专题一 图形规律探索题
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
分两组:第一组正方形:6,11,16,22…… 第二组三角形:6,10,14,18……
类型三 图形周期变化规律
典例精讲
(遵义2014.16)
例1 观察下列图形的排列顺序,已知第一个图形是正方形,则第2019个
图形是_三__角__形___.
例 1 题图
【解析】观察题图可知,图形的排列顺序为7个图形一组循环排列,所以 2019÷7=288……3,第2019个图形是第288组余3个,也就是第289组的第 三个图形,是三角形.
值为
(C )
A. 33
B. 301
C. 386
D. 571
三角形数
I. 每两个数字之间的差以1为单位递增:1,3,6,10,15,21,28,…,
M=190 n=196
正方形数
nn 1
2
(n≥1).
4. (2018青海省卷)如图,下列图案是由火柴棒按某种规律搭成的,第(1)个 图案中有2个正方形,第(2)个图案中有5个正方形,第(3)个图案中有8个正 方形,…,则第(5)个图案中有 14 个正方形,第(n)个图案中有 3n-1 个 正方形.
A0A1=4, A0A2=2√3, A0A3=2, A0A4=2√3, A0A5=2, A0A6=0, A0A7=4,… ∵2017÷6=336…1,
∴按此规律运动到点A2017处,A2017与A1重合, ∴A0A2017=2R=4. 故选A. 点评 本题考查了图形的变化类,等边三角形的性质,解直角三角形,正确的作出图形
个图中有7张黑色正方形纸片,…,按此规律排列下去,第⑥个图中黑色正
方形纸片的张数为
(B)
A. 11
B. 13
C. 15
D. 17
第2题图
3. (2018随州)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
【解答】解:∵第一个图形有 2+1×2=4 个, 第二个图形有 2+2×3=8 个, 第三个图形有 2+3×4=14 个, 第四个图形有 2+4×5=22 个, … ∴第 n 个图形共有:2+n×(n+1)=n2+n+2. 故答案为:n2+n+2.
6. (2017潍坊)如图,自左至右,第1个图由1个正六边形、6个正方形和6个 等边三角形组成;第2个图由2个正六边形、11个正方形和10个等边三角形 组成;第3个图由3个正六边形、16个正方形和14个等边三角形组成;…; 按照此规律,第n个图中正方形和等边三角形的个数之和为 9n+3 个.
针对演练
1. 有一串彩色的珠子,按白黄蓝的顺序重复排列,其中有一部分放在盒子
里,如图所示,则这串珠子被放在盒子里的颗数可能是
(B)
A. 2010
B. 2011
C. 2012
D. 2013
第1题图
2. (2017连云港)如图所示,一动点从半径为2的⊙O上的A0点出发,沿着射线
A0O方向运动到⊙O上的点A1处;再向左沿着与射线A1O夹角为60°的方向运
例2 如图,已知菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),若菱形绕点O逆时
针旋转,每秒旋转45°,则第60秒时,菱形的对角线交点D的坐标为( B ) A. (1,-1)
B. (-1,-1)
C. ( 2 ,0) D. (0,- 2 )
例 2 题图
【解析】∵菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),∴BO与x轴的夹角为45°, ∵菱形的对角线互相垂直平分,∴点D 是线段OB的中点,∴点D 的坐标 是(1,1) ,∵菱形绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,360°÷45°=8, ∴每旋转8秒,菱形的对角线交点就回到原来的位置(1,1),∵60÷8= 7……4,∴第 60 秒时是把菱形绕点O逆时针旋转了7周回到原来位置后, 又旋转了4秒,即又旋转了4×45°=180°,∴点D的对应点落在第三象 限,且对应点与点D关于原点O成中心对称,∴第60秒时,菱形的对角线 交点D的坐标为(-1,-1).
OAA1的直角边OA在x轴上,点A1在第一象限,且
OA=1,以点A1为直角顶点,OA1为一直角边作等
解题步骤是: 第一步:根据题意可得出第一次变换前图形的边长(周长或面积); 第二步:通过计算得到前几个变换后图形的边长(周长或面积),归纳出每 次变换后的图形的边长(周长或面积)与序数n之间的关系式,并验证; 第三步:根据第二步中的关系式,得到第M次变换后的图形的边长(周长或 面积).
