规律探索型问题1. 如图，下面是按照一定规律画出的“数形图”，经观察可以发现：图A 2比图A 1多出2个“树枝”， 图A 3比图A 2多出4个“树枝”， 图A 4比图A 3多出8个“树枝”，……，照此 规律，图A 6比图A 2多出“树枝”（ ）A.28B.56C.60D. 124【答案】C2. 将一些半径相同的小圆按如图所示的规律摆放，请仔细观察，第 n 个图形有个小圆. （用含 n 的代数式表示）【答案】(1)4n n ++或24n n ++3. 观察下列算式：① 1 × 3 - 22= 3 - 4 = -1② 2 × 4 - 32= 8 - 9 = -1③ 3 × 5 - 42= 15 - 16 = -1 ④ ……（1）请你按以上规律写出第4个算式； （2）把这个规律用含字母的式子表示出来；（3）你认为（2）中所写出的式子一定成立吗？并说明理由．【答案】解：⑴246524251⨯-=-=-；⑵答案不唯一.如()()2211n n n +-+=-；⑶()()221n n n +-+ ()22221n n n n =+-++第1个图形第 2 个图形第3个图形 第 4 个图形22221n n n n =+--- 1=-.4. 观察上面的图形，它们是按一定规律排列的，依照此规律，第_____个图形共有120 个。

【答案】155. 先找规律，再填数：1111111111111111,,,,122342125633078456............111+_______.2011201220112012+-=+-=+-=+-=-=⨯则 【答案】110066. 观察下面的变形规律：211⨯ ＝1－12； 321⨯＝12－31；431⨯＝31－41；……解答下面的问题： （1）若n 为正整数，请你猜想)1(1+n n ＝ ；（2）证明你猜想的结论； （3）求和：211⨯＋321⨯＋431⨯＋…＋201020091⨯ .【答案】 （1）111n n -+ （2）证明：n 1－11+n ＝)1(1++n n n －)1(+n n n ＝1(1)n nn n +-+＝)1(1+n n .（3）原式＝1－12＋12－31＋31－41＋…＋20091－20101 ＝12009120102010-=.7. 设12211=112S ++,22211=123S ++,32211=134S ++,…, 2211=1(1)n S n n +++ 设12...n S S S S =+++，则S=_________ (用含n 的代数式表示，其中n 为正整数)．【答案】122++n nn ．22111(1)n S n n =+++=21111[]2(1)(1)n n n n +-+⨯++=2111[]2(1)(1)n n n n ++⨯++ =21[1](1)n n ++∴S=1(1)12+⨯+1(1)23+⨯+1(1)34+⨯+…+1(1)(1)n n ++122++=n n n .接下去利用拆项法111(1)1n n n n =-++即可求和．8. 如下数表是由从1 开始的连续自然数组成，观察规律并完成各题的解答.（1）表中第8行的最后一个数是 ，它是自然数 的平方，第8行共有 个数； （2）用含n 的代数式表示：第n 行的第一个数是 ，最后一个数是 ，第n 行共有 个数；（3）求第n 行各数之和．【解】（1）64，8，15；（2）2(1)1n -+，2n ，21n -；（3）第2行各数之和等于3×3；第3行各数之和等于5×7；第4行各数之和等于7×7-13；类似的，第n 行各数之和等于2(21)(1)n n n --+=322331n n n -+-.9.求1+2+22+23+…+22012的值，可令S=1+2+22+23+…+22012，则2S=2+22+23+24+…+22013，因此2S﹣S=22013﹣1．仿照以上推理，计算出1+5+52+53+…+52012的值为（ ）A ．52012﹣1 B ．52013﹣1 C ． D ．【解析】设S=1+5+52+53+…+52012，则5S=5+52+53+54+…+52013，因此，5S ﹣S=52013﹣1，S=【答案】选C ． 10.观察下列一组数：32，54，76，98，1110，…… ，它们是按一定规律排列的，那么这一组数的第k 个数是 ． 【答案】122+k k11. 观察下列面一列数：1，-2，3，-4，5，-6，…根据你发现的规律，第2012个数是___________ 【答案】-201212.在下图中，每个图案均由边长为1的小正方形按一定的规律堆叠而成，照此规律，第10个图案中共有 个小正方形。

