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我们初中数学里的一些代数公式,很多都可以通过表示几何图形面积的方法进行直观推导和解释.例如:平方差公式、完全平方公式.【提出问题】如何用表示几何图形面积的方法推证:13+23=32?【解决问题】A表示1个1×1的正方形,即:1×1×1=13B表示1个2×2的正方形,C与D恰好可以拼成1个2×2的正方形,因此:B、C、D就可以表示2个2×2的正方形,即:2×2×2=23而A、B、C、D恰好可以拼成一个(1+2)&

2019-04-13

我们初中数学里的一些代数公式,很多都可以通过表示几何图形面积的方法进行直观推导和解释.例如:平方差公式、完全平方公式.
【提出问题】如何用表示几何图形面积的方法推证:13+23=32
【解决问题】
A表示1个1×1的正方形,即:1×1×1=13
B表示1个2×2的正方形,C与D恰好可以拼成1个2×2的正方形,
因此:B、C、D就可以表示2个2×2的正方形,即:2×2×2=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=32
【递进探究】请仿用上面的表示几何图形面积的方法探究:13+23+33=___.
要求:自己构造图形并写出详细的解题过程.
【推广探究】请用上面的表示几何图形面积的方法探究:13+23+33+…+n3=___.
(参考公式:1+2+3+…+n=
(1+n)n
2

注意:只需填空并画出图形即可,不必写出解题过程.
【提炼运用】如图,下列几何体是由棱长为1的小立方体按一定规律在地面上摆成的,
如图(1)中,共有1个小立方体,其中1个看的见,0个看不见;
如图(2)中,共有8个小立方体,其中7个看的见,1个看不见;
如图(3)中,共有27个小立方体,其中19个看的见,8个看不见;
求:从第(1)个图到第(101)个图中,一切看不见的棱长为1的小立方体的总个数.
作业帮
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作业帮 【递进探究】
如图,A表示一个1×1的正方形,即:1×1×1=13
B、C、D表示2个2×2的正方形,即:2×2×2=23
E、F、G表示3个3×3的正方形,即:3×3×3=33
而A、B、C、D、E、F、G恰好可以拼成一个大正方形,边长为:1+2+3=6,
∵SA+SB+SC+SD+SE+SF+SG=S大正方形
∴13+23+33=62
【推广探究】
由上面表示几何图形的面积探究知,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2
又∵1+2+3+…+n=
n(n+1)
2

∴13+23+33+…+n3=(
n(n+1)
2
2=
n2(n+1)2
4

【提炼运用】
作业帮图(1)中,共有1个小立方体,其中1个看的见,0=(1-1)3个看不见;
如图(2)中,共有8个小立方体,其中7个看的见,1=(2-1)3个看不见;
如图(3)中,共有27个小立方体,其中19个看的见,8=(3-1)3个看不见;
…,
从第(1)个图到第(101)个图中,一切看不见的棱长为1的小立方体的总个数为:(1-1)3+(2-1)3+(3-1)3+…+(101-1)3=03+13+23+…+1003=
1012×(101+1)2
4
=26532801.
故一切看不见的棱长为1的小立方体的总个数为26532801.
故答案为:62
n2(n+1)2
4
作业帮 【递进探究】
如图,A表示一个1×1的正方形,即:1×1×1=13
B、C、D表示2个2×2的正方形,即:2×2×2=23
E、F、G表示3个3×3的正方形,即:3×3×3=33
而A、B、C、D、E、F、G恰好可以拼成一个大正方形,边长为:1+2+3=6,
∵SA+SB+SC+SD+SE+SF+SG=S大正方形
∴13+23+33=62
【推广探究】
由上面表示几何图形的面积探究知,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2
又∵1+2+3+…+n=
n(n+1)
2

∴13+23+33+…+n3=(
n(n+1)
2
2=
n2(n+1)2
4

【提炼运用】
作业帮图(1)中,共有1个小立方体,其中1个看的见,0=(1-1)3个看不见;
如图(2)中,共有8个小立方体,其中7个看的见,1=(2-1)3个看不见;
如图(3)中,共有27个小立方体,其中19个看的见,8=(3-1)3个看不见;
…,
从第(1)个图到第(101)个图中,一切看不见的棱长为1的小立方体的总个数为:(1-1)3+(2-1)3+(3-1)3+…+(101-1)3=03+13+23+…+1003=
1012×(101+1)2
4
=26532801.
故一切看不见的棱长为1的小立方体的总个数为26532801.
故答案为:62
n2(n+1)2
4
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