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文檔簡介

2022-2023學(xué)年七年級(jí)數(shù)學(xué)上冊(cè)章節(jié)同步實(shí)驗(yàn)班培優(yōu)題型變式訓(xùn)練(北師大版)專題05探索與表達(dá)規(guī)律題型導(dǎo)航探探索與表達(dá)規(guī)律數(shù)字類規(guī)律探索題型1數(shù)字類規(guī)律探索圖形類規(guī)律探索題型2圖形類規(guī)律探索題型變式【題型1】數(shù)字類規(guī)律探索1.(2021·浙江金華·七年級(jí)期中)觀察下列等式:…,那么的末位數(shù)字是(

)A.1 B.3 C.7 D.0【答案】D【分析】分析題意,可得7的正整數(shù)次冪的結(jié)果的個(gè)位數(shù)字依次為7、9、3、1、7、9、3、1……,得到規(guī)律為:每4個(gè)數(shù)字為一個(gè)循環(huán);用2016除以4,判斷有幾個(gè)循環(huán)周期,再求出一個(gè)循環(huán)所得和的末尾數(shù)字,即可解答.【詳解】∵…,∴個(gè)位數(shù)字以7、9、3、1每4個(gè)為一個(gè)循環(huán),∵,∴共有505個(gè)循環(huán),∵7+9+3+1=20,∴經(jīng)過一個(gè)循環(huán)周期所得和的末尾數(shù)字是0,∴經(jīng)過505個(gè)循環(huán)周期所得和的末尾數(shù)字是0,故選D.【點(diǎn)睛】本題以有理數(shù)乘方為背景,考查規(guī)律探究類題目的解法,解答本題的關(guān)鍵是從7n的結(jié)果中找出末尾數(shù)字的規(guī)律.【變式1-1】2.(2021·廣東·珠海市文園中學(xué)七年級(jí)階段練習(xí))觀察:……,根據(jù)規(guī)律﹣是第_____個(gè)數(shù).【答案】22【分析】不難看出,以1為分母的數(shù)有1個(gè),以2為分母的數(shù)有3個(gè),以3為分母的數(shù)有5個(gè),則以5為分母的數(shù)有9個(gè),且奇數(shù)項(xiàng)的數(shù)為正,偶數(shù)項(xiàng)的數(shù)為負(fù),據(jù)此求解即可.【詳解】解:以5為分母之前的數(shù)的個(gè)數(shù)為:1+3+5+7=16,則以5為分母的第1個(gè)數(shù)為:,故以5為分母的數(shù)分別為:,,,,,﹣,,﹣,,故﹣是第16+6=22個(gè)數(shù).故答案為:22.【點(diǎn)睛】本題主要考查數(shù)字的變化規(guī)律,解答的關(guān)鍵是由所給的數(shù)總結(jié)出存在的規(guī)律.【題型2】圖形類規(guī)律探索1.(2022·安徽·合肥市第三十中學(xué)八年級(jí)期末)我們用全等的正六邊形拼成如下圖形,按此規(guī)律則第10個(gè)圖形中有小正六邊形(

)個(gè).A.270 B.271 C.272 D.273【答案】B【分析】根據(jù)圖形特點(diǎn),首先寫出前三個(gè)圖形中小正六邊形的個(gè)數(shù),從而得到規(guī)律并寫出第n個(gè)圖形中小正六邊形的個(gè)數(shù),然后把n=10代入進(jìn)行計(jì)算即可得解.【詳解】解:如圖,第1個(gè)圖形中有小正六邊形1個(gè),1=3×12-3×1+1,第2個(gè)圖形中有小正六邊形7個(gè),7=3×22-3×2+1,第3個(gè)圖形中有小正六邊形19個(gè),19=3×32-3×3+1,…,依此類推,第n個(gè)圖形中有小正六邊形(3n2-3n+1)個(gè),所以,第10個(gè)圖形中有小正六邊形3×102-3×10+1=271個(gè).