数阵类规律—备考2025中考数学规律型探究题
一、选择题
1.(2024九上·宝山开学考)如图,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数字之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.若在“杨辉三角”中从第2行左边的1开始按“锯齿形”排列的箭头所指的数依次构成一个数列:,,,,,,,……,则的值为( )
A.1275 B.1326 C.1378 D.1431
2.(2024·德阳)将一组数,2,,,,,…,,…,按以下方式进行排列:
则第八行左起第1个数是( )
A. B. C. D.
3. 观察下边的数表 (横排为行, 坚排为列), 按数表中的规律, 分数 若排在第 行第 列, 则 的值为( )
A.2003 B.2004 C.2022 D.2023
4.如图 所示, 观察 “品”字形中各数之间的变化情况, 根据观察到的规律得出 的值为( )
A.491 B.1045 C.1003 D.533
5.(2023九下·简阳期中)观察下列一系列数,按照这种规律排下去,那么第2023行从左边数第2023个数是( )
A. B.
C. D.
6.(2024九上·镇海区期末)四个电子宠物排座位,一开始,小鼠,小猴,小兔,小猫分别坐在,,,号座位上如图所示,以后它们不停地交换位置,第一次上下两排交换位置,第二次是在第一次交换位置后再左右两列交换位置,第三次再上下两排交换,第四次再左右两列交换位置,,这样一直下去,第次交换位置后,小鼠所在的座号是( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.(2024九下·大庆模拟)如图的数字三角形被称为“杨辉三角”,图中两条平行线之间的一列数:,,,,,…,我们把第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,…第个数记为,则 .
8.(2024·潍坊)将连续的正整数排成如图所示的数表.记a(i,j)为数表中第i行第j列位置的数字,如a(1,2)=4,a(3,2)=8,a(5,4)=22.若a(m,n)=2024,则m= ,n= .
三、解答题
9.(2024·馆陶模拟)一列数字按照一定规律排列在如图所示的数字塔中,除第一行以外的数都等于它上一行中上方两个数的和,如:第二行第3个数:;
第三行第3个数:.
(1)求x的值;
(2)若一个数位于第n行的第2个数.
①用含n的代数式表示这个数: ;
②若这个数等于,求出该数所在的行数n.
10.(【深圳市中考数学备考指南】专题5操作与探究(易2))我国古代数学的许多发现都位居世界前列,其中“杨辉三角”(如图所示)就是一例这个三角形的构造法则为:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方(左右)两数之和.事实上,这个三角形给出了(a+b)n(n为正整数)的展开式(按a的次数由大到小的顺序排列)的系数规律、例如,
在三角形中第三行的三个数1、2、1,恰好对应(a+b)2=a2+2ab+b2展开式中各项的系数:第四行的四个数1、3、3、1,恰好对应着(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3展开式中各项的系数等等.
(1)根据上面的规律,展开式的各项系数中最大的数为 ;
(2)若,求的值.
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:∵,,,,,,, ……
得出:,,
故,,
∴,
故选:B.
【分析】结合数列找出规律:,,分别代入求出,和,即可求解.
2.【答案】C
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:由题意可得前七行所有的数总个数为:1+2+3+4+5+6+7=28,
则第八行左起第1个数是第29个数,
即.
故答案为:C.
【分析】根据题意求得第八行左起第1个数是第几个数即可求解.
3.【答案】C
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:观察数表可知
分数的分子为该分数所在的列数
∴分数排在第20列
∴b=20
∵同一行的分数中,每个分数的分子与分母的和相等,且每个分数的分子与分母的和等于该分数所在的行数加1
∴a+1=20+2023
∴a=2042
∴=2022
故答案为:C
【分析】观察数表,总结规律即可求出答案.
4.【答案】B
【知识点】用代数式表示数值变化规律;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:最上方的数字分别是1,3,5,是连续的奇数,
∴最上方是数字为2x-1;
∵左下方的数字分别是1,2,4,
∴左下方的数字可以表示为2x-1,
∵右下方的数字分别是:1+1=2;2+3=5;4+5=9
∴可表示为2x-1+2x-1,
∴21+2x-1=2x-1+2x-1
解之:x=11,
∴n=211-1+2×11-1=1024+22-1=1045.
故答案为:B.
【分析】分别观察最上方的数字是连续的奇数,可表示为2x-1;左下方的数字可以表示为2x-1,右下方的数字可表示为2x-1+2x-1,根据m+21=n,可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到n的值.
5.【答案】C
【知识点】探索数与式的规律;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:由图可得,
第一行有1个数,
第二行有3个数,
第三行有5个数,
第四行有7个数,
,
则第n行有个数,
每一行的最后一个数字的绝对值是:,
∴第2023行从左边数第2023个数的绝对值是,
图中的奇数都是负数,偶数都是正数,
第2023行从左边数第2023个数是,
故答案为:C.
