1、数字规律题规律探析问题,是近几年中考数学里比较经典的考点问题。数字规律问题的探析,就是其中的一个重要分支。1、数列型数字问题探找规律例 1、有一组数:1,2,5,10,17,26,请观察这组数的构成规律,用你发现的规律确定第 8 个数为 解析:仔细观察这一数列中的各个数字的构成特点,不难发现如下;第一个数是 1,第二个数数 1+1,第三个数是 1+1+3,第四个数是 1+1+3+5,第五个数是1+1+3+5+7,第六个数是 1+1+3+5+7+9, 为了使规律凸显的明显,我们不妨把第一个数 1 也写成两个数的和的形式,为 1+0,这样,就发现数字 1 是固定不变的,规律就蕴藏在新数列 0,1,
2、4,9,16 中,而0,1,4,9,16 这些数都是完全平方数,并且底数恰好等于这个数字对应的序号与 1的差,即 1=1+(1-1) 2,2=1+(2-1) 2,5=1+(3-1) 2,10=1+(4-1) 2,17=1+(5-1)2,26=1+(5-1) 2,这样,第 n 个数为 1+(n-1) 2,找到数列变化的一般规律后,就很容易求得任何一个序号的数字了。因此,第八个数就是当 n=8 时,代数式 1+(n-1) 2 的值,此时,代数式 1+(n-1) 2 的值为 1+(8-1) 2=50。所以,本空填 50。例 2、古希腊数学家把 1,3,6,10,15,21,叫做三角形数,根据它的规律
3、,则第100 个三角形数与第 98 个三角形数的差为 199解析:本题中数列的数字,不容易发现其变化的规律。我们不妨利用函数的思想去试一试。当序号为 1 时,对应的值是 1,有序号和对应的数值构成的点设为 A,则 A(1,1) ;当序号为 2 时,对应的值是 3,有序号和对应的数值构成的点设为 B,则 B(2,3) ;当序号为 3 时,对应的值是 6,有序号和对应的数值构成的点设为 C,则 C(3,6) ;因为, , ,所以有: 成立,所以,对应的数值 y 是序号12361n 的二次函数,因此,我们不妨设 y=an2+bn+c,把 A(1,1) ,B(2,3) ,C(3,6)分别代入 y=an
4、2+bn+c 中,得:a+b+c=1,4a+2b+c=3,9a+3b+c=6,解得:a= ,b= ,c=0,1所以,y= n2+ n,因此,当 n=100 时,y= 1002+ 100,当 n=98 时,y= 982+ 98,因此( 1002+ 100)-( 982+ 98)1 1=199,所以该空应该填 199。2、图示型数字问题探找规律例 3、为庆祝“六 一”儿童节,某幼儿园举行用火柴棒摆“金鱼”比赛如图所示:按照上面的规律,摆 个“金鱼”需用火柴棒的根数为( )A B C D解:第一个图需要火柴的根数是 8,有序号和对应的数值构成的点设为 A,则 A(1,8) ;第二个图需要火柴的根数是
5、 14,有序号和对应的数值构成的点设为 B,则 B(2,14) ;第三个图需要火柴的根数是 20,有序号和对应的数值构成的点设为 C,则 C(3,20) ;因为, , ,所以有: 成立,所以,每个图形中所6128462314023140814需要的火柴的总根数 y 是这个图形的序号 n 的一次函数,因此,我们不妨设 y=kn+b,把 A(1,8) ,B(2,14)分别代入 y=kn+b 中得:k+b=8,2k+b=14,解得:k=6,b=2 ,所以,y=6n+2。因此选 A。例 4、下列图案是由边长为单位长度的小正方形按一定的规律拼接而成。依此规律,第 5个图案中小正方形的个数为_。解析:仔细
6、观察第一个图,正方形的个数为 1,第二个图形中正方形的特点是中间是 3 个,左右两边各一个,即为 1+3+1 个,第三个图形中正方形的特点是中间是 5 个,左右分别是 1+3个,即为 1+3+5+3+1,分析到这里,相信你一定想到了这里面的变化规律了吧。是的,第n 个图形中正方形的个数为 1+3+5+ +(2n-1)+ +5+3+1=2n2-2n+1,这样,第 5 个图形中正方形的个数,也就是当 n=5 时,代数式 2n2-2n+1 的值,所以,代数式的值为:2n2-2n+1=252-25+1=41 个。所以,本空填 50。例 5、按如下规律摆放三角形:则第(4)堆三角形的个数为_;第(n)堆
