当前位置: 初中数学 / 综合题
  • 1. (2019七上·台州期末) 数学问题:计算 (其中m,n都是正整数,且m≥2,n≥1).

    探究问题:为解决上面的数学问题,我们运用数形结合的思想方法,通过不断地分割一个面积为1的正方形,把数量关系和几何图形巧妙地结合起来,并采取一般问题特殊化的策略来进行探究.

    探究一:计算 .

    第1次分割,把正方形的面积二等分,其中阴影部分的面积为

    第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积之和为 +

    第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,…;

    第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后二等分,所有阴影部分的面积之和为 + + +…+ ,最后空白部分的面积是 .

    根据第n次分割图可得等式: + + +…+ =1﹣ .

    探究二:计算 + + +…+ .

    第1次分割,把正方形的面积三等分,其中阴影部分的面积为

    第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,阴影部分的面积之和为 +

    第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,…;

    第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后三等分,所有阴影部分的面积之和为 + + +…+ ,最后空白部分的面积是 .

    根据第n次分割图可得等式: + + +…+ =1﹣

    两边同除以2,得 + + +…+ = .

    探究三:

    1. (1) 计算 + + +…+ .
    2. (2) (仿照上述方法,只画出第n次分割图,在图上标注阴影部分面积,并写出探究过程)

      解决问题:计算 + + +…+ .

      (只需画出第n次分割图,在图上标注阴影部分面积,并完成以下填空)

      根据第n次分割图可得等式:

      所以, + + +…+ =.

    3. (3) 拓广应用:计算 + + +…+ .

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