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全国通用
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专题
27
规律
探究
2020
年中
数学
真题分项
汇编
教师版
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jiaoyupan
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教育
2020年中考数学真题分项汇编(全国通用)
专题27规律探究题
一.选择题(共14小题)
1.(2020•天水)观察等式:2+22=23﹣2;2+22+23=24﹣2;2+22+23+24=25﹣2;…已知按一定规律排列的一组数:2100,2101,2102,…,2199,2200,若2100=S,用含S的式子表示这组数据的和是( )
A.2S2﹣S B.2S2+S C.2S2﹣2S D.2S2﹣2S﹣2
【分析】根据已知条件和2100=S,将按一定规律排列的一组数:2100,2101,2102,…,2199,2200,求和,即可用含S的式子表示这组数据的和.
【解析】∵2100=S,
∴2100+2101+2102+…+2199+2200
=S+2S+22S+…+299S+2100S
=S(1+2+22+…+299+2100)
=S(1+2100﹣2+2100)
=S(2S﹣1)
=2S2﹣S.
故选:A.
2.(2020•牡丹江)一列数1,5,11,19…按此规律排列,第7个数是( )
A.37 B.41 C.55 D.71
【分析】根据题意得出已知数组的规律,得到第n个数的表示方法,从而得出结果.
【解析】1=1×2﹣1,
5=2×3﹣1,
11=3×4﹣1,
19=4×5﹣1,
…
第n个数为n(n+1)﹣1,
则第7个数是:55.
故选:C.
3.(2020•娄底)下列各正方形中的四个数之间都有相同的规律,根据此规律,x的值为( )
A.135 B.153 C.170 D.189
【分析】分析前三个正方形可知,规律为左上方的数等于序号数,左下方的数比左上方数大1,右上方数是左下方数的2倍,右下方数为左下方数的平方数的2倍加上序号数,由此解决问题.
【解析】根据规律可得,2b=18,
∴b=9,
∴a=b﹣1=8,
∴x=2b2+a=162+8=170,
故选:C.
4.(2020•云南)按一定规律排列的单项式:a,﹣2a,4a,﹣8a,16a,﹣32a,…,第n个单项式是( )
A.(﹣2)n﹣1a B.(﹣2)na C.2n﹣1a D.2na
【分析】根据题意,找出规律:单项式的系数为(﹣2)的幂,其指数为比序号数少1,字母为a.
【解析】∵a=(﹣2)1﹣1a,
﹣2a=(﹣2)2﹣1a,
4a=(﹣2)3﹣1a,
﹣8a=(﹣2)4﹣1a,
16a=(﹣2)5﹣1a,
﹣32a=(﹣2)6﹣1a,
…
由上规律可知,第n个单项式为:(﹣2)n﹣1a.
故选:A.
5.(2020•德州)如图是用黑色棋子摆成的美丽图案,按照这样的规律摆下去,第10个这样的图案需要黑色棋子的个数为( )
A.148 B.152 C.174 D.202
【分析】观察各图可知,后一个图案比前一个图案多2(n+3)枚棋子,然后写成第n个图案的通式,再取n=10进行计算即可求解.
【解析】根据图形,第1个图案有12枚棋子,
第2个图案有22枚棋子,
第3个图案有34枚棋子,
…
第n个图案有2(1+2+…+n+2)+2(n﹣1)=n2+7n+4枚棋子,
故第10个这样的图案需要黑色棋子的个数为102+7×10+4=100+70+4=174(枚).
故选:C.
6.(2020•聊城)人行道用同样大小的灰、白两种不同颜色的小正方形地砖铺设而成,如图中的每一个小正方形表示一块地砖.如果按图①②③…的次序铺设地砖,把第n个图形用图ⓝ表示,那么图㊿中的白色小正方形地砖的块数是( )
A.150 B.200 C.355 D.505
【分析】由图形可知图ⓝ的地砖有(7n+5)块,依此代入数据计算可求图㊿中的白色小正方形地砖的块数.
【解析】由图形可知图ⓝ的地砖有(7n+5)块,
当n=50时,7n+5=350+5=355.
故选:C.
7.(2020•重庆)把黑色三角形按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有1个黑色三角形,第②个图案中有3个黑色三角形,第③个图案中有6个黑色三角形,…,按此规律排列下去,则第⑤个图案中黑色三角形的个数为( )
A.10 B.15 C.18 D.21
【分析】根据前三个图案中黑色三角形的个数得出第n个图案中黑色三角形的个数为1+2+3+4+……+n,据此可得第⑤个图案中黑色三角形的个数.