【分析】发现数字的变化特点每一行的最后一个数字的绝对值是,然后根据规律得到结果即可.
6.【答案】A
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:第1次交换后小鼠所在的座号是3,
第2次交换后小鼠所在的座号是4,
第3次交换后小鼠所在的座号是2,
第4次交换后小鼠所在的座号是1,
后面重复循环
∴2024÷4=506,
∴第2024次交换后小鼠所在的座号是1;
故答案为:A.
【分析】据变换的规则可知,小鼠的座号分别为:3、4、2、1,4次一循环,再看2024除以4,即可得出结论.
7.【答案】
【知识点】探索数与式的规律;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:由题意得,
,
,
,
,
,
第个数记为,
故答案为:
【分析】根据题意得到第个数记为,进而代入即可求解。
8.【答案】45;2
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:
由图可知:当k为奇数时,第k行第1列就是
当k为偶数时,第1行第k列就是
∵
∴2025在第45行第1列
∴2024在在第45行第2列
∴m=45,n=2
故答案为:45,2.
【分析】先观察数的排列规律,找出规律:当k为奇数时,第k行第1列就是;当k为偶数时,第1行第k列就是,然后再把2024转化为452-1,即可找到m,n的值.
9.【答案】(1)根据题意:,
(2)①;
②∵,解得.∴所在的行数为第12行.
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】(2)①第二行的第2个数:
第三行的第2个数:
第四行的第2个数:
第n行的第2个数:
故答案为:
【分析】(1)根据题意得每个数都等于上一行中与其相连的两个数的和,根据这个规律可求得;
(2) ① 根据每个数都等于上一行中与其相连的两个数的和,分析规律总结可得; ② 利用①得到的结果课件里方程-4n+11=-37,解方程即可得到n的值.
10.【答案】(1)6
(2)解:由题意得当时,,.
【知识点】整式的混合运算;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:(1)展开式中各项的系数为1、1,展开式中各项的系数为1、2、1,展开式中各项的系数为1、3、3、1,由此可得展开式中各项的系数为1、4、6、4、1,展开式的各项系数中最大系数为6;
故答案为:6
【分析】(1)根据展开式中各项的系数为展开式中各项的系数为1、2、展开式中各项的系数为1、3、3、1,由此可得展开式中各项的系数为1、4、6、4、1,进而即可求解;
(2)根据题意得到当时,,进而即可求解。
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一、选择题
1.(2024九上·宝山开学考)如图,在“杨辉三角”中,除每行两边的数都是1外,其余每个数都是其“肩上”的两个数字之和,例如第4行的6为第3行中两个3的和.若在“杨辉三角”中从第2行左边的1开始按“锯齿形”排列的箭头所指的数依次构成一个数列:,,,,,,,……,则的值为( )
A.1275 B.1326 C.1378 D.1431
【答案】B
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:∵,,,,,,, ……
得出:,,
故,,
∴,
故选:B.
【分析】结合数列找出规律:,,分别代入求出,和,即可求解.
2.(2024·德阳)将一组数,2,,,,,…,,…,按以下方式进行排列:
则第八行左起第1个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:由题意可得前七行所有的数总个数为:1+2+3+4+5+6+7=28,
则第八行左起第1个数是第29个数,
即.
故答案为:C.
【分析】根据题意求得第八行左起第1个数是第几个数即可求解.
3. 观察下边的数表 (横排为行, 坚排为列), 按数表中的规律, 分数 若排在第 行第 列, 则 的值为( )
A.2003 B.2004 C.2022 D.2023
【答案】C
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:观察数表可知
分数的分子为该分数所在的列数
∴分数排在第20列
∴b=20
∵同一行的分数中,每个分数的分子与分母的和相等,且每个分数的分子与分母的和等于该分数所在的行数加1
∴a+1=20+2023
∴a=2042
∴=2022
故答案为:C
【分析】观察数表,总结规律即可求出答案.
4.如图 所示, 观察 “品”字形中各数之间的变化情况, 根据观察到的规律得出 的值为( )
A.491 B.1045 C.1003 D.533
【答案】B
【知识点】用代数式表示数值变化规律;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:最上方的数字分别是1,3,5,是连续的奇数,
∴最上方是数字为2x-1;
∵左下方的数字分别是1,2,4,
∴左下方的数字可以表示为2x-1,
∵右下方的数字分别是:1+1=2;2+3=5;4+5=9
∴可表示为2x-1+2x-1,
∴21+2x-1=2x-1+2x-1
解之:x=11,
∴n=211-1+2×11-1=1024+22-1=1045.
故答案为:B.
【分析】分别观察最上方的数字是连续的奇数,可表示为2x-1;左下方的数字可以表示为2x-1,右下方的数字可表示为2x-1+2x-1,根据m+21=n,可得到关于x的方程,解方程求出x的值,可得到n的值.
