2018年人教版中考复习数学《选填重难点突破规律探索题》(含答案)
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专题一 规律探索题
类型一 数式规律
1.观察下列等式:21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,27=128,…,解答下面问题:2+22+23+24+…+22015-1的末位数字是( )
A. 0 B. 3 C. 4 D. 8
0
3
4
13
2. 填在下面各正方形中的四个数之间都有一定的规律,据此规律得出a+b+c=____.
2
5
6
31
4
7
8
57
6
c
a
b
3. 按一定规律排列的一列数依次为:,,,,…,按此规律,这列数中的第10个数与第16个数的积是_____.
4.古希腊数学家把数1,3,6,10,15,21,…,叫做三角形数,其中1是第一个三角形数,3是第2个三角形数,6是第3个三角形数,…,依此类推,那么第9个三角形数是____,2016是第_____个三角形数.
5.设an为正整数n4的末位数,如a1=1,a2=6,a3=1,a4=6.则a1+a2+a3+…+a2013+a2014+a2015=_____.
6.若,对任意自然数n都成立,则a=____,b=____;
计算:m=_____.
7.观察下列各式及其展开式:
(a+b)2= a2+2ab+b2
(a+b)3= a3+3a2b+3ab2+b3
(a+b)4= a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
(a+b)5= a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5
…
请你猜想(a+b)10的展开式第三项的系数是____.
8. 把所有正奇数从小到大排列,并按如下规律分组:(1),(3,5,7),(9,11,13,15,17),(19,21,23,25,27,29,31),…,现有等式Am=(i,j)表示正奇数m是第i组第j个数(从左往右数),如A7=(2,3),则A2015=______.
9. 请观察下列等式的规律:
…
则_____.
10.若1×22-2×32=-1×2×7;
(1×22-2×32)+(3×42-4×52)=-2×3×11;
(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+(5×62-6×72)=-3×4×15;
则(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+…+[(2n-1)·(2n)2-2n(2n+1)2]=_______.
类型二 图形规律
1.下列图形都是由同样大小的小圆圈按一定规律所组成的,其中第①个图形中一共有6个小圆圈,第②个图形中一共有9个小圆圈,第③个图形中一共有12个小圆圈,…,按此规律排列,则第⑦个图形中小圆圈的个数为( )
第1题图
A. 21 B. 24 C. 27 D. 30
2. 如图,以点O为圆心的20个同心圆,第2题图它们的半径从小到大依次是1、2、3、4、…、20,阴影部分是由第1个圆和第2个圆,第3个圆和第4个圆,…,第19个圆和第20个圆形成的所有圆环,则阴影部分的面积为( )
A. 231π B. 210π
C. 190π D. 171π
第2题图
3. 将一个箭头符号,每次逆时针旋转90°,这样便得到一串如图所示“箭头符号”串,那么按此规律排列下去,第2016个“箭头符号”是_____.
第3题图
4. 如图,在△ABC中,∠A=m°,∠ABC和∠ACD的平分线交于点A1,得∠A1;∠A1BC和∠A1CD的平分线交于点A2,得∠A2;…;∠A2015BC和∠A2015CD的平分线交于点A2016,则∠A2016=_____度.
第4题图 第5题图
5.观察下列图形规律:当n=___时,图形中“·”的个数和“△”的个数相等.
6. 如图,在平面直角坐标系中,有若干个横纵坐标分别为整数的点,其顺序按图中“→”方向排列,如(1,0),(2,0),(2,1),(1,1),(1,2),(2,2),…,根据这个规律,第2016个点的坐标为_____.
第6题图 第7题图
7.如图,正方形A1A2A3A4,A5A6A7A8,A9A10A11A12,…,(每个正方形从第三象限的顶点开始,按顺时针方向顺序,依次记为A1,A2,A3,A4;A5,A6,A7,A8;A9,A10,A11,A12;…)的中心均在坐标原点O, 各边均与x轴或y轴平行,若它们的边长依次是2,4,6,…,则顶点A20的坐标为______.
8.如图,在平面直角坐标系中,点A(0,)、B(-1,0),过点A作AB的垂线交x轴于点A1,过点A1作AA1的垂线交y轴于点A2,过点A2作A1A2的垂线交x轴于点A3,…,按此规律继续作下去,直至得到点A2015为止,则点A2015坐标为_____.