故選:B.【點(diǎn)睛】此題考查了規(guī)律型:圖形的變化類,得到第n個(gè)圖形中小正六邊形的個(gè)數(shù)變化規(guī)律的表達(dá)式是解題的關(guān)鍵.【變式2-1】2.(2022·黑龍江·大慶市祥閣學(xué)校九年級(jí)期中)如圖都是由同樣大小的黑棋子按一定規(guī)律擺出的圖案,第①個(gè)圖案有4個(gè)黑棋子,第②個(gè)圖案有9個(gè)黑棋子,第③個(gè)圖案有14個(gè)黑棋子,…依此規(guī)律,第2022個(gè)圖案有n個(gè)黑棋子,則n=_____.【答案】10109【分析】根據(jù)圖形的變化尋找規(guī)律即可.【詳解】解:觀察圖形的變化可知:第①個(gè)圖案有4個(gè)黑棋子,第②個(gè)圖案有9個(gè)黑棋子,第③個(gè)圖案有14個(gè)黑棋子,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,第個(gè)圖案有黑棋子數(shù)為:;∴第2022個(gè)圖案有黑色棋子的數(shù)量為(個(gè));故答案為10109.【點(diǎn)睛】本題主要考查圖形規(guī)律問題,解題的關(guān)鍵是得到圖形的一般變化規(guī)律.專項(xiàng)訓(xùn)練一.選擇題1.(2021·湖南永州·八年級(jí)期中)已知:,,,…,若(a、b都是正整數(shù)),則的最小值是(

)A.16 B.17 C.18 D.19【答案】D【分析】根據(jù)前幾個(gè)式子的特征可得規(guī)律:,根據(jù)規(guī)律求出a,b,再求值即可.【詳解】解:,,,…,由已知可得規(guī)律:,∵×10=+10,∴a=10,b=9,∴a+b=19.故選D.【點(diǎn)睛】本題考查用代數(shù)式表示規(guī)律,解題關(guān)鍵是觀察分析前幾個(gè)式子的特征得出規(guī)律.2.(2021·全國·七年級(jí)單元測試)在科幻電影“銀河護(hù)衛(wèi)隊(duì)”中,星球之間的穿梭往往靠宇宙飛船沿固定路徑“空間跳躍”完成。如圖所示:兩個(gè)星球之間的路徑只有條,三個(gè)星球之間的路徑有條,四個(gè)星球之間的路徑有條,…,按此規(guī)律,則七個(gè)星球之間“空間跳躍”的路徑有(

).A.15條 B.21條 C.28條 D.32條【答案】C【詳解】由圖形可以知道,兩個(gè)星球之間,它們的路徑只有1條;三個(gè)星球之間的路徑有2+1=3條;四個(gè)星球之間的路徑有3+2+1=6條;……,按此規(guī)律,七個(gè)星球之間”空間跳躍”的路徑有7+6+5+4+3+2+1=28條.故選C.【點(diǎn)睛】本題考查找規(guī)律的題型,關(guān)鍵在于根據(jù)題意找出規(guī)律,利用規(guī)律解題即可.3.(2022·全國·七年級(jí)專題練習(xí))觀察下列一組數(shù):1,-2,3,-4,5,-6,7,-8,…,則第100個(gè)數(shù)是()A.100 B.-100 C.101 D.-101【答案】B【分析】分析題目中所給出的各個(gè)數(shù)字可知,這組數(shù)字可以看成是在一組從小到大逐一排列的正整數(shù)的基礎(chǔ)上按如下規(guī)律進(jìn)行相應(yīng)的修改而得到的.【詳解】①當(dāng)某個(gè)正整數(shù)為奇數(shù)時(shí),將這個(gè)正整數(shù)本身寫在這組數(shù)的相應(yīng)位置上;②當(dāng)某個(gè)正整數(shù)為偶數(shù)時(shí),將這個(gè)正整數(shù)的相反數(shù)寫在這組數(shù)的相應(yīng)位置上.在第100個(gè)數(shù)的位置上,對(duì)應(yīng)的正整數(shù)為100.