5.(2023九下·简阳期中)观察下列一系列数,按照这种规律排下去,那么第2023行从左边数第2023个数是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【知识点】探索数与式的规律;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:由图可得,
第一行有1个数,
第二行有3个数,
第三行有5个数,
第四行有7个数,
,
则第n行有个数,
每一行的最后一个数字的绝对值是:,
∴第2023行从左边数第2023个数的绝对值是,
图中的奇数都是负数,偶数都是正数,
第2023行从左边数第2023个数是,
故答案为:C.
【分析】发现数字的变化特点每一行的最后一个数字的绝对值是,然后根据规律得到结果即可.
6.(2024九上·镇海区期末)四个电子宠物排座位,一开始,小鼠,小猴,小兔,小猫分别坐在,,,号座位上如图所示,以后它们不停地交换位置,第一次上下两排交换位置,第二次是在第一次交换位置后再左右两列交换位置,第三次再上下两排交换,第四次再左右两列交换位置,,这样一直下去,第次交换位置后,小鼠所在的座号是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:第1次交换后小鼠所在的座号是3,
第2次交换后小鼠所在的座号是4,
第3次交换后小鼠所在的座号是2,
第4次交换后小鼠所在的座号是1,
后面重复循环
∴2024÷4=506,
∴第2024次交换后小鼠所在的座号是1;
故答案为:A.
【分析】据变换的规则可知,小鼠的座号分别为:3、4、2、1,4次一循环,再看2024除以4,即可得出结论.
二、填空题
7.(2024九下·大庆模拟)如图的数字三角形被称为“杨辉三角”,图中两条平行线之间的一列数:,,,,,…,我们把第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,…第个数记为,则 .
【答案】
【知识点】探索数与式的规律;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:由题意得,
,
,
,
,
,
第个数记为,
故答案为:
【分析】根据题意得到第个数记为,进而代入即可求解。
8.(2024·潍坊)将连续的正整数排成如图所示的数表.记a(i,j)为数表中第i行第j列位置的数字,如a(1,2)=4,a(3,2)=8,a(5,4)=22.若a(m,n)=2024,则m= ,n= .
【答案】45;2
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:
由图可知:当k为奇数时,第k行第1列就是
当k为偶数时,第1行第k列就是
∵
∴2025在第45行第1列
∴2024在在第45行第2列
∴m=45,n=2
故答案为:45,2.
【分析】先观察数的排列规律,找出规律:当k为奇数时,第k行第1列就是;当k为偶数时,第1行第k列就是,然后再把2024转化为452-1,即可找到m,n的值.
三、解答题
9.(2024·馆陶模拟)一列数字按照一定规律排列在如图所示的数字塔中,除第一行以外的数都等于它上一行中上方两个数的和,如:第二行第3个数:;
第三行第3个数:.
(1)求x的值;
(2)若一个数位于第n行的第2个数.
①用含n的代数式表示这个数: ;
②若这个数等于,求出该数所在的行数n.
【答案】(1)根据题意:,
(2)①;
②∵,解得.∴所在的行数为第12行.
【知识点】探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】(2)①第二行的第2个数:
第三行的第2个数:
第四行的第2个数:
第n行的第2个数:
故答案为:
【分析】(1)根据题意得每个数都等于上一行中与其相连的两个数的和,根据这个规律可求得;
(2) ① 根据每个数都等于上一行中与其相连的两个数的和,分析规律总结可得; ② 利用①得到的结果课件里方程-4n+11=-37,解方程即可得到n的值.
10.(【深圳市中考数学备考指南】专题5操作与探究(易2))我国古代数学的许多发现都位居世界前列,其中“杨辉三角”(如图所示)就是一例这个三角形的构造法则为:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方(左右)两数之和.事实上,这个三角形给出了(a+b)n(n为正整数)的展开式(按a的次数由大到小的顺序排列)的系数规律、例如,
在三角形中第三行的三个数1、2、1,恰好对应(a+b)2=a2+2ab+b2展开式中各项的系数:第四行的四个数1、3、3、1,恰好对应着(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3展开式中各项的系数等等.
(1)根据上面的规律,展开式的各项系数中最大的数为 ;
(2)若,求的值.
【答案】(1)6
(2)解:由题意得当时,,.
【知识点】整式的混合运算;探索规律-数阵类规律
【解析】【解答】解:(1)展开式中各项的系数为1、1,展开式中各项的系数为1、2、1,展开式中各项的系数为1、3、3、1,由此可得展开式中各项的系数为1、4、6、4、1,展开式的各项系数中最大系数为6;
故答案为:6
【分析】(1)根据展开式中各项的系数为展开式中各项的系数为1、2、展开式中各项的系数为1、3、3、1,由此可得展开式中各项的系数为1、4、6、4、1,进而即可求解;
(2)根据题意得到当时,,进而即可求解。
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