针对演练
1. 如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形
第2019次运动后点P的横坐标为2019, 纵坐标以1、0、2、0每4次为一个循环组循环, ∵2019÷4=504…3, ∴第2019次运动后动点P的纵坐标是第505个循环组的第3次运动,与第3次运动的点的纵坐 标相同,为2, ∴点P(2019,2). 故选C.
典例精讲
类型四 图形成倍递变规律
例 (2018齐齐哈尔改编)在平面直角坐标系中,点A( ,1)在射线OM上, 点B( 3,3)在射线ON上,以AB为直角边作Rt△ABA1,3以BA1为直角边作第 二个Rt△BA1B1,以A1B1为直角边作第三个Rt△A1B1A2, …,依此规律,得到Rt△B2017A2018B2018,则点B2018的 纵坐标为( A )
解:根据题意得:第2019个图形中正方形的个数为 2×2019=4038(个),
空白正方形的规律为:0,1,1,2,2,3,3,…, ∵(2019-1)÷2=2018÷2=1009, ∴空白正方形个数为1009, 则第2019个图形中黑色正方形的数量是4038-1009=3029, 故答案为:3024.
A. 32019
B. 32017
C. ( 3 )2019
D. ( 3 )2017
例题图
【解析】如解图,延长BA交x轴于点C,∵A( 3,1), ∴tan∠AOC= AC 1 3 ,∴∠AOC=30°,
OC 3 3
∴OA=2,同理,由B( 3 ,3)得∠BOC=60°, ∠OBC=30°,∴∠AOB=∠BOC-∠AOC=
故答案为:A.
【分析】根据图中规律可得A4n(2n,0),即A2016=A4×504(1008,0),从而 得A2018(1009,1),再根据坐标性质可得A2A2018=1008,由三角形面积公式即可
4. 如图,在矩形ABCD中,已知AB=8,BC=6.矩形在直线l上绕其右下角的
顶点B向右旋转90°至图①位置,再绕右下角的顶点继续旋转90°至图②位
【方法指导】图形周期变换规律题的一般解题思路为: 1.先观察点坐标(图形)变化的规律找出循环一周的变换次数,记为n; 2.用M÷n=W……q (0≤q<n),则第M次变换后的点坐标(图形)就是第一 个循环变换中第q次变化对应的点坐标(图形),或存在一定的倍分关系; 3.根据题意找出第一个循环变换中,第q次变换后对应的点坐标(图形),即 可推断出第M次变换后对应的点坐标(图形).
专题一 规律探索题
图形累加规律和图形周期变化规律
典例精讲
类型二 图形累加规律
(遵义2018.16;铜仁2016.18;安顺2016、2015.18)
例 (2018自贡)观察下列图中所示的一系列图形,它们是按一定规律排列 的,依照此规律,第2018个图形中共有__6_0_5_5___个 .
【解析】由题图可知,第1个图形中共有(3×1+1)个; 第2个图形中共有(3×2+1)个; 第3个图形中共有(3×3+1)个; 第4个图形中共有(3×4+1)个;…; 则第 n 个图形共有(3n+1)个.
所以第2018个图形共有3×2018+1=6055个.
【方法指导】 1.写序号:记每组图形的序数为“1,2,3,…,n”(如题图中的图分别标 为图①,图②,图③,…); 2.数图形个数:在图形数量变化时,要记录每组图形个数(图①,图②, 图③,…,分别是由几个图形组成); 3.寻找图形数量与序数n的关系: ①观察所给图形和上一个图(基础图),找出增加的部分; ②将增加的图形个数用含序数的式子表示出来; ③归纳出含有序数n的关系式.
