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这是一个关于小棒摆正方形的规律问题。我们需要观察已知数据,找出小棒数量与正方形个数之间的关系。让我们先看看给出的三个例子:1个正方形需要4根小棒,2个正方形需要7根小棒,3个正方形需要10根小棒。
现在让我们分析这些数据,寻找规律。我们将正方形个数和对应的小棒数量列成表格。通过计算相邻项之间的差值,我们发现7减4等于3,10减7也等于3。这说明相邻项的差是一个常数3,表明小棒数量与正方形个数之间存在线性关系。
既然相邻项的差是常数3,这表明小棒数量与正方形个数之间存在线性关系,可以表示为S(n)等于an加b的形式。其中a是公差,等于3。将公差代入公式得到S(n)等于3n加b。现在我们需要求出常数b。使用已知条件:当n等于1时,S(1)等于4。代入公式得到4等于3乘以1加b,即4等于3加b,所以b等于1。因此,摆n个正方形需要的小棒数量公式为S(n)等于3n加1。
现在让我们验证公式S(n)等于3n加1的正确性。当n等于1时,S(1)等于3乘以1加1等于4,与已知数据一致。当n等于2时,S(2)等于3乘以2加1等于7,也正确。当n等于3时,S(3)等于3乘以3加1等于10,同样正确。所有验证都通过,说明我们的公式是正确的。
通过以上分析,我们得出了问题的答案:摆n个正方形需要3n加1根小棒。这个解题过程展示了数学中寻找规律的重要方法:观察数据、发现规律、建立公式、验证结果。例如,摆4个正方形需要13根小棒,摆5个正方形需要16根小棒,摆10个正方形需要31根小棒。这个公式可以帮助我们快速计算任意个数正方形所需的小棒数量。