【答案】100．13、如图，第（1）个图有2个相同的小正方形，第（1）个图有2个相同的小正方形，第（2）个图有6个相同的小正方形，第（3）个图有12个相同的小正方形，第（4）个图有20个相同的小正方形，……，按此规律，那么第（n ）个图有 个相同的小正方形。

（1） （2） （3） （4） 解析：因为()()()()1445420,1334312,122326,111212+⨯=⨯=+⨯=⨯=+⨯=⨯=+⨯=⨯=，故第（n ）个图有n n +2个小正方形 .【答案】n n +2或n （n+1）14．如图，是由形状相同的正六边形和正三角形镶嵌而成的一组有规律的图案，则第n 个图案中阴影小三角形的个数是 ．故答案为：4n ﹣2（或2+4（n ﹣1）） 【答案】4n ﹣2（或2+4（n ﹣1））15．在平面直角坐标系xOy 中，点1A ，2A ，3A ，…和1B ，2B ，3B ，…分别在直线y kx b =+和x 轴上．△OA 1B 1，△B 1A 2B 2，△B 2A 3B 3，…都是等腰直角三角形，如果A 1（1，1），A 2（23,27），那么点n A 的纵坐标是_ _____．【答案】123-⎪⎭⎫⎝⎛n16．观察下列等式： 第1个等式：a 1==21×（1﹣31）； 第2个等式：a 2==21×（31﹣51）； 第3个等式：a 3==21×（ 51﹣71）； 第4个等式：a 4==21×（71﹣91）； …请解答下列问题：（1）按以上规律列出第5个等式：a 5= = ； （2）用含有n 的代数式表示第n 个等式：a n = = （n 为正整数）； （3）求a 1+a 2+a 3+a 4+…+a 100的值． 解答： 解：根据观察知答案分别为：（1）；；（2）；y xy=kx+bOB3B2B 1A3A2A 1；（3）．17.右图中每一个小方格的面积为1，则可根据面积计算得到如下算式： ()127531-+⋅⋅⋅++++n = .()是正整数表示，用n n解答：当2=n 时：()224122131==-⨯+=+当3=n 时：()23913231531==-⨯++=++当4=n 时：()24161425317531==-⨯+++=+++猜想：()127531-+⋅⋅⋅++++n =2n18．一组数据为：234,2,4,8,x x x x --L 观察其规律，推断第n 个数据应为 . 【答案】11(1)2n n n x +--19. 小明用棋子摆放图形来研究数的规律.图1中棋子围成三角形，其颗数3，6，9，12，···成为三角形数，类似地，图2中的4，8，12，16，···称为正方形数.下列数中既是三角形数又是正方形数的是（ ）A.2010B.2012C.2014D.2016 【答案】：D20.下列图形都是由同样大小的五角星按一定的规律组成，其中第①个图形一共有2个五角星，第②个图形一共有8个五角星，第③个图形一共有18个五角星，…，则第⑥个图形中五角星的个数为( )解析：都是轴对称图形，每一排的个数都是偶数，分别是2，4，6，…6,4,2,故第六个图形五角星个数可列式为：2+4+6+8+10+12+10+8+6+4+2=72.【答案】D21．根据排列规律，在横线上填上合适的代数式：x ，-3x 2，5x 3， -7x 4 ，9x 5，… ,表示第n 代数式 ．22．如图，第①个图形中一共有1个平行四边形，第②个图形中一共有5个平行四边形，第③个图形中一共有11个平行四边形，……则第⑩个图形中平行四边形的个数是（ ）A.54B.110C.19D.109【解析】图形①中1=1×1+0，图形②中5=2×2+1，图形③中11=3×3+2，……，依次类推，∴第⑩个图形中平行四边形的个数是10×10+9=109 【解答】D.23．如图12，已知A 1，A 2，A 3，...A n ，...是x 轴上的点，且OA 1＝A 1A 2＝A 2A 3＝...