第8题图 第9题图
9. 已知,正六边形ABCDEF在直角坐标系内的位置如图所示,A(-2,0),点B在原点,把正六边形ABCDEF沿x轴正半轴作无滑动的连续翻转,每次翻转60°,经过2015次翻转之后,点B的坐标是____
10.如图,正△ABC的边长为2,以BC边上的高AB1为边作正△AB1C1,△ABC与△AB1C1公共部分的面积记为S1;再以正△AB1C1边B1C1上的高AB2为边作正△AB2C2,△AB1C1与△AB2C2公共部分的面积记为S2;…,以此类推,则Sn=______(用含n的式子表示).
第10题图 第11题图
11. 如图,在矩形ABCD中,已知AB=4,BC=3,矩形在直线l上绕其右下角的顶点B向右旋转90°至图①位置,再绕右下角的顶点继续向右旋转90°至图②位置,…,依次类推,这样连续旋转2015次后,顶点A在整个旋转过程中所经过的路程之和是_____.
12.已知正方形ABC1D1的边长为1,延长C1D1到A1,以A1C1为边向右作正方形A1C1C2D2延长C2D2到A2,以A2C2为边向右作正方形A2C2C3D3(如图所示),以此类推,…,若A1C1=2,且点A,D2,D3,…,D10都在同一直线上,则正方形A9C9C10D10的边长是_____.
第12题图
13. 如图,顺次连接边长为1的正方形ABCD四边的中点,得到四边形A1B1C1D1,然后顺次连接四边形A1B1C1D1四边的中点,得到四边形A2B2C2D2,再顺次连接四边形A2B2C2D2四边的中点,得到四边形A3B3C3D3,…,按此方法得到的四边形A8B8C8D8的周长为_____.
第13题图
类型三 与函数相关的规律
1.如图,△A1B1A2,△A2B2A3,△A3B3A4,…,△AnBnAn+1都是等腰直角三角形,其中点A1,A2,…,An在x轴上,点B1,B2,…,Bn在直线y=x上.已知OA1=1,则OA2015的长为.
第1题图
2. 如图,已知点A1,A2,…,An均在直线y=x-1上,点B1,B2,…,Bn均在双曲线y=-1x上,并且满足:A1B1⊥x轴,B1A2⊥y轴,A2B2⊥x轴,B2A3⊥y轴,…,AnBn⊥x轴,BnAn+1⊥y轴,…,记点An的横坐标为an(n为正整数),若a1=-1,则a2015=______.
第2题图 第3题图
3. 正方形OA1B1C1、A1A2B2C2、A2A3B3C3,按如图放置,其中点A1、A2、A3在x轴的正半轴上,点B1、B2、B3在直线y=-x+2上,则点A3的坐标为_____.
4. 如图,点A1、A2、A3、…、An在抛物线y=x2的图象上,点B1、B2、B3、…、Bn在y轴上,若△A1B0B1、△A2B1B2、…、△AnBn-1Bn都为等腰直角三角形(点B0是坐标原点),则△A2015B2014B2015的腰长=_______.
第4题图 第5题图
5. 如图所示,点A1,A2,A3在x轴上,且OA1=A1A2=A2A3,分别过点A1,A2,A3作y轴的平行线,与反比例函数y=(x>0)的图象分别交于点B1,B2,B3,分别过点B1,B2,B3作x轴的平行线,分别与y轴交于点C1,C2,C3,连接OB1,OB2,OB3,那么图中阴影部分的面积之和为_____.
6.如图,在x轴的正半轴上依次间隔相等的距离取点A1,A2,A3,A4,…,An,分别过这些点作x轴的垂线与反比例函数y=的图象相交于点P1,P2,P3,P4,…,Pn,再分别过P2,P3,P4,…,Pn作P2B1⊥A1P1,P3B2⊥A2P2,P4B3⊥A3P3,…,PnBn-1⊥An-1Pn-1,垂足分别为B1,B2,B3,B4,…,Bn-1,连接P1P2,P2P3,P3P4,…,Pn-1Pn,得到一组Rt△P1B1P2,Rt△P2B2P3,Rt△P3B3P4,…,Rt△Pn-1Bn-1Pn,则Rt△Pn-1Bn-1Pn的面积为______.
