规律探索
一、选择题
1. (2019年山东省菏泽市)在平面直角坐标系中,一个智能机器人接到的指令是:从原点O出发,按“向上→向右→向下→向右”的方向依次不断移动,每次移动1个单位长度,
其移动路线如图所示,第一次移动到点A1,第二次移动到点A2……第n次移动到点A n,则点A2019的坐标是()
A.(1010,0)B.(1010,1)C.(1009,0)D.(1009,1)【考点】坐标、平移、规律探索
【解答】解:A1(0,1),A2(1,1),A3(1,0),A4(2,0),A5(2,1),A6(3,1),…,2019÷4=504…3,
所以A2019的坐标为(504×2+1,0),
则A2019的坐标是(1009,0).
故选:C.
2. (2019年山东省济宁市)已知有理数a≠1,我们把称为a的差倒数,如:2的差倒
数是=﹣1,﹣1的差倒数是=.如果a1=﹣2,a2是a1的差倒数,a3是a2
的差倒数,a4是a3的差倒数……依此类推,那么a1+a2+…+a100的值是()
A.﹣7.5 B.7.5 C.5.5 D.﹣5.5
【考点】规律探索
【解答】解:∵a1=﹣2,
∴a2==,a3==,a4==﹣2,……
∴这个数列以﹣2,,依次循环,且﹣2++=﹣,
∵100÷3=33…1,
∴a1+a2+…+a100=33×(﹣)﹣2=﹣=﹣7.5,
故选:A.
3. (2019年山东省枣庄市)如图,小正方形是按一定规律摆放的,下面四个选项中的图片,适合填补图中空白处的是()
A.B.C.D.
【考点】规律探索、图形的变化规律
【解答】解:由题意知,原图形中各行、各列中点数之和为10,
符合此要求的只有
故选:D.
4. (2019年四川省达州市)a是不为1的有理数,我们把称为a的差倒数,如2的差倒
数为=﹣1,﹣1的差倒数=,已知a1=5,a2是a1的差倒数,a3是a2的差
倒数,a4是a3的差倒数…,依此类推,a2019的值是()
A.5 B.﹣C.D.
【考点】规律探索、数字的变化规律
【解答】解:∵a1=5,
a2===﹣,
a3===,
a4===5,
…
∴数列以5,﹣,三个数依次不断循环,
∵2019÷3=673,
∴a2019=a3=,
故选:D.
5. (2019年云南省)按一定规律排列的单项式:x3,-x5,x7,-x9,x11,……
第n个单项式是()
A.(-1)n-1x2n-1
B.(-1)n x2n-1
C.(-1)n-1x2n+1
D.(-1)n x2n+1
【考点】规律探索、数字的变化规律
【解答】观察可知,奇数项系数为正,偶数项系数为负,∴可以用1
)
1(--n 或1
)
1(+-n ,
(n 为大于等于1的整数)来控制正负,指数为从第3开始的奇数,所以指数部分规律为
12+n ,故选C
6. (2019年广西贺州市)计算+
+
+
+…+
的结果是
( ) A .
B .
C .
D .
【考点】规律探索、数字的变化规律、有理数的混合运算 【解答】解:原式=
=
=
.
故选:B .
7.(2019年河南省)如图,在△OAB 中,顶点O (0,0),A (﹣3,4),B (3,4), 将△OAB 与正方形ABCD 组成的图形绕点O 顺时针旋转,每次旋转90°,则第70次旋转结 束时,点D 的坐标为( )
A .(10,3)
B .(﹣3,10)
C .(10,﹣3)
D .(3,﹣10)
【考点】规律探索、旋转
【解答】解:∵A (﹣3,4),B (3,4),
∴AB=3+3=6,
∵四边形ABCD为正方形,
∴AD=AB=6,
∴D(﹣3,10),
∵70=4×17+2,
∴每4次一个循环,第70次旋转结束时,相当于△OAB与正方形ABCD组成的图形绕点O顺时针旋转2次,每次旋转90°,
∴点D的坐标为(3,﹣10).
故选:D.
8. (2019年湖北省十堰市)一列数按某规律排列如下:,,,,,,,
,,,…,若第n个数为,则n=()
A.50 B.60 C.62 D.71
【考点】规律探索、数字的变化
【解答】解:,,,,,,,,,,…,可写为:,(,),(,,),(,,,),…,
∴分母为11开头到分母为1的数有11个,分别为
,
∴第n个数为,则n=1+2+3+4+…+10+5=60,
故选:B.
9. (2019年内蒙古赤峰市)如图,小聪用一张面积为1的正方形纸片,按如下方式操作:
①将正方形纸片四角向内折叠,使四个顶点重合,展开后沿折痕剪开,把四个等腰直角
三角形扔掉;②在余下纸片上依次重复以上操作,当完成第2019次操作时,余下纸片的面积为()
A.22019B.C.D.