2
C. 1011 m2 2
( A)
D. 1009 பைடு நூலகம்2
解:依题可得:
A2(1,1),A4(2,0),A8(4,0),A12(6,0)……
∴A4n(2n,0),
∴A2016=A4×504(1008,0),
∴A2018(1009,1),
∴A2A2018=1009-1=1008,
∴S△
= ×1×1008=504(m2).
针对演练
1. (2018烟台)如图所示,下列图形都是由相同的玫瑰花按照一定的规律摆成
的,按此规律摆下去,第n个图形中有120朵玫瑰花,则n的值为 ( C)
A. 28
B. 29
C. 30
D. 31
第1题图
2. (2018重庆B卷)下列图形都是由同样大小的黑色正方形纸片组成,其中第
①个图中有3张黑色正方形纸片,第②个图中有5张黑色正方形纸片,第③
动到⊙O上的点A2处;接着又从A2点出发,沿着射线A2O方向运动到⊙O上的
点A3处;再向左沿着与射线A3O夹角为60°的方向运动到⊙O上的点A4处;…;
按此规律运动到点A2017处,则点A2017与点A0间的距离是
( A)
A. 4
B. 2 C. 2 3
D. 0
解:如图,∵⊙O的半径=2, 由题意得,
第4题图
5. (2018赤峰)观察下列一组由★排列的“星阵”,按图中规律,第n个“星阵” 中★的个数是 n2+n+2 .
4
8
14
22
【分析】排列组成的图形都是三角形.第一个图形中有 2+1 ×2=4 个★,第二个图形中有 2+2×3=8 个★,第三个图 形中有 2+3×4=14 个★,…,继而可求出第 n 个图形中★ 的个数.
是解题的关键.
3. (2018广州)在平面直角坐标系中,一个智能机器人接到如下指令:从原点
O出发,按向右,向上,向右,向下的方向依次不断移动,每次移动1 m,
其行走路线如图所示,第1次移动到A1,第2次移动到A2,…,第n次移动到
An,则△OA2A2018的面积是
A. 504 m2
B.1009 m2
6. 如图,动点P在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点(1,
1),第2次接着运动到点(2,0),第3次接着运动到点(3,2),…,按这样的规律运动,经过第
2019次运动后,动点P的坐标为
.
∵第1次运动到点(1,1), 第2次运动到点(2,0), 第3次接着运动到点(3,2), 第4次运动到点(4,0), 第5次运动到点(5,1)…, ∴运动后点的横坐标等于运动的次数,
30°,∴∠AOB=∠OBC,∴△AOB是等腰
三角形.在Rt△OBC中,OB=
OC2 BC2 3 2 32 2 3 ,
例题解图
∵∠OA1B=∠AOB=30°,∴OB=A1B=2 , ∴B31(3 ,9),3∴yB1=9=32.同理可得 B2(9 3,27),∴yB2=27=33, ∴yBn=3n+1 , ∴点B2018的纵坐标为32019.
例题解图
【方法指导】图形成倍递变规律题常考的有两种类型: 1.点坐标成倍递变: (1)根据图形的变换规律分别求出前几个点的坐标,归纳出后一个点的坐标 与前一个点的坐标之间存在的倍分关系; (2)根据(1)中得到的倍分关系,得到第M个点的坐标. 2.线段(面积)成倍递变: 已知一个几何图形的边长(周长或面积),通过一定变换确定第M次变换后 的图形的边长(周长或面积),
转动第三次的路线长是: 90 6 =3π,
180
转动第四次的路线长是: 0,
以此类推,每四次循环,
故顶点A转动四次经过的路线长为:4π+5π+3π=12π, 99÷4=24余3, 顶点A转动四次经过的路线长为:12π×25=300π. 故选C
5. 根据以下图形变化的规律,第2019个图形中黑色正方形的数量是 3029.
置,依次类推.这样连续旋转99次后顶点A在整个旋转过程中所经过的路程
之和是 A. 288π
( C)
B. 294π C. 300π D. 396π
在矩形ABCD中,AB=8,BC=6, ∴AC=BD=10,
转动一次A的路线长是:90 8
180
=4π,
转动第二次的路线长是:90 10 =5π,
180
类型三 图形周期变化规律
典例精讲
(遵义2014.16)
例1 观察下列图形的排列顺序,已知第一个图形是正方形,则第2019个
图形是_三__角__形___.
