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1、
開放探索題:探索規(guī)律
一、列式探索型
【例1】如上圖所示,用同樣規(guī)格的黑、白兩色正方形瓷磚鋪設矩形地面,請觀察下圖,則第n個圖形中需用黑色瓷磚_______________塊
導:第一個圖案有12=3×4=(1+2)×4,
第二個圖案有 16=4×4=(2+2)×4,
第三個圖案有 20=5×4=(3+2)×4,
第n個圖案有(n+2)×4=4n+8。
【例2】上圖是棱長為a的小正方體,圖2、圖3由這樣的小正方體擺放而成.按照這樣的方法繼續(xù)擺放,由上而下分別叫第一層、第二層、…、第n層,第n層的小正方體的個數(shù)為s.則s
2、= .
圖1 圖2 圖3 圖3
導:至上而下第一層為1,
第二層為1+2,
第三層為1+2+3
第n層為1+2+3+……+n=n(n+1)/2.
【練1】某體育館用大小相同的長方形木塊鑲嵌地面,第1次鋪2塊,如圖1;第2次把第1次鋪的完全圍起來,如圖2;第3次把第2次鋪的完全圍起來,如圖3;…依此方法,第n次鋪完后,用字母n表示第n次鑲嵌所使用的木塊塊數(shù)為 . (n為正整數(shù))
3、
二、模仿探索型
析:根據(jù)圖形得到一列數(shù)2、10、18、26…,第2個數(shù)=2+(2-1)×8,第3個數(shù)=2+(3-1)×8, 第4個數(shù)=2+(4-1)×8, 第n個數(shù)=2+(n-1)×8=8n-6.
【練2】下列圖形都是由同樣大小的五角星按一定的規(guī)律組成,其中第①個圖形一共有2個五角星,第②個圖形一共有8個五角星,第③個圖形一共有18個五角星,…,則第⑥個圖形中五角星的個數(shù)為( )
析:第1個五角星個數(shù)為2=2 ×12
4、 第2個五角星個數(shù)為8=2 ×22
第3個五角星個數(shù)為18=2×32
第n個五角星個數(shù)為2×n2. ,選擇D.
二、模仿探索型
【例3】觀察下面的點陣圖和相應的等式,探究其中的規(guī)律:①1=12;②1+3=22;③1+3+5=32;……通過猜想寫出與第n個點陣相對應的等式_____________
導:1+3+5+7+…+2n-1=n2
5、
【例4】觀察下列順序排列的等式:9×0+1=1,9×1+2=11,9×2+3=21,9×3+4=31,9×4+5=41,…:第n個等式為_______________.
導:9(n-1)+n=10n-9
【練1】.求1+2+22+23+…+22012的值,可令S=1+2+22+23+…+22012,則2S=2+22+23+24+…+22013,因此2S﹣S=22013﹣1.仿照以上推理,計算出1+5+52+53+…+52012的值為( ?。?
A.52012﹣1 B.52013﹣1 C. D.
析:依次類推,選擇C.
三、運動探索
6、型
【例5】如圖,將邊長為1的正方形OAPB沿x軸正方向連續(xù)翻轉2 006次,點P依次落在點P1,P2,P3,P4,…,P2006的位置,則P2006的橫坐標x2006=_______________.
導:從p到p4 要翻轉4次,橫坐標剛好加4,2006÷4=501…2,501×4-1=2003,由于還要再翻兩次,即從p到p2,橫坐標加3,則p2006 =2006.
【練1】在平面直角坐標系中,規(guī)定把一個三角形先沿x軸翻折,再向右平移兩個單位稱為一次變換,如圖,已知等邊三角形ABC的頂點B、C的坐標分別是,(-1,-1),(-3,-1),把三角形
7、ABC經過連續(xù)9次這樣的變換得到三角形A’B’C’,則點A的對應點A’的坐標是
析:第1次變換后的點A對應坐標(-2+2,1+)即(0,1+);
第2次變換后的點A對應坐標(0+2,-1-)即(2,-1-);
第3次變換后的點A對應坐標(2+2,1+)即(4,1+);
第n次變換后的點A對應坐標為:當n為奇數(shù)時為(2n-2,1+);當n為偶數(shù)時(2n-2,-1-);故答案為(16,1+).
