2021-2022学年北师大版七年级数学上册《3.5探索与表达规律》优生辅导训练(附答案)
1.“高斯”被誉为“数学王子”,他在10岁时就巧算出1+2+3+…+100=5050,他教会了我们要学会思考,亲爱的同学,你能象高斯那样快速计算出4+6+8+10+…+202=( )
A.10100 B.10200 C.10300 D.10400
2.一组数1,1,2,x,5,y…满足“从第三个数起,每个数都等于它前面的两个数之和”,那么这组数中y表示的数为( )
A.8 B.9 C.13 D.15
3.一次同学聚会,小李、小王、小明、小红4人见面,若他们每两人之间总要握手一次,则一共握手的次数是( )
A.4次 B.6次 C.8次 D.10次
4.数左手手指,1为大拇指,数到第2011时对应的手指是( )
A.无名指 B.食指 C.中指 D.大拇指
5.观察下列算式:21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,27=128,28=256,…根据上述算式中的规律,你认为2810的末位数字是( )
A.2 B.4 C.8 D.6
6.计算1﹣2+3﹣4+5﹣6+7﹣8+…+2021﹣2022的结果是( )
A.﹣1011 B.﹣2022 C.0 D.﹣1
7.已知下列一组数:1,,,,,…;用代数式表示第n个数,则第n个数是( )
A. B. C. D.
8.设,则的整数部分是( )
A.61 B.62 C.63 D.64
9.定义一种对正整数n的“F”运算:①当n是奇数时,F(n)=3n+1;②当n是偶数时,F(n)=(其中k是使得为奇数的正整数)……,两种运算交替重复进行.例如,取n=24,则:243105……若n=13,则第2019次“F运算”的结果是( )
A.1 B.4 C.2019 D.42019
10.如图所示的运算程序中,若开始输入的x值为96,我们发现第一次输出的结果为48;第二次输出的结果为24,…,则第2019次输出的结果为( )
A.0 B.1 C.2 D.﹣1
11.观察如图图形及图形所对的算式,根据你发现的规律计算1+8+16+24+…+8n(n为正整数)的结果( )
A.n2 B.(2n﹣1)2 C.(n+2)2 D.(2n+1)2
12.已知f(1)=2(取1×2计算结果的末位数字),f(2)=6(取2×3计算结果的末位数字),f(3)=2(取3×4计算结果的末位数字),…,则f(1)+f(2)+f (3)+…+f(2020)的值为( )
A.2020 B.4040 C.4042 D.4030
13.计算++++…+的结果是
14.如果+++……+=,那么n= .
15.计算1+++++++++的值为 .
16.已知:2+22=23﹣2;2+22+23=24﹣2;2+22+23+24=25﹣2;….若设250=a,则用含a的式子表示250+251+252+…+2100= .
17.如图,将一个边长为1的正方形纸片分割成7个部分,部分1是边长为1的正方形纸片面积的一半,部分2是部分1面积的一半,部分3是部分2面积的一半,依此类推.阴影部分的面积是 ;受此启发,则+++…+的值为 .
18.为了求1+2+22+23+…+2100的值,可令S=1+2+22+23+…+2100,…①那么2S=2+22+23+…+2100+2101,…②将②﹣①可得2S﹣S=2101﹣1,所以S=2101﹣1,即1+2+22+23+…+2100=2101﹣1.仿照以上方法计算1+a+a2+a3+…+a2018(a≠0且a≠1)的值是 .
19.观察如图中的数列排放顺序,根据其规律猜想:第10行第8个数应该是 .
20.取一个自然数,若它是奇数,则乘以3加上1,若它是偶数,则除以2,按此规则经过若干步的计算最终可得到1.这个结论在数学上还没有得到证明.但举例验证都是正确的.例如:取自然数5.最少经过下面5步运算可得1,即:5168421,如果自然数m最少经过7步运算可得到1,则所有符合条件的m的最小值为 .
21.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,则下一次沿顺时针方向跳两个点;若停在偶数点上,则下一次沿逆时针方向跳一个点.若青蛙从数1这点开始跳,第1次跳到数3那个点,如此,则经2016次跳后它停的点所对应的数为 .
