七上数学探索与表达规律例题解析(带答案北师大版)1.规律探索规律探索是数学中常见的类型之一,是指从已知的几个数据或几个图形中发现其中的数据变化情况,并用代数式表示出来.规律探索体现了从特殊到一般,再从一般到特殊的数学思想.探索规律的一般方法是:(1)观察:从具体的、实际的问题出发,观察各个数量的特点及相互之间的变化规律;(2)猜想:由此及彼,合理联想,大胆猜想;(3)归纳:善于类比,从不同的事物中发现其相似或相同点;(4)验证:总结规律,作出结论,并取特殊值验证结论的正确性.探索规律问题,要从给出的几个有限的数据着手,认真观察其中的变化规律,尝试猜想、归纳其规律,并取特殊值代入验证.在探索规律的过程中,要善于变换思维方式,这样可收到事半功倍的效果.【例1】观察下列数表:根据数表中所反映的规律,猜想第6行与第6列的交叉点上的数应为__________,第n行(n为正整数)与第n列的交叉点上的数应为________.解析:通过观察、分析、比较可知,第1行与第1列的交叉点上的数是1,第2行与第2列的交叉点上的数是3,第3行与第3列的交叉点上的数是5,第4行与第4列的交叉点上的数是7,…,所以可猜想第6行与第6列的交叉点上的数是11,第n行(n为正整数)与第n列的交叉点上的数应为2n-1.答案:112n-12.探索规律的常见类型及方法(1)数字规律和代数式规律常见的几种数字规律形式:①②(2)新运算的规律新运算是指用特定的符号表示与加、减、乘、除不相同的一种规定运算.新运算的实质是有理数的几种混合运算,关键是观察出用到了哪些运算,要特别注意运算的顺序.(3)图形规律探索图形规律的实质是用字母表示数,即列代数式.要从不同的角度分析,可用去括号、合并同类项验证规律.【例2-1】符号“§”表示一种运算,它对一些数的运算结果如下:(1)§(1)=0,§(2)=1,§(3)=2,§(4)=3,…(2)§12=2,§13=3,§14=4,§15=5,…利用上面的规律计算:§12013-§(2012).分析:从(1)中的运算可以看出,当括号内的数是整数时,运算的结果等于括号内的数减去1,所以§(2012)=2011;从(2)中可以看出,当括号内的数是一个分子是1的分数时,运算的结果等于括号内那个数的倒数,所以§12013=2013.解:§12013-§(2012)=2013-2011=2.【例2-2】观察下列图形及图形所对应的算式,根据你发现的规律计算1+8+16+24+…+8n(n是正整数)的结果为().A.(2n+1)2B.(2n-1)2C.(n+2)2D.n2解析:观察图形和下面的式子可以知道,1+8=1+8×1=9=32,1+8+16=1+8×1+8×2=52,1+8+16+24=1+8×1+8×2+8×3=72,…,其规律是:计算的结果是连续奇数的平方,所以1+8+16+24+…+8n=(2n+1)2.故选A.答案:A3.探索规律的应用常见的探索规律的应用:探索日历中的规律和折叠中的规律.(1)探索日历中的规律在日历中一般我们可以从横行、竖列、斜列三个方向去寻找规律,当然也可以从其他角度去探索.①横行:相邻两数相差1.如左下图所示:②竖列:相邻两数相差7.如右上图所示.③斜列:从左上到右下的斜列相邻两数相差8;从右上到左下的斜列相邻两数相差6.④日历中的3×3方框内的规律:在这9个方格中的数的和是中间方框中的数的9倍.若将中间数设为a,则其余8个数可按规律如上图所示,则这9个数的和即为(a-8)+(a-7)+(a-6)+(a-1)+a+(a+1)+(a+6)+(a+7)+(a+8)=9a,正好是中间数a的9倍.(2)折叠中的规律将一张纸折叠,每折叠一次就会得到纸的层数、折痕数,将这些数记录下来,找出规律,就可预测当折叠n次后,相应的层数与折痕数.折叠次数:1,2,3,4,5,…,n.层数:2,4,8,16,32,…,2n.平行对折的折痕数:1,3,7,15,31,…,2n-1.___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________【例3-1】2013年的元宵节是阳历2月24日,根据下面的日历,你知道春节和初夕分别是哪一天吗?请你填在下面的横线上:春节:2月__________日,除夕:2月__________日.解析:根据日历中竖列和横列的规律可以求出.如图,春节与元宵节在同一竖列中,根据竖列中相邻两数相差7,可知春节比元宵节少14,即24-14=10,春节是10日,根据横列中相邻相差1的规律,可知除夕是9日.答案:109【例3-2】将连续的偶数2,4,6,8,…排列成如右图所示的数表.(1)“十”字框内5个数的和,与框内中间的数18有什么关系?(2)若将“十”字框上、下、左、右平移,框住另外5个数,这5个数还有这样的规律吗?(3)设中间的数为a,用代数式表示“十”字框内5个数之和.分析:观察对比可以发现:左右相邻两数相差2,上下相邻两数相差12.再换另一组数,同样有这样的规律.解:(1)6+16+18+20+30=90,而90÷18=5,所以框内5个数的和是框内中间的数18的5倍.(2)将框上、下、左、右平移,任意框住5个数,同样有这样的规律.(3)若中间的数为a,则框住的5个数分别为a-12,a-2,a,a+2,a+12,其中a为偶数,故它们的和为(a-12)+(a-2)+a+(a+2)+(a+12)=5a.【例3-3】如果将一张长方形的纸,平行对折7次,展开后,会有__________条平行折痕,折痕会把这张长方形的纸分成__________个小长方形.解析:根据折叠中的规律:对折7次,即当n=7时,平行折痕数为2n-1=27-1=127(条),1条折痕能把长方形分成2个小长方形,2条能分成3个,…,127条折痕则分成128个小长方形.答案:127128