(2007•镇江)探索、研究:仪器箱按如图方式堆放(自下而上依次为第1层、第2层、…),受堆放条件限制,堆放时应符合下列
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解题思路:(1)把n=5,n=6分别代入进行计算;

(2)方法一:分别表示出n+1和n时的代数式,然后进行减法运算;

方法二是通过计算几个特殊值,找到规律,再进一步计算;

(3)令an≥0进行分析求解;

(4)①根据公式分别求得第二层和第一层的个数,再根据第二层的总重量除以第一层的个数进行计算;

②根据①中的方法进行估算,求得最多可以堆放的层数.

(1)当n=5时,原式=25-160+247=112,

当n=6时,则原式=36-192+247=91.(2分)

(2)方法一:an-an+1=(n2-32n+247)-[(n+1)2-32(n+1)+247]=31-2n,(3分)

即第n层比第(n+1)层多堆放(31-2n)个仪器箱.(4分)

方法二:a1-a2=29=31-2×1,a2-a3=27=31-2×2,

a3-a4=25=31-2×3,a4-a5=23=31-2×4,(3分)

由此得an-an+1=31-2n,

即第n层比第(n+1)层多堆放(31-2n)个仪器箱.(4)

(3)方法一:an=(n2-32n+256)+247-256=(n-16)2-9,(5分)

由题设条件,当n≤13时,an≥0,

∴仪器箱最多可以堆放12层.(6分)

方法二:由an=n2-32n+247的图象知:当1≤n<16时,an随n的增大而减小.

∵a12=7>0,a13=0.

∴仪器箱最多可以堆放12层.(6分)

(4)①由题意得

(22−32×2+247)×54

12−32×1+247=

187

4=46.75(N),

即第1层中每个仪器箱承受的平均压力为46.75N.(7分)

②当n=5时,第1层中每个仪器箱承受的平均压力为:

(187+160+135+112)×54

216=148.5<160(N)

当n=6时,第1层中每个仪器箱承受的平均压力为:

(187+160+135+112+91)×54

216=171.25>160(N)

因此,该仪器箱最多可以堆放5层.(8分)

点评:

本题考点: 规律型:图形的变化类.

考点点评: 本题体现了“估算”思想,体现了“优选”思想,对这类问题能从“中点”处、“黄金分割点”处思考,是学生数学素养的体现.此题要能够根据所给的公式进行分析计算.