22.有一数值转换器,原理如图所示,若开始输入x的值是7,可发现第1次输出的结果是12,第2次输出的结果是6,依次继续下去…,第2023次输出的结果是 .
23.计算:++…+= .
24.已知(x+1)2021=a0+a1x1+a2x2+a3x3+…+a2021x2021,则a2021﹣a2020+a2019﹣a2018+…+a1的值为 .
25.“干支纪年法”是我国历法的一种传统纪年法,甲、乙、丙、丁、戊、己、庚、辛、壬、癸被称为“十天干”;子、丑、寅、卯、辰、巳、午、未、申、酉、戌、亥叫做“十二地支”;“天干”以“甲”字开始,“地支”以“子”字开始,两者按干支顺序相配,组成了干支纪年法,其相配顺序为甲子、乙丑、丙寅…癸酉;甲戌、乙亥、丙子…癸未;甲申、乙酉、丙戌…癸巳;…共得到60个组合,称六十甲子,周而复始,无穷无尽.2021年是“干支纪年法”中的辛丑年,那么2050年是“干支纪年法”中的 .
26.我们可以用符号f(a)表示代数式,当a为正数时,我们规定:如果a为偶数,f(a)=0.5a,如果a为奇数,f(a)=5a+1.例如f(20)=10,f (5)=26.设a1=6,a2=f(a1),a3=f(a2),…,依此规律进行下去,得到一列数a1、a2、a3、…、an(n为正整数),则a2019= ;计算2a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+…+a2017﹣a2018+a2019﹣a2020= .
27.已知一列数x1,x2,x3…,x2021满足x1+x2+…+x2021=×(1+2+…+2021),且|x1﹣3x2+1|=|x2﹣3x3+2|=…=|x2020﹣3x2021+2020|=|x2021﹣3x1+2021|,则x1﹣2x2﹣3x3= .
28.我们可以用符号f(a)表示代数式.当a是正整数时,我们规定如果a为偶数,f(a)=0.5a;如果a为奇数,f(a)=3a+1.例如:f(20)=10,f(5)=16.设a1=2,a2=f(a1),a3=f(a2)…;依此规律进行下去,得到一列数:a1,a2,a3,a4,…,an(n为正整数),则a4= ;5a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+…+a2019﹣a2020+a2021= .
29.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,﹣2的差倒数是=,如果a1=﹣1,a2是a1的差倒数,a3是a2的差倒数,a4是a3的差倒数,…以此类推,则a1+a2+a3+a4+…+a121= .
30.已知整数a1,a2,a3,a4,满足下列条件:a1=0,a2=﹣|a1+1|,a3=﹣|a2+2|,a4=﹣|a3+3|,依此类推,则a2021的值为 .
31.我们将如图所示的两种排列形式的点的个数分别称作“三角形数”(如1,3,6,10…)和“正方形数”(如1,4,9,16…),在小于200的数中,设最大的“三角形数”为m,最大的“正方形数”为n,则m+n的值为 .
32.已知整数a1,a2,a3,a4,…满足下列条件a1=0,a2=|a1﹣1|,a3=|a2﹣2|,a4=|a3﹣3|,……以此类推,则a2018的值为 .
33.已知整数a1,a2,a3,a4,…满足下列条件:a1=0,a2=﹣|a1+1|,a3=﹣|a2+2|,a4=﹣|a3+3|,…依此类推,则a2017的值为 .
34.当x≠﹣1时,我们把﹣称为x的“和1负倒数”.如:1的“和1负倒数”为﹣=﹣;﹣3的“和1负倒数”为﹣=.若x1=﹣,x2是x1的“和1负倒数”,x3是x2的“和1负倒数”……依次类推,则x4= ;x1 x2 x3 … x2021= .
35.将正偶数按下表排列成5列:
第一列 第二列 第三列 第四列 第五列
第一行 2 4 6 8
第二行 16 14 12 10
第三行 18 20 22 24
第四行 32 30 28 26
… …
根据上面的规律,则2020应在第 行第 列.
36.若a≠2,则我们把称为a的“哈利数”,如3的“哈利数”是=﹣2,﹣2的“哈利数”是=,已知a1=3,a2是a1的“哈利数”,a3是a2的“哈利数”,a4是a3的“哈利数”,…依此类推,则a999= .
