题目内容
【题目】(探究)(1)观察下列算式,并完成填空:
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……
.(是正整数)
(2)某市一广场用正六边形、正方形和正三角形地板砖铺设图案,图案中央是一块正六边形地板砖,周围是正方形和正三角形的地板砖,从里向外第一层包括6块正方形和6块正三角形地板砖;第二层包括6块正方形和18块正三角形地板砖;以此递推.
①第3层中分别含有______块正方形和______块正三角形地板砖;
②第层中含有______块正三角形地板砖(用含的代数式表示).
(应用)
该市打算在一个新建广场中央,也采用这个样式的图案铺设地面,现有1块正六边形、150块正方形和420块正三角形地板砖,问:铺设这样的图案,最多能铺多少层?请说明理由.
【答案】【探究】:(1)n2;(2)① 6,30;② 6(2n﹣1) 或12n﹣6;【应用】:铺设这样的图案,最多能铺8层,见解析.
【解析】
[探究](1)观察算式规律,1+3+5++(2n-1)=n2;
(2)①第一层6块正方形和6块正三角形地板砖,第二层6块正方形和6+12=18块正三角形地板砖,第三层6块正方形和18+12=30块正三角形地板砖;
②第一层6=6×1=6×(2×1-1)块正三角形地板砖,第二层18=6×3=6×(2×2-1)块正三角形地板砖,第三层30=6×5=6×(2×3-1)块正三角形地板砖,第n层6=6×1=6(2n-1)块正三角形地板砖,
[应用]
150块正方形地板砖可以铺设这样的图案150÷6=25(层),铺设n层需要正三角形地板砖的数量为:6[1+3+5++(2n-1)]=6n2,6n2=420,n2=70,n=,8<n<9,所以420块正三角形地板砖最多可以铺设这样的图案8层.因此铺设这样的图案,最多能铺8层.
[探究]
(1)观察算式规律,1+3+5++(2n-1)=n2,
故答案为n2;
(2)①∵第一层包括6块正方形和6块正三角形地板砖,
第二层包括6块正方形和6+12=18块正三角形地板砖,
∴第三层包括6块正方形和18+12=30块正三角形地板砖,
故答案为6,30;
②∵第一层6=6×1=6×(2×1-1)块正三角形地板砖,
第二层18=6×3=6×(2×2-1)块正三角形地板砖,第三层30=6×5=6×(2×3-1)块正三角形地板砖,
∴第n层6=6×1=6(2n-1)块正三角形地板砖,
故答案为6(2n-1)或12n-6.
[应用]
铺设这样的图案,最多能铺8层.
∵,∴150块正方形地板砖可以铺设这样的图案25层;
∵铺设n层需要正三角形地板砖的数量为:6[1+3+5++(2n﹣1)]=6n2,
∴6n2=420,n2=70,.
又∵,即,
∴420块正三角形地板砖最多可以铺设这样的图案8层.
∴铺设这样的图案,最多能铺8层.