专题2.9 有理数中规律和新定义综合应用的六大题型-最新七年级数学上册重点题型和专项训练系列(浙教版)
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本套训练卷共36题,共六大题型,每个题型6题,题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可加强学生有理数中规律和新定义综合应用的六大题型的理解!
【题型1 数列型规律探究】
1.(2023春·山东济宁·六年级统考期末)如图,将大小相同的小圆规律摆放: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( )
A.3n−2个B.3n+2个C.5n+1个D.5n−1个
2.(2023春·安徽滁州·七年级校考期中)某种细胞开始分裂时有两个,1小时后分裂成4个并死去一个,2小时后分裂成6个并死去一个,3小时后分裂成10个并死去一个,按此规律,8小时后细胞存活的个数是( )
A.253B.255C.257D.259
3.(2023春·河北保定·七年级统考期末)如图所示:下列各三角形中的三个数均有相同的规律,由此规律最后一个三角形中,y的值是( )
A.380B.382C.384D.386
4.(2023春·全国·七年级期末)如图,在数轴上,点A表示数1,现将点A沿数轴作如下移动,第一次将点A向左移动3个单位长度到达点A1,第二次将点A1向右移动6个单位长度到达点A2,第三次将点A2向左移动9个单位长度到达点A3,…,按照这种移动规律进行下去,第2021次移动到点A2021,那么点A2021所表示的数为( )
A.−3029B.−3032C.−3035D.−3038
5.(2023春·江西上饶·七年级校考期中)把所有正整数从小到大排列,并按如下规律分组:
(1),(2, 3, 4),(5,6,7,8,9),(10, 11,12, 13, 14, 15, 16),…,现用等式 AM=(i,j)表示正整数 M 是第i 组第 j 个数(从左往右数),如A8=(3,4),则A2020=( )
A.(44,81)B.(44,82)C.(45,83)D.(45,84)
6.(2023春·湖南永州·九年级校考期中)观察下列算式发现规律:71=7,72=49,73=343,74=2401,75=16807,76=117649,……,则72020的个位数字是 .
【题型2 裂差型规律探究】
1.(2023春·浙江杭州·七年级期末)如图,把一个面积为1的正方形等分成两个面积为12的矩形,接着把其中一个面积为12的矩形等分成两个面积为14的矩形,再把其中一个面积为14的矩形等分成两个面积为18的矩形,如此进行下去,试利用图形所揭示的规律计算:1+12+14+18+116+132+164+1128+1256= .
2.(2023春·福建泉州·七年级福建省惠安第一中学校联考期中)观察下列等式:
第1个等式:a1=11×3=12×1−13;第2个等式:a2=13×5=12×13−15;
第3个等式:a3=15×7=12×15−17;第4个等式:a4=17×9=12×17−19;
…
请回答下列问题:
(1)按以上规律列出第5个等式:a5=_________=_________;
(2)用含n的代数式表示第n个等式:an=_________=_________(n为正整数);
(3)求a1+a2+a3+⋅⋅⋅+a2018的值.
(4)求15×10+110×15+115×20+120×25+……+12015×2020的值
3.(2023春·北京·七年级景山学校校考期中)在有些情况下,不需要计算出结果也能把绝对值符号去掉,例如:|6+7|=6+7;|7-6|=7-6;|6-7|=-6+7;|-6-7|=6+7
(1)根据上面的规律,把下列各式写成去掉绝对值符号的形式:
①|7+2|= ;
②|-12+15|= ;
(2)用简单的方法计算:|13-12|+|14-13|+|15-14|+……+|12021-12020|.
4.(2023春·河北保定·七年级校联考期中)观察下列各式:
−1×12=−1+12
−12×13=−12+13
−13×14=−13+14
……
(1)按照上述规律,第4个等式是:________________________________
(2)第n个等式是:________________________
(3)运用你发现的规律计算:−15×16+−16×17
(4)−1×12+−12×13+−13×14+⋯+−12021×12022=________
5.(2023春·河南新乡·七年级校考期中)(1)12×23=________
12×23×34=________
12×23×34×45=________
猜想:12×23×34×45×⋯⋯×nn+1=________
(2)根据上面的规律,解答下列问题:
①计算:1100−1×199−1×198−1×⋯⋯×13−1×12−1
②将2020减去它的12,再减去余下的13,再减去余下的14……,依次类推,最后减去余下的12020,则剩余的结果是多少?
6.(2023春·浙江金华·七年级统考期中)我们知道:1−12=21×2−11×2=11×2;12−13=32×3−22×3=12×3;13−14=43×4−33×4=13×4;…,反过来,可得:11×2=1−12;12×3=12−13;13×4=13−14;…,各式相加,可得:11×2+12×3+13×4=1−12+12−13+13−14=1−14=34.
