郭小蔚
摘 要:當(dāng)今的初中數(shù)學(xué)考試,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)數(shù)列的找規(guī)律題,本文主要結(jié)合教學(xué)實(shí)踐從利用三角數(shù)字及其倍數(shù)在規(guī)律題中的應(yīng)用進(jìn)行了探索.
關(guān)健詞:三角數(shù)字倍數(shù);規(guī)律
一、認(rèn)識(shí)三角數(shù)字
古希臘人常用小石子在沙灘上擺成各種形狀來研究數(shù).如圖1所示的1, 3, 6, 10, 15, 21, 28, 36, 45, 55, 66, 78…由于這些數(shù)能夠表示成三角形,于是將其稱為三角形數(shù),這列數(shù)字是由1,1+2,1+2+3,1+2+3+4,…組成的.它們是畢達(dá)哥拉斯青年兄弟會(huì)發(fā)誓保守的秘密之一:1,3,6,10 , ….畢達(dá)哥拉斯和門徒們發(fā)現(xiàn)了三角數(shù)的一個(gè)性質(zhì):任意兩個(gè)連續(xù)三角數(shù)的和是一個(gè)平方數(shù).無獨(dú)有偶,宋朝數(shù)學(xué)家楊輝的:“今有圭垛草一堆,頂上一束,底闊八束.問共幾束?答:36束.”也是用這方法找出Sn的值.打過保齡球嗎? 保齡球球瓶排列方式就是一個(gè)三角數(shù)喔!這組數(shù)據(jù)在初中數(shù)學(xué)中還是挺經(jīng)常出現(xiàn)的.
(一)三角數(shù)字在實(shí)際問題中的應(yīng)用
應(yīng)用1:用三角數(shù)字可以解決初中數(shù)學(xué)中的握手問題:2個(gè)人握手共握1次,3個(gè)人握手共握3次,4個(gè)人握手共握6次,n個(gè)人共握 次手.
1,3,6,10 , …,.
應(yīng)用2:一次羽毛球賽中,有8個(gè)隊(duì)伍,如果進(jìn)行循環(huán)賽需比賽幾場?如果進(jìn)行淘汰賽需比賽幾場?
解:進(jìn)行循環(huán)賽需比賽:8×7÷2=28場,
進(jìn)行淘汰賽需比賽:8-1=7場.
(二)三角數(shù)字在幾何中應(yīng)用
應(yīng)用3:如圖2,兩個(gè)點(diǎn)之間有一條線段,不在同一直線上的3個(gè)點(diǎn)之間有3條線段,用n表示點(diǎn)數(shù),用s表示線段的條數(shù),根據(jù)下列各圖的排列規(guī)律,猜一猜,s與n之間的關(guān)系是
n=2, n=3, n=4, n=5, n=6,…
s=1, s=3, s=6, s=10, s=15,…
S=.
應(yīng)用4:(《頂尖課課練》七年級(jí)上冊P115)找規(guī)律:
(1)若直線l上有1個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 線段.
(2)若直線l上有2個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 線段.
(3)若直線l上有3個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 線段.
(4)若直線l上有4個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 線段.
(5)若直線l上有n個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 線段.
解:(1)若直線l上有1個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 0 線段.
(2)若直線l上有2個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 1 線段.
(3)若直線l上有3個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 3 線段.
(4)若直線l上有4個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 6 線段.
(5)若直線l上有n個(gè)點(diǎn),則該圖形中有 線段.
應(yīng)用5:(《頂尖課課練》七年級(jí)上冊P115第10題)
如圖3,在同一平面內(nèi),3條直線兩兩相交,最多有3個(gè)交點(diǎn),那么4條直線兩兩相交,最多有 條交點(diǎn),8條直線兩兩相交,最多有 個(gè)交點(diǎn).
答:4條直線兩兩相交,最多有 6 條交點(diǎn),8條直線兩兩相交,最多有 28 個(gè)交點(diǎn).