【解析】∵第①个图案中黑色三角形的个数为1,
第②个图案中黑色三角形的个数3=1+2,
第③个图案中黑色三角形的个数6=1+2+3,
……
∴第⑤个图案中黑色三角形的个数为1+2+3+4+5=15,
故选:B.
8.(2020•重庆)下列图形都是由同样大小的实心圆点按一定规律组成的,其中第①个图形一共有5个实心圆点,第②个图形一共有8个实心圆点,第③个图形一共有11个实心圆点,…,按此规律排列下去,第⑥个图形中实心圆点的个数为( )
A.18 B.19 C.20 D.21
【分析】根据已知图形中实心圆点的个数得出规律:第n个图形中实心圆点的个数为2n+n+2,据此求解可得.
【解析】∵第①个图形中实心圆点的个数5=2×1+3,
第②个图形中实心圆点的个数8=2×2+4,
第③个图形中实心圆点的个数11=2×3+5,
……
∴第⑥个图形中实心圆点的个数为2×6+8=20,
故选:C.
9.(2020•常德)如图,将一枚跳棋放在七边形ABCDEFG的顶点A处,按顺时针方向移动这枚跳棋2020次.移动规则是:第k次移动k个顶点(如第一次移动1个顶点,跳棋停留在B处,第二次移动2个顶点,跳棋停留在D处),按这样的规则,在这2020次移动中,跳棋不可能停留的顶点是( )
A.C、E B.E、F C.G、C、E D.E、C、F
【分析】设顶点A,B,C,D,E,F,G分别是第0,1,2,3,4,5,6格,因棋子移动了k次后走过的总格数是1+2+3+…+k=12k(k+1),然后根据题目中所给的第k次依次移动k个顶点的规则,可得到不等式最后求得解.
【解析】经实验或按下方法可求得顶点C,E和F棋子不可能停到.
设顶点A,B,C,D,E,F,G分别是第0,1,2,3,4,5,6格,
因棋子移动了k次后走过的总格数是1+2+3+…+k=12k(k+1),应停在第12k(k+1)﹣7p格,
这时P是整数,且使0≤12k(k+1)﹣7p≤6,分别取k=1,2,3,4,5,6,7时,
12k(k+1)﹣7p=1,3,6,3,1,0,0,发现第2,4,5格没有停棋,
若7<k≤2020,
设k=7+t(t=1,2,3)代入可得,12k(k+1)﹣7p=7m+12t(t+1),
由此可知,停棋的情形与k=t时相同,
故第2,4,5格没有停棋,即顶点C,E和F棋子不可能停到.
故选:D.
10.(2020•玉林)观察下列按一定规律排列的n个数:2,4,6,8,10,12,…,若最后三个数之和是3000,则n等于( )
A.499 B.500 C.501 D.1002
【分析】观察得出第n个数为2n,根据最后三个数的和为3000,列出方程,求解即可.
【解析】由题意,得第n个数为2n,
那么2n+2(n﹣1)+2(n﹣2)=3000,
解得:n=501,
故选:C.
11.(2020•烟台)如图,△OA1A2为等腰直角三角形,OA1=1,以斜边OA2为直角边作等腰直角三角形OA2A3,再以OA3为直角边作等腰直角三角形OA3A4,…,按此规律作下去,则OAn的长度为( )
A.(2)n B.(2)n﹣1 C.(22)n D.(22)n﹣1
【分析】利用等腰直角三角形的性质以及勾股定理分别求出各边长,依据规律即可得出答案.
【解析】∵△OA1A2为等腰直角三角形,OA1=1,
∴OA2=2;
∵△OA2A3为等腰直角三角形,
∴OA3=2=(2)2;
∵△OA3A4为等腰直角三角形,
∴OA4=22=(2)3.
∵△OA4A5为等腰直角三角形,
∴OA5=4=(2)4,
……
∴OAn的长度为(2)n﹣1.
故选:B.
12.(2020•荆门)在平面直角坐标系xOy中,Rt△AOB的直角顶点B在y轴上,点A的坐标为(1,3),将Rt△AOB沿直线y=﹣x翻折,得到Rt△A'OB',过A'作A'C垂直于OA'交y轴于点C,则点C的坐标为( )
A.(0,﹣23) B.(0,﹣3) C.(0,﹣4) D.(0,﹣43)
【分析】依据轴对称的性质可得OB'=OB=3,A′B′=AB=1,OA′=OA=2,进而通过证得△A′OB′∽△COA′,求得OC=4,即可证得C的坐标为(0,﹣4).