【考点】规律探索、中点四边形
【解答】解:正方形纸片四角向内折叠,使四个顶点重合,展开后沿折痕剪开,
第一次:余下面积,
第二次:余下面积,
第三次:余下面积,
当完成第2019次操作时,余下纸片的面积为,
故选:C.
二、填空题
1.(2019年山东省滨州市)观察下列一组数:
a1=,a2=,a3=,a4=,a5=,…,它们是按一定规律排列的,请利
用其中规律,写出第n个数a n=(用含n的式子表示)
【考点】规律探索、同底数幂的乘法
【解答】解:观察分母,3,5,9,17,33,…,可知规律为2n+1,
观察分子的,1,3,6,10,15,…,可知规律为,
∴a n==;
故答案为;
2. (2019年山东省枣庄市)观察下列各式:
=1+=1+(1﹣),
=1+=1+(﹣),
=1+=1+(﹣),
…
请利用你发现的规律,计算:
+++…+,
其结果为.
【考点】规律探索、二次根式的化简
【解答】解:+++…+
=1+(1﹣)+1+(﹣)+…+1+(﹣)
=2018+1﹣+﹣+﹣+…+﹣
=2018,
故答案为:2018.
3.(2019年四川省广安市)如图,在平面直角坐标系中,点A1的坐标为(1,0),以OA1为直角边作Rt△OA1A2,并使∠A1OA2=60°,再以OA2为直角边作Rt△OA2A3,并使∠A2OA3=60°,再以OA3为直角边作Rt△OA3A4,并使∠A3OA4=60°…按此规律进
行下去,则点A2019的坐标为.
【考点】解直角三角形、规律探索
【解答】解:由题意得,
A1的坐标为(1,0),
A 2的坐标为(1,),
A 3的坐标为(﹣2,2),
A4的坐标为(﹣8,0),
A 5的坐标为(﹣8,﹣8),
A 6的坐标为(16,﹣16),
A7的坐标为(64,0),
…
由上可知,A点的方位是每6个循环,
与第一点方位相同的点在x正半轴上,其横坐标为2n﹣1,其纵坐标为0,
与第二点方位相同的点在第一象限内,其横坐标为2n﹣2,纵坐标为2n﹣2,
与第三点方位相同的点在第二象限内,其横坐标为﹣2n﹣2,纵坐标为2n﹣2,与第四点方位相同的点在x负半轴上,其横坐标为﹣2n﹣1,纵坐标为0,
与第五点方位相同的点在第三象限内,其横坐标为﹣2n﹣2,纵坐标为﹣2n﹣2,与第六点方位相同的点在第四象限内,其横坐标为2n﹣2,纵坐标为﹣2n﹣2,∵2019÷6=336…3,
∴点A 2019的方位与点A 23的方位相同,在第二象限内,其横坐标为﹣2n ﹣2=﹣22017,纵坐标为22017
,
故答案为:(﹣22017,22017
).
4.(2019年江苏省扬州市)如图,在△ABC 中,AB=5,AC=4,若进行一下操作,在边BC 上从左到右一次取点D 1、D 2、D 3、D 4…;过点D1作AB 、AC 的平行线分别交于AC 、AB 与点E 1、F 1;过点D 2作AB 、AC 的平行线分别交于AC 、AB 于点E 2、F 2;过点D 3作AB 、AC 的平行线分别交于AC 、AB 于点E 3、F 3…,则
4(D 1E 1+D 2E 2+…+D 2019E 2019)+5(D 1F 1+D 2F 2+…+D 2019F 2019)= . 【考点】相似三角形,比例性质、规律探索 【解答】∵D 1E 1∥AB D 1F 1∥AC
∴
CB CD AB E D 111= BC
BD AC F D 1
1= ∵AB=5 AC=4 ∴
CB CD E D 1115= BC BD F D 1
14= ∴
14511111==+=+BC
BC
BC BD CB CD F D E D ∴4D 1E+5D 1F=20
有2019组,即2019×20=40380
5. (2019年浙江省衢州市)如图,由两个长为2,宽为1的长方形组成“7”字图形。
(1)将一个“7”字图形按如图摆放在平面直角坐标系中,记为“7”字图形ABCDEF,其中顶点A位于x轴上,顶点B,D位于y轴上,O为坐标原点,则的值为________. (2)在(1)的基础上,继续摆放第二个“7”字图形得顶点F1,摆放第三个“7”字图形得顶点F2,依此类推,…,摆放第a个“7”字图形得顶点F n-1,…,则顶点F2019的坐标为________.
【考点】探索图形规律、相似三角形
【解答】(1)依题可得,CD=1,CB=2,
∵∠BDC+∠DBC=90°,∠OBA+∠DBC=90°,
∴∠BDC=∠OBA,
又∵∠DCB=∠BOA=90°,
∴△DCB∽△BOA,
∴ ;
(2 )根据题意标好字母,如图,
依题可得:
CD=1,CB=2,BA=1,
∴BD= ,
由(1)知,
∴OB= ,OA= ,
易得:
△OAB∽△GFA∽△HCB,
∴BH= ,CH= ,AG= ,FG= ,
∴OH= + = ,OG= + = ,
∴C(,),F(,),
∴由点C到点F横坐标增加了,纵坐标增加了,
……
∴F n的坐标为:(+ n,+ n),
∴F 2019的坐标为:(+ ×2019,+ ×2019)=(,405 ),故答案为:1
,(,405 ).