＝A n-1A n (1)分别过点A 1，A 2，A 3，…A n ，…作x 轴的垂线交反比例函数y ＝1x(x ＞0)的图象于点B 1，B 2，B 3，…B n ，…，过点B 2作B 2P 1⊥A 1B 1于点P 1，过点B 3作B 3P 2⊥A 2B 2于点P 2……，记△B 1P 1B 2的面积为S 1，△B 2P 2B 3的面积为S 2……，△B n P n B n+1的面积为S n ，则S 1＋S 2＋S 3＋…＋S n ＝ .【解析】由OA 1＝A 1A 2＝A 2A 3＝…＝A n-1A n …＝1，可得P 1B 2＝P 2B 3＝P 3B 4＝…＝P n B n+1＝1，以及B 1（1，1），B 2（2，12），B 3（3，13），…，B n （n ，1n ），B n+1（n ＋1，11n ），所以S 1＋S 2＋S 3＋…＋S n ＝12B 1P 1·P 1B 2＋12B 2P 2·P 2B 3＋…12B n P n ·P n B n+1＝12( B 1P 1＋B 2P 2＋…B n P n )yxOA 1A 2A 3B 1 B 2 B 3 P 1P 2 图1210题图＝12( 1－12＋12－13＋…＋1n－11n+)＝12( 1－11n+)＝2(1)nn+．【答案】2(1)nn+24. 同样大小的黑色棋子按如图所示的规律摆放：①第5个图形有多少颗黑色棋子？②第几个图形有2013颗棋子？说明理由。

【解析】第一个图需棋子6，第二个图需棋子9，第三个图需棋子12，第四个图需棋子15，第五个图需棋子18，…第n个图需棋子3（n+1）枚．【答案】(1)18；(2)第670个图形25、如图，一只青蛙在圆周上标有数字的五个点上跳，若它停在奇数点上，则下次沿顺时针方向跳两个点；若停在偶数点上，则下次沿逆时针方向跳一个点．若青蛙从5这点开始跳，则经过2012次后它停在哪个数对应的点上（）A．1 B．2 C．3 D．5答案：D26、将1、2、3、6按右侧方式排列．若规定（m，n）表示第m排从左向右第n个数，则（4，2）与（21，2）表示的两数之积是（ )．A．1 B．2 C．2 3 D．6答案：D27、下列图形都是由同样大小的正方形按一定的规律组成，其中，第①个图形中一共有1第1个第2个第3个第4个134111122663263323第1排第2排第3排第4排第5排……个正方形，第②个图形中一共有5个正方形，第③个图形中一共有14个正方形，……则第⑦个图形中正方形的个数为A 、49B 、 100C 、140D 、91 答案：C28、如图，已知直线l ：y =x ，过点A （0，1）作y 轴的垂线交直线l 于点B ，过点B 作直线l 的垂线交y 轴于点A 1；过点A 1作y 轴的垂线交直线l 于点B 1，过点B 1作直线l 的垂线交y 轴于点A 2；…；按此作法继续下去，则点A 4的坐标为（ ）A 、（0，64）B 、（0，128）C 、（0，256）D 、（0，512）答案： C29、如图，直线x y 33，点1A 坐标为（1，0），过点1A 作x 轴的垂线交直线于点1B ，以原点O 为圆心，1OB 长为半径画弧交x 轴于点2A ；再过点2A 作x 轴的垂线交直线于点2B ，以原点O 为圆心，2OB 长为半径画弧交x 轴于点3A ，…，按此做法进行 下去，点n A 的横坐标为（ ）第29题图A ．1)332(n B．n C．n D．1n -答案：A30.如图，△ABC 是边长为1的等边三角形．取BC 边中点E ，作ED ∥AB ，EF ∥AC ，得到四边形EDAF ，它的面积记作S 1；取BE 中点E 1，作E 1D 1∥FB ，E 1F 1∥EF ，得到四边形E 1D 1FF 1，它的面积记作S 2．照此规律作下去，S 2012=A ．201023 B ．201223 C ．402423 D.402523答案：D31.观察下列图形：若图形（1）中阴影部分的面积为1，图形（2）中阴影部分的面积为43，图形（3）中阴影部分的面积为169，图形（4）中阴影部分的面积为6427，…，则第n 个图形中阴影部分的面积用字母表示为（ ）⑷⑶⑵⑴1第7题图（第31题）A．n43B．n)43(C．1)43(-nD．1)43(+n答案：C32．下列图形都是由同样大小的等边三角形按一定的规律组成，其中，第①个图形中一共有3根小棒，第②个图形中一共有9根小棒，第③个图形中一共有18根小棒，……，则第⑥个图形中小棒的根数为① ② ③A．