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七年级数学填空题一般
题目
LEDLED灯带设计
素材LEDLED灯带可以通过控制器实现灯光颜色变幻效果,被广泛应用于各类场景装饰.如图11是一段由99LEDLED灯(从左到右分别记为A,B,C,D,E,F,G,H,I)A,B,C,D,E,F,G,H,I)组成的灯带,将其拉直后,如图22所示,已知每两颗灯之间的距离相等,且每颗灯都能独立的切换为红光或黄光.
素材已知99颗灯都亮红光,现每次同时切换mm颗灯的颜色(即由红光切换为黄光,或由黄光切换为红光),多次操作后,能否使所有的灯都亮黄光?
小明探究如下:用"+1+1"和"1-1"分别表示一颗灯"亮红光"和"亮黄光",计算这99颗灯分别表示的数的乘积,则上述问题的目标是将乘积从(+1)9\left(+1\right)^{9}变为(1)9\left(-1\right)^{9}.
问题解决
任务11如图22,将拉直后的灯带视为数轴,若点AA表示的数为2-2,点GG表示的数为44,则点DD表示的数为
______;
任务22m=4m=4时,经过多次操作后,能否使所有的灯都亮黄光?若能,最少需要几次操作?若不能,请简要说明理由;
任务33小明发现,当m=5m=5时,经过多次操作后,可以使所有的灯都亮黄光.请你帮助小明写出完整的操作步骤.
要求:
①注意操作步骤的书写格式,例如"第一次:切换AA,BB,CC,DD,EE的颜色";
②无需切换颜色的灯,不要写在操作步骤里;
③本题将考虑"操作次数"给分,次数最少的才能得满分.
知识点:二元一次方程组的应用章节:第3章 一元一次方程(组) / 3.7 二元一次方程组的应用

答案与解析

答案

(1)每两颗灯之间的距离相等,点AA表示的数为2-2,点GG表示的数为44
\thereforeDD表示的数为:2+36×[4(2)]=1-2+\frac{3}{6}×[4-(-2)]=1
故答案为:11
(2)(2)m=4m=4时,经过多次操作后,不能使所有的灯都亮黄光;
理由:用“+1+1”和“1-1”分别表示一颗灯“亮红光”和“亮黄光”,
若这99颗灯都由“亮红光”变为“亮黄光”,则问题的目标是将乘积从(+1)9\left(+1\right)^{9}变为(1)9\left(-1\right)^{9}
m=4m=4时,每次操作的变化是(1)4\left(-1\right)^{4},无论操作多少次,结果都是(+1)9×[(1)4]n=+11\left(+1\right)^{9}\times [\left(-1\right)^{4}]^{n}=+1\neq -1
\thereforem=4m=4时,经过多次操作后,不能使所有的灯都亮黄光;
(3)(3)m=5m=5时,经过33次操作后,可以使所有的灯都亮黄光具体步骤为:
第一次:切换AABBCCDDEE的颜色;
第二次:切换CCDDEEFFGG的颜色;
第三次:切换CCDDEEHHII的颜色.

解析

(1)每两颗灯之间的距离相等,点AA表示的数为2-2,点GG表示的数为44
\thereforeDD表示的数为:2+36×[4(2)]=1-2+\frac{3}{6}×[4-(-2)]=1
故答案为:11
(2)(2)m=4m=4时,经过多次操作后,不能使所有的灯都亮黄光;
理由:用“+1+1”和“1-1”分别表示一颗灯“亮红光”和“亮黄光”,
若这99颗灯都由“亮红光”变为“亮黄光”,则问题的目标是将乘积从(+1)9\left(+1\right)^{9}变为(1)9\left(-1\right)^{9}
m=4m=4时,每次操作的变化是(1)4\left(-1\right)^{4},无论操作多少次,结果都是(+1)9×[(1)4]n=+11\left(+1\right)^{9}\times [\left(-1\right)^{4}]^{n}=+1\neq -1
\thereforem=4m=4时,经过多次操作后,不能使所有的灯都亮黄光;
(3)(3)m=5m=5时,经过33次操作后,可以使所有的灯都亮黄光具体步骤为:
第一次:切换AABBCCDDEE的颜色;
第二次:切换CCDDEEFFGG的颜色;
第三次:切换CCDDEEHHII的颜色.

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