37.对于正整数x,我们规定f(x)=.例如:f(20)=×20=10,f(5)=3+5=8.设x1=10,x2=f(x1),x3=f(x2)…;依此规律进行下去,得到一列数:x1,x2,x3,x4…(x为正整数),则﹣x1+x2﹣x3+x4﹣x5+x6﹣x7+x8…﹣x2017+x2018﹣x2019+x2020= .
38.a是不为1的有理数,我们把称为a的差倒数,如:3的差倒数是=﹣,﹣的差倒数是=,已知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,则a4= ;a1+a2+a3+a4+…+a2023= .
39.下列各图形中的三个数之间均具有相同的规律,依此规律可得x= ,y= (用含m的代数式表示).
40.规定:f(x)=,如:f(3)==,f()==,通过观察,那么f()+f()+f()+…+f()+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(99)+f(100)= .
41.阅读下列材料,然后回答问题:
已知a>0,S1=,S2=﹣S1﹣1,S3=,S4=﹣S3﹣1,S5=,….当n为大于1的奇数时,Sn=;当n为大于1的偶数时,Sn=﹣Sn﹣1﹣1.直接写出S2020= (用含a的代数式表示);计算:S1+S2+S3+…+S2022= .
42.一列数按某规律排列如下,…若第n个数为,则n= .
参考答案
1.解:令4+6+8+…+202=s①,
s=202+200+…+4②,
①+②得;2s=(4+202)×100,
解得:s=10300,
故选:C.
2.解:∵每个数都等于它前面的两个数之和,
∴x=1+2=3,
∴y=x+5=3+5=8,
即这组数中y表示的数为8.
故选:A.
3.解:根据题意得:=6(次)
故选:B.
4.解:∵2011是从2开始的第2011﹣1=2010个数,
∴2010÷4=502…2,
∴2011是第503个循环组的第2个数,
∴第2011与3的位置相同,即中指的位置.
故选:C.
5.解:2n的个位数字是2,4,8,6四个一循环,
所以810÷4=202…2,
规定:如果余数为1,那末尾数就是2;如果余数是2,那末尾数是4;如果余数为3,那末尾数是8;如果余数是0,那末尾数是6.用810÷4=202…2,余数是2根据上表格可知,末尾数是4,
则2810的末位数字是4.
故选:B.
6.解:原式=(1﹣2)+(3﹣4)+(5﹣6)+(7﹣8)+(9﹣10)+(11﹣12)+…+(2019﹣2020)+(2021﹣2022)
=﹣1011
故选:A.
7.解:∵1=;
;
;
∴第n个数是:
故选:B.
8.解:∵,2050﹣2018+1=33,
∴M>且M<,
∴<M<,
∴<<,
即61<<62,
∵>>>…>,
∴M>,
∴<=61,
∴61<<61,
∴的整数部分为61,
故选:A.
9.解:当n=13时,
第1次“F”运算为:3×13+1=40,
第2次“F”运算为:=5,
第3次“F”运算为:3×5+1=16,
第4次“F”运算为:=1,
第5次“F”运算为:1×3+1=4,
第6次“F”运算为:=1,
…
可以看出,从第四次开始,结果就只是1,4两个数轮流出现,
且当次数为偶数时,结果是1;次数是奇数时,结果是4,
而2019次是奇数,因此最后结果是4.
∴第2019次“F”运算的结果是4,
故选:B.
10.解:当输入x=96时,第一次输出96×=48;
当输入x=48时,第二次输出48×=24;
当输入x=24时,第三次输出24×=12;
当输入x=12时,第四次输出12×=6;
当输入x=6时,第五次输出6×=3;
当输入x=3时,第六次输出3×3﹣1=8;
当输入x=8时,第七次输出8×=4;
当输入x=4时,第八次输出4×=2;
当输入x=2时,第九次输出2×=1;
当输入x=1时,第十次输出3×1﹣1=2;
…
∴从第8次开始,以2,1的形式循环出现,
∵(2019﹣7)÷2=1006,
∴第2019次输出的结果为:1.
故选:B.
