“數(shù)缺形時(shí)少直觀(guān)，形少數(shù)時(shí)難入微”．小明學(xué)習(xí)上愛(ài)動(dòng)腦，在計(jì)算
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4
+
1
42
+…+
1
4n
+…的值時(shí)構(gòu)造了這樣一個(gè)圖形：如圖，正△ABC面積為
1
3
，分別取AC、BC兩邊的中點(diǎn)D、E，再分別取CD、CE的中點(diǎn)，依次取下去…，能直觀(guān)地求出它的值．也請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)圖形計(jì)算：
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4
+
1
42
+…+
1
4n
+…=
 
．
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分析：根據(jù)相似三角形面積之比等于相似比的平方，找規(guī)律求解．
解答：解：設(shè)第n個(gè)小三角形的面積為sn，則sn=
4-n
3

根據(jù)中位線(xiàn)定理，得出小三角形的面積是對(duì)應(yīng)梯形面積的
1
3

即sn=
1
3
•
4-n-1-4-n
3
=
4-n-1-4-n
9

那么，s1+s2+s3+…+sn=
1
9
（1-4-1+4-1-4-2+…+4-n-2-4-n-1+4-n-1-4-n）=
1-4-n
9

同時(shí)，s1+s2+s3+…+sn=
4-1+4-2+4-3+…+4-n
3

以上兩式聯(lián)立解得：
1
4
+
1
42
+…+
1
4n
+…=
1-4-n
3
點(diǎn)評(píng)：此題主要是根據(jù)相似三角形面積之比等于相似比的平方進(jìn)行分析計(jì)算．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

閱讀題：我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚說(shuō)過(guò)：“數(shù)缺形時(shí)少直觀(guān)，形小數(shù)時(shí)難入微，數(shù)形結(jié)合百般好，隔離分家事萬(wàn)休．”數(shù)形結(jié)合的基本思想，就是在研究問(wèn)題的過(guò)程中，注意把數(shù)和形結(jié)合起來(lái)考察，斟酌問(wèn)題的具體情形，把圖形性質(zhì)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì)的問(wèn)題，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，抽象問(wèn)題具體化，化難為易，獲得簡(jiǎn)便易行的成功方案．
例：求1+2+3+4+…+n的值，其中n是正整數(shù)；
如果采用數(shù)形結(jié)合的方法，現(xiàn)利用圖形的性質(zhì)來(lái)求1+2+3+4+…+n的值，方案如下：
如圖，斜線(xiàn)左邊的三角形圖案是由上到下每層依次分別為1，2，3…n個(gè)小圓圈的個(gè)數(shù)恰好為所求式子1+2+3+4+…+n的值，為求式子的值，現(xiàn)把左邊三角形倒放于斜線(xiàn)右邊，與原三角形組成一個(gè)平行四邊形小圓圈的總個(gè)數(shù)為n（n+1）個(gè)，因此，組成一個(gè)三角形小圓圈的個(gè)數(shù)為
n(n+1)
2
，即1+2+3+4+…+n=
n(n+1)
2

①仿照上述數(shù)形結(jié)合的思想方法，設(shè)計(jì)相關(guān)圖形，求1+3+5+7+…+（2n-1）的值，其中n為正整數(shù)（要求畫(huà)出圖形，寫(xiě)出結(jié)果即可）
②試設(shè)計(jì)另外一種圖形，求1+3+5+7+…+（2n-1）的值，其中n是正整數(shù)（要求畫(huà)出圖形，寫(xiě)出結(jié)果即可）
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科目：初中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：閱讀理解