例 1 题图
【解析】观察题图可知,图形的排列顺序为7个图形一组循环排列,所以 2019÷7=288……3,第2019个图形是第288组余3个,也就是第289组的第 三个图形,是三角形.
值为
(C )
A. 33
B. 301
C. 386
D. 571
三角形数
I. 每两个数字之间的差以1为单位递增:1,3,6,10,15,21,28,…,
M=190 n=196
正方形数
nn 1
2
(n≥1).
4. (2018青海省卷)如图,下列图案是由火柴棒按某种规律搭成的,第(1)个 图案中有2个正方形,第(2)个图案中有5个正方形,第(3)个图案中有8个正 方形,…,则第(5)个图案中有 14 个正方形,第(n)个图案中有 3n-1 个 正方形.
A0A1=4, A0A2=2√3, A0A3=2, A0A4=2√3, A0A5=2, A0A6=0, A0A7=4,… ∵2017÷6=336…1,
∴按此规律运动到点A2017处,A2017与A1重合, ∴A0A2017=2R=4. 故选A. 点评 本题考查了图形的变化类,等边三角形的性质,解直角三角形,正确的作出图形
个图中有7张黑色正方形纸片,…,按此规律排列下去,第⑥个图中黑色正
方形纸片的张数为
(B)
A. 11
B. 13
C. 15
D. 17
第2题图
3. (2018随州)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
【解答】解:∵第一个图形有 2+1×2=4 个, 第二个图形有 2+2×3=8 个, 第三个图形有 2+3×4=14 个, 第四个图形有 2+4×5=22 个, … ∴第 n 个图形共有:2+n×(n+1)=n2+n+2. 故答案为:n2+n+2.
6. (2017潍坊)如图,自左至右,第1个图由1个正六边形、6个正方形和6个 等边三角形组成;第2个图由2个正六边形、11个正方形和10个等边三角形 组成;第3个图由3个正六边形、16个正方形和14个等边三角形组成;…; 按照此规律,第n个图中正方形和等边三角形的个数之和为 9n+3 个.
针对演练
1. 有一串彩色的珠子,按白黄蓝的顺序重复排列,其中有一部分放在盒子
里,如图所示,则这串珠子被放在盒子里的颗数可能是
(B)
A. 2010
B. 2011
C. 2012
D. 2013
第1题图
2. (2017连云港)如图所示,一动点从半径为2的⊙O上的A0点出发,沿着射线
A0O方向运动到⊙O上的点A1处;再向左沿着与射线A1O夹角为60°的方向运
例2 如图,已知菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),若菱形绕点O逆时
针旋转,每秒旋转45°,则第60秒时,菱形的对角线交点D的坐标为( B ) A. (1,-1)
B. (-1,-1)
C. ( 2 ,0) D. (0,- 2 )
例 2 题图
【解析】∵菱形OABC的顶点O(0,0),B(2,2),∴BO与x轴的夹角为45°, ∵菱形的对角线互相垂直平分,∴点D 是线段OB的中点,∴点D 的坐标 是(1,1) ,∵菱形绕点O逆时针旋转,每秒旋转45°,360°÷45°=8, ∴每旋转8秒,菱形的对角线交点就回到原来的位置(1,1),∵60÷8= 7……4,∴第 60 秒时是把菱形绕点O逆时针旋转了7周回到原来位置后, 又旋转了4秒,即又旋转了4×45°=180°,∴点D的对应点落在第三象 限,且对应点与点D关于原点O成中心对称,∴第60秒时,菱形的对角线 交点D的坐标为(-1,-1).
OAA1的直角边OA在x轴上,点A1在第一象限,且
OA=1,以点A1为直角顶点,OA1为一直角边作等
解题步骤是: 第一步:根据题意可得出第一次变换前图形的边长(周长或面积); 第二步:通过计算得到前几个变换后图形的边长(周长或面积),归纳出每 次变换后的图形的边长(周长或面积)与序数n之间的关系式,并验证; 第三步:根据第二步中的关系式,得到第M次变换后的图形的边长(周长或 面积).
