【閱讀理解】
數(shù)形結合是解決數(shù)學問題的一種重要的思想方法,借助這種方法可將抽象的數(shù)學知識變得直觀起來并且具有可操作性,從而可以幫助我們進行推理,獲得結論.初中數(shù)學里的一些代數(shù)公式,很多都可以借助幾何圖形進行直觀推導和解釋.
例如:求1+2+3+4+…+n的值(其中n是正整數(shù)).
如果采用數(shù)形結合的方法,即用圖形的性質來說明數(shù)量關系的事實,那就非常的直觀.現(xiàn)利用圖形的性質來求1+2+3+4+…+n的值,方案如下:如圖1,斜線左邊的三角形圖案是由上到下每層依次分別為1,2,3,…,n個小圓圈排列組成的.而組成整個三角形小圓圈的個數(shù)恰為所求式子1+2+3+4+…+n的值.為求式子的值,現(xiàn)把左邊三角形倒放于斜線右邊,與原三角形組成一個平行四邊形.此時,組成平行四邊形的小圓圈共有n行,每行有(n+1)個小圓圈,所以組成平行四邊形小圓圈的總個數(shù)為n(n+1)個,因此,組成一個三角形小圓圈的個數(shù)為n(n+1)2,即1+2+3+4+?+n=n(n+1)2.

【問題提出】
求13+23+33+?+n3的值(其中n是正整數(shù)).
【問題解決】
為解決上述問題,我們借鑒已有的經驗,采用由特殊到一般,歸納的研究方法,利用數(shù)形結合法,借助圖形進行推理獲得結論.
探究1
如圖2,13可以看成1個1×1的正方形的面積,即13=1×12=12.
探究2
如圖3,A表示1個1×1的正方形,其面積為:1×12=13;B表示1個2×2的正方形,其面積為:1×22;C,D分別表示1個1×2的長方形,其面積的和為:2×1×2=1×22;B,C,D的面積和為1×22+1×22=(1+1)×22=23,而A,B,C,D恰好可以拼成一個(1+2)×(1+2)的大正方形.
由此可得:13+23=(1+2)2=32.
探究3
請你類比上述探究過程,借助圖形探究:13+23+33=(1+2+3)2(1+2+3)2=6262.(要求自己構造圖形并寫出推證過程)
【結論歸納】
將上述探究過程發(fā)現(xiàn)的規(guī)律,推廣到一般情況中去,通過歸納,我們便可以得到:13+23+33+?+n3=(1+2+3+???+n)2(1+2+3+???+n)2=
.(要求直接寫出結論,不必寫出推證過程)
【結論應用】
圖4是由若干個棱長為1的小正方體搭成的大正方體,圖中大小正方體一共有多少個?
為了準確數(shù)出大小正方體的總個數(shù),我們可以分類統(tǒng)計,即數(shù)出棱長分別是1,2,3,4,5,6的正方體的個數(shù),再求總和.
例如:棱長是1的正方體有:6×6×6=63個,
棱長是2的正方體有:5×5×5=53個,
…
棱長是6的正方體有:1×1×1=13個;

然后利用上面歸納的結論,通過計算,可得圖4中大小正方體的個數(shù)為 441441.
【逆向應用】
如果由若干個棱長為1的小正方體搭成的大正方體中,大小正方體一共有36100個,那么棱長為1的小正方體的個數(shù)為 68596859.
【拓展探究】
觀察下列各式:13=1;23=3+5;33=7+9+11;43=13+15+17+19;??
若m3(m為正整數(shù))按上面規(guī)律展開后,發(fā)現(xiàn)等式右邊含有“2021”這個數(shù),則m的值 m≥45m≥45.
n
(
n
+
1
)
2
n
(
n
+
1
)
2


【答案】(1+2+3)2;62;(1+2+3+???+n)2;
;441;6859;m≥45

【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:559引用:1難度:0.3
相似題
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1.對于個位數(shù)字不為0的任意一個兩位數(shù)m,交換十位數(shù)字和個位數(shù)字的位置,得到一個新的兩位數(shù)n,記F(m)=
,G(m)=m-n9.m+n11
例如:當m=74時,則n=47,F(xiàn)(74)==3,G(74)=74-479=11.74+4711
(1)計算F(38)和G(59)的值;
(2)若一個兩位數(shù)m=10a+b(a,b都是整數(shù),且5≤a≤9,1≤b≤9),F(xiàn)(m)+2G(m)是一個整數(shù)的平方,求滿足條件的所有m的值.發(fā)布:2025/5/26 6:0:1組卷:283引用:1難度:0.5 -
2.如果一個自然數(shù)M的個位數(shù)字不為0,且能分解成A×B,其中A與B都是兩位數(shù),A與B的十位數(shù)字相同,個位數(shù)字之和為8,則稱數(shù)M為“團圓數(shù)”,并把數(shù)M分解成M=A×B的過程,稱為“歡樂分解”.
例如:∵572=22×26,22和26的十位數(shù)字相同,個位數(shù)字之和為8,∴572是“團圓數(shù)”.
又如:∵334=18×13,18和13的十位數(shù)字相同,但個位數(shù)字之和不等于8,∴234不是“團圓數(shù)”.
(1)判斷195,621是否是“團圓數(shù)”?并說明理由.
(2)把一個“團圓數(shù)”M進行“歡樂分解”,即M=A×B,A與B之和記為P(M),A與B差的絕對值記為Q(M),令G(M)=,當G(M)能被8整除時,求出所有滿足條件的M的值.P(M)Q(M)發(fā)布:2025/5/26 8:30:1組卷:335引用:1難度:0.3 -
3.已知a-3b=2,ab=3,則2a3b-12a2b2+18ab3=.
發(fā)布:2025/5/26 4:30:1組卷:266引用:1難度:0.7