《浙江省2018年中考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 數(shù)學(xué)思想與開放探索問題 第34講 歸納、猜想與說理型問題講解篇》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《浙江省2018年中考數(shù)學(xué)總復(fù)習(xí) 第七章 數(shù)學(xué)思想與開放探索問題 第34講 歸納、猜想與說理型問題講解篇(8頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第34講 歸納、猜想與說理型問題
(建議該講放第11講后教學(xué))
內(nèi)容
特性
所謂歸納、猜想,指的是給出一組具有某種特定關(guān)系的數(shù)、式、圖形或是給出與圖形有關(guān)的操作、變化過程,要求通過觀察、分析、推理,探求其中所蘊含的規(guī)律,進而歸納或猜想出一般性的結(jié)論.
解題
策略
解題中要求充分利用條件進行大膽而合理的猜想,得出結(jié)論.有時借助圖形、實物或?qū)嶋H操作打開思路.
解決這類題的基本思路是“觀察→歸納→猜想→證明(驗證)”,具體做法:(1)認真觀察所給的一組數(shù)、式、圖等,發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系;
(2)根據(jù)它們之間的關(guān)系分析、概括,歸納它們的共性和蘊含的變化規(guī)律,猜想得出一個
2、一般性的結(jié)論;
(3)結(jié)合題目所給的材料情景證明或驗證結(jié)論的正確性.
基本
思想
觀察、分析、歸納、猜想一般,給出一組具有某種有規(guī)律的數(shù)、式、圖形,或是給出與圖形有關(guān)的操作變化過程,或某一具體的問題情境,通過認真觀察、分析推理,探究其中蘊含的規(guī)律,進而歸納或猜想出一般性的結(jié)論.
類型一 通過數(shù)式變化產(chǎn)生規(guī)律
(2016·淄博)(1)填空:(a-b)(a+b)= ?。?
(a-b)(a2+ab+b2)= ?。?
(a-b)(a3+a2 b+ab2+b3)= ?。?
(2)猜想:(a-b)(an-1+an-2b+…+abn-2+bn-1
3、)= (其中n為正整數(shù),且n≥2);
(3)利用(2)猜想的結(jié)論計算:29-28+27-…+23-22+2.
【解后感悟】此類問題要從整體上觀察各個式子的特點,猜想出式子的變化規(guī)律,并進行驗證.對于本題來說,關(guān)鍵是先計算,再觀察各等式的結(jié)構(gòu),猜想結(jié)果并驗證.對于(3)根據(jù)結(jié)構(gòu)特征進行設(shè)、列來構(gòu)建等式求解.
1.(1)(2016·資陽模擬)設(shè)一列數(shù)中相鄰的三個數(shù)依次為m、n、p,且滿足p=m2-n,若這列數(shù)為-1,3,-2,a,-7,b…,則b= .
(2)(2016·德州模擬)有一個計算程序,每次運算都是把一個數(shù)先乘以2,再除以它與1
4、的和,多次重復(fù)進行這種運算的過程如下:
則第n次運算的結(jié)果yn= (用含字母x和n的代數(shù)式表示).
類型二 通過圖形變化產(chǎn)生規(guī)律
(2016·達州)如圖,將一張等邊三角形紙片沿中位線剪成4個小三角形,稱為第一次操作;然后,將其中的一個三角形按同樣方式再剪成4個小三角形,共得到7個小三角形,稱為第二次操作;再將其中一個三角形按同樣方式再剪成4個小三角形,共得到10個小三角形,稱為第三次操作;…根據(jù)以上操作,若要得到100個小三角形,則需要操作的次數(shù)是( )
A.25 B.33 C.34 D.5
5、0
【解后感悟】本題通過一次操作,得到下一個圖形的三角形個數(shù)與上一個圖形的三角形個數(shù)之間的數(shù)量關(guān)系是解題的關(guān)鍵.解決這類問題的關(guān)鍵是仔細分析前后兩個圖形中基礎(chǔ)圖案的數(shù)量關(guān)系,從而發(fā)現(xiàn)其數(shù)字變化規(guī)律.具體地說,先根據(jù)圖形寫出數(shù)字規(guī)律,然后將每一個數(shù)字改寫為等式,再比較各等式的相同點和不同點,分析不同點(數(shù)字)與等式序號之間的關(guān)系,從而得到一般規(guī)律.
2.(2017·舟山)如圖,把n個邊長為1的正方形拼接成一排,求得tan∠BA1C=1,tan∠BA2C=,tan∠BA3C=,計算tan∠BA4C=____________________,…按此規(guī)律,寫出tan∠BAnC=______
6、______________(用含n的代數(shù)式表示).
