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問題提出:
將一組長度是l(l>4的偶數(shù))的細(xì)繩按展如圖所示的方法對(duì)折n次(n≥1),然后從重疊的細(xì)繩的一端開始,每隔1厘米(兩端彎曲部分的繩長忽略不計(jì))剪1刀,共剪m刀(m≥1的整數(shù)),最后得到一些長1cm和長2cm的細(xì)繩,如果長1cm的細(xì)繩有222根,那么原來的細(xì)繩長度l是多少cm?

問題探究:
為了解決問題,我們可以先從最簡(jiǎn)單的情形入手,再逐次遞進(jìn),從中找出解決問題的方法.
探究一:
對(duì)折1次,可以看成有21根繩子重疊在一起.如果剪1刀(如圖①),左端出現(xiàn)了2根長1cm的細(xì)繩,右端出現(xiàn)了21-1=1根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為2×1+1×2=4cm;如果剪2刀(如圖②),左端仍有2根長1cm的細(xì)繩,中間有1×21=2根長1cm的細(xì)繩,右端仍有21-1=1根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為(2+2)×1+1×2=6cm;如果剪3刀(如圖③),左端仍有2根長1cm的細(xì)繩,中間有2×21=4根長1cm的細(xì)繩,右端仍有21-1=1根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為(2+4)×1+1×2=8cm;以此類推,如果剪m刀,左端仍有2根長1cm的細(xì)繩,中間有(m-1)×21=2(m-1)根長1cm細(xì)繩,右端仍有21-1=1根長2cm的細(xì)繩,所以,原繩長為[2+(m-1)×21]×1+(21-1)×2=(2m+2)=2(m+1)cm.
探究二:
對(duì)折2次,可以看成有22根繩子重疊在一起.如果剪1刀(如圖④),左端出現(xiàn)了2根長1cm的細(xì)繩,兩端共出現(xiàn)了22-1=3根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為2×1+3×2=8cm;如果剪2刀(如圖⑤),左端仍有2根長1cm的細(xì)繩,中間有1×22=4根長1cm的細(xì)繩,兩端仍有22-1=3根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為(2+4)×1+3×2=12cm;如果剪3刀(如圖⑥),左端仍有2根長1cm的細(xì)繩,中間有2×22=8根長1cm的細(xì)繩,兩端共有22-1=3根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為(2+8)×1+3×2=16cm;以此類推,如果剪m刀,左端仍有2根長1cm的細(xì)繩,中間有(m-1)×22=(4m-4)=4(m-1)根長1cm的細(xì)繩,兩端仍有22-1=3根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為[2+(m-1)×22]×1+3×2=(4m+4)=4(m+1)cm.
探究三:.
對(duì)折3次(如圖⑦),可以看成有23根繩子重疊在一起.如果剪m刀,左端有2根長1cm的細(xì)繩,中間有(m-1)×23=(8m-8)=8(m-1)根長1cm的細(xì)繩,兩端有23-1=7根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為[2+(m-1)×23]×1+7×2=(8m+8)=8(m+1)cm.
總結(jié)規(guī)律:
對(duì)折n次,可以看成有
2n
2n
根繩子重疊在一起.如果剪m刀,左端有
2
2
根長1cm的細(xì)繩,中間會(huì)有
2n(m-1)
2n(m-1)
根長1cm的細(xì)繩,兩端會(huì)有
(2n-1)
(2n-1)
根長2cm的細(xì)繩,所以原繩長為
2n(m+1)
2n(m+1)
cm.
問題解決:
如果長1cm的細(xì)繩有222根,根據(jù)以上探究過程可以推算出細(xì)繩可能被對(duì)折了
1或2
1或2
次,被剪了
111或56
111或56
刀,原來的細(xì)繩的長度l是
224或228
224或228
cm.
拓展應(yīng)用:
如果長1cm的細(xì)繩有2024根,那么原來的細(xì)繩的長度l是
2026
2026
cm.

【答案】2n;2;2n(m-1);(2n-1);2n(m+1);1或2;111或56;224或228;2026
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:114引用:1難度:0.4
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