因?yàn)?00為偶數(shù),按照上述規(guī)律②,將這個(gè)正整數(shù)相反數(shù)寫在這組數(shù)的相應(yīng)位置上,即這組數(shù)的第100個(gè)數(shù)為-100.故本題應(yīng)選B【點(diǎn)睛】本題考查了數(shù)字類找規(guī)律,找到規(guī)律是解題的關(guān)鍵.4.(2022·江西·中考真題)將字母“C”,“H”按照如圖所示的規(guī)律擺放,依次下去,則第4個(gè)圖形中字母“H”的個(gè)數(shù)是(

)A.9 B.10 C.11 D.12【答案】B【分析】列舉每個(gè)圖形中H的個(gè)數(shù),找到規(guī)律即可得出答案.【詳解】解:第1個(gè)圖中H的個(gè)數(shù)為4,第2個(gè)圖中H的個(gè)數(shù)為4+2,第3個(gè)圖中H的個(gè)數(shù)為4+2×2,第4個(gè)圖中H的個(gè)數(shù)為4+2×3=10,故選:B.【點(diǎn)睛】本題考查了規(guī)律型:圖形的變化類,通過列舉每個(gè)圖形中H的個(gè)數(shù),找到規(guī)律:每個(gè)圖形比上一個(gè)圖形多2個(gè)H是解題的關(guān)鍵.5.(2022·江蘇·七年級(jí)專題練習(xí))已知:21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,…,那么22021的個(gè)位數(shù)字是(

).A.2 B.4 C.6 D.8【答案】A【分析】觀察不難發(fā)現(xiàn),2n的個(gè)位數(shù)字分別為2、4、8、6,每4個(gè)數(shù)為一個(gè)循環(huán),用2021÷4,根據(jù)余數(shù)的情況確定答案即可.【詳解】解:∵21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,27=128,28=256,…,∴個(gè)位數(shù)字分別為2、4、8、6依次循環(huán),∵2021÷4=505……1,∴22021的個(gè)位數(shù)字與21個(gè)位數(shù)字相同,即22021的個(gè)位數(shù)字是2,故A正確.故選:A.【點(diǎn)睛】本題主要考查了尾數(shù)特征,觀察數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)每4個(gè)數(shù)為一個(gè)循環(huán),個(gè)位數(shù)字依次循環(huán),是解題的關(guān)鍵.6.(2020·重慶·中考真題)下列圖形都是由同樣大小的實(shí)心圓點(diǎn)按一定規(guī)律組成的,其中第①個(gè)圖形一共有5個(gè)實(shí)心圓點(diǎn),第②個(gè)圖形一共有8個(gè)實(shí)心圓點(diǎn),第③個(gè)圖形一共有11個(gè)實(shí)心圓點(diǎn),?,按此規(guī)律排列下去,第⑥個(gè)圖形中實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)為()A.18 B.19 C.20 D.21【答案】C【分析】根據(jù)已知圖形中實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)得出規(guī)律,即可得解.【詳解】解:通過觀察可得到第①個(gè)圖形中實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)為:5=2×1+1+2,第②個(gè)圖形中實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)為:8=2×2+2+2,第③個(gè)圖形中實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)為:11=2×3+3+2,……∴第⑥個(gè)圖形中實(shí)心圓點(diǎn)的個(gè)數(shù)為:2×6+6+2=20,故選:C.【點(diǎn)睛】本題考查探索與表達(dá)—圖形變化類.