如圖1~4所示,每個(gè)圖中的“7”字形是由若干個(gè)邊長(zhǎng)相等的正方形拼接而成,“7”字形的一個(gè)頂點(diǎn)P落在反比例函數(shù)y=
1
x
的圖象上,另“7”字形有兩個(gè)頂點(diǎn)落在x軸上,一個(gè)頂點(diǎn)落在y軸上.
(1)圖1中的每一個(gè)小正方形的面積是
1
3
1
3
;
(2)按照?qǐng)D1→圖2→圖→圖4→…這樣的規(guī)律拼接下去,第n個(gè)圖形中每一個(gè)小正方形的面積是
n2+1
n(n+1)(2n+1)
n2+1
n(n+1)(2n+1)
.(用含n的代數(shù)式表示)
分析:(1)作PA⊥y軸于A,圖中的“7”字形與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為B、C、D,如圖1,設(shè)每一個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為a,證得Rt△ECD∽R(shí)t△OBC∽R(shí)t△APB,利用相似比得到
OB
OC
=
AP
AB
=
CE
ED
=
a
a
=1,再分別在在RtOBC和Rt△ABP中,利用勾股定理得到OB=
a
2
,AB=AP=
2
2
a,則P點(diǎn)坐標(biāo)為(
2a
2
,
3a
2
),然后把P點(diǎn)坐標(biāo)代入反比例函數(shù)解析式得到a2=
1
3
;
(2)對(duì)于如圖2、圖3、圖4利用同樣的方法可得到每一個(gè)小正方形的面積,然后把計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行變形,觀察其中的規(guī)律,可發(fā)現(xiàn)第n個(gè)圖每一個(gè)小正方形的面積=
n2+1
n(n+1)(2n+1)
解答:解:(1)作PA⊥y軸于A,圖中的“7”字形與坐標(biāo)軸的交點(diǎn)分別為B、C、D,如圖1,
設(shè)每一個(gè)小正方形的邊長(zhǎng)為a,
易證得Rt△ECD∽R(shí)t△OBC∽R(shí)t△APB,
CE
OB
=
DE
OC
,
CE
AP
=
DE
AB
,
OB
OC
=
AP
AB
=
CE
ED
=
a
a
=1,
在RtOBC中,BC=a,
∵OB2+OC2=BC2=a2,OB=OC,
∴OB=
a
2
,
在Rt△ABP中,PB=2a,
∵AB2+AP2=BP2=4a2,AB=AP,
∴AB=AP=
2
2
a,
∴OA=
3a
2
,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(
2a
2
3a
2
),
2a
2
3a
2
=1,
∴a2=
1
3
;

(2)如圖2,同樣得到Rt△ECD∽R(shí)t△OBC∽R(shí)t△APB,
CE
OB
=
DE
OC
,
CE
AP
=
DE
AB

OB
OC
=
AP
AB
=
CE
ED
=
2a
a
=2,
在RtOBC中,BC=a,
∵OB2+OC2=BC2=a2,OB=2OC,
∴OB=
2a
5
,
在Rt△ABP中,PB=3a,
∵AB2+AP2=BP2=9a2,AB=2AP,
∴AB=
3a
5
,AP=
6a
5

∴OA=
5a
5
,
∴P點(diǎn)坐標(biāo)為(
6a
5
5a
5
),
6a
5
5a
5
=1,
∴a2=
5
30
;
如圖3,易證得Rt△ECD∽R(shí)t△OBC∽R(shí)t△APB,
CE
OB
=
DE
OC
,
CE
AP
=
DE
AB
,
OB
OC
=
AP
AB
=
CE
ED
=
3a
a
=3,
同理可得a2=
10
84

如圖4,易證得Rt△ECD∽R(shí)t△OBC∽R(shí)t△APB,
CE
OB
=
DE
OC
,
CE
AP
=
DE
AB

OB
OC
=
AP
AB
=
CE
ED
=
4a
a
=4,
同理可得a2=
17
180
;
∵第1個(gè)圖每一個(gè)小正方形的面積=
1
3
=
2
2×3
=
12+1
1×(1+1)×(2+1)
;
第2個(gè)圖每一個(gè)小正方形的面積=
5
30
=
5
6×5
=
22+1
2×(2+1)×(2×2+1)
;
第3個(gè)圖每一個(gè)小正方形的面積=
10
12×7
=
32+1
3×(3+1)(2×3+1)
;
第4個(gè)圖每一個(gè)小正方形的面積=
17
180
=
17
4×5×9
=
42+1
4×(4+1)(2×4+1)
,
∴第n個(gè)圖每一個(gè)小正方形的面積=
n2+1
n(n+1)(2n+1)

故答案為(1)
1
3
;(2)
n2+1
n(n+1)(2n+1)
點(diǎn)評(píng):本題考查了反比例函數(shù)的綜合題:反比例函數(shù)圖象的點(diǎn)的坐標(biāo)滿足其函數(shù)解析式;熟練運(yùn)用正方形的性質(zhì)、相似三角形的相似比和勾股定理進(jìn)行計(jì)算.
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(1)圖1中的每一個(gè)小正方形的面積是______;
(2)按照?qǐng)D1→圖2→圖→圖4→…這樣的規(guī)律拼接下去,第n個(gè)圖形中每一個(gè)小正方形的面積是______.(用含n的代數(shù)式表示)
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如圖1~4所示,每個(gè)圖中的“7”字形是由若干個(gè)邊長(zhǎng)相等的正方形拼接而成,“7”字形的一個(gè)頂點(diǎn)落在反比例函數(shù)的圖像上,另“7”字形有兩個(gè)頂點(diǎn)落在軸上,一個(gè)頂點(diǎn)落在軸上.

(1)圖1中的每一個(gè)小正方形的面積是          ;

(2)按照?qǐng)D1圖2圖3圖4這樣的規(guī)律拼接下去,第個(gè)圖形中每一個(gè)小正方形的面積是            .(用含的代數(shù)式表示)

 

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