應(yīng)用6:(《頂尖課課練》七年級(jí)上冊P120第9題)
(1)在∠AOB的內(nèi)部,以點(diǎn)O為端點(diǎn)引1條射線,所得的圖形共有 個(gè)角;
(2)在∠AOB的內(nèi)部,以點(diǎn)O為端點(diǎn)引2條射線,所得的圖形共有 個(gè)角;
(3)在∠AOB的內(nèi)部,以點(diǎn)O為端點(diǎn)引3條射線,所得的圖形共有 個(gè)角;
(4)在∠AOB的內(nèi)部,以點(diǎn)O為端點(diǎn)引4條射線,所得的圖形共有 個(gè)角;
(5)在∠AOB的內(nèi)部,以點(diǎn)O為端點(diǎn)引n條射線,所得的圖形共有 個(gè)角.
解析:(1)3;(2)6;(3)10;(4)15;(5).
二、利用三角數(shù)字的倍數(shù)關(guān)系解題
(一)三角數(shù)字的2倍
把三角數(shù)字1,3,6,10 , …中每個(gè)數(shù)字?jǐn)U大一倍就得到:
1×2,2×3,3×4,5×6,… n(n+1).
即:2,6, 12, 30, … n(n+1).
應(yīng)用1:觀察下面一列數(shù):,-,,-,…請找出其中的規(guī)律,并按此規(guī)律填空:第9個(gè)數(shù)是 ,第14個(gè)數(shù)是 ,若n是大于0的整數(shù),按上面排列的規(guī)律,則第n個(gè)數(shù)為 .
解析:把這組數(shù)據(jù)中的-變成-就可以得到這組數(shù)列:
,-,,-…
就可以用三角數(shù)字的兩倍解題了,第9個(gè)數(shù)是,第14個(gè)數(shù)是-.若n是大于0的整數(shù),按上面排列的規(guī)律,則第n個(gè)數(shù)為(-1)n+1
應(yīng)用2:(互贈(zèng)禮物問題)2個(gè)人互贈(zèng)禮物共需2件禮物,3個(gè)人互贈(zèng)禮物共需6件禮物,n個(gè)人互贈(zèng)禮物共需 n(n+1) 件禮物.
(二)三角數(shù)字的3倍
三角數(shù)字1,3,6,10 , …中每個(gè)數(shù)字都乘以3就得到:
3,9,18, 30, 45,…
應(yīng)用3:(八上《一課三練單元達(dá)標(biāo)測試》P59第7(3))
如圖4是用火柴棍擺出的一列三角形圖案,按這種方式擺下去火柴棍數(shù)y與所擺圖案的層數(shù)x之間的關(guān)系可通過表1來探究.
表1
由此可得到y(tǒng)與x的函數(shù)關(guān)系式是:y=.
應(yīng)用4:(《頂尖課課練》七年級(jí)上冊P107)平面內(nèi)不重合的兩點(diǎn)確定一條直線,不同三點(diǎn)最多可以確定3條直線,若平面上不同的n個(gè)點(diǎn)最多可確定21條直線,則n的值為( ).
A. 5 B. 6 C. 7 D. 8
(三)三角數(shù)字的4倍
4,12,24,40,60 …是按什么規(guī)律排的?
應(yīng)用5:如圖5是用火柴棍擺成的邊長分別是1,2,3根火柴棍時(shí)的正方形.當(dāng)邊長為n根火柴棍時(shí),設(shè)擺出的正方形所用的火柴棍的根數(shù)為s,則s=
解析:
規(guī)律1:1×4,2×6,3×8,4×10,5×12…
所以:第n項(xiàng)是n×(n+1)×2=2n(n+1).
規(guī)律2:1×4,3×4,6×4,10×4,15×4…
所以:第n項(xiàng)是 =2n(n+1).
數(shù)學(xué)記憶與數(shù)學(xué)理解在數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)中的重要性隨著新課程改革悄然發(fā)生著變化,記住三角數(shù)字規(guī)律及其倍數(shù),對于類似習(xí)題就可一目了然,提高解題速度,節(jié)約大量的解題時(shí)間,快捷求解!
參考文獻(xiàn):
[1]鄭煒,陳曉紅.頂尖課課練(七年級(jí))上冊[M].福州:福建人民出版社,2012.
[2]嚴(yán)軍.一課三練單元達(dá)標(biāo)測試(八年級(jí))上冊[M].北京:中國少年兒童出版社,2012.