个单项式,
第3个单项式,
第4个单项式,
……
∴第n(n为正整数)个单项式为,即.
故答案为:或.
【点睛】本题主要考查单项式字母指数的变化规律,解题的关键是根据已知单项式,从字母指数入手寻找其与序数间的关系.
58. (2022临汾二模)观察下列各项:,,,,…,则第项是______________.
【12题答案】
【答案】
【解析】
【分析】根据已知可得出规律:第一项:,第二项:,第三项:…即可得出结果.
【详解】解:根据题意可知:
第一项:,
第二项:,
第三项:,
第四项:,
…
则第项是;
故答案为:.
【点睛】此题属于数字类规律问题,根据已知各项的规律得出结论是解决此类题目的关键.
59. (2022北京房山二模)为确定传染病的感染者,医学上可采用“二分检测方案”.假设待检测的总人数是(为正整数).将这个人的样本混合在一起做第1轮检测(检测1次),如果检测结果是阴性,可确定这些人都未感染;如果检测结果是阳性,可确实其中感染者,则将这些人平均分成两组,每组个人的样本混合在一起做第2轮检测,每组检测1次.依此类推:每轮检测后,排除结果为阴性的组,而将每个结果为阳性的组再平均分成两组,做下轮检测,直至确定所有的感染者.
例如,当待检测的总人数为8,且标记为“”的人是唯一感染者时,“二分检测方案”可用如图所示.从图中可以看出,需要经过4轮共次检测后,才能确定标记为“”的人是唯一感染者.
(1)的值为___________;
(2)若待检测的总人数为8,采用“二分检测方案”,经过4轮共9次检测后确定了所有的感染者,写出感染者人数的所有可能值___________;
【答案】(1)7 (2)2、3、4
【解析】
【分析】(1)由图可计算得到n的取值.
(2)当经过4轮共9次检测后确定所有感染者,只需第3轮对两组都进行检查,由此得到所有可能的结果.
【小问1详解】
由题意可知,第1轮需检测1次,第2轮需检测2次,第3轮需检测2次,第4轮需检测2次,
∴
故答案为7.
【小问2详解】
由(1)可知,若只有1个感染者,则只需7次检测即可,经过4轮9次检测查出所有感染者,比只有1个感染者多2次检测,则只需第3轮时,对两组都进行检查,即对最后四个人进行检查,可能的结果如下图所示:
故答案为:2、3、4
【点睛】本题考查了数学建模能力,正确理解题意并合理建模是解答本题的关键.
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