關(guān)鍵是通過歸納與總結(jié),得到其中的規(guī)律.二、填空題7.(2022·山東濱州·八年級(jí)期末)已知:;;……;按此規(guī)律,則______.【答案】【分析】根據(jù)已知得到規(guī)律并解答.【詳解】解:∵;;∴故答案為:.【點(diǎn)睛】此題考查了整式的運(yùn)算規(guī)律,能根據(jù)已知的等式發(fā)現(xiàn)規(guī)律并應(yīng)用是解題的關(guān)鍵.8.(2022·全國·七年級(jí)專題練習(xí))下列圖是用“”按一定規(guī)律排列而成的圖案,第1個(gè)圖案由4個(gè)“”組成,第2個(gè)圖案由7個(gè)“”組成,第3個(gè)圖案由10個(gè)“”組成,則第n(n是正整數(shù))個(gè)圖案由______“”組成.【答案】3n+1##1+3n【分析】把圖案分成兩部分,左邊的部分不變,每向后一個(gè)圖案相應(yīng)增加3個(gè)小四邊形,根據(jù)此規(guī)律解答即可.【詳解】解:第1個(gè)圖案中四邊形有:4=1+3個(gè);第2個(gè)圖案中四邊形有:7=1+2×3個(gè);第3個(gè)圖案中四邊形有:10=1+3×3個(gè);…故第n個(gè)圖形中四邊形有:1+n×3=3n+1.故答案是3n+1.【點(diǎn)睛】本題主要考查了圖形的變化類規(guī)律,根據(jù)題意找到圖形的變化規(guī)律是解答本題的關(guān)鍵.9.(2021·河南信陽·七年級(jí)期末)下列圖形都是由同樣大小的小圓圈按一定規(guī)律組成的,按此規(guī)律排列下去,則第10個(gè)圖形中的小圓圈的個(gè)數(shù)為____________.【答案】33【分析】分別寫出第1個(gè)圖形、第2個(gè)圖形、第3個(gè)圖形中小圓圈個(gè)數(shù),得到小圓圈個(gè)數(shù)的變化規(guī)律即可得到答案.【詳解】解:第1個(gè)圖形有3×1+3=6個(gè)小圓圈,第2個(gè)圖形有3×2+3=9個(gè)小圓圈,第3個(gè)圖形有3×3+3=12個(gè)小圓圈,……則第10個(gè)圖形中的小圓圈的個(gè)數(shù)為3×10+3=33個(gè)小圓圈,故答案為:33【點(diǎn)睛】此題考查圖形個(gè)數(shù)規(guī)律題,正確找到變化規(guī)律是解題的關(guān)鍵.10.(2021·全國·七年級(jí)單元測試)如圖是一組有規(guī)律的圖案,它們由邊長相同的正方形和正八邊形組成,其中正方形涂有陰影,依此規(guī)律,第個(gè)圖案中有________________個(gè)涂有陰影的正方形.(用含的代數(shù)式表示)【答案】【分析】觀察不難發(fā)現(xiàn),后一個(gè)圖案比前一個(gè)圖案多3個(gè)涂有陰影的小正方形,然后寫出第n個(gè)圖案的涂有陰影的小正方形的個(gè)數(shù)即可;【詳解】由圖可知,第1個(gè)圖案涂有陰影的小正方形的個(gè)數(shù)為,第2個(gè)圖案涂有陰影的小正方形的個(gè)數(shù)為,第3個(gè)圖案涂有陰影的小正方形的個(gè)數(shù)為,第n個(gè)圖案涂有陰影的小正方形的個(gè)數(shù)為;故答案是個(gè).【點(diǎn)睛】本題主要考查了規(guī)律性圖形變化類,準(zhǔn)確分析是解題的關(guān)鍵.11.(2022·全國·七年級(jí)課時(shí)練習(xí))觀察下列算式:①;②;③;把這個(gè)規(guī)律用含字母的式子表示為______.【答案】【分析】根據(jù):①1×3?22=?1;②2×4?32=?1;③3×5?42=?1;…,可以把這個(gè)規(guī)律用含字母n(n為正整數(shù))的式子表示出來,本題得以解決.【詳解】解:∵①1×3?22=?1;②2×4?32=?1;③3×5?42=?1;…,∴把這個(gè)規(guī)律用含字母n(n為正整數(shù))的式子表示出來是:n(n+2)?(n+1)2=?1.故答案為:n(n+2)?(n+1)2=?1.【點(diǎn)睛】本題主要考查了數(shù)字的變化類,解答本題的關(guān)鍵是明確題意,發(fā)現(xiàn)題目中式子中數(shù)字的變化規(guī)律.12.