第6题图【答案】
类型一 数式规律
1. B【解析】观察等式可知,21,22,23,24,…,的末位数字以2,4,8,6为一个周期的周期性循环,2015÷4=503……3,∴21+22+23+24+…+22015的末位数字为0×503+2+4+8=14的末位数字4,∴21+22+23+24+…+22015-1的末位数字为3.
2. 110【解析】根据左上角+4=左下角,左上角+3=右上角,右下角的数是左下角与右上角两个数的乘积加1,可得6+4=a,6+3=c,ac+1=b,可得:a=10,c=9,b=91,∴a+b+c= 10+9+91 =110.
3. 【解析】将这列数,,,,…,的分子都化为4,则有,,,,…,观察发现,这列数的分子都是4,分母的后一项比前一项大3,那么这列数中第n个数可以表示为,因此,第10个数与第16个数的积是.
4. 45;63【解析】根据所给的数据发现:第n个三角形数是1+2+3+…+n,则第9个三角形数为1+2+3+4+…+9=(1+9)×9÷2=45;设2016是第x个三角形数,则有1+2+3+4+…+x=2016,(1+x)×x÷2=2016,解得x=63.
5. 6652【解析】根据题意可知a1=1,a2=6,a3=1,a4=6,a5=5,a6=6,a7=1,a8=6,a9=1,a10=0,a11=1,a12=6,a13=1,…,每10个数一个循环,2015÷10=201……5,∴a1+a2+a3+…+a2013 +a2014+a2015=201×(1+6+1+6+5+6+1+6+1+0)+1+6+1+6+5 =6652.
6. ;-;【解析】将 通分变形得:
,由于=1,∴a-b=1,a+b=0,故a=,b=-,∴,,…,
∴m=.故m=.
7. 45【解析】∵当n=1时,多项式(a+b)1的展开式是一次二项式,此时第三项的系数为:0=;当n=2时,多项式(a+b)2的展开式是二次三项式,此时第三项的系数为:1=;当n=3时,多项式(a+b)3的展开式是三次四项式,此时第三项的系数为:3=;当n=4时,多项式(a+b)4的展开式是四次五项式,此时第三项的系数为:6=;则当n=10时,多项式(a+b)10的展开式的第三项的系数是:=45.
8. (32,47)【解析】第一组有1个奇数,第二组有3个奇数,第三组有5个奇数,…,则第n组有(2n-1)个奇数,∴前n组共有个奇数.∵2015是第1008个奇数,∴令n2 =1008,即31<n<32,可判断出2015在第32组,即i=32;∵前31组共有312=961个奇数,可得1008-961=47,∴j=47.故A2015=(i,j)=(32,47).
9. 【解析】
.
10. -n(n+1)(4n+3)【解析】∵1×22-2×32=-1×2×7=-1×2×(4×1+3);(1×22-2×32)+(3×42-4×52)=-2×3×11=-2×3×(4×2+3);(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+(5×62-6×72)=-3×4×15=-3×4×(4×3+3);…;∴(1×22-2×32)+(3×42-4×52)+…+[(2n-1)(2n)2-2n(2n+1)2]=-n(n+1)(4n+3).
类型二 图形规律
1. B【解析】第①个图形有6个小圆圈;第②个图形有6+3=9个小圆圈;第③个图形有6+3×2=12个小圆圈;…;按照这个规律,第n个图形有6+3(n-1)=3n+3个小圆圈,故第⑦个图形一共有3×7+3=24个小圆圈.
2. B【解析】由题意知,阴影部分的圆环的面积依次可以表示为:S阴1=S2-S1=πr22-πr12=(22-12)π=(1+2)π;S阴2= S4-S3=πr42-πr32=(42-32)π=(3+4)π;…;∴S阴n=S2n-S2n-1 =πr2n2-πr2n-12=[2n2-(2n-1)2]π=[(2n-1)+2n]π;∴ S阴10= S20-S19=πr202-πr192=(202-192 )π=(19+20)π,∴阴影部分的面积为:S=S阴1+S阴2+…+S阴10=(1+2)π+(3+4)π+…+(19+20)π=(1+2+3+4+…+20)π=210π.
