初中数学规律型：图形的变化类填空题

如图所示，将形状大小完全相同的“ $▱$”按照一定规律摆成下列图形，第1幅图中“ $▱$”的个数为 $a_1$，第2幅图中“ $▱$”的个数为 $a_2$，第3幅图中“ $▱$”的个数为 $a_3$， $\dots$，以此类推，若 $\frac{2}{a_1}+\frac{2}{a_2}+\frac{2}{a_3}+\dots +\frac{2}{a_n}=\frac{n}{2020}$． $(n$为正整数），则 $n$的值为　　．

一个电子跳蚤在数轴上做跳跃运动．第一次从原点 $O$ 起跳，落点为 $A_1$ ，点 $A_1$ 表示的数为1；第二次从点 $A_1$ 起跳，落点为 $O{A}_1$ 的中点 $A_2$ ，第三次从 $A_2$ 点起跳，落点为 $O{A}_2$ 的中点 $A_3$ ；如此跳跃下去 $\dots$ 最后落点为 $O{A}_{2019}$ 的中点 $A_{2020}$ ，则点 $A_{2020}$ 表示的数为 　　．

如图，面积为1的等腰直角△ $O{A}_1{A}_2$， $\angle O{A}_2{A}_1=90°$，且 $O{A}_2$为斜边在△ $O{A}_1{A}_2$，外作等腰直角△ $O{A}_2{A}_3$，以 $O{A}_3$为斜边在△ $O{A}_2{A}_3$，外作等腰直角△ $O{A}_3{A}_4$，以 $O{A}_4$为斜边在△ $O{A}_3{A}_4$，外作等腰直角△ $O{A}_4{A}_5$， $\dots$连接 $A_1{A}_3$， $A_3{A}_5$， $A_5{A}_7$， $\dots$分别与 $O{A}_2$， $O{A}_4$， $O{A}_6$， $\dots$交于点 $B_1$， $B_2$， $B_3$， $\dots$按此规律继续下去，记△ $O{B}_1{A}_3$的面积为 $S_1$，△ $O{B}_2{A}_5$的面积为 $S_2$，△ $O{B}_3{A}_7$的面积为 $S_3$， $\dots$△ $O{B}_n{A}_{2n+1}$的面积为 $S_n$，则 $S_n=$　　（用含正整数 $n$的式子表示）．

一个电子跳蚤在数轴上做跳跃运动．第一次从原点 $O$ 起跳，落点为 $A_1$ ，点 $A_1$ 表示的数为1；第二次从点 $A_1$ 起跳，落点为 $O{A}_1$ 的中点 $A_2$ ，第三次从 $A_2$ 点起跳，落点为 $O{A}_2$ 的中点 $A_3$ ；如此跳跃下去 $\dots$ 最后落点为 $O{A}_{2019}$ 的中点 $A_{2020}$ ，则点 $A_{2020}$ 表示的数为 　　．

如图，把 $n$个边长为1的正方形拼接成一排，求得 $\tan \angle B{A}_{1}C=1$， $\tan \angle B{A}_{2}C=\frac{1}{3}$， $\tan \angle B{A}_{3}C=\frac{1}{7}$，计算 $\tan \angle B{A}_{4}C=$　　， $\dots$按此规律，写出 $\tan \angle B{A}_{n}C=$　　（用含 $n$的代数式表示）．

如图， $\angle \mathit{MON}=60°$ ，点 $A_1$ 在射线 $\mathit{ON}$ 上，且 $O{A}_1=1$ ，过点 $A_1$ 作 $A_1{B}_1\perp \mathit{ON}$ 交射线 $\mathit{OM}$ 于点 $B_1$ ，在射线 $\mathit{ON}$ 上截取 $A_1{A}_2$ ，使得 $A_1{A}_2=A_1{B}_1$ ；过点 $A_2$ 作 $A_2{B}_2\perp \mathit{ON}$ 交射线 $\mathit{OM}$ 于点 $B_2$ ，在射线 $\mathit{ON}$ 上截取 $A_2{A}_3$ ，使得 $A_2{A}_3=A_2{B}_2$ ； $\dots$ ；按照此规律进行下去，则 $A_{2020}{B}_{2020}$ 长为 　　．

如图， $\mathit{\Delta OAB}$中， $\angle \mathit{OAB}=90°$， $\mathit{OA}=\mathit{AB}=1$．以 $\mathit{OB}$为直角边向外作等腰直角三角形 $\mathit{OB}{B}_1$，以 $O{B}_1$为直角边向外作等腰直角三角形 $O{B}_1{B}_2$，以 $O{B}_2$为直角边向外作等腰直角三角形 $O{B}_2{B}_3$， $\dots$，连接 $A{B}_1$， $B{B}_2$， $B_1{B}_3$， $\dots$，分别与 $\mathit{OB}$， $O{B}_1$， $O{B}_2$， $\dots$交于点 $C_1$， $C_2$， $C_3$， $\dots$，按此规律继续下去， $\mathit{\Delta AB}{C}_1$的面积记为 $S_1$，△ $B{B}_1{C}_2$的面积记为 $S_2$，△ $B_1{B}_2{C}_3$的面积记为 $S_3$， $\dots$，则 $S_{2017}=$　　．