類型三 通過平移、折疊產(chǎn)生規(guī)律
如圖,直角三角形紙片ABC中,AB=3,AC=4,D為斜邊BC中點,第1次將紙片折疊,使點A與點D重合,折痕與AD交于點P1;設(shè)P1D的中點為D1,第2次將紙片折疊,使點A與點D1重合,折痕與AD交于點P2;設(shè)P2D1的中點為D2,第3次將紙片折疊,使點A與點D2重合,折痕與AD交于點P3;…;設(shè)Pn-1Dn-2的中點為Dn-1,第n次將紙片折疊,使點A與點Dn-1重合,折痕與AD交于點Pn(n>2),則AP6的長為( )
A. B. C.
7、 D.
【解后感悟】此題是翻折變換的知識,解答本題關(guān)鍵是寫出前面幾個有關(guān)線段長度的表達式,從而得出一般規(guī)律,注意培養(yǎng)自己的歸納總結(jié)能力.
3. 如圖,矩形OABC的兩條邊在坐標軸上,OA=1,OC=2,現(xiàn)將此矩形向右平移,每次平移1個單位,若第1次平移得到的矩形的邊與反比例函數(shù)圖象有兩個交點,它們的縱坐標之差的絕對值為0.6,則第n次(n>1)平移得到的矩形的邊與該反比例函數(shù)圖象的兩個交點的縱坐標之差的絕對值為 (用含n的代數(shù)式表示).
類型四 通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生規(guī)律
(2017·衢州)如圖,正△ABO的邊長為2,O為坐標原點,A在x軸上,
8、B在第二象限,△ABO沿x軸正方向作無滑動的翻滾,經(jīng)一次翻滾后得到△A1B1O,則翻滾3次后點B的對應(yīng)點的坐標是________,翻滾2017次后AB中點M經(jīng)過的路徑長為________.
【解后感悟】解題的關(guān)鍵是嘗試特殊情況,尋找循環(huán)規(guī)律,從特殊到一般的探究方法解決問題.
4.(2015·東港模擬)如圖,點B1是面積為1的等邊△OBA的兩條中線的交點,以O(shè)B1為一邊,構(gòu)造等邊△OB1A1(點O,B1,A1按逆時針方向排列),稱為第一次構(gòu)造;點B2是△OB1A1的兩條中線的交點,再以O(shè)B2為一邊,構(gòu)造等邊△OB2A2(點O,B2,A2按逆時針方向排列),稱為第二次構(gòu)造;以此類推
9、,當(dāng)?shù)趎次構(gòu)造出的等邊△OBnAn的邊OAn與等邊△OBA的邊OB第一次重合時,構(gòu)造停止.則構(gòu)造出的最后一個三角形的面積是 .
類型五 以數(shù)軸、平面直角坐標系為背景的規(guī)律問題
(2016·菏澤)如圖,一段拋物線:y=-x(x-2)(0≤x≤2)記為C1,它與x軸交于兩點O,A1;將C1繞A1旋轉(zhuǎn)180°得到C2,交x軸于A2;將C2繞A2旋轉(zhuǎn)180°得到C3,交x軸于A3;…如此進行下去,直至得到C6,若點P(11,m)在第6段拋物線C6上,則m= .
【解后感悟】此題是拋物線其中一段的旋轉(zhuǎn)規(guī)律,解題的關(guān)鍵是求出拋物線的頂點坐標.
5.(1)如圖,
10、在數(shù)軸上,A1,P兩點表示的數(shù)分別是1,2,A1,A2關(guān)于點O對稱,A2,A3關(guān)于點P對稱,A3,A4關(guān)于點O對稱,A4,A5關(guān)于點P對稱…依此規(guī)律,則點A14表示的數(shù)是 .
(2) (2015·達州)在直角坐標系中,直線y=x+1與y軸交于點A1,按如圖方式作正方形A1B1C1O、A2B2C2C1、A3B3C3C2…,A1、A2、A3…在直線y=x+1上,點C1、C2、C3、…在x軸上,圖中陰影部分三角形的面積從左到右依次記為S1,S2,S3,…Sn,則Sn的值為____________________(用含n的代數(shù)式表示,n為正整數(shù)).
【探索研究題】
用水
11、平線和豎直線將平面分成若干個邊長為1的小正方形格子,小正方形的頂點稱為格點,以格點為頂點的多邊形稱為格點多邊形.設(shè)格點多邊形的面積為S,該多邊形各邊上的格點個數(shù)和為a,內(nèi)部的格點個數(shù)為b,則S=a+b-1(史稱“皮克公式”).
