找規(guī)律的題目,通常按照一定的順序給出一系列數(shù)、式或圖形,要求我們根據(jù)這些已知數(shù)、式或圖形找出一般規(guī)律. 這些規(guī)律常常與所標(biāo)注的序列號(hào)有關(guān),解題的時(shí)候,把每個(gè)數(shù)、式或圖形和序列號(hào)放在一起加以比較,就能發(fā)現(xiàn)其中的奧秘.
一、基本模型是規(guī)律探究的基石
【模型1】等差模型:如1,3,5,7,9,…這列數(shù),每相鄰兩個(gè)數(shù)的差都等于2.
【模型2】等比模型:如2,4,8,16,…這列數(shù),每相鄰兩數(shù)的商都等于2.
【模型3】平方(立方)模型:如1,4,9,16,…這列數(shù),恰好分別是1,2,3,4,…的平方.
【模型4】循環(huán)模型:如“有一列數(shù)a1,a2,a3,…,an,從第二個(gè)數(shù)開(kāi)始,每一個(gè)數(shù)都等于1與它前面那個(gè)數(shù)的差的倒數(shù),若a1=2”,經(jīng)過(guò)計(jì)算,這列數(shù)是2,-1,,2,-1,,…,每3個(gè)數(shù)出現(xiàn)一次循環(huán).
【模型5】符號(hào)的控制:如果要使得一列數(shù)中每個(gè)數(shù)的符號(hào)分別為“+,-,+,-,…”或“-,+,-,+,…”,我們可將每個(gè)數(shù)前分別乘(-1)n+1或(-1)n來(lái)實(shí)現(xiàn).
注:在探究規(guī)律時(shí),所需要探究的規(guī)律常常由上面幾個(gè)模型復(fù)合而成.
二、 規(guī)律探究基本方法——應(yīng)用模型
1. 比較變量與序號(hào),得出數(shù)式規(guī)律
例1 (2013·衡陽(yáng))觀察下列按順序排列的等式:a1=1-,a2=-,a3=-,a4=-,……,試猜想第n個(gè)等式(n為正整數(shù))an=______.
【思路分析】列表比較序號(hào)與算式:
這些算式中,變化的是兩個(gè)分母,其中前一個(gè)分母正好等于n,后一個(gè)分母比n大2.
由此可以推斷,第n個(gè)算式的第一個(gè)分母為n,第二個(gè)分母是n+2.
【答案】-.
【方法總結(jié)】(1) 探尋一列數(shù)的規(guī)律時(shí),通常將這列數(shù)與序號(hào)作比較,尋找數(shù)與序號(hào)之間的聯(lián)系.
(2) 探尋一列算式的規(guī)律時(shí),我們可以將這些算式根據(jù)位置特征,分解成一些比較簡(jiǎn)單的數(shù)再尋找規(guī)律,比如本題,我們就分解成了“1,2,3,4,…”和“3,4,5,6,…”兩個(gè)簡(jiǎn)單數(shù)列,分別探尋規(guī)律.
2. 豎狀排列,規(guī)律易顯
可以發(fā)現(xiàn),第一項(xiàng)正好是序號(hào)的平方,第二項(xiàng)的底數(shù)比序號(hào)大1,第三項(xiàng)的底數(shù)是前兩項(xiàng)底數(shù)的乘積,最后一項(xiàng)的底數(shù)比第三項(xiàng)的底數(shù)大1.
【答案】82+92+722=732.
【方法總結(jié)】探尋一列等式的規(guī)律,我們通常將這列等式豎著寫,這樣可以將這列等式分解成一系列簡(jiǎn)單的數(shù)來(lái)探尋規(guī)律.
3. 結(jié)合圖形,探尋規(guī)律
例3 (2013·聊城)如圖1,在平面直角坐標(biāo)系中,一動(dòng)點(diǎn)從原點(diǎn)O出發(fā),按向上、向右、向下、向右的方向依次不斷地移動(dòng),每次移動(dòng)一個(gè)單位,得到點(diǎn)A1(0,1),A2(1,1),A3(1,0),A4(2,0),…,那么點(diǎn)A4n+1(n是自然數(shù))的坐標(biāo)為_(kāi)______.
【思路分析】由圖形可以發(fā)現(xiàn),這些點(diǎn)應(yīng)該分為“A1,A5,A9,A13,…”“A2,A6,A10,…”“A3,A7,A11,…”“A4,A8,A12,…”四類,分別來(lái)探尋規(guī)律. 其中A4n+1的坐標(biāo)規(guī)律應(yīng)在“A1,A5,A9,A13,…”中探尋. A1(0,1),A5(2,1),A9(4,1),A13(6,1)…,可以發(fā)現(xiàn)這些點(diǎn)的橫坐標(biāo)分別是2×0,2×1,2×2,2×3,…,所以A4n+1的橫坐標(biāo)為2n,而這些點(diǎn)的縱坐標(biāo)都是1.
【答案】(2n,1).
【方法總結(jié)】通過(guò)圖形尋找規(guī)律時(shí),一般先通過(guò)計(jì)算,將圖形轉(zhuǎn)化為一列數(shù),再結(jié)合圖形的特征求解.
4. 先計(jì)算,再歸納
例4 (2012·東營(yíng))在平面直角坐標(biāo)系xOy中,點(diǎn)A1,A2,A3,…和B1,B2,B3,…分別在直線y=kx+b和x軸上. △OA1B1,△B1A2B2,△B2A3B3,…都是等腰直角三角形,如果A1(1,1),A2
【方法總結(jié)】對(duì)于那些一眼看不出規(guī)律的算式,我們可以先計(jì)算前幾項(xiàng)的結(jié)果,再進(jìn)一步觀察尋求規(guī)律.
(作者單位:江蘇省海安縣仇湖初級(jí)中學(xué))