【解析】∵点A的坐标为(1,3),
∴AB=1,OB=3,
∴OA=AB2+OB2=12+(3)2=2,
∵将Rt△AOB沿直线y=﹣x翻折,得到Rt△A'OB',
∴OB'=OB=3,A′B′=AB=1,OA′=OA=2,
∴A'(-3,﹣1),
∵过A'作A'C垂直于OA'交y轴于点C,
∴∠A′OC+∠A′CO=90°,
∵∠A′OB′+∠A′OC=90°,
∴∠A′CO=∠A′OB′,
∵∠A′B′O=∠OA′C=90°,
∴△A′OB′∽△COA′,
∴OCOA'=OA'A'B',即OC2=21,
∴OC=4,
∴C(0,﹣4),
故选:C.
13.(2020•鄂州)如图,点A1,A2,A3…在反比例函数y=1x(x>0)的图象上,点B1,B2,B3,…Bn在y轴上,且∠B1OA1=∠B2B1A2=∠B3B2A3=…,直线y=x与双曲线y=1x交于点A1,B1A1⊥OA1,B2A2⊥B1A2,B3A3⊥B2A3…,则Bn(n为正整数)的坐标是( )
A.(2n,0) B.(0,2n+1)
C.(0,2n(n-1)) D.(0,2n)
【分析】由题意,△OA1B1,△B1A2B2,△B2A3B3,…,都是等腰直角三角形,想办法求出OB1,OB2,OB3,OB4,…,探究规律,利用规律解决问题即可得出结论.
【解析】由题意,△OA1B1,△B1A2B2,△B2A3B3,…,都是等腰直角三角形,
∵A1(1,1),
∴OB1=2,设A2(m,2+m),
则有m(2+m)=1,
解得m=2-1,
∴OB2=22,
设A3(a,22+n),则有n=a(22+a)=1,
解得a=3-2,
∴OB3=23,
同法可得,OB4=24,
∴OBn=2n,
∴Bn(0,2n).
故选:D.
14.(2020•盐城)把1~9这9个数填入3×3方格中,使其任意一行,任意一列及两条对角线上的数之和都相等,这样便构成了一个“九宫格”.它源于我国古代的“洛書”(图①),是世界上最早的“幻方”.图②是仅可以看到部分数值的“九宫格”,则其中x的值为( )
A.1 B.3 C.4 D.6
【分析】根据任意一行,任意一列及两条对角线上的数之和都相等,可得第三行与第三列上的两个数之和相等,依此列出方程即可.
【解析】由题意,可得8+x=2+7,
解得x=1.
故选:A.
二.填空题(共26小题)
15.(2020•通辽)如图,用大小相同的小正方形拼大正方形,拼第1个正方形需要4个小正方形,拼第2个正方形需要9个小正方形…,按这样的方法拼成的第(n+1)个正方形比第n个正方形多 2n+3 个小正方形.
【分析】观察不难发现,所需要的小正方形的个数都是平方数,然后根据相应的序数与正方形的个数的关系找出规律解答即可.
【解析】∵第1个正方形需要4个小正方形,4=22,
第2个正方形需要9个小正方形,9=32,
第3个正方形需要16个小正方形,16=42,
…,
∴第n+1个正方形有(n+1+1)2个小正方形,
第n个正方形有(n+1)2个小正方形,
故拼成的第n+1个正方形比第n个正方形多(n+2)2﹣(n+1)2=2n+3个小正方形.
故答案为:2n+3.
16.(2020•成都)如图,六边形ABCDEF是正六边形,曲线FA1B1C1D1E1F1…叫做“正六边形的渐开线”,FA1,A1B1,B1C1,C1D1,D1E1,E1F1,…的圆心依次按A,B,C,D,E,F循环,且每段弧所对的圆心角均为正六边形的一个外角.当AB=1时,曲线FA1B1C1D1E1F1的长度是 7π .
【分析】利用弧长公式计算即可解决问题.
【解析】FA1的长=60⋅π⋅1180=π3,
A1B1的长=60⋅π⋅2180=2π3,
B1C1的长=60⋅π⋅3180=3π3,
C1D1的长=60⋅π⋅4180=4π3,
D1E1的长=60⋅π⋅5180=5π3,
E1F1的长=60⋅π⋅6180=6π3,
∴曲线FA1B1C1D1E1F1的长度=π3+2π3+⋯+6π3=21π3=7π,
故答案为7π.