2
6.(2019年甘肃省天水市)观察下列图中所示的一系列图形,它们是按一定规律排列的,依照此规律,第2019个图形中共有个〇.
【考点】规律探索、图形的变化
【解答】解:由图可得,
第1个图象中〇的个数为:1+3×1=4,
第2个图象中〇的个数为:1+3×2=7,
第3个图象中〇的个数为:1+3×3=10,
第4个图象中〇的个数为:1+3×4=13,
……
∴第2019个图形中共有:1+3×2019=1+6057=6058个〇,
故答案为:6058.
7. (2019年甘肃省)如图,每一图中有若干个大小不同的菱形,第1幅图中有1个菱形,第2幅图中有3个菱形,第3幅图中有5个菱形,如果第n幅图中有2019个菱形,则n =.
【考点】规律探索、图形的变化
【解答】解:根据题意分析可得:第1幅图中有1个.
第2幅图中有2×2﹣1=3个.
第3幅图中有2×3﹣1=5个.
第4幅图中有2×4﹣1=7个.
….
可以发现,每个图形都比前一个图形多2个.
故第n幅图中共有(2n﹣1)个.
当图中有2019个菱形时,
2n﹣1=2019,
n=1010,
故答案为:1010.
8. (2019年甘肃省武威市)已知一列数a,b,a+b,a+2b,2a+3b,3a+5b,……,按照这个规律写下去,第9个数是.
【考点】规律探索、数字的变化规律
【解答】解:由题意知第7个数是5a+8b,第8个数是8a+13b,第9个数是13a+21b,故答案为:13a+21b.
9. (2019年黑龙江省伊春市)如图,四边形OAA1B1是边长为1的正方形,以对角线OA1为边作第二个正方形OA1A2B2,连接AA2,得到△AA1A2;再以对角线OA2为边作第三个正方形OA2A3B3,连接A1A3,得到△A1A2A3;再以对角线OA3为边作第四个正方形,连接A2A4,得到△A2A3A4……记△AA1A2、△A1A2A3、△A2A3A4的面积分别为S1、S2、S3,如此下去,则S2019=.
【考点】规律探索、正方形的性质、勾股定理
【解答】解:∵四边形OAA1B1是正方形,
∴OA=AA1=A1B1=1,
∴S1==,
∵∠OAA1=90°,
∴AO12=√12+12=,
∴OA2=A2A3=2,
∴S2==1,
同理可求:S3==2,S4=4…,
∴S n=2n﹣2,
∴S2019=22017,
故答案为:22017.
10. (2019年辽宁省本溪市)如图,点B1在直线l:y=x上,点B1的横坐标为2,过B1作B1A1⊥1,交x轴于点A1,以A1B1为边,向右作正方形A1B1B2C1,延长B2C1交x 轴于点A2;以A2B2为边,向右作正方形A2B2B3C2,延长B3C2交x轴于点A3;以A3B3为边,向右作正方形A3B3B4C3延长B4C3交x轴于点A4;…;按照这个规律进行下去,点?n的横坐标为(结果用含正整数n的代数式表示)
【考点】规律探索、相似三角形的性质
【解答】解:过点B1、C1、C2、C3、C4分别作B1D⊥x轴,C1D1⊥x轴,C2D2⊥x轴,C3D3⊥x轴,C4D4⊥x轴,……垂足分别为D、D1、D2、D3、D4……
∵点B1在直线l:y=x上,点B1的横坐标为2,
∴点B1的纵坐标为1,
即:OD=2,B1D=1,
图中所有的直角三角形都相似,两条直角边的比都是1:2,
∴点C1的横坐标为:2++()0,
点C2的横坐标为:2++()0+()0×+()1=+()0×+()1
点C3的横坐标为:2++()0+()0×+()1+()1×+()2=+()0×+()1×++()2
点C4的横坐标为:=+()0×+()1×+()2×+()3
……
点?n的横坐标为:=+()0×+()1×+()2×+()3×+()
4×……+()n﹣1
=+[()0+()1×+()2+()3+()4……]+()n﹣1
=
故答案为:
三、解答题
1. (2019年安徽省)观察以下等式:
第1个等式:211
+,
=
111
第2个等式:311
+,
=
226
第3个等式:211
+,
=
5315
第4个等式:211
+,
=
7428
第5个等式:211
=
+,
9545
……
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:;
(2)写出你猜想的第n个等式:(用含n的等式表示),并证明. 【考点】规律探索、分式的加减法
【解答】(1)211
+
=
11666
(2)211
=2n-1n n 2n-1+
()
证明:∵右边112n-1+12
====n n 2n-1n 2n-12n-1
+()()左边.
∴等式成立