60 B．63 C．69 D．72答案B33.已知a≠0，12S a=，212SS=，322SS=，…，201220112SS=，则2012S= (用含a的代数式表示)．答案：1a34、如图，n+1个上底、两腰长皆为1，下底长为2的等腰梯形的下底均在同一直线上，设四边形P1M1N1N2面积为S1，四边形P2M2N2N3的面积为S2，……，四边形P n M n N n N n+1的面积记为S n，则S n= ▲答案：33121nn++……35、设12211=112S ++,22211=123S ++,32211=134S ++,…, 2211=1(1)n S n n +++，若12...n S S S S =+++，则S =_________ (用含n 的代数式表示，其中n 为正整数)． 答案： )1()2(2++n n n36、如图，对面积为1的△ABC 逐次进行以下操作：第一次操作，分别延长AB 、BC 、CA 至A 1、B 1、C 1，使得A 1B =2AB ，B 1C =2BC ，C 1A =2CA ，顺次连接A 1、B 1、C 1，得到△A 1B 1C 1，记其面积为S 1；第二次操作，分别延长A 1B 1，B 1C 1，C 1A 1至A 2，B 2，C 2，使得A 2B 1=2A 1B 1，B 2C 1=2B 1C 1，C 2A 1=2C 1A 1，顺次连接A 2，B 2，C 2，得到△A 2B 2C 2，记其面积为S 2……，按此规律继续下去，可得到△A 5B 5C 5，则其面积为S 5=_________. 第n 次操作得到△A n B n C n ，则△A n B n C n 的面积S n = .答案：195 19n37、在∠A （0°＜∠A ＜90°）的内部画线段，并使线段的两端点分别落在角的两边AB 、AC 上，如图所示，从点A 1开始，依次向右画线段，使线段与线段在两端点处互相垂直，A 1A 2为第1条线段．设AA 1=A 1A 2=A 2A 3=1，则∠A = ；若记线段A 2n-1A 2n 的长度为a n （n 为正整数），如A 1A 2=a 1,A 3A 4=a 2，则此时a 2= ，a n = （用含n 的式子表示）．答案：22．5；12+1(12)n -+38. 下图中的实心点个数1，5，12，22，…，被称为五角形数，若按此规律继续下去，则第5个五角形数是 ．（第39题） D 2D 3E 2E 3E 1D 1A B C答案：3539.如图，已知Rt △ABC ，D 1是斜边AB 的中点，过D 1作D 1E 1⊥AC 于E 1，连结BE 1交CD 1于D 2；过D 2作D 2E 2⊥AC 于E 2，连结BE 2交CD 1于D 3；过D 3作D 3E 3⊥AC 于E 3，…，如此继续，可以依次得到点E 4、E 5、…、E n ，分别记△BCE 1、△BCE 2、△BCE 3···△BCE n 的面积为S 1、S 2、S 3、…S n . 则S n ＝ S △ABC （用含n 的代数式表示）．答案：40. 一组按规律排列的数：2，0，4，0，6，0，…，其中第7个数是 ，第n 个数是 .（用含字母n 的代数式表示，n 为正整数）．答案：8，())1(2111+-++n n（第38题） 5 12 1 2241、人们经常利用图形的规律来计算一些数的和、如在边长为1的网格图1中，从左下角开始，相邻的黑折线围成的面积分别是1，3，5，7，9，11，13，15，17…，它们有下面的规律：1+3=22；1+3+5=32；1+3+5+7=42；1+3+5+7+9=52；…第1题（1）请你按照上述规律，计算1+3+5+7+9+11+13的值，并在图1中画出能表示该算式的图形；（2）请你按照上述规律，计算第n条黑折线与第n﹣1条黑折线所围成的图形面积；（3）请你在边长为1的网格图2中画出下列算式所表示的图形1+8=32；1+8+16=52；1+8+16+24=72；1+8+16+24+32=92．解答：解：（1）1+3+5+7+9+11+13=72．算式表示的意义如图（1）．（2）第n条黑折线与第n﹣1条黑折线所围成的图形面积为2n﹣1．（3）算式表示的意义如图（2），（3）等．。