17.(2020•湘西州)观察下列结论:
(1)如图①,在正三角形ABC中,点M,N是AB,BC上的点,且AM=BN,则AN=CM,∠NOC=60°;
(2)如图2,在正方形ABCD中,点M,N是AB,BC上的点,且AM=BN,则AN=DM,∠NOD=90°;
(3)如图③,在正五边形ABCDE中点M,N是AB,BC上的点,且AM=BN,则AN=EM,∠NOE=108°;
…
根据以上规律,在正n边形A1A2A3A4…An中,对相邻的三边实施同样的操作过程,即点M,N是A1A2,A2A3上的点,且A1M=A2N,A1N与AnM相交于O.也会有类似的结论,你的结论是 A1N=AnM,∠NOAn=(n-2)×180°n .
【分析】根据已知所给得到规律,进而可得在正n边形A1A2A3A4…An中,对相邻的三边实施同样的操作过程会有类似的结论.
【解析】∵(1)如图①,在正三角形ABC中,点M,N是AB,BC上的点,且AM=BN,则AN=CM,∠NOC=(3-2)×180°3=60°;
(2)如图2,在正方形ABCD中,点M,N是AB,BC上的点,且AM=BN,则AN=DM,∠NOD=(4-2)×180°4=90°;
(3)如图③,在正五边形ABCDE中点M,N是AB,BC上的点,且AM=BN,则AN=EM,∠NOE=(5-2)×180°5=108°;
…
根据以上规律,在正n边形A1A2A3A4…An中,
对相邻的三边实施同样的操作过程,即点M,N是A1A2,A2A3上的点,
且A1M=A2N,A1N与AnM相交于O.
也有类似的结论是A1N=AnM,∠NOAn=(n-2)×180°n.
故答案为:A1N=AnM,∠NOAn=(n-2)×180°n.
18.(2020•潍坊)如图,四边形ABCD是正方形,曲线DA1B1C1D1A2…是由一段段90度的弧组成的.其中:DA1的圆心为点A,半径为AD;A1B1的圆心为点B,半径为BA1;B1C1的圆心为点C,半径为CB1;C1D1的圆心为点D,半径为DC1;⋯DA1,A1B1,B1C1,C1D1,…的圆心依次按点A,B,C,D循环.若正方形ABCD的边长为1,则A2020B2020的长是 4039π .
【分析】曲线DA1B1C1D1A2…是由一段段90度的弧组成的,半径每次比前一段弧半径+1,到ADn﹣1=AAn=4(n﹣1)+1,BAn=BBn=4(n﹣1)+2,再计算弧长.
【解析】由图可知,曲线DA1B1C1D1A2…是由一段段90度的弧组成的,半径每次比前一段弧半径+1,AD=AA1=1,BA1=BB1=2,……,ADn﹣1=AAn=4(n﹣1)+1,BAn=BBn=4(n﹣1)+2,
故A2020B2020的半径为BA2020=BB2020=4(2020﹣1)+2=8078,A2020B2020的弧长=90180×8078π=4039π.
故答案为:4039π.
19.(2020•徐州)如图,∠MON=30°,在OM上截取OA1=3.过点A1作A1B1⊥OM,交ON于点B1,以点B1为圆心,B1O为半径画弧,交OM于点A2;过点A2作A2B2⊥OM,交ON于点B2,以点B2为圆心,B2O为半径画弧,交OM于点A3;按此规律,所得线段A20B20的长等于 219 .
【分析】利用三角形中位线定理证明A2B2=2A1B1,A3B3=2A2B2=22•A1B1,寻找规律解决问题即可.
【解析】∵B1O=B1A1,B1A1⊥OA2,
∴OA1=A1A2,
∵B2A2⊥OM,B1A1⊥OM,
∴B1A1∥B2A2,
∴B1A1=12A2B2,
∴A2B2=2A1B1,
同法可得A3B3=2A2B2=22•A1B1,…,
由此规律可得A20B20=219•A1B1,
∵A1B1=OA1•tan30°=3×33=1,
∴A20B20=219,
故答案为219.
20.(2020•营口)如图,∠MON=60°,点A1在射线ON上,且OA1=1,过点A1作A1B1⊥ON交射线OM于点B1,在射线ON上截取A1A2,使得A1A2=A1B1;过点A2作A2B2⊥ON交射线OM于点B2,在射线ON上截取A2A3,使得A2A3=A2B2;…;按照此规律进行下去,则A2020B2020长为 3(1+3)2019 .
【分析】解直角三角形求出A1B1,A2B2,A3B3,…,探究规律利用规律即可解决问题.