小明認真研究了“皮克公式”,并受此啟發(fā)對正三角形網(wǎng)格中的類似問題進行探究:正三角形網(wǎng)格中每個小正三角形面積為1,小正三角形的頂點為格點,以格點為頂點的多邊形稱為格點多邊形,下圖是該正三角形格點中的兩個多邊形:
根據(jù)圖中提供的信息填表:
格點多邊形各邊上的格點的個數(shù)
格點多邊形內(nèi)部的格點個數(shù)
格點多邊形的面積
多邊形1
8
1
多邊形2
7
12、
3
…
…
…
…
一般格點多邊形
a
b
S
則S與a、b之間的關(guān)系為S=________(用含a、b的代數(shù)式表示).
【方法與對策】此題需要根據(jù)圖中表格和自己所算得的數(shù)據(jù),總結(jié)出規(guī)律.尋找規(guī)律是一件比較困難的活動,需要仔細觀察和大量的驗算.該題型采用特殊到一般探究問題的方法.是中考命題的一種方式.
【探求一般規(guī)律,注意序號與變量之間對應(yīng)關(guān)系】
如圖,△ABC是斜邊AB的長為3的等腰直角三角形,在△ABC內(nèi)作第1個內(nèi)接正方形A1B1D1E1(D1、E1在AB上,A1、B1分別在AC、BC上),再在△A1B1C內(nèi)按同樣的方法作第2個內(nèi)接正方形A2B2D2E2
13、,…如此下去,操作n次,則第n個小正方形AnBnDnEn的邊長是________.
第34講 歸納、猜想與說理型問題
【例題精析】
例1 (1)a2-b2,a3-b3,a4-b4; (2)an-bn; (3)令S=29-28+27-…+23-22+2,∴S-1=29-28+27-…+23-22+2-1=[2-(-1)](29-28+27-…+23-22+2-1)÷3=(210-1)÷3=(1024-1)÷3=341,∴S=342.
例2 ∵第一次操作后,三角形共有4個;第二次操作后,三角形共有4+3=7個;第三次操作后,三角形共
14、有4+3+3=10個;…∴第n次操作后,三角形共有4+3(n-1)=(3n+1)個;當(dāng)3n+1=100時,解得:n=33,故選:B.
例3 由題意得,AD=BC=,AD1=AD-DD1=,AD2=,AD3=,…∴ADn=.故AP1=,AP2=,AP3=…APn=.∴當(dāng)n=6時,AP6=.故選A.
例4 如圖作B3E⊥x軸于E,易知OE=5,B3E=,∴B3(5,),觀察圖象可知三次一個循環(huán),一個循環(huán)點M的運動路徑為++=π,∵2017÷3=672……1,∴翻滾2017次后AB中點M經(jīng)過的路徑長為672·π+π=π.故答案為(5,);π.
例5 ∵y=-x(x-2)(0≤x≤2),∴
15、配方可得y=-(x-1)2+1(0≤x≤2),∴頂點坐標為(1,1),∴A1坐標為(2,0),∵C2由C1旋轉(zhuǎn)得到,∴OA1=A1A2,即C2頂點坐標為(3,-1),A2(4,0);照此類推可得,C3頂點坐標為(5,1),A3(6,0);C4頂點坐標為(7,-1),A4(8,0);C5頂點坐標為(9,1),A5(10,0);C6頂點坐標為(11,-1),A6(12,0);∴m=-1.故答案為:-1.
【變式拓展】
1.(1)128 (2) 2. 3.或 4. 5.(1)-25 (2)22n-3
【熱點題型】
【分析與解】根據(jù)8=8+2(1-1),11=7+2(3-1)得到S=a+2(b-1).
填表如下:
格點多邊形各邊上的格點的個數(shù)
格點多邊形內(nèi)部的格點個數(shù)
格點多邊形的面積
多邊形1
8
1
8
多邊形2
7
3
11
…
…
…
…
一般格點多邊形
a
b
S
【錯誤警示】∵∠A=∠B=45°,∴AE1=A1E1=A1B1=B1D1=D1B,∴第一個內(nèi)接正方形的邊長=AB=1;同理可得:第二個內(nèi)接正方形的邊長=A1B1=AB=;第三個內(nèi)接正方形的邊長=A2B2=AB=;故可推出第n個小正方形AnBnDnEn的邊長=AB=,故答案為:.
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