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  • 更新 2022-09-03
  • 科目 数学
  • 题型 解答题
  • 难度 中等
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(2014年山东青岛10分)数学问题:计算(其中m,n都是正整数,且m≥2,n≥1).
探究问题:为解决上面的数学问题,我们运用数形结合的思想方法,通过不断地分割一个面积为1的正方形,把数量关系和几何图形巧妙地结合起来,并采取一般问题特殊化的策略来进行探究.
探究一:计算
第1次分割,把正方形的面积二等分,其中阴影部分的面积为
第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积之和为
第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,…;

第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后二等分,所有阴影部分的面积之和为,最后空白部分的面积是
根据第n次分割图可得等式:

探究二:计算
第1次分割,把正方形的面积三等分,其中阴影部分的面积为
第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,阴影部分的面积之和为
第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,…;

第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后三等分,所有阴影部分的面积之和为,最后空白部分的面积是
根据第n次分割图可得等式:
两边同除以2,得

探究三:计算
(仿照上述方法,只画出第n次分割图,在图上标注阴影部分面积,并写出探究过程)

解决问题:计算
(只需画出第n次分割图,在图上标注阴影部分面积,并完成以下填空)
根据第n次分割图可得等式:       
所以,=       
拓广应用:计算

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(2014年山东青岛10分)数学问题:计算(其中m,n都是正