针对演练
1. 如图,在平面直角坐标系中,等腰直角三角形
第2019次运动后点P的横坐标为2019, 纵坐标以1、0、2、0每4次为一个循环组循环, ∵2019÷4=504…3, ∴第2019次运动后动点P的纵坐标是第505个循环组的第3次运动,与第3次运动的点的纵坐 标相同,为2, ∴点P(2019,2). 故选C.
典例精讲
类型四 图形成倍递变规律
例 (2018齐齐哈尔改编)在平面直角坐标系中,点A( ,1)在射线OM上, 点B( 3,3)在射线ON上,以AB为直角边作Rt△ABA1,3以BA1为直角边作第 二个Rt△BA1B1,以A1B1为直角边作第三个Rt△A1B1A2, …,依此规律,得到Rt△B2017A2018B2018,则点B2018的 纵坐标为( A )
解:根据题意得:第2019个图形中正方形的个数为 2×2019=4038(个),
空白正方形的规律为:0,1,1,2,2,3,3,…, ∵(2019-1)÷2=2018÷2=1009, ∴空白正方形个数为1009, 则第2019个图形中黑色正方形的数量是4038-1009=3029, 故答案为:3024.
A. 32019
B. 32017
C. ( 3 )2019
D. ( 3 )2017
例题图
【解析】如解图,延长BA交x轴于点C,∵A( 3,1), ∴tan∠AOC= AC 1 3 ,∴∠AOC=30°,
OC 3 3
∴OA=2,同理,由B( 3 ,3)得∠BOC=60°, ∠OBC=30°,∴∠AOB=∠BOC-∠AOC=
故答案为:A.
【分析】根据图中规律可得A4n(2n,0),即A2016=A4×504(1008,0),从而 得A2018(1009,1),再根据坐标性质可得A2A2018=1008,由三角形面积公式即可
4. 如图,在矩形ABCD中,已知AB=8,BC=6.矩形在直线l上绕其右下角的
顶点B向右旋转90°至图①位置,再绕右下角的顶点继续旋转90°至图②位
【方法指导】图形周期变换规律题的一般解题思路为: 1.先观察点坐标(图形)变化的规律找出循环一周的变换次数,记为n; 2.用M÷n=W……q (0≤q<n),则第M次变换后的点坐标(图形)就是第一 个循环变换中第q次变化对应的点坐标(图形),或存在一定的倍分关系; 3.根据题意找出第一个循环变换中,第q次变换后对应的点坐标(图形),即 可推断出第M次变换后对应的点坐标(图形).
专题一 规律探索题
图形累加规律和图形周期变化规律
典例精讲
类型二 图形累加规律
(遵义2018.16;铜仁2016.18;安顺2016、2015.18)
例 (2018自贡)观察下列图中所示的一系列图形,它们是按一定规律排列 的,依照此规律,第2018个图形中共有__6_0_5_5___个 .
【解析】由题图可知,第1个图形中共有(3×1+1)个; 第2个图形中共有(3×2+1)个; 第3个图形中共有(3×3+1)个; 第4个图形中共有(3×4+1)个;…; 则第 n 个图形共有(3n+1)个.
所以第2018个图形共有3×2018+1=6055个.
【方法指导】 1.写序号:记每组图形的序数为“1,2,3,…,n”(如题图中的图分别标 为图①,图②,图③,…); 2.数图形个数:在图形数量变化时,要记录每组图形个数(图①,图②, 图③,…,分别是由几个图形组成); 3.寻找图形数量与序数n的关系: ①观察所给图形和上一个图(基础图),找出增加的部分; ②将增加的图形个数用含序数的式子表示出来; ③归纳出含有序数n的关系式.
2
C. 1011 m2 2
( A)
D. 1009 பைடு நூலகம்2
解:依题可得:
A2(1,1),A4(2,0),A8(4,0),A12(6,0)……
∴A4n(2n,0),
∴A2016=A4×504(1008,0),
∴A2018(1009,1),
∴A2A2018=1009-1=1008,
∴S△
= ×1×1008=504(m2).
