探究一:图形中的排列规律探索第4章代数式ZJ版七年级上进入习题答案显示习题链接(3n+1)见习题B见习题1.【中考·山西】如图是一组有规律的图案,它们是由边长相同的正方形和等边三角形镶嵌而成的.第1个图案有4个三角形,第2个图案有7个三角形,第3个图案有10个三角形,…,按照此规律,第n个图案有________(用含n的代数式表示)个三角形.【点拨】方法一因为4=1+3×1,7=1+3×2,10=1+3×3,…,所以第n个图案有1+3×n=3n+1(个)三角形.方法二因为4=4+0×3,7=4+1×3,10=4+2×3,…,所以第n个图案有4+(n-1)×3=3n+1(个)三角形.【答案】(3n+1)2.【中考·重庆】如图,下列图形都是由面积为1的正方形按一定的规律组成的,其中,第1个图形中面积为1的正方形有2个,第2个图形中面积为1的正方形有5个,第3个图形中面积为1的正方形有9个,…,按此规律,则第6个图形中面积为1的正方形的个数为()A.20B.27C.35D.40B3.观察如图的点阵图形和与之相对应的等式,探究其中的规律:①4×0+1=4×1-3;②4×1+1=4×2-3;③4×2+1=4×3-3;④________________________;⑤________________________.…4×3+1=4×4-34×4+1=4×5-3(1)请你在④和⑤后面的横线上分别写出相对应的等式;(2)通过猜想,写出与第n个图形相对应的等式.解:4(n-1)+1=4n-3(n为正整数).【点拨】结合图形观察①②③中等式左右两边,发现有规律可循.等式左边都是式子序数少1的4倍,再加上1;而等式右边,恰好是式子序数的4倍减3,这样④⑤中的等式就可以写出,进而我们可以归纳出与第n个图形相对应的等式为4(n-1)+1=4n-3(n为正整数).4.分别计算如图①②③中阴影部分的面积,你发现了什么规律?解:题图①阴影部分的面积S1=a2-πa22=a2-πa24;题图②阴影部分的面积S2=a2-4πa42=a2-πa24;题图③阴影部分的面积S3=a2-9πa62=a2-πa24.发现圆的个数按规律增多,但阴影部分的面积保持不变.探究二:数与图形中的规律探索第4章代数式ZJ版七年级上进入习题答案显示习题链接C见习题BBC36见习题y=2n+n1.【中考·包头】观察下列各数:1,43,97,1615,…,按你发现的规律计算这列数的第6个数为()A.2531B.3635C.47D.6263C【点拨】观察数据,发现第n个数为n22n-1,再将n=6代入计算即可求解.2.已知整数a1,a2,a3,a4,…,满足下列条件:a1=0,a2=-|a1+1|,a3=-|a2+2|,a4=-|a3+3|,….以此类推,则a2017的值为()A.-1007B.-1008C.-1009D.-2017B【点拨】因为底数是2的三次幂可分裂成2个奇数,底数为3的三次幂可分裂成3个奇数,底数为4的三次幂可分3.【中考·张家界】任意大于1的正整数m的三次幂均可“分裂”成m个连续奇数的和,如:23=3+5,33=7+9+11,43=13+15+17+19,…,按此规律,若m3分裂后其中有一个奇数是2015,则m的值是()A.46B.45C.44D.43B裂成4个奇数,所以m3可分裂成m个奇数.所以从23到m3可分裂成的奇数的总个数为2+3+4+…+m=(m+2)(m-1)2.令2n+1=2015,则n=1007,所以奇数2015是从3开始的第1007个奇数.因为(44+2)×(44-1)2=989,(45+2)×(45-1)2=1034,989<1007<1034,所以2015是底数为45的三次幂分裂成的奇数的其中一个,即m=45.4.【中考·重庆】观察下列一组图形,其中图形①中共有2颗星星,图形②中共有6颗星星,图形③中共有11颗星星,图形④中共有17颗星星,…,按此规律,图形⑧中星星的颗数是()A.43B.45C.51D.53【点拨】观察图形的变化规律,可将每个图形分为两部分来讨论.设图形中星星的颗数是an(n为正整数),则a1=1+1,a2=(1+2)+3,a3=(1+2+3)+5,a4=(1+2+3+4)+7,…,an=(1+2+3+…+n)+(2n-1)=n(n+1)2+(2n-1).当n=8时,a8=8×92+(2×8-1)=51.故选C.【答案】C5.【中考·龙岩】棱长为1的小正方体按照如图所示的摆放规律,逐个排成若干个无缝隙的几何体,图①中几何体表面积为6,图②中几何体表面积为18,则图③中几何体的表面积为________.36【点拨】因为第1个几何体的表面积为6=3×1×(1+1),第2个几何体的表面积为18=3×2×(2+1),所以第3个几何体的表面积为3×3×(3+1)=36.故答案为36.6.如图,下列各三角形中的三个数之间均具有相同的规律,根据此规律,最后一个三角形中y与n之间的关系是____________.y=2n+n7.电影院中座位数如下表:(1)写出第n排座位数an的表达式;排数n1234…每排座位数an20222426…解:因为a1=20=20+2×(1-1),a2=22=20+2×(2-1),a3=24=20+2×(3-1),a4=26=20+2×(4-1),…,所以an=20+2(n-1)=2n+18.解:Sn=a1+a2+…+an=(2×1+18)+(2×2+18)+…+(2n+18)=2×1+2×2+…+2n+18n=2×(1+2+3+…+n)+18n=2×n(n+1)2+18n=n2+n+18n=n2+19n.(2)写出前n排座位数Sn的表达式;(3)如果电影院共有20排座位,那么该电影院一共有多少个座位?解:由(2)知,S20=202+19×20=780,即该电影院一共有780个座位.8.小明在研究数字问题时发现了一个有趣的现象(如图):请你用另一个不同的三位数(个位数字不能为0)再做做,能发现什么有趣的现象?用你所学过的知识解释.解:如614-416=198,198+891=1089.发现结果一定是1089.(答案不唯一)设百位数字为a,十位数字为b,则个位数字为a-2,则第一步:100a+10b+a-2=101a+10b-2,第二步:100(a-2)+10b+a=101a+10b-200,第三步:两式相减等于198,第四步:交换差的百位数字与个位数字得891,第五步:198+891=1089.所以结果一定等于1089.