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第三章 整式及其加减
3.5 探索与表达规律
1.探索运用符号表示数字规律和图形规律的方法.
2.提高观察图形、探索规律的能力,培养创新意识.
教学目标
情境导入
请同学们认真观察日历表,回答下列问题:
(1)日历图中的套色方框中的
9个数之和与该方框正中间的数
有什么关系?
套色方框中九个数之和
=9×正中间的数.
情境导入
(2)这个关系对其他这样的方框成立吗?你能用代数式表示这个关系吗?
(3)这个关系对任何一个月的日历都成立吗?为什么?
(4)你还能发现这样的方框中9个数之间的其他关系吗?用代数式表示.
请同学们认真观察日历表,回答下列问题:
a
a-7
a+8
a-8
a+6
a-6
a+7
a-1
a+1
(a-8)+(a-7)+(a-6)+(a-1)+a+(a+1)+(a+6)+(a+7)+(a+8) = ______.
9a
结论:方框中九个数之和=9×正中间的数.
用代数式表示
合作探究
(2) H形框规律:
七数之和=7×中间数.
如果将方框改为十字形框,能发现哪些规律?
改为H型框呢?
(1)十字形框规律:
五数之和=5×中间数.
你还能设计其他形状的包含数字规律的数框吗?
五数之和=(a-8)+(a-6)+a+ (a+6)+(a+8)
= ______.
5a
a
a+8
a-8
a+6
a-6
应用探究
【类型一】数字规律问题
【答案】
【类型二】数阵(表)规律问题
【例2】如图所示是一个按规律排列的数表,请用含n的代数式(n为正整数)表示数表中第n行第n列的数 .
【解析】:观察数表可知:第一行第一列至第四行第四列的数依次为1,3,7,13,对这些数字作分解、组合如下:
第一行第一列:1=0×1+1;
第二行第二列:3=1×2+1;
第三行第三列:7=2×3+1;
第四行第四列:13=3×4+1;
… …
由此可以发现,所分解的式子乘积中的第1个因数为行(列)数减1,第2个因数恰为行(或列)数.所以第n行第n列的数是(n-1)n+1.
【答案】 (n-1)n+1
1.观察:如对一列数,可观察它前后几项的和、差、积、平方等特点,注意数的大小、结构的变化;
2.归纳:从已知的有限个数据中去寻找数量或图形之间的关系,进行归纳;
3.猜想:猜想出能够表达每一项的通用表达式,即第n项的表达式;
4.验证:验证结论的正确性.
总结归纳
解“探索数字规律”的一般步骤:
【类型三】图形规律问题
【例3】观察下列图形:
(1)依照此规律,第20个图形共有几个五角星?
(2)摆成第n个图形需要几个五角星?
(3)摆成第2015个图形需要几个五角星?
【解析】:通过观察已知图形可得:每个图形都比其前一个图形多3个五角星,根据此规律即可解答.
【答案】 解:(1)根据题意得,第1个图中,五角星有3个(3×1);第2个图中,五角星有6个(3×2);第3个图中,五角星有9个(3×3);第4个图中,五角星有12个(3×4);所以第n个图中有五角星3n个.所以第20个图中五角星有3×20=60个.
(2)摆成第n个图形需要五角星3n个.
(3)摆成第2015个图形需要6045个五角星.
规律探究型问题的特点是问题的结论不是直接给出,而是通过对问题的观察、分析、归纳、概括、演算、判断等一系列的探究活动,才能得到问题的结论.
这类问题,具有独特的规律性和探究性.
总结归纳
课堂小结
探索与表达规律
数式变化中的规律
图形拼接中的规律
探索 猜想 验证
特殊 一般