11.解:图(1):1+8=9=(2×1+1)2;
图(2):1+8+16=25=(2×2+1)2;
图(3):1+8+16+24=49=(3×2+1)2;
…;
那么图(n):1+8+16+24+…+8n=(2n+1)2.
故选:D.
12.解:根据数字的变化可知:
f(1)=2(取1×2计算结果的末位数字),
f(2)=6(取2×3计算结果的末位数字),
f(3)=2(取3×4计算结果的末位数字),
f(4)=0(取4×5计算结果的末位数字),
f(5)=0,
f(6)=2,
f(7)=6,
…,
发现规律:2,6,2,0,0五个数一个循环,
所以2020÷5=404,
所以404(2+6+2+0+0)=4040,
所以f(1)+f(2)+f (3)+…+f(2020)的值为4040.
故选:B.
13.解:原式=[(1﹣)+()+()+...+()]
=[1﹣+++...+]
=×(1﹣)
=×
=.
故答案为.
14.解:原式=
=1﹣+++…+
=1﹣
==,
∴n=2021,
故答案为:2021.
15.解:设S=1+++++++++,
则3S=3+1++++++++,
∴3S﹣S=3﹣,
∴2S=3﹣,
∴S=,
即1+++++++++的值是,
故答案为:.
16.解:由规律可得:2+22+23+24+…+249=250﹣2,2+22+23+24+…+249+250+251+252+…+2100=2101﹣2,
∴250+251+252+…+2100=2101﹣2﹣(250﹣2)=2×2100﹣250=a(2a﹣1)=2a2﹣a,
故答案为:2a2﹣a.
17.解:∵部分1是边长为1的正方形纸片面积的一半,部分②是部分①面积的一半,部分③是部分②面积的一半,
∴阴影部分的面积是()6=,
+++…+
=1﹣()6
=1﹣
=,
故答案为:,.
18.解:S=1+a+a2+a3+…+a2018,
∴aS=a+a2+a3+…+a2018+a2019,
∴(a﹣1)S=a2019﹣1,
∵a≠1,
∴S=,
故答案为.
19.解:第1行1个数,第2行2个数,第3行3个数,…,
∴第9行9个数,
∴第10行第8个数为第1+2+3+…+9+8=53个数.
又∵第2n﹣1个数为2n﹣1,第2n个数为﹣2n,
∴第10行第8个数应该是53.
故答案为:53.
20.解:利用列举法进行尝试,
1(不用运算);
21(1步运算);
3105,结合已知给定案例可知,5再经过5步运算可得1,
故3要经过7步运算可得1,
所以符合条件的m的最小值为3,
故答案为:3.
21.解:第1次跳后落在3上;
第2次跳后落在5上;
第3次跳后落在2上;
第4次跳后落在1上;
第5次跳后落在3上;
…
4次跳后一个循环,依次在3,5,2,1这4个数上循环,
∵2016÷4=504,
∴应落在1上.
故答案为:1.
22.解:根据数值转换器,
第1次输出的结果是12,第2次输出的结果是6,
第3次输出的结果是3,第4次输出的结果是8,
第5次输出的结果是4,第6次输出的结果是2,
第7次输出的结果是1,第8次输出的结果是6,
第9次输出的结果是3,第10次输出的结果是8,
∴从第二次输出的结果开始,每次输出的结果分别是6、3、8、4、2、1、6、3、…,每6个数一个循环,
∵(2023﹣1)÷6=2022÷6=337,
∴2023次输出的结果是1.
故答案为:1.
23.解:++…+
=1﹣+﹣+﹣+…+﹣
=,
故答案为:.
24.解:令x=0,则(x+1)2021=a0=1,
令x=﹣1,则(x+1)2021=a0﹣a1+a2﹣a3+...+a2020﹣a2021=0,
即(a0﹣a1)+(a2﹣a3)+...+(a2020﹣a2021)=0,
等式两边同乘﹣1,得(a1﹣a0)+(a3﹣a2)+...+(a2021﹣a2020)=0,
运用加法交换律,得(a2021﹣a2020)+(a2019﹣a2018)+...+(a1﹣a0)=0,
即 a2021﹣a2020+a2019﹣a2018+...+a1﹣a0=0,
∴a2021﹣a2020+a2019﹣a2018+...+a1=a0=1,
故答案为1.