我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說(shuō)過(guò)：“數(shù)缺形時(shí)少直觀(guān)，形少數(shù)時(shí)難入微；數(shù)形結(jié)合百般好，隔離分家萬(wàn)事休”．?dāng)?shù)學(xué)中，數(shù)和形是兩個(gè)最主要的研究對(duì)象，它們之間有著十分密切的聯(lián)系，在一定條件下，數(shù)和形之間可以相互轉(zhuǎn)化，相互滲透．
數(shù)形結(jié)合的基本思想，就是在研究問(wèn)題的過(guò)程中，注意把數(shù)和形結(jié)合起來(lái)考察，斟酌問(wèn)題的具體情形，把圖形性質(zhì)的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為數(shù)量關(guān)系的問(wèn)題，或者把數(shù)量關(guān)系的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖形性質(zhì)的問(wèn)題，使復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化，抽象問(wèn)題具體化，化難為易，獲得簡(jiǎn)便易行的成功方案．
例如：求1+2+3+4+…+n的值，其中n是正整數(shù)．
對(duì)于這個(gè)求和問(wèn)題，如果采用純代數(shù)的方法（首尾兩頭加），問(wèn)題雖然可以解決，但在求和過(guò)程中，需對(duì)n的奇偶性進(jìn)行討論．
如果采用數(shù)形結(jié)合的方法，即用圖形的性質(zhì)來(lái)說(shuō)明數(shù)量關(guān)系的事實(shí)，那就非常的直觀(guān)．現(xiàn)利用圖形的性質(zhì)來(lái)求1+2+3+4+…+n的值，方案如下：如圖，斜線(xiàn)左邊的三角形圖案是由上到下每層依次分別為1，2，3，…，n個(gè)小圓圈排列組成的．而組成整個(gè)三角形小圓圈的個(gè)數(shù)恰為所求式子1+2+3+4+…+n的值．為求式子的值，現(xiàn)把左邊三角形倒放于斜線(xiàn)右邊，與原三角形組成一個(gè)平行四邊形．此時(shí)，組成平行四邊形的小圓圈共有n行，每行有（n+1）個(gè)小圓圈，所以組成平行四邊形小圓圈的總個(gè)數(shù)為n（n+1）個(gè)，因此，組成一個(gè)三角形小圓圈的個(gè)數(shù)為
n(n+1)
2
，即1+2+3+4+…+n=
n(n+1)
2
．
（1）仿照上述數(shù)形結(jié)合的思想方法，設(shè)計(jì)相關(guān)圖形，求1+3+5+7+…+（2n-1）的值，其中n是正整數(shù)．（要求：畫(huà)出圖形，并利用圖形做必要的推理說(shuō)明）
（2）試設(shè)計(jì)另外一種圖形，求1+3+5+7+…+（2n-1）的值，其中n是正整數(shù)．（要求：畫(huà)出圖形，精英家教網(wǎng)并利用圖形做必要的推理說(shuō)明）

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科目：初中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

“數(shù)缺形時(shí)少直觀(guān)，形少數(shù)時(shí)難入微”，小明在探究
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+…+
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2n-1
+
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2n
結(jié)果時(shí)，發(fā)現(xiàn)可利用圖形的知識(shí)來(lái)解決問(wèn)題．他是這樣規(guī)定的：在圖1中，若線(xiàn)段AB的長(zhǎng)為1，C1為AB的中點(diǎn)，C2為C1B的中點(diǎn)，C3 為C2B的中點(diǎn)，…，Cn為Cn-1B的中點(diǎn)．
（1）則可以得出線(xiàn)段C1B=
 
，C1C2=
 
，ACn=
 
；
（2）從而發(fā)現(xiàn)了
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+
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+…+
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2n-1
+
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=
 
；
（3）小明學(xué)習(xí)上愛(ài)動(dòng)腦，經(jīng)過(guò)認(rèn)真思考和分析后，發(fā)現(xiàn)在計(jì)算
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+
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+
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43
+…+
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4n
時(shí)，也可以利用構(gòu)造一個(gè)圖形，通過(guò)面積來(lái)計(jì)算．他構(gòu)造圖形是：如圖2，正△ABC面積為1，分別取AC、BC兩邊的中點(diǎn)A1、B1，再分別取A1C、B1C的中點(diǎn)A2、B2，依次取下去…，能直觀(guān)地計(jì)算出結(jié)果．請(qǐng)你根據(jù)這個(gè)圖形說(shuō)明小明的結(jié)果：
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+
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+…+
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=
 
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請(qǐng)你對(duì)小明的發(fā)現(xiàn)，試給出必要的說(shuō)理．
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科目：初中數(shù)學(xué) 來(lái)源： 題型：

一位老人非常喜歡孩子，每當(dāng)有孩子到他家做客時(shí)，老人都要拿出糖果招待他們．來(lái)一個(gè)孩子，老人就給孩子一塊糖；來(lái)兩個(gè)孩子，老人就給每個(gè)孩子兩塊糖…
（1）第一天有a個(gè)男孩去了老人家，老人一共給了這些孩子a2塊糖；
（2）第二天有b個(gè)女孩去了老人家，老人一共給了這些孩子b2塊糖；
（3）第三天這（a+b）個(gè)孩子一起去了老人家，老人一共給了這些孩子（a+b）2塊糖．
這些孩子第三天得到的糖果數(shù)與前兩天他們得到的糖果總數(shù)相比哪個(gè)多，哪個(gè)少？為什么？經(jīng)過(guò)思考可知，a個(gè)男孩每人多得了b塊糖，b個(gè)女孩每人多得了a塊糖，因此多得了ab+ab=2ab塊糖，即有（a+b）2=a2+b2+2ab．
我國(guó)著名數(shù)學(xué)家華羅庚曾說(shuō)過(guò)：“數(shù)缺形時(shí)少直觀(guān)，形少數(shù)時(shí)難入微；數(shù)形結(jié)合百般好，隔離分家萬(wàn)事休”．在一定條件下，數(shù)和形之間可以相互轉(zhuǎn)化，相互滲透．
體會(huì)數(shù)形結(jié)合思想的內(nèi)涵，試設(shè)計(jì)一種圖形來(lái)說(shuō)明（a+b）2=a2+b2+2ab．（要求：畫(huà)出圖形，并利用圖形作必要的推理說(shuō)明）

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