本题导读

本题考查归纳推理与合情推理,以及等差数列的通项与求和。

📌【题干】

Question

(2011年陕西卷(理)) 观察下列等式 照此规律,第 个等式应为.

🔍【思路分析】

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  1. 观察等式左侧:
  • 第 1 个等式以 1 开头,共 1 项;
  • 第 2 个等式以 2 开头,共 3 项,尾项为 4;
  • 第 3 个等式以 3 开头,共 5 项,尾项为 7;
  • 第 4 个等式以 4 开头,共 7 项,尾项为 10;
  • 推断:第 个等式以 开头,共有 项,末项为 。
  1. 观察等式右侧:
  • 分别为 ,,,,即 。
  1. 组合左侧与右侧写出完整的等式。

✅【答案】

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✍【详细解析】

Abstract

观察所给出的等式规律:

  • 第 1 个等式:首项为 1,共 1 项,等式为 ;
  • 第 2 个等式:首项为 2,共有 项,末项为 ,和为 ;
  • 第 3 个等式:首项为 3,共有 项,末项为 ,和为 ;
  • 第 4 个等式:首项为 4,共有 项,末项为 ,和为 。 由此归纳得出: 第 个等式的左边是从 开始的 个连续自然数的和,其末项为: 等式的右边为项数的平方,即: (验证求和:,左右严格恒等)。 所以,第 个等式为: 故答案为:。

💡【考点归纳与避坑指南】

Danger

  • 核心考点:归纳猜想、等差数列通项与求和。
  • 核心方法:分别对“首项”、“项数”、“末项”及“等式右边”四个维度独立提炼关于 的代数表达式。
  • 避坑指南:
  • 需写出完整的等式(包含左侧数列及右侧结果),切勿只写右边的求和结果;
  • 末项必须化简至最简形式 。

📖【试题探源与推广】

Tip

  • 试题探源:源自组合数论中关于奇数完全平方数的连续自然数和表示(尼科马霍斯数阵恒等式的变体)。
  • 结论推广:从 到 共有 项,由于项数与对称中心恰好相等,故其和必然恒等于中间项乘项数,即 。

🔗【关联脉络】

Multi column