【解析】在Rt△OA1B1中,∵∠OA1B1=90°,∠MON=60°,OA1=1,
∴A1B1=A1A2=OA1•tan60°=3,
∵A1B1∥A2B2,
∴A2B2A1B1=OA2OA1,
∴A2B23=1+31,
∴A2B2=3(1+3),
同法可得,A3B3=3(1+3)2,
…
由此规律可知,A2020B2020=3(1+3)2019,
故答案为3(1+3)2019.
21.(2020•辽阳)如图,四边形ABCD是矩形,延长DA到点E,使AE=DA,连接EB,点F1是CD的中点,连接EF1,BF1,得到△EF1B;点F2是CF1的中点,连接EF2,BF2,得到△EF2B;点F3是CF2的中点,连接EF3,BF3,得到△EF3B;…;按照此规律继续进行下去,若矩形ABCD的面积等于2,则△EFnB的面积为 2n+12n .(用含正整数n的式子表示)
【分析】先求得△EF1D的面积为1,再根据等高的三角形面积比等于底边的比可得EF1F2的面积,EF2F3的面积,…,EFn﹣1Fn的面积,以及△BCFn的面积,再根据面积的和差关系即可求解.
【解析】∵AE=DA,点F1是CD的中点,矩形ABCD的面积等于2,
∴△EF1D和△EAB的面积都等于1,
∵点F2是CF1的中点,
∴△EF1F2的面积等于12,
同理可得△EFn﹣1Fn的面积为12n-1,
∵△BCFn的面积为2×12n÷2=12n,
∴△EFnB的面积为2+1﹣1-12-⋯-12n-1-12n=2﹣(1-12n)=2n+12n.
故答案为:2n+12n.
22.(2020•温州)点P,Q,R在反比例函数y=kx(常数k>0,x>0)图象上的位置如图所示,分别过这三个点作x轴、y轴的平行线.图中所构成的阴影部分面积从左到右依次为S1,S2,S3.若OE=ED=DC,S1+S3=27,则S2的值为 275 .
【分析】设CD=DE=OE=a,则P(k3a,3a),Q(k2a,2a),R(ka,a),推出CP=3k3a,DQ=k2a,ER=ka,推出OG=AG,OF=2FG,OF=23GA,推出S1=23S3=2S2,根据S1+S3=27,求出S1,S3,S2即可.
【解析】∵CD=DE=OE,
∴可以假设CD=DE=OE=a,
则P(k3a,3a),Q(k2a,2a),R(ka,a),
∴CP=k3a,DQ=k2a,ER=ka,
∴OG=AG,OF=2FG,OF=23GA,
∴S1=23S3=2S2,
∵S1+S3=27,
∴S3=815,S1=545,S2=275,
故答案为275.
23.(2020•自贡)如图,直线y=-3x+b与y轴交于点A,与双曲线y=kx在第三象限交于B、C两点,且AB•AC=16.下列等边三角形△OD1E1,△E1D2E2,△E2D3E3,…的边OE1,E1E2,E2E3,…在x轴上,顶点D1,D2,D3,…在该双曲线第一象限的分支上,则k= 43 ,前25个等边三角形的周长之和为 60 .
【分析】设直线y=-3x+b与x轴交于点D,作BE⊥y轴于E,CF⊥y轴于F.首先证明∠ADO=60°,可得AB=2BE,AC=2CF,由直线y=-3x+b与双曲线y=kx在第一象限交于点B、C两点,可得-3x+b=kx,整理得,-3x2+bx﹣k=0,由韦达定理得:x1x2=33k,即EB•FC=33k,由此构建方程求出k即可,第二个问题分别求出第一个,第二个,第三个,第四个三角形的周长,探究规律后解决问题.
【解析】设直线y=-3x+b与x轴交于点D,作BE⊥y轴于E,CF⊥y轴于F.
∵y=-3x+b,
∴当y=0时,x=33b,即点D的坐标为(33b,0),
当x=0时,y=b,即A点坐标为(0,b),
∴OA=﹣b,OD=-33b.
∵在Rt△AOD中,tan∠ADO=OAOD=3,
∴∠ADO=60°.
∵直线y=-3x+b与双曲线y=kx在第三象限交于B、C两点,
∴-3x+b=kx,
整理得,-3x2+bx﹣k=0,
由韦达定理得:x1x2=33k,即EB•FC=33k,
∵EBAB=cos60°=12,
∴AB=2EB,
同理可得:AC=2FC,
∴AB•AC=(2EB)(2FC)=4EB•FC=433k=16,
解得:k=43.