根据上面的规律,解答下列问题:
(1)11×2+12×3+13×4+14×5+15×6+16×7=___________;
(2)计算:11×5+15×9+19×13+⋅⋅⋅+197×101;
(3)计算:11×4×7+14×7×10+17×10×13+⋅⋅⋅+194×97×100.
【题型3 新定义型规律探究】
1.(2023春·四川成都·七年级校考期中)已知:C32=3×21×2=3,C53=5×4×31×2×3=10,C64=6×5×4×31×2×3×4=15,…,观察上面的计算过程,寻找规律并计算C118= .
2.(2023春·全国·七年级期末)符号“f”表示一种运算,它对一些数的运算结果如下:
(1)f(1)=0,f(2)=1,f(3)=2,f(4)=3,…;
(2)f(12)=2,f(13)=3,f(14)=4,f(15)=5,….
利用以上规律计算:f(12008)−f(2008)= .
3.(2023春·江西宜春·七年级统考期中)对于正数x,规定fx=x1+x,例如:f2=21+2=23,f3=31+3=34,f12=121+12=13,f13=131+13=14……利用以上规律计算:
f12019+f12018+f12017+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+f13+f12 +f1+f2+⋅⋅⋅⋅⋅⋅+f2019的值为: .
4.(2023春·山西临汾·七年级校联考期中)探究规律,完成相关题目.
老师说:“我定义了一种新的运算,叫※(加乘)运算.”
然后老师写出了一些按照※(加乘)运算的运算法则进行运算的算式:
(+5)※(+2)=+(|5|+|2|)=+7;
(−3)※(−5)=+(|3|+|5|)=+8;
(−3)※(+4)=−(|3|+|4|)=−7;
(+5)※(−6)=−(|5|+|6|)=−11;
0※(+8)=8;
(−6)※0=6.
小明看了这些算式后说:“我知道老师定义的※(加乘)运算的运算法则了.”聪明的你也明白了吗?
(1)归纳※(加乘)运算的运算法则.
两数进行※(加乘)运算时,运算法则是: ;
特别地,0和任何数进行※(加乘)运算,或任何数和0进行※(加乘)运算运算法则是: .
(2)计算:
①(−5)※0※(−3);(括号的作用与它在有理数运算中的作用一致)
②(−4)※3※(−10)※(−5).
5.(2023春·重庆潼南·七年级统考期末)阅读材料,探究规律,完成下列问题.
甲同学说:“我定义了一种新的运算,叫*(加乘)运算.“然后他写出了一些按照*(加乘)运算的运算法则进行运算的算式:(+2)∗(+3)=+5;(−1)∗(−9)=+10;(−3)∗(+6)=−9;(+4)∗(−4)=−8;0∗(+1)=1;0∗(−7)=7.乙同学看了这些算式后说:“我知道你定义的*(加乘)运算的运算法则了.”聪明的你也明白了吗?
(1)请你根据甲同学定义的*(加乘)运算的运算法则,计算下列式子:
(−2)∗(−7)= ;(+4)∗(−3)= ;0∗(−5)= .
请你尝试归纳甲同学定义的*(加乘)运算的运算法则:
两数进行*(加乘)运算时, .
特别地,0和任何数进行*(加乘)运算, .
(2)我们知道有理数的加法满足交换律和结合律,这两种运算律在甲同学定义的*(加乘)运算中还适用吗?请你任选一个运算律,判断它在*(加乘)运算中是否适用,并举例验证.(举一个例子即可)
6.(2023春·北京房山·七年级统考期末)将n个互不相同的整数置于一排,构成一个数组.在这n个数字前任意添加“+”或“-”号,可以得到一个算式.若运算结果可以为0,我们就将这个数组称为“运算平衡”数组.
(1)数组1,2,3,4是否是“运算平衡”数组?若是,请在以下数组中填上相应的符号,并完成运算;
1 2 3 4 =
(2)若数组1,4,6,m是“运算平衡”数组,则m的值可以是多少?
(3)若某“运算平衡”数组中共含有n个整数,则这n个整数需要具备什么样的规律?
【题型4 含n2型规律探究】
1.(2023春·全国·七年级期末)观察下列等式:
(1)13=12
(2)13+23=32
(3)13+23+33=62
(4)13+23+33+43=102
……
根据此规律,第10个等式的右边应该是a2,则a的值是( )
A.45B.54C.55D.65
2.(2023·浙江嘉兴·七年级校联考期中)数列:0,2,4,8,12,18,…是我国的大衍数列,也是世界数学史上第一道数列题.该数列中的奇数项可表示为n2−12,偶数项表示为n22.
如:第一个数为12−12=0,第二个数为222=2,…
现在数轴的原点上有一点P,依次以大衍数列中的数为距离向左右来回跳跃.