(2020·黑龍江牡丹江·中考真題)如圖是由同樣大小的圓按一定規(guī)律排列所組成的,其中第1個(gè)圖形中一共有4個(gè)圓,第2個(gè)圖形中一共有8個(gè)圓,第3個(gè)圖形中一共有14個(gè)圓,第4個(gè)圖形中一共有22個(gè)圓……按此規(guī)律排列下去,第9個(gè)圖形中圓的個(gè)數(shù)是___個(gè).【答案】92【分析】根據(jù)圖形得出第個(gè)圖形中圓的個(gè)數(shù)是進(jìn)行解答即可.【詳解】解:因?yàn)榈?個(gè)圖形中一共有個(gè)圓,第2個(gè)圖形中一共有個(gè)圓,第3個(gè)圖形中一共有個(gè)圓,第4個(gè)圖形中一共有個(gè)圓;可得第個(gè)圖形中圓的個(gè)數(shù)是;所以第9個(gè)圖形中圓的個(gè)數(shù),故答案為:92.【點(diǎn)睛】本題考查圖形的變換規(guī)律,根據(jù)圖形的排列規(guī)律得到第個(gè)圖形中圓的個(gè)數(shù)是是解決本題的關(guān)鍵.三、解答題13.(2020·吉林·乾安縣實(shí)驗(yàn)中學(xué)七年級(jí)階段練習(xí))已知是不為1的有理數(shù),我們把稱為的差倒數(shù),如:2的差倒數(shù)是=-1.(1)求-3的差倒數(shù);(2)-的差倒數(shù)是,的差倒數(shù)是,4的差倒數(shù)是;(3)已知=-,是的差倒數(shù),是的差倒數(shù),是的差倒數(shù),…,以此類推,則=.【答案】(1)(2),,(3)【分析】(1)根據(jù)稱為的差倒數(shù),把a(bǔ)=-3代入即可.(2)根據(jù)稱為的差倒數(shù),把a(bǔ)=-,,4分別代入求值即可.(3)根據(jù)(2)所得規(guī)律,三次倒差數(shù)為一循環(huán),則考慮2017除以3的余數(shù)即可.【詳解】(1)根據(jù)稱為的差倒數(shù)可知:-3的差倒數(shù)為(2)-的差倒數(shù)是,的差倒數(shù)是,4的差倒數(shù)是(3)由(2)知,倒差數(shù)三次一循環(huán),則2017÷3=,則=.【點(diǎn)睛】本題考查了代數(shù)式求值以及有理數(shù)的找規(guī)律,解題關(guān)鍵在于理解題干的含義,本質(zhì)為代入求值.而第三小問的關(guān)鍵在于,找準(zhǔn)循環(huán)次數(shù)為多少,才能化繁為簡.14.(2022·安徽·定遠(yuǎn)縣第一初級(jí)中學(xué)七年級(jí)期末)將圖1中的正方形剪開得到圖2,則圖2中共有4個(gè)正方形;將圖2中的一個(gè)正方形剪開得到圖3;將圖3中4個(gè)較小的正方形中的一個(gè)剪開得到圖4,…,照這個(gè)規(guī)律剪下去:(1)根據(jù)圖中的規(guī)律補(bǔ)全表.圖形標(biāo)號(hào)1234…正方形個(gè)數(shù)14…(2)第n個(gè)圖中有多少個(gè)正方形?(3)第2021個(gè)圖中有多少個(gè)正方形?【答案】(1)7,10;(2)3n﹣2;(3)6061【分析】(1)由圖案直接得出即可;(2)根據(jù)圖形的變化歸納出第n個(gè)圖中有(3n﹣2)個(gè)正方形即可;(3)由(2)中的規(guī)律直接計(jì)算即可.【詳解】解:(1)由圖知,第3圖中有7個(gè)正方形,第4個(gè)圖中有10個(gè)正方形,故答案為:7,10;(2)由圖知,第1中有1=3﹣2個(gè)正方形,第2個(gè)圖中有4=3×2﹣2個(gè)正方形,第3個(gè)圖中有7=3×3﹣2個(gè)正方形,第4個(gè)圖中有10=3×4﹣2個(gè)正方形,…,∴第n個(gè)圖中有(3n﹣2)個(gè)正方形;(3)當(dāng)n=2021時(shí),3n﹣2=3×2021﹣2=6061,∴第2021個(gè)圖中有6061個(gè)正方形.【點(diǎn)睛】本題主要考查圖形的變化規(guī)律,根據(jù)圖形的變化歸納出第n個(gè)圖中有(3n?2)個(gè)正方形是解題的關(guān)鍵.15.(2021·全國·七年級(jí)專題練習(xí))觀察下面依次排列的一列數(shù),它的排列有什么規(guī)律?