25.解:方法一:需要弄清“干支”纪年是从公元4年开始,故可以列一个数字对应表.用公元年数字的最后一个数字来对应“天干”,用公元年数字除以12,余数对应“地支”.
例如公元2021年的个位数是1,对应“天干”的“辛”;2021÷4得到余数是5,对应“地支”中“丑”,故是“辛丑”年;
同样公元2050年的个位数是0,对应“天干”的“庚”;2050÷4得到余数是10,对应“地支”中“午”.
方法二:
故答案为:庚午.天干每10年为一个循环,2021年是辛丑年,增加30年是2051年,仍然是辛x年,退1年,则2050年是庚X年;地支每12年为一个循环,2021年加2个12是2045年,为X丑年,增加5年,则2050年是X午年.合计“庚午”年.
26.解:由题意可得,
a1=6,
a2=f(a1)=0.5×6=3,
a3=f(a2)=5×3+1=16,
a4=f(a3)=8,
a5=f(a4)=4,
a6=f(a5)=2,
a7=f(a6)=1,
a8=f(a7)=6,
…,
由上可得,上述数列依次以6,3,16,8,4,2,1循环出现,
∵2019÷7=288…3,
∴a2019=16,
∵2020÷14=144…4,
∴2a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+…+a2017﹣a2018+a2019﹣a2020
=a1+(a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+a7)﹣(a8﹣a9+a10﹣a11+a12﹣a13+a14)…+(a2017﹣a2018+a2019﹣a2020)
=6+0+0+…+0+(6﹣3+16﹣8)
=6+0+11
=17,
故答案为:16,17.
27.解:根据上面的分析,可以得到:
x1﹣3x2+1=+M,
x2﹣3x3+2=+M,
…
x2021﹣3x1+2021=+M.
上面2021个等式相加(上面n个等式中,可能有部分右边是﹣M),
(x1+x2+…+x2021)﹣3(x1+x2+…+x2021)+(1+2+3+…+2021)=p*M.(右边的和是P个M,p≠0),
而条件1+2+3+…+2021=2(x1+x2+…+x2021).
所以得到0=p×M,而p≠0,只有M=0.
∴x1﹣3x2+1=0,x2﹣3x3+2=0.
这两个等式相加得到x1﹣2x2﹣3x3=﹣3.
答案为:﹣3.
28.解:由题意可得,
a1=2,
a2=f(a1)=1,
a3=f(a2)=4,
a4=2,
a5=1,
…,
由上可得,这列数依次以2,1,4循环出现,
∵2021÷3=673…2,2021÷6=336…5,
∴5a1﹣a2+a3﹣a4+a5﹣a6+…+a2019﹣a2020+a2021
=4a1+(a1﹣a2+a3)﹣(a4﹣a5+a6)+(a7﹣a8+a9)﹣…+(a2017﹣a2018+a2019)﹣(a2020﹣a2021)
=4×2+[(a1﹣a2+a3)﹣(a4﹣a5+a6)]+…+[(a2017﹣a2018+a2019)﹣(a2020﹣a2021)]
=8+0×336+[(2﹣1+4)﹣(2﹣1)]
=8+0+(5﹣1)
=8+0+4
=12,
故答案为:2,12.
29.解:由题意可得,
a1=﹣1,
a2=,
a3=2,
a4=﹣1,
…,
由上可得,这列数依次以﹣1,,2循环出现,
∵121÷3=40…1,﹣1++2=,
∴a1+a2+a3+a4+…+a121
=(a1+a2+a3)+(a4+a5+a6)+…+(a118+a119+a120)+a121
=++…++(﹣1)
=×40+(﹣1)
=60+(﹣1)
=59,
故答案为:59.
30.解:由题意可得,
a1=0,
a2=﹣|a1+1|=﹣1,
a3=﹣|a2+2|=﹣1,
a4=﹣|a3+3|=﹣2,
a5=﹣|a4+4|=﹣2,
…,
∴a2021=﹣=﹣1010,
故答案为:﹣1010.