7、三角形的个数为_.解析:仔细观察第一个图形,三角形排列的特点是中间 3=(1+2)个,左右各 1 个,即图 1 中三角形的总数为 1+(1+2)+1,第二个图形中三角形形的特点是中间是 4=(2+2)个,左右两边各 2 个,即为 2+(2+2)+2 个,第三个图形中三角形的特点是中间是 5=(3+2)个,左右分别是 3 个,即为 3+(3+2)+3,分析到这里,相信你一定想到了这里面的变化规律了吧。是的,第 n 个图形中三角形的个数为 n+(n+2)+n =3n+2,这样,第 4 个图形中三角形正方形的个数,也就是当 n=4 时,代数式 3n+2 的值,所以,代数式的值为:3n+2=34+2=
8、14 个。所以,本题的两个空分别填 14 和 3n+2。例 6、柜台上放着一堆罐头,它们摆放的形状见右图:第一层有 23 听罐头,第二层有 34 听罐头,第三层有 45 听罐头,根据这堆罐头排列的规律,第 n(n 为正整数)层有 听罐头(用含 n 的式子表示) 。解析:仔细观察图形,第一层有 23 听罐头,对应的序号为 1,第一个数字 2 与序号 1 的关系是序号+1,第二个数字是 3,它与序号的关系是序号+2;第二层有 34 听罐头,对应的序号为 2,第一个数字 3 与序号的关系是序号+1,第二个数字是 4,它与序号的关系是序号+2;第三层有 45 听罐头,对应的序号为 3,第一个数字 4
9、与序号的关系是序号+1,第二个数字是 5,它与序号的关系是序号+2;分析到这里,相信你一定想到了这里面的变化规律了吧。是的,第 n 层中有(n+1) (n+2)听罐头,即 n2+3n+2。所以,本题的空填 n2+3n+2。例 7、下列图中有大小不同的菱形,第 1 幅图中有 1 个,第 2 幅图中有 3 个,第 3 幅图中有 5 个,则第 幅图中共有 个。解析:仔细观察第一个图形,有一个菱形,第二个图形中有 3 个菱形,第三个图形中有 5 个菱形,仔细观察这些数的特点,恰好是奇数构成的数列,由此,就清楚了变化的规律了。所以,第 n 个图形中有 2n+1 个菱形。3、恒等式型数字问题探找规律例 8
10、、试观察下列各式的规律,然后填空:1 2 3 n 则 _。解析:要想找到式子的变化规律,同学们应该仔细观察式子的特点,找出式子中,哪些量是在固定不变的,哪些量是在不断变化。这对解题很关键。仔细观察式子,不难发现等式左边中的(x-1)是个固定不变的量。左边式子中第二个括号中多项式的次数是不断变化的,且多项式的次数等于对应等式的序号数,即第一个等式中的多项式的次数是 1,第二个等式中的多项式的次数为 2, 所以,第 n 个等式中的多项式的次数为 n,这是等式左边的变化规律;等式右边的规律,容易找些,多项式中的常数项是保持不变的,字母 x 的指数随等式的序号变化而变化,且满足字母 x 的指数等于等式
11、的序号加 1。所以,第 10 个等式的结果为。1x例 9、观察下列各式:依此规律,第 n 个等式(n 为正整数)为 。解析:要想找到式子的变化规律,同学们应该仔细观察式子的特点,找出式子中,哪些量是在固定不变的,哪些量是在不断变化。这对解题很关键。等式左边底数的特点是,个位数字都 5,是个不变的量,十位数字与对应的序号一致,分别是 1、2、3、4;等式右边的特点是:第一个数字与对应的序号是一致的,括号里的数字的特点是对应的序号与常数 1 的和;第三个数字又是一个固定的常数 100;第四个数字是常数 5 的平方,也是固定不变的。通过分析,我们知道在这里对应的序号是问题的根本。而第 n 个等式的序
12、号为 n,所以第n 个等式应该是:(10n+5) 2=n(n+1)100+5 2。例 10、观察下列等式:第一行 3=41 第二行 5=94第三行 7=169第四行 9=2516 按照上述规律,第 n 行的等式为_ 解析:等式的左边的特点是:奇数 3、5、7、9 ,这些奇数可以用对应的序号表示,3=21+1, 5=22+1,7=23+1,9=24+1,其中 1、2、3、4 等恰好是对应的序号,所以,第 n 个奇数为 2n+1,这样,我们就把等式左边的规律找出来了;等式右边的特点是:被减数为 4、9、16、25、恰好是 22,3 2,4 2,5 2,等对应的幂,幂的底数与对应的序号的关系是:底数