第1秒时,点P在原点,记为P1;
第2秒时,点P向左跳2个单位,记为P2,此时点P2所表示的数为-2;
第3秒时,点P向右跳4个单位,记为P3,此时点P3所表示的数为2;
…
按此规律跳跃,点P20表示的数为 .
3.(2023春·广东珠海·八年级校联考期末)观察下列式子:
0×2+1=12……①
1×3+1=22……②
2×4+1=32……③
3×5+1=42……④
……
(1)第⑤个式子 ,第⑩个式子 ;
(2)请用含n(n为正整数)的式子表示上述的规律,并证明:
(3)求值:(1+11×3)(1+12×4)(1+13×5)(1+14×6)…(1+12016×2018).
4.(2023春·四川乐山·七年级统考期中)(1)把左右两边计算结果相等的式子用线连接起来:
(2)观察上面计算结果相等的各式之间的关系,可归纳得出:1﹣1n2=______
(3)利用上述规律计算下式的值:(1-122)×(1-132)×(1-142)×…×(1-1992)×(1-11002)
5.(2023春·河南郑州·七年级郑州外国语中学校考期中)阅读探究:12=1×2×36;12+22=2×3×56;12+22+32=3×4×76;12+22+32+42=4×5×96;…
(1)根据上述规律,求12+22+32+42+52的值;
(2)你能用一个含有n(n为正整数)的算式表示这个规律吗?请直接写出这个算式(不计算);
(3)根据你发现的规律,计算下面算式的值:112+122+132+142+152.
6.(2023春·北京·七年级北京四中校考期中)阅读材料.
我们知道,1+2+3+…+n=nn+12,那么12+22+32+…+n2结果等于多少呢?
在图1所示三角形数阵中,第1行圆圈中的数为1,即12,第2行两个圆圈中数的和为2+2,即22,…;第n行n个圆圈中数的和为n+n+n+…+n,即n2.这样,该三角形数阵中共有nn+12个圆圈,所有圆圈中数的和为12+22+32+…+n2.
【规律探究】
将三角形数阵经两次旋转可得如图2所示的三角形数阵,观察这三个三角形数阵各行同一位置圆圈中的数(如第n﹣1行的第一个圆圈中的数分别为n﹣1,2,n),发现每个位置上三个圆圈中数的和均为 ,由此可得,这三个三角形数阵所有圆圈中数的总和为3(12+22+32+…+n2)= ,因此,12+22+32+…+n2= .
【解决问题】
根据以上发现,计算:12+22+32+⋯1021+2+3+⋯+10的结果为 .
【题型5 定义两个数的运算】
1.(2023春·天津·七年级校考期末)现定义运算“*”,对于任意有理数a,b满足a*b=2a−b,a≥ba−2b,aA.4B.11C.4或11D.1或11
2.(2023春·重庆万州·七年级统考期末)定义一种新运算“⊗”,规定:a⊗b=2a−3b等式右边的运算就是加、减、乘、除四则运算,例如:2⊗(−3)=2×2−3×(−3)=4+9=13,1⊗2=2×1−3×2=2−6=−4.则−1⊗3⊗−2的值是( ).
A.−2B.−18C.−28D.−38
3.(2023春·浙江台州·七年级校考期中)定义:对于任意的有理数a,ba≠b,a⊕b=12(|a−b|+a+b)
(1)探究性质:
①例:3⊕2=_________;2⊕3=_________;−3⊕2=_________;−3⊕−2=________;
②可以再举几个例子试试,你有什么发现吗?请用含a,b的式子表示出a⊕b的一般规律;
(2)性质应用:
①运用发现的规律求【−92.5⊕16.33】⊕【−33.8⊕−4】的值;
②将−11,−10,−9,−8……,7,8这20个连续的整数,任意分为10组,每组两个数,现将每组的两个数中任一数值记作a,另一个记作b,求出a⊕b,10组数代入后可求得10个a⊕b的值,则这10个值的和的最小值是 .
4.(2023春·江西景德镇·七年级统考期中)材料一:对任意有理数a,b定义运算“⊗”,a⊗b=a+b−20232,如:1⊗2=1+2−20232,1⊗2⊗3=1+2−20232+3−20232=−2017.
材料二:规定a表示不超过a的最大整数,如3.1=3,−2=−2,−1.3=−2.
(1)2⊗6 =______,−ππ=______;
(2)求1⊗2⊗3⊗4…⊗2022⊗2023的值:
(3)若有理数m,n满足m=2n=3n+1,请直接写出m⊗m+n的结果.
5.(2023春·江苏淮安·七年级洪泽外国语中学校考期中)定义新运算“⊙”:对于有理数a,b,都有a⊙b=ab+b.例如:1⊙2=1×2+2=4.
