【阅读理解】
数形结合是解决数学问题的一种重要的思想方法,借助这种方法可将抽象的数学知识变得直观起来并且具有可操作性,从而可以帮助我们进行推理,获得结论.初中数学里的一些代数公式,很多都可以借助几何图形进行直观推导和解释.
例如:求1+2+3+4+…+n的值(其中n是正整数).
如果采用数形结合的方法,即用图形的性质来说明数量关系的事实,那就非常的直观.现利用图形的性质来求1+2+3+4+…+n的值,方案如下:如图1,斜线左边的三角形图案是由上到下每层依次分别为1,2,3,…,n个小圆圈排列组成的.而组成整个三角形小圆圈的个数恰为所求式子1+2+3+4+…+n的值.为求式子的值,现把左边三角形倒放于斜线右边,与原三角形组成一个平行四边形.此时,组成平行四边形的小圆圈共有n行,每行有(n+1)个小圆圈,所以组成平行四边形小圆圈的总个数为n(n+1)个,因此,组成一个三角形小圆圈的个数为n(n+1)2,即1+2+3+4+⋯+n=n(n+1)2.

【问题提出】
求13+23+33+⋯+n3的值(其中n是正整数).
【问题解决】
为解决上述问题,我们借鉴已有的经验,采用由特殊到一般,归纳的研究方法,利用数形结合法,借助图形进行推理获得结论.
探究1
如图2,13可以看成1个1×1的正方形的面积,即13=1×12=12.
探究2
如图3,A表示1个1×1的正方形,其面积为:1×12=13;B表示1个2×2的正方形,其面积为:1×22;C,D分别表示1个1×2的长方形,其面积的和为:2×1×2=1×22;B,C,D的面积和为1×22+1×22=(1+1)×22=23,而A,B,C,D恰好可以拼成一个(1+2)×(1+2)的大正方形.
由此可得:13+23=(1+2)2=32.
探究3
请你类比上述探究过程,借助图形探究:13+23+33=(1+2+3)2(1+2+3)2=6262.(要求自己构造图形并写出推证过程)
【结论归纳】
将上述探究过程发现的规律,推广到一般情况中去,通过归纳,我们便可以得到:13+23+33+⋯+n3=(1+2+3+•••+n)2(1+2+3+•••+n)2=
.(要求直接写出结论,不必写出推证过程)
【结论应用】
图4是由若干个棱长为1的小正方体搭成的大正方体,图中大小正方体一共有多少个?
为了准确数出大小正方体的总个数,我们可以分类统计,即数出棱长分别是1,2,3,4,5,6的正方体的个数,再求总和.
例如:棱长是1的正方体有:6×6×6=63个,
棱长是2的正方体有:5×5×5=53个,
…
棱长是6的正方体有:1×1×1=13个;

然后利用上面归纳的结论,通过计算,可得图4中大小正方体的个数为 441441.
【逆向应用】
如果由若干个棱长为1的小正方体搭成的大正方体中,大小正方体一共有36100个,那么棱长为1的小正方体的个数为 68596859.
【拓展探究】
观察下列各式:13=1;23=3+5;33=7+9+11;43=13+15+17+19;⋯⋯
若m3(m为正整数)按上面规律展开后,发现等式右边含有“2021”这个数,则m的值 m≥45m≥45.
n
(
n
+
1
)
2
n
(
n
+
1
)
2


【答案】(1+2+3)2;62;(1+2+3+•••+n)2;
;441;6859;m≥45

【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:566引用:1难度:0.3
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(1)判断324,745是否是“7倍和数”,并说明理由;
(2)T=100a+90+b(1≤a<b<9),a,b都是正整数,T是“7倍和数”,求T的值.发布:2025/6/12 16:0:1组卷:43引用:1难度:0.5