13、=对应序号+1,这样,我们就又找到了一部分规律,第 n 个被减数为(n+1) 2;减数分别为 1、4、9、16恰好是 12,2 2,3 2,4 2,等对应的幂,幂的底数与对应的序号的关系是:底数=对应序号,这样,我们就又找到了一部分规律,第 n 个减数为 n2;所以,本题的变化规律为:2n+1=(n+1) 2- n2。例 11、观察下列各式:请你将发现的规律用含自然数 n(n1)的等式表示出来 。解:仔细观察我们发现,等式的左边的特点是:被开方数中,第一个加数分别是 1、2、3、等的自然数,第二个加数是一个分数,且分子都是 1,是固定不变的,这就是一条规律;分母分别是 3、4、5、6,这些数与
14、第一个加数的关系是:分母=第一个加数+2,这是第二规律;等式的右边的特点是:二次根式的系数分别是 2、3、4、5、,这些数与左边的被开方数中的第一个加数的关系是:二次根式系数=左边的被开方数中的第一个加数+1,这是右边的第一个规律;而被开方数也是一个分数,且分子是 1,保持不变,这是一条规律,分数中的分母与左边分数中分母一样。这是第二条规律。这样的话,因为,第 n 个等式中的第一个加数为 n,所以,第 n 个等式为: =( n+1 ) 。21n21n4、幂指数型数字问题探找规律例 12、已知:2 1=2,2 2=4,2 3=8,2 4=16、2 5=32,仔细观察,式子的特点,根据你发现的规律
15、,则 22008 的个位数字是: A) 2 B) 4 C) 6 D) 8解析:仔细观察,不难发现,当幂的指数能被 4 整除时,这个数的个位数字是 6,当被 4 除,余数是 3 时,这个数的个位数字为 8,当被 4 除,余数是 2 时,这个数的个位数字为 4,当被4 除,余数是 1 时,这个数的个位数字为 2, 所以,问题解决的关键,就是看幂的指数被4 除的情形就可了。我们知道 2008 是能被 4 整除的,所以,2 2008 的个位数字是 6,所以,选 C。5 、排列型数字问题探找规律例 13、把正整数 1,2,3,4,5,按如下规律排列:12,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,1
16、3,14,15, 按此规律,可知第 n 行有 个正整数解析:仔细观察各行数字的个数,不难发现,第一行有 1 个数字,第二行有 2 个数字,第三行有4 个数字,第四行有 8 个数字,再用我们前面所用的方法,我们就不容易找到变化的规律了。我们不妨换一种思路。利用幂指数的思想试一试。由于第一个数字是 1,联想到任何不是零的数的任何次幂都是 1,所以,指数 0=序号 1-1,又因为第二行有 2 个数字,第三行有 4 个数字,第四行有 8 个数字,这些数字都是偶数,所以底数一定是偶数,是 2、或4 或 6 等等,但是,第二个数为 2,指数等于 2-1=1,所以,底数为 2,这样,我们就找到规律,第 n
17、行中的数字个数为 。1n例 14、将正整数按如图所示的规律排列下去。若用有序实数对( , )表示第 排,从左到右第 个数,如(4,3)表示实数 9,则(7,2)表示的实数是 。解析:仔细观察各行数字的个数,不难发现,第一行有 1 个数字,第二行有 2 个数字,第三行有3 个数字,第四行有 4 个数字,第 n 行有 n 个数字,这是第一条变化规律;我们再来观察一下,每一行最后的一个数字的特点,不难发现,第二行的最后一个数字 3=第一行中的数字个数 1+第二行数字个数 2,第三行最后的数字 6=第一行数字个数 1+第二行数字 2+第三行数字个数 3;因此,第 n 行的最后一个数字=1+2+3+4+
18、 +n= ,2)1(n所以,第六行最后的数字为: = =21,所以,第七行的第一个数字为 22,第2)1(76二个数字位 23,因为(7,2)的意义就是第七行第二个数的意思,所以, (7,2)表示的实数是 23。6、图表型数字问题探找规律例 15、观察表 1,寻找规律表 2 是从表 1 中截取的一部分,其中 的值分别为( abc, ,) 。表 1 表 21 2 3 4 2 4 6 8 3 6 9 12 4 8 12 16 A20,25,24 B25 ,20,24 C18,25,24 D20,30,25解析:仔细观察图表的结构,发现第 n 行,第 m 列的交叉处的数恰好是 n 与 m 的积。结合表 1,就知道数 c 在六行,四列的交叉处,所以 c 的数值为 64=24;a 在四行,五列的交叉处,所以 a 的数值为 45=20;b 在五行,五列的交叉处,所以 b 的数值为55=25;所以,选 A。董义刚 1343984971216 a20 bc30