由题意可以假设D1(m,m3),
∴m2•3=43,
∴m=2
∴OE1=4,即第一个三角形的周长为12,
设D2(4+n,3n),
∵(4+n)•3n=43,
解得n=22-2,
∴E1E2=42-4,即第二个三角形的周长为122-12,
设D3(42+a,3a),
由题意(42+a)•3a=43,
解得a=23-22,即第三个三角形的周长为123-122,
…,
∴第四个三角形的周长为124-123,
∴前25个等边三角形的周长之和12+122-12+123-122+124-123+⋯+1225-1224=1225=60,
故答案为43,60.
24.(2020•齐齐哈尔)如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形①沿x轴正半轴滚动并且按一定规律变换,每次变换后得到的图形仍是等腰直角三角形.第一次滚动后点A1(0,2)变换到点A2(6,0),得到等腰直角三角形②;第二次滚动后点A2变换到点A3(6,0),得到等腰直角三角形③;第三次滚动后点A3变换到点A4(10,42),得到等腰直角三角形④;第四次滚动后点A4变换到点A5(10+122,0),得到等腰直角三角形⑤;依此规律…,则第2020个等腰直角三角形的面积是 22020 .
【分析】根据A1(0,2)确定第1个等腰直角三角形(即等腰直角三角形①)的面积,根据A2(6,0)确定第1个等腰直角三角形(即等腰直角三角形②)的面积,…,同理,确定规律可得结论.
【解析】∵点A1(0,2),
∴第1个等腰直角三角形的面积=12×2×2=2,
∵A2(6,0),
∴第2个等腰直角三角形的边长为6-22=22,
∴第2个等腰直角三角形的面积=12×22×22=4=22,
∵A4(10,42),
∴第3个等腰直角三角形的边长为10﹣6=4,
∴第3个等腰直角三角形的面积=12×4×4=8=23,
…
则第2020个等腰直角三角形的面积是22020;
故答案为:22020(形式可以不同,正确即得分).
25.(2020•怀化)如图,△OB1A1,△A1B2A2,△A2B3A3,…,△An﹣1BnAn,都是一边在x轴上的等边三角形,点B1,B2,B3,…,Bn都在反比例函数y=3x(x>0)的图象上,点A1,A2,A3,…,An,都在x轴上,则An的坐标为 (2n,0) .
【分析】如图,过点B1作B1C⊥x轴于点C,过点B2作B2D⊥x轴于点D,过点B3作B3E⊥x轴于点E,先在△OCB1中,表示出OC和B1C的长度,表示出B1的坐标,代入反比例函数解析式,求出OC的长度和OA1的长度,表示出A1的坐标,同理可求得A2、A3的坐标,即可发现一般规律.
【解析】如图,过点B1作B1C⊥x轴于点C,过点B2作B2D⊥x轴于点D,过点B3作B3E⊥x轴于点E,
∵△OA1B1为等边三角形,
∴∠B1OC=60°,OC=A1C,
∴B1C=3OC,
设OC的长度为t,则B1的坐标为(t,3t),
把B1(t,3t)代入y=3x得t•3t=3,解得t=1或t=﹣1(舍去),
∴OA1=2OC=2,
∴A1(2,0),
设A1D的长度为m,同理得到B2D=3m,则B2的坐标表示为(2+m,3m),
把B2(2+m,3m)代入y=3x得(2+m)×3m=3,解得m=2-1或m=-2-1(舍去),
∴A1D=2-1,A1A2=22-2,OA2=2+22-2=22,
∴A2(22,0)
设A2E的长度为n,同理,B3E为3n,B3的坐标表示为(22+n,3n),
把B3(22+n,3n)代入y=3x得(22+n)•3n=3,
∴A2E=3-2,A2A3=23-22,OA3=22+23-22=23,
∴A3(23,0),
综上可得:An(2n,0),
故答案为:(2n,0).
26.(2020•内江)如图,在平面直角坐标系中,点A(﹣2,0),直线l:y=33x+33与x轴交于点B,以AB为边作等边△ABA1,过点A1作A1B1∥x轴,交直线l于点B1,以A1B1为边作等边△A1B1A2,过点A2作A2B2∥x轴,交直线l于点B2,以A2B2为边作等边△A2B2A3,以此类推……,则点A2020的纵坐标是 22020-123 .
【分析】先根据解析式求得B的坐标,即可求得AB=1,根据等边三角形的性质以及含30°角的直角三角形的性质,分别求得A1的纵坐标为32,A2的纵坐标为332,A3的纵坐标为732,进而得到An的纵坐标为2n-123,据此可得点A2020的纵坐标.