(1)计算(−5)⊙(−1)的结果是______.
(2)有理数m,n满足(m+2)2+n−3∣=0,求(m⊙n)⊙(−1)的值.
6.(2023春·湖南邵阳·七年级校联考期中)定义一种运算符号“★”:a★b=a2−ab,如:−2★3=−22−−2×3=10,那么−3★−2★13的结果是 .
【题型6 定义多个数的运算】
1.(2023春·陕西西安·七年级校考期中)对一组数(x , y)的一次操作变换记为P1(x , y),定义其变换法则如下:P1(x , y)=(x+y , x−y);且规定P0(x , y)=P1(Pn−1(x , y))(n为大于1的整数),如P1(1 , 2)=(3 , −1),P2(1 , 2)=P1(P1(1 , 2))=P1(3 , −1)=(2 , 4),P3(1 , 2)=P1(p2(1 , 2))=P1(2 , 4)=(6 , −2),则P2011(1 , −1)=( )
A.(0 , 21005)B.(0 , −21005)C.(0 , −21006)D.(0 , 21006)
2.(2023春·全国·七年级期中)对于正整数n,定义Fn=n2,n<10fn,n≥10,其中fn表示n的首位数字、末位数字的平方和.例如:F6=62=36,F123=12+32=10.规定F1n=Fn,Fk+1n=FFn(k为正整数),例如,F1123=F123=10,F2123=FF1123=F10=1.按此定义,则由F14= ,F20194= .
3.(2023春·山东东营·八年级统考期中)对于正数x规定f(x)=11+x,例如:f(3)=11+3=14,f(15)=11+15=56,,则f (2019)+f (2018)+……+f (2)+f (1)+f(12)+f(13)+⋯+f(12018)+f(12019)= .
4.(2023春·甘肃兰州·七年级兰州十一中校考期中)【概念学习】
定义新运算:求若干个相同的有理数(均不等于0)的商的运算叫做除方.
比如2÷2÷2,−3÷−3÷−3÷−3等,类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2写作2③,读作“2的圈3次方”写作−3④,读作“−3的圈4次方”
一般地,把a÷a÷a÷⋯÷an个aa≠0记作:an,读作“a的圈n次方”别地,规定:a①=a.
【初步探究】a的圈n次方
(1)直接写出计算结果:2022②=______,−20232022③=______;
(2)若n为任意正整数,下列关于除方说法中,正确的有_____;(横线上填写序号)
A.任意非零数的圈2次方都等于1
B.任意非零数的圈3次方都等于它的倒数
C.圈n次方等于它本身的数是1或−1
D.负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数
E.互为相反数的两个数的圈n次方互为相反数
F.互为倒数的两个数的圈n次方互为倒数
【深入思考】
我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,那么有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
(3)请把有理数aa≠0的圈nn≥3次方写成幂的形式:an=________;
(4)比较:−9⑤______−3⑦;(填“>”或“=”)
(5)计算:−142÷−12④×−7⑥−−48÷−17④+−1
5.(2023春·江苏·七年级期末)数轴上点A表示数a,点B表示数b,点C表示数c,若规定m=||c−a|−|c−b||,n=|c−a|+|c−b|
(1)当a=−3,b=4,c=2时,则m=______,n=______.
(2)当a=−3,b=4,m=3,n=7时,则c=______.
(3)当a=−3,b=4,且n=2m,求c的值.
(4)若点A、B、C为数轴上任意三点,p=|a−b|,化简:|m−p|−|p−n|+2|m−n|
6.(2023春·福建厦门·七年级大同中学校考期中)利用图1的二维码可以进行身份识别,某校建立了一个身份识别系统,图2是某个学生的识别图条,黑色小正方形表示1,白色小正方形表表示0,将第一行数字从左到右一次记为a,b,c,d,那么可以转换为该生所在班级序号,其序号为a×23+b×22+c×21+d×20,(规定20=1)如图2第一行数字从左到右依次为0,1,0,1,序号为0×23+1×22+0×21+1×20=5,表示该生为5班的学生.
(1)图3中所来示学生所在班级序号是_____________.
(2)我校两校区七年级共有18个班,班级编号从1至18,问是否能用该系统全部识别?若能,请说明原因,并在图4的第一行表示出班级编号为18的班级.若不能,请你运用数字“1”、“2”,结合“+”、“−”、“×”、“÷”或乘方运算(每个数字和符号使用次数不限)对该系统规则进行改编,并求出改编后的新系统规则可表示的班级编号范围.1﹣122
(1+13)(1−13)
1﹣132
(1+15)(1−15)
1﹣142
(1+14)(1−14)
1﹣152
(1+12)(1−12)
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