四、利用幾何關系探索
【例6】如下圖,A1A2B是直角三角
8、形,且A1A2=A2B=a,A2A3⊥A1B,垂足為A3,A3A4⊥A2B,垂足為A4,A4A5⊥A3B,垂足為A5,……, An+1An+2⊥AnB,垂足為An+2,則線段An+1An+2(n為自然數(shù))的長為( ?。?
A2
A1
A3
A4
A6
A5
B
導:通過計算,可以發(fā)現(xiàn)A2A3 = ,A3A4 =,An+1An+2 =。
【練1】 在平面直角坐標系中,點
9、,,,…和,,,…分別在直線 和軸上.△OA1B1,△B1A2B2,△B2A3B3,…都是等腰直角三角形,如果A1(1,1),A2(),那么點的縱坐標是_ _____.
y
x
y=kx+b
O
B
3
B
2
B
1
A
3
A
2
A
1
析:利用直線解析式,利用三角函數(shù)計算發(fā)現(xiàn),A1 縱坐標為1=0 ,A2縱坐標為3/2=1 ,A3縱坐標為9/4=2 ,An縱坐標為=n-1 .
五、數(shù)形結合探索
【例8】如圖,在平面直角坐標系中,有若干個橫坐標分別為整數(shù)的點,其順序按圖
10、中“→”方向排列,如(1,0),(2,0),(2,1),(1,1),(1,2),(2,2)…根據(jù)這個規(guī)律,第2012個點的橫坐標為 ?。?
導:右下角橫坐標為1,共有12個點;右下角橫坐標為2,共有22個點;右下角橫坐標為3,共有32個點;右下角橫坐標為n,共有n2個點;又因為452=2025,即第2025個點的坐標為(45,0)。根據(jù)題中規(guī)律知:當n為奇數(shù)時,最后點以(n,0)結束;當
n為偶數(shù)時,最后點以(1,n-1)結束.因為n=45是奇數(shù)
11、,所以第2012個點坐標為(45,13).
【練1】如圖,在直角坐標系中,以原點O為圓心的同心圓的半徑由內向外依次為1,2,3,4,…,同心圓與直線y=x和y=﹣x分別交于A1,A2,A3,A4…,則點A30的坐標是( )
A.(30,30) B.(﹣8,8) C.(﹣4,4) D.(4,﹣4)
析:如圖:因為30÷4=7…2,A30在直線y=-x上且在第二象限,即∠AOB=45°,OA30=OA=8,sin45°=AB/OA,c
12、os45°=OB/OA,解得AB=,OB=又因為A30在第二象限,所以A30的坐標是(-,)
,
六、歷年中考探索題
【1】如圖,圖①,圖②,圖③,……是用圍棋棋子擺成的一列具有一定規(guī)律的“山”字.則第個“山”字中的棋子個數(shù)是 .
……
圖①
圖②
圖③
圖④
【2】如圖,將邊長為1的正三角形沿軸正方向連續(xù)翻轉2008次,點依次落在點的位置,則點的橫坐標為 .
y
13、
P1
A
O
x
P
【3】(2017?荊州)觀察圖形:它們是按一定規(guī)律排列的,依照此規(guī)律,第9個圖形中共有 個點。
【4】(2016.荊州)如圖,用黑白兩種顏色的菱形紙片,按黑色紙片數(shù)逐漸增加1的規(guī)律拼成下列圖案,若第n個圖案中有2017個白色紙片,則n的值為( )。
A.671
B.672
C.673
D.674
.
【5】將一張等邊三角形紙片沿中位線剪成4個小三角形,稱為第一次操作;然后,將其中的一個三角形按同樣的方式再剪成4個小三角形,共得到7個小三角形,稱為第二次操作;再將其中的一個三角形按同樣的方式再剪成4個小三角形,共得到10個小三角形,稱為第三次操作;……根據(jù)以上操作,若要得到100個小三角形,則需要操作的次數(shù)是 ( )
4