【解析】∵直线l:y=33x+33与x轴交于点B,
∴B(﹣1,0),
∴OB=1,
∵A(﹣2,0),
∴OA=2,
∴AB=1,
∵△ABA1是等边三角形,
∴A1(-32,32),
把y=32代入y=33x+33,求得x=12,
∴B1(12,32),
∴A1B1=2,
∴A2(-12,32+32×2),即A2(-12,332),
把y=332代入y=33x+33,求得x=72,
∴B2(72,332),
∴A2B2=4,
∴A3(3,332+32×4),即A3(3,732),
……,
An的纵坐标为2n-123,
∴点A2020的纵坐标是22020-123,
故答案为22020-123.
27.(2020•河北)如图是8个台阶的示意图,每个台阶的高和宽分别是1和2,每个台阶凸出的角的顶点记作Tm(m为1~8的整数).函数y=kx(x<0)的图象为曲线L.
(1)若L过点T1,则k= ﹣16 ;
(2)若L过点T4,则它必定还过另一点Tm,则m= 5 ;
(3)若曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各4个点,则k的整数值有 7 个.
【分析】(1)由题意可求T1~T8这些点的坐标,将点T1的坐标代入解析式可求解;
(2)将点T4的坐标代入解析式可求k的值,将点T5代入,可求解;
(3)由曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各4个点,可得T1,T2,T7,T8与T3,T4,T5,T6在曲线L的两侧,即可求解.
【解析】(1)∵每个台阶的高和宽分别是1和2,
∴T1(﹣16,1),T2(﹣14,2),T3(﹣12,3),T4(﹣10,4),T5(﹣8,5),T6(﹣6,6),T7(﹣4,7),T8(﹣2,8),
∵L过点T1,
∴k=﹣16×1=﹣16,
故答案为:﹣16;
(2)∵L过点T4,
∴k=﹣10×4=﹣40,
∴反比例函数解析式为:y=-40x,
当x=﹣8时,y=5,
∴T5在反比例函数图象上,
∴m=5,
故答案为:5;
(3)若曲线L过点T1(﹣16,1),T8(﹣2,8)时,k=﹣16,
若曲线L过点T2(﹣14,2),T7(﹣4,7)时,k=﹣14×2=﹣28,
若曲线L过点T3(﹣12,3),T5(﹣8,5)时,k=﹣12×3=﹣36,
若曲线L过点T4(﹣10,4),T5(﹣8,5)时,k=﹣40,
∵曲线L使得T1~T8这些点分布在它的两侧,每侧各4个点,
∴﹣36<k<﹣28,
∴整数k=﹣35,﹣34,﹣33,﹣32,﹣31,﹣30,﹣29共7个,
∴答案为:7.
28.(2020•威海)如图①,某广场地面是用A,B,C三种类型地砖平铺而成的.三种类型地砖上表面图案如图②所示.现用有序数对表示每一块地砖的位置:第一行的第一块(A型)地砖记作(1,1),第二块(B型)地砖记作(2,1)…若(m,n)位置恰好为A型地砖,则正整数m,n须满足的条件是 m、n同为奇数和m、n同为偶数 .
【分析】几何图形,观察A型地砖的位置得到当列数为奇数时,行数也为奇数,当列数为偶数,行数也为偶数的,从而得到m、n满足的条件.
【解析】观察图形,A型地砖在列数为奇数,行数也为奇数的位置上或列数为偶数,行数也为偶数的位置上,
若用(m,n)位置恰好为A型地砖,正整数m,n须满足的条件为m、n同为奇数和m、n同为偶数.
故答案为m、n同为奇数和m、n同为偶数.
29.(2020•孝感)有一列数,按一定的规律排列成13,﹣1,3,﹣9,27,﹣81,….若其中某三个相邻数的和是﹣567,则这三个数中第一个数是 ﹣81 .
【分析】设这三个数中的第一个数为x,则另外两个数分别为﹣3x,9x,根据三个数之和为﹣567,即可得出关于x的一元一次方程,解之即可得出结论.
【解析】设这三个数中的第一个数为x,则另外两个数分别为﹣3x,9x,
依题意,得:x﹣3x+9x=﹣567,
解得:x=﹣81.
故答案为:﹣81.
30.(2020•黔西南州)如图图形都是由同样大小的菱形按照一定规律所组成的,其中第①个图形中一共有3个菱形,第②个图形中一共有7个菱形,第③个图形中一共有13个菱形,…,按此规律排列下去,第⑦个图形中菱形的个数为 57 .