针对演练
1. (2018烟台)如图所示,下列图形都是由相同的玫瑰花按照一定的规律摆成
的,按此规律摆下去,第n个图形中有120朵玫瑰花,则n的值为 ( C)
A. 28
B. 29
C. 30
D. 31
第1题图
2. (2018重庆B卷)下列图形都是由同样大小的黑色正方形纸片组成,其中第
①个图中有3张黑色正方形纸片,第②个图中有5张黑色正方形纸片,第③
动到⊙O上的点A2处;接着又从A2点出发,沿着射线A2O方向运动到⊙O上的
点A3处;再向左沿着与射线A3O夹角为60°的方向运动到⊙O上的点A4处;…;
按此规律运动到点A2017处,则点A2017与点A0间的距离是
( A)
A. 4
B. 2 C. 2 3
D. 0
解:如图,∵⊙O的半径=2, 由题意得,
第4题图
5. (2018赤峰)观察下列一组由★排列的“星阵”,按图中规律,第n个“星阵” 中★的个数是 n2+n+2 .
4
8
14
22
【分析】排列组成的图形都是三角形.第一个图形中有 2+1 ×2=4 个★,第二个图形中有 2+2×3=8 个★,第三个图 形中有 2+3×4=14 个★,…,继而可求出第 n 个图形中★ 的个数.
是解题的关键.
3. (2018广州)在平面直角坐标系中,一个智能机器人接到如下指令:从原点
O出发,按向右,向上,向右,向下的方向依次不断移动,每次移动1 m,
其行走路线如图所示,第1次移动到A1,第2次移动到A2,…,第n次移动到
An,则△OA2A2018的面积是
A. 504 m2
B.1009 m2
6. 如图,动点P在平面直角坐标系中按图中箭头所示方向运动,第1次从原点运动到点(1,
1),第2次接着运动到点(2,0),第3次接着运动到点(3,2),…,按这样的规律运动,经过第
2019次运动后,动点P的坐标为
.
∵第1次运动到点(1,1), 第2次运动到点(2,0), 第3次接着运动到点(3,2), 第4次运动到点(4,0), 第5次运动到点(5,1)…, ∴运动后点的横坐标等于运动的次数,
30°,∴∠AOB=∠OBC,∴△AOB是等腰
三角形.在Rt△OBC中,OB=
OC2 BC2 3 2 32 2 3 ,
例题解图
∵∠OA1B=∠AOB=30°,∴OB=A1B=2 , ∴B31(3 ,9),3∴yB1=9=32.同理可得 B2(9 3,27),∴yB2=27=33, ∴yBn=3n+1 , ∴点B2018的纵坐标为32019.
例题解图
【方法指导】图形成倍递变规律题常考的有两种类型: 1.点坐标成倍递变: (1)根据图形的变换规律分别求出前几个点的坐标,归纳出后一个点的坐标 与前一个点的坐标之间存在的倍分关系; (2)根据(1)中得到的倍分关系,得到第M个点的坐标. 2.线段(面积)成倍递变: 已知一个几何图形的边长(周长或面积),通过一定变换确定第M次变换后 的图形的边长(周长或面积),
转动第三次的路线长是: 90 6 =3π,
180
转动第四次的路线长是: 0,
以此类推,每四次循环,
故顶点A转动四次经过的路线长为:4π+5π+3π=12π, 99÷4=24余3, 顶点A转动四次经过的路线长为:12π×25=300π. 故选C
5. 根据以下图形变化的规律,第2019个图形中黑色正方形的数量是 3029.
置,依次类推.这样连续旋转99次后顶点A在整个旋转过程中所经过的路程
之和是 A. 288π
( C)
B. 294π C. 300π D. 396π
在矩形ABCD中,AB=8,BC=6, ∴AC=BD=10,
转动一次A的路线长是:90 8
180
=4π,
转动第二次的路线长是:90 10 =5π,
180