31.解:由图形知第n个三角形数为1+2+3+…+n=,第n个正方形数为n2,
当n=19时,=190<200,当n=20时,=210>200,
所以最大的三角形数m=190;
当n=14时,n2=196<200,当n=15时,n2=225>200,所以最大的正方形数n=196;
则m+n=190+196=386,
故答案为:386.
32.解:由题意可得,
a1=0,a2=1,a3=1,a4=2,a5=2,a6=3,a7=3,a8=4,a9=4,…,
∵(2018﹣1)÷2=1008…1,
∴a2018=1008+1=1009,
故答案为:1009.
33.解:a1=0,
a2=﹣|a1+1|=﹣|0+1|=﹣1,
a3=﹣|a2+2|=﹣|﹣1+2|=﹣1,
a4=﹣|a3+3|=﹣|﹣1+3|=﹣2,
a5=﹣|a4+4|=﹣|﹣2+4|=﹣2,
…,
所以,n是奇数时,an=﹣,n是偶数时,an=﹣,
a2017=﹣=﹣1008.
故答案为:﹣1008.
34.解:∵x1=﹣,
∴,
,
,
…
∴从x1开始每3个值就循环,
∵,2021÷3=673……2,
∴x1 x2 x3 … x2021
=×…×()×()×(﹣4)
=1673×3
=3.
故答案为:;3.
35.解:观察已知正偶数的排列,发现规律是:每一行排列4个连续偶数,奇数行第一列空,从左到右增大;偶数行第五列空,从左到右减小,
而2020=2×1010,1010=4×252+2,
∴2020是第1010个正偶数,排在第253行,
而253是奇数,
∴2020应在第253行,第3列.
故答案为:253;3.
36.解:由题意可得,
a1=3,
a2==﹣2,
a3==,
a4==,
a5==3,
…,
由上可得,这列数依次以3,﹣2,,循环出现,
∵999÷4=249…3,
∴a999=,
故答案为:.
37.解:x1=10,x2=f(10)=5,x3=f(5)=8,x4=f(8)=4,x5=f(4)=2,x6=f(2)=1,x7=f(1)=4,x8=f(4)=2…
这一列数从x4开始,按照4、2、1三个数一循环,
∵(2020﹣4)÷3=672,
∴﹣x1+x2﹣x3+x4﹣x5+x6﹣x7+x8…﹣x2017+x2018﹣x2019+x2020=﹣10+5﹣8+(4﹣2+1﹣4+2﹣1)×336+4=﹣9.
故答案为:﹣9.
38.解:根据题意可知:
a1=2,a2==﹣1;a3==;a4==2;
….依此类推,
发现2,﹣1,..三个数为一个循环,
∴2023÷3=674…1,
∵2﹣1=,
则a1+a2+a3+a4+…+a2023=674×+2=1013.
故答案为:2,1013.
39.解:观察,发现规律:3=1×(2+1),2+1=3,15=3×(4+1),3+1=4,35=5×(6+1),5+1=6,
∴x=7×(8+1)=63,y=m(n+1)=m2+2m(其中n=m+1).
故答案为:63;m2+2m.
40.解:∵f()==,
∴f(x)+f()=+=1,
∴f()+f()+f()+…+f()+f(1)+f(2)+f(3)+…+f(99)+f(100)=1+1+1…+=99,
故答案为:99.
41.解:∵S1=,
S2=﹣S1﹣1=,
S3==,
S4=﹣S3﹣1=,
S5==﹣a﹣1,
S6=﹣S5﹣1=a,
S7==,
….
当n为大于1的奇数时,Sn=;
当n为大于1的偶数时,Sn=﹣Sn﹣1﹣1.
发现规律:每6个结果为一个循环,
所以2020÷6=336…4,
所以S2020=;
因为2022÷6=337,
所以S1+S2+S3+…+S2022
=337(+++﹣a﹣1+a)
=337(﹣1﹣1﹣1)
=﹣1011.
故答案为:,﹣1011.
42.解:∵,…
∴可写成,(,),(,,),(,,,),…
∴分母为10开头到分母为1的数有10个,分别为,
∴第n个数为,则n=1+2+3+4+…+9+5=50,
故答案为:50.