【分析】根据图形的变化规律即可得第⑦个图形中菱形的个数.
【解析】第①个图形中一共有3个菱形,即2+1×1=3;
第②个图形中一共有7个菱形,即3+2×2=7;
第③个图形中一共有13个菱形,即4+3×3=13;
…,
按此规律排列下去,
所以第⑦个图形中菱形的个数为:8+7×7=57.
故答案为:57.
31.(2020•铜仁市)观察下列等式:
2+22=23﹣2;
2+22+23=24﹣2;
2+22+23+24=25﹣2;
2+22+23+24+25=26﹣2;
…
已知按一定规律排列的一组数:220,221,222,223,224,…,238,239,240,若220=m,则220+221+222+223+224+…+238+239+240= m(2m﹣1) (结果用含m的代数式表示).
【分析】由题意可得220+221+222+223+224+…+238+239+240=220(1+2+22+…+219+220)=220(1+221﹣2)=220(220×2﹣1),再将220=m代入即可求解.
【解析】∵220=m,
∴220+221+222+223+224+…+238+239+240
=220(1+2+22+…+219+220)
=220(1+221﹣2)
=m(2m﹣1).
故答案为:m(2m﹣1).
32.(2020•遂宁)如图所示,将形状大小完全相同的“▱”按照一定规律摆成下列图形,第1幅图中“▱”的个数为a1,第2幅图中“▱”的个数为a2,第3幅图中“▱”的个数为a3,…,以此类推,若2a1+2a2+2a3+⋯+2an=n2020.(n为正整数),则n的值为 4039 .
【分析】先根据已知图形得出an=n(n+1),代入到方程中,再将左边利用1n(n+1)=1n-1n+1裂项化简,解分式方程可得答案.
【解析】由图形知a1=1×2,a2=2×3,a3=3×4,
∴an=n(n+1),
∵2a1+2a2+2a3+⋯+2an=n2020,
∴21×2+22×3+23×4+⋯+2n(n+1)=n2020,
∴2×(1-12+12-13+13-14+⋯⋯+1n-1n+1)=n2020,
∴2×(1-1n+1)=n2020,
1-1n+1=n4040,
解得n=4039,
经检验:n=4039是分式方程的解,
故答案为:4039.
33.(2020•滨州)观察下列各式:a1=23,a2=35,a3=107,a4=159,a5=2611,…,根据其中的规律可得an= n2+(-1)n+12n+1 (用含n的式子表示).
【分析】观察发现,每一项都是一个分数,分母依次为3、5、7,…,那么第n项的分母是2n+1;分子依次为2,3,10,15,26,…,变化规律为:奇数项的分子是n2+1,偶数项的分子是n2﹣1,即第n项的分子是n2+(﹣1)n+1;依此即可求解.
【解析】由分析可得an=n2+(-1)n+12n+1.
故答案为:n2+(-1)n+12n+1.
34.(2020•绥化)如图各图形是由大小相同的黑点组成,图1中有2个点,图2中有7个点,图3中有14个点,…,按此规律,第10个图中黑点的个数是 119 .
【分析】根据已知图形得出第n个图形中黑点的个数为2n(n+1)÷2+(n﹣1)=n2+2n﹣1,据此求解可得.
【解析】∵图1中黑点的个数2×1×(1+1)÷2+(1﹣1)=2,
图2中黑点的个数2×2×(1+2)÷2+(2﹣1)=7,
图3中黑点的个数2×3×(1+3)÷2+(3﹣1)=14,
……
∴第n个图形中黑点的个数为2n(n+1)÷2+(n﹣1)=n2+2n﹣1,
∴第10个图形中黑点的个数为102+2×10﹣1=119.
故答案为:119.
35.(2020•泰安)如表被称为“杨辉三角”或“贾宪三角”.其规律是:从第三行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和.表中两平行线之间的一列数:1,3,6,10,15,…,我们把第一个数记为a1,第二个数记为a2,第三个数记为a3,…,第n个数记为an,则a4+a200= 20110 .
【分析】观察“杨辉三角”可知第n个数记为an=(1+2+…+n)=12n(n+1),依此求出a4,a200,再相加即可求解.
【解析】观察“杨辉三角”可知第n个数记为an=(1+2+…+n)=12n(n+1),
则a4+a200=12×4×(4+1)+12×200×(200+1)=20110.
故答案为:20110.
36.(2020•咸宁)按一定规律排列的一列数:3,32,3﹣1,33,34,37,3﹣11,318,…,若a,b,c表示这列数中的连续三个数,猜想a,b,c满足的关系式