請(qǐng)接著寫出后面的兩個(gè)數(shù),你能說出第2011個(gè)數(shù)是什么嗎?(1)1,,3,,5,,7,,,,...,...(2),,,,,,,,,...,...【答案】(1),,;(2),,【分析】(1)先確定符號(hào)的規(guī)律,再確定數(shù)字的規(guī)律,可得這一列數(shù)的第項(xiàng)為;(2)先確定符號(hào)的規(guī)律,再確定數(shù)字的規(guī)律,可得這一列數(shù)的第項(xiàng)為.【詳解】解:(1)1,,3,,5,,7,,……符號(hào)規(guī)律是奇數(shù)項(xiàng)是正數(shù),偶數(shù)項(xiàng)是負(fù)數(shù),所以符號(hào)為(為正整數(shù)),數(shù)字規(guī)律為第項(xiàng)數(shù)字是,第項(xiàng)數(shù)字是,以此類推第項(xiàng)數(shù)字為,∴第項(xiàng)為,所以第項(xiàng)為,第項(xiàng)為,第個(gè)數(shù)為.故答案為:,,;(2)已知,,,,,,,……符號(hào)規(guī)律是奇數(shù)項(xiàng)是負(fù)數(shù),偶數(shù)項(xiàng)是正數(shù),所以符號(hào)為(為正整數(shù)),數(shù)字規(guī)律為第項(xiàng)數(shù)字是,第項(xiàng)數(shù)字是,以此類推第項(xiàng)數(shù)字為,∴第項(xiàng)為,所以第項(xiàng)為,第項(xiàng)為,第個(gè)數(shù)為.故答案為:,,.【點(diǎn)睛】此題主要考查學(xué)生對(duì)規(guī)律型題的掌握情況,要求學(xué)生通過觀察,分析、歸納發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,并應(yīng)用發(fā)現(xiàn)的規(guī)律解決問題.16.(2022·全國·七年級(jí)專題練習(xí))用火柴棒按如圖的方式搭圖形.(1)按圖示規(guī)律完成下表:圖形標(biāo)號(hào)①②③④⑤……火柴棒根數(shù)59……(2)按照這種方式搭下去,搭第n個(gè)圖形需要多少根火柴棒?(3)搭第2022個(gè)圖形需要多少根火柴棒?【答案】(1)13,17,21(2)(3)8089【分析】(1)根據(jù)后面的圖形比前面的圖形多4根火柴棒的規(guī)律填表即可;(2)根據(jù)(1)的規(guī)律列式即可;(3)將代入(2)中的代數(shù)式即可.(1)解:根據(jù)圖示得,后面的圖形比前一個(gè)的圖形多4根火柴棒,故填表為:圖形標(biāo)號(hào)①②③④⑤……火柴棒根數(shù)59131721……故答案為:13,17,21;(2)解:分析表格中數(shù)據(jù)可知,搭第1個(gè)圖形,需要火柴棒根數(shù)為:;搭第2個(gè)圖形,需要火柴棒根數(shù)為:;搭第3個(gè)圖形,需要火柴棒根數(shù)為:;搭第4個(gè)圖形,需要火柴棒根數(shù)為:;搭第5個(gè)圖形,需要火柴棒根數(shù)為:;……因此搭第n個(gè)圖形需要火柴棒根數(shù)為:.(3)解:當(dāng)時(shí),,因此搭第2022個(gè)圖形需要8089根火柴棒.【點(diǎn)睛】本題考查圖形類規(guī)律探索,涉及到列代數(shù)式、代數(shù)式求值等,根據(jù)所給圖形找出變化規(guī)律是解題的關(guān)鍵.17.(2022·全國·七年級(jí)專題練習(xí))觀察下面依次排列的一列數(shù),請(qǐng)接著寫出后面的3各數(shù),你能說出第18個(gè)數(shù)、第101個(gè)數(shù)、第2020個(gè)數(shù)是什么嗎?(1)-1,-2,+3,-4,-5,+6,-7,-8,,,,……(2)1,,3,,5,,7,,,,,……【答案】(1)+9,-10,-l1,這列數(shù)中的第18個(gè)數(shù)為1

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