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观察下列图形:如果按这个规律一直排到第n个图形,请探究下列问题:(1)设第n个图形和第n-1个图形中所有三角形的个数分别

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/07/09 08:32:45
观察下列图形:

如果按这个规律一直排到第n个图形,请探究下列问题:
(1)设第n个图形和第n-1个图形中所有三角形的个数分别为an、an-1,问:它们之间有什么数量关系?请写出这个关系式.
(2)请你用含n的代数式来表示an,并证明你的结论.
(1)按题中图形的排列规律可得:an=3an-1+2.

(2)由(1)得:an=3an-1+2,an-1=3an-2+2,两式相减得:
an-an-1=3(an-1-an-2)①
当n分别取3、4、5、n时,由①式可得下列(n-2)个等式:
a3-a2=3(a2-a1),a4-a3=3(a3-a2),a5-a4=3(a4-a3),
an-an-1=3(an-1-an-2).
显然an-an-1≠0,以上(n-2)个等式的左右两边分别相乘约去相同的项后得:
an-an-1=3n-2(a2-a1)②
∵a2-a1=17-5=12,由(1)又可知an-1=
1
3(an-2),
将它们代入②式即得:an=2×3n-1.