专题一规律探索问题一、选择题1.(原创题)观察下列图形,它们是按一定的规律排列的,依照此规律,第20个图形中的“★”有( ) A.57个B.60个C.63个D.85个解析 第1个图形有3个“★”,第2个图形有6=2×3个“★”,第3个图形有9=3×3个“★”,第4个图形有12=4×3个“★”,…,第20个图形有20×3=60个.故选B.答案 B2.(原创题)如图,在一个三角点阵中,从上向下数有无数多行,其中各行点数依次为2,4,6,…,2n,…,请你探究出前n行的点数和所满足的规律.若前n行点数和为930,则n=( )A.29B.30C.31D.32解析 前n行的点数和可以表示成2+4+6+…+2n=2(1+2+3+…+n)=2×=n(n+1),从而得到一元二次方程n(n+1)=930,可以求出n=30.故选B.答案 B3.(原创题)符号“f”表示一种运算,它对一些数的运算结果如下:(1)f(1)=2,f(2)=4,f(3)=6,…;(2)f=2,f=3,f=4,…利用以上规律计算:f(2014)-f等于( )
A.2013B.2014C.D.解析 根据题意,得f(2014)-f=2014×2-2014=2014.故选B.答案 B4.(原创题)观察下列一组图形中点的个数,其中第一个图形中共有4个点,第2个图形中共有10个点,第3个图形中共有19个点,…按此规律第6个图形中共有点的个数是( )A.38B.46C.61D.64解析 第1个图形中共有4个点,第2个图形中共有10个点,比第1个图形中多了6个点;第3个图形中共有19个点,比第2个图形中多了9个点;…,按此规律可知,第4个图形比第3个图形中多12个点,所以第4个图形中共有12+19=31个点,第5个图形比第4个图形中多15个点,所以第5个图形中共有31+15=46个点,第6个图形比第5个图形中多18个点,所以第6个图形中共有46+18=64个点,故选D.答案 D二、填空题5.(原创题)图中各正三角形中的四个数之间都有相同的规律,据此规律,第n
个正三角形中,四个数的和为________(用含n的代数式表示).解析 观察图形发现:1×2-3=-1,2×3-4=2,3×4-5=7,故第n个正三角形中的外围的三个数分别是n,n+1,n+2,中间的数为n(n+1)-(n+2)=n2-2,所以这四个数的和为n+n+1+n+2+n2-2=n2+3n+1.答案 n2+3n+16.(原创题)如图,∠AOB=45°,过射线OA上到点O的距离分别为1,3,5,7,9,11,…的点作OA的垂线与OB相交,得到并描出一组黑色梯形,它们的面积分别为S1,S2,S3,S4…….观察图中的规律,则第2015个黑色梯形的面积S2015=________.解析 根据题意可得:S1==4=1×8-4,S2==12=2×8-4,S3==20=3×8-4,S4==28=4×8-4,…,S2015=2015×8-4=16116.答案 16116