3. 【解析】观察题中图形可以发现,每4个图形循环一次,则根据循环的规律2016÷4=504,故第2016个“箭头符号”是每次循环的最后一个图形.
4. 【解析】如解图所示,由三角形的外角性质可知∠3+∠4=∠A+∠1+∠2,∠4=∠2+∠A1,
∵∠1=∠2,∠3=∠4,∴2∠4=∠A+2∠2,
即2(∠4-∠2)=∠A.由∠4=∠2+∠A1得
∠4-∠2=∠A1,∴∠A=2∠A1,即∠A1=∠A=m°.
同理可得∠A2=∠A1=m°=,由此归纳得∠A2016=.
5. 5【解析】∵n=1时,“·”的个数是3=3×1;n=2时,“·”的个数是6=3×2;n=3时,“·”的个数是9=3×3;n=4时,“·”的个数是12=3×4,∴第n个图形中“·”的个数是3n;又∵n=1时,“△”的个数是;n=2时,“△”的个数是;n=3时,“△”的个数是;n=4时,“△”的个数是,∴第n个图形中“△”的个数是.由3n=,可得n2-5n=0,解得n=5或n=0(舍去),∴当n=5时,图形中“·”的个数和“△”的个数相等.
6. (45,15)【解析】观察图象可以发现,点的个数按照平方数的规律变化,并且横坐标是奇数时,纵坐标逐次变小,横坐标是偶数时,纵坐标逐次变大.欲求第2016个点的坐标,找出与2016最接近的平方数.∵452=2025,∴第2025个点的坐标是(45,0),∴第2016个点在第2025个点的正上方15个单位处,∴第2016个点的坐标为(45,15).
7. (5,-5)【解析】∵=5,∴A20在第四象限,∵A4所在正方形的边长为2,A4的坐标为(1,-1),同理可得:A8的坐标为(2,-2),A12的坐标为(3,-3),A16的坐标是(4,-4),∴A20的坐标为(5,-5).
8. (-31008,0)【解析】∵A(0,),B(-1,0),∴OA=,OB=1,则可得tan∠OAB=OB/OA=,∴∠OAB=30°,由已知易证∠OA1A=∠OA2A1=∠OA3A2=30°,∴OA1=OA/tan30°==3=()2,OA2=OA1/tan30°==3=()3,OA3=OA2/tan30°==9=()4,…,由上可知,一般地,OAn=()n+1,∴OA2015=()2015+1=31008,∵2015÷4=503……3,∴点A2015在x轴负半轴上,∴A2015(-31008,0).
9. (4031,)【解析】在正六边形翻转过程中,点B翻转时每经过六次翻转就重新落在x轴上,正六边形每翻转六次称为一个翻转周期,在一个翻转周期内点B平移的距离为12个单位长度,又2015÷6=335……5,∴2015次翻转实际上是335个翻转周期零5次,∵第5次翻转时B点的坐标为(11,),∴2015次翻转后B点的坐标为(4031,).
10. 【解析】∵等边三角形ABC的边长为2,AB1⊥BC, ∴BB1=1,AB=2,根据勾股定理得AB1=,∴S1= =;∵等边三角形AB1C1的边长为3,AB2⊥B1C1, ∴B1B2=,AB1=,根据勾股定理得AB2=, ∴S2=; 依此类推:Sn=.
11. 3024π【解析】转动第一次A的路线长是=2π,转动第二次A的路线长是=,转动第三次A的路线长是=,转动第四次A的路线长是0,转动第五次A的路线长是=2π,…,以此类推,每四次一循环,故顶点A每转动四次经过的路线长为2π+++0=6π,2015÷4=503…3,顶点A在整个旋转过程中所经过的路程之和是:6π×503+(2π++)=3024π.
12. 【解析】如解图,设直线AD1与A1C1相交于点M,∵A1C1=2,A1D2∥AD1,∴= =,A1D1=2-1=1,∴A1M= ,∴,由于A2D3∥A1D2,A2D2∥A1M, ∴△A1MD2∽△A2D2D3,∴=3,∴A2D3+2=A2D3,∴A2D3=3,同理可求得A3D4=,A4D5=,…,由以上计算可知从第三个正方形开始,后一个正方形的边长都是前一个正方形边长的倍,也就是第3个正方形的边长是2×,第4个正方形的边长是2×()2,第5个正方形的边长是2×()3,…,第10个正方形的边长应该是2×()8=.
第12题解图
13. 【解析】顺次连接正方形ABCD四边的中点得正方形A1B1C1D1,则得正方形A1B1C1D1的面积为正方形ABCD面积的一半,即,则周长是正方形ABCD的;顺次连接正方形A1B1C1D1四边的中点得正方形A2B2C2D2,则正方形A2B2C2D2的面积为正方形A1B1C1D1面积的一半,即正方形ABCD面积的,则周长是正方形ABCD的;顺次连接正方形A2B2C2D2四边的中点得正方形A3B3C3D3,则正方形A3B3C3D3的面积为正方形A2B2C2D2面积的一半,即正方形ABCD面积的,则周长是正方形ABCD的;顺次连接正方形A3B3C3D3四边的中点得正方形A4B4C4D4,则正方形A4B4C4D4的面积为正方形A3B3C3D3面积的一半,即正方形ABCD面积的,则周长是正方形ABCD的;…;故第n个正方形周长是正方形ABCD周长的,以此类推:正方形A8B8C8D8周长是正方形ABCD周长的,∵正方形ABCD的边长为1,周长为4,∴按此规律得到的四边形A8B8C8D8的周长为.
类型三 与函数相关的规律
1. 22014【解析】△OA1B1,△OA2B2,△OA3B3是等腰直角三角形,且A1B1=OA1=1,A2B2=2A1B1=2,A3B3=2A2B2=22,A4B4=2A3B3=23,…,∴AnBn=2n-1, ∴A2015B2015= 22015-1= 22014,∴OA2015=A2015B2015=22014.
2. 2【解析】解答时,可根据题意分别求出a1、a2、a3、a4、…,直到循环为止,由a1=-1.可根据y=-及y=x-1可求得a2=2,a3=,a4=-1.∴可知每3个数循环一次,因此可得2015÷3=671……2.故a2015与a2的值相同,∴a2015=a2=2.
3. (,0)【解析】∵四边形OA1B1C1是正方形,∴A1B1=B1C1,∵点B1在直线y=-x+2上,∴设B1的坐标是(x,-x+2),∴x=-x+2,∴x=1.∴点B1的坐标是(1,1),∴点A1的坐标为(1,0).∵四边形A1A2B2C2是正方形,∴B2C2=A1C2,∵点B2在直线y=-x+2上,∴B2C2=B1C2,∴B2C2=A1B1=,∴OA2=OA1+A1A2=1+,∴点A2的坐标为(1+,0).同理,可得到点A3的坐标为(1++,0),即(,0).
4. 2015【解析】由于△A1B0B1是等腰直角三角形,∴A1B0与x轴成45°角,∴点A1的横坐标与纵坐标相等,设点A1(m,m),代入y=x2,得m=m2,解得m1=0(舍去),m2=1,由勾股定理得:A1B0=A1B1=;设点A2的坐标为(n,2+n),代入y=x2,得2+n=n2,解得n1=2,n2=-1(舍去),∴点A2(2,4),由此可算得A2B2=2;同样可算得A3B3=3,…,AnBn=n,于是△A2015B2014B2015的腰长为2015.
5. 【解析】根据题意可知S△OB1C1=S△OB2C2=S△OB3C3=12k=4,∵OA1=A1A2=A2A3,A1B1∥A2B2∥A3B3∥y轴,设阴影部分的面积从左向右依次为S1,S2,S3,则S1=k=4,∵OA1=A1A2=A2A3,∴S2∶S△OB2C2=1∶4,S3∶S△OB3C3=1∶9,∴阴影部分的面积分别是S1=4,S2=1,S3=,∴阴影部分的面积之和=4+1+=.
6. 【解析】设点P1坐标为(x,),则点P2坐标为(2x,),点P3坐标为(3x,),…,以此类推点Pn坐标为(nx,), ∴=x·(-)=×=,=x·(-)=×=,=x·(-)=×=…,∴ =.
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