观察下列结论：

（1）如图①，在正三角形 $\mathit{ABC}$中，点 $M$， $N$是 $\mathit{AB}$， $\mathit{BC}$上的点，且 $\mathit{AM}=\mathit{BN}$，则 $\mathit{AN}=\mathit{CM}$， $\angle \mathit{NOC}=60°$；

（2）如图2，在正方形 $\mathit{ABCD}$中，点 $M$， $N$是 $\mathit{AB}$， $\mathit{BC}$上的点，且 $\mathit{AM}=\mathit{BN}$，则 $\mathit{AN}=\mathit{DM}$， $\angle \mathit{NOD}=90°$；

（3）如图③，在正五边形 $\mathit{ABCDE}$中点 $M$， $N$是 $\mathit{AB}$， $\mathit{BC}$上的点，且 $\mathit{AM}=\mathit{BN}$，则 $\mathit{AN}=\mathit{EM}$， $\angle \mathit{NOE}=108°$；

$\dots$

根据以上规律，在正 $n$边形 $A_1{A}_2{A}_3{A}_4\dots A_n$中，对相邻的三边实施同样的操作过程，即点 $M$， $N$是 $A_1{A}_2$， $A_2{A}_3$上的点，且 $A_{1}M=A_{2}N$， $A_{1}N$与 $A_{n}M$相交于 $O$．也会有类似的结论，你的结论是　　．

如图，在 $\mathit{\Delta ABC}$中， $\mathit{AB}=5$， $\mathit{AC}=4$，若进行以下操作，在边 $\mathit{BC}$上从左到右依次取点 $D_1$、 $D_2$、 $D_3$、 $D_4$、 $\dots$；过点 $D_1$作 $\mathit{AB}$、 $\mathit{AC}$的平行线分别交 $\mathit{AC}$、 $\mathit{AB}$于点 $E_1$、 $F_1$；过点 $D_2$作 $\mathit{AB}$、 $\mathit{AC}$的平行线分别交 $\mathit{AC}$、 $\mathit{AB}$于点 $E_2$、 $F_2$；过点 $D_3$作 $\mathit{AB}$、 $\mathit{AC}$的平行线分别交 $\mathit{AC}$、 $\mathit{AB}$于点 $E_3$、 $F_3\dots$，则 $4(D_1{E}_1+D_2{E}_2+\dots +D_{2019}{E}_{2019})+5(D_1{F}_1+D_2{F}_2+\dots +D_{2019}{F}_{2019})=$　 　．

下面图形都是由同样大小的小球按一定规律排列的，依照此规律排列下去，第

　　个图形共有210个小球．

如图，四边形 $\mathit{ABCD}$是正方形，曲线 $D{A}_1{B}_1{C}_1{D}_1{A}_2\dots$是由一段段90度的弧组成的．其中： $\widehat{D{A}_1}$的圆心为点 $A$，半径为 $\mathit{AD}$； $\widehat{A_1{B}_1}$的圆心为点 $B$，半径为 $B{A}_1$； $\widehat{B_1{C}_1}$的圆心为点 $C$，半径为 $C{B}_1$； $\widehat{C_1{D}_1}$的圆心为点 $D$，半径为 $D{C}_1$； $\dots \widehat{D{A}_1},\widehat{A_1{B}_1},\widehat{B_1{C}_1},\widehat{C_1{D}_1}$， $\dots$的圆心依次按点 $A$， $B$， $C$， $D$循环．若正方形 $\mathit{ABCD}$的边长为1，则 $\widehat{A_{2020}{B}_{2020}}$的长是　　．

如图，用同样大小的黑色棋子按如图所示的规律摆放：则第⑦个图案有　　个黑色棋子．

庄子说：“一尺之椎，日取其半，万世不竭”．这句话（文字语言）表达了古人将事物无限分割的思想，用图形语言表示为图1，按此图分割的方法，可得到一个等式（符号语言） $:1=\frac{1}{2}+\frac{1}{2^2}+\frac{1}{2^3}+\dots +\frac{1}{2^n}+\dots$．

图2也是一种无限分割：在 $\mathit{\Delta ABC}$中， $\angle C=90°$， $\angle B=30°$，过点 $C$作 $C{C}_1\perp \mathit{AB}$于点 $C_1$，再过点 $C_1$作 $C_1{C}_2\perp \mathit{BC}$于点 $C_2$，又过点 $C_2$作 $C_2{C}_3\perp \mathit{AB}$于点 $C_3$，如此无限继续下去，则可将利 $\mathit{\Delta ABC}$分割成 $\mathit{\Delta AC}{C}_1$、△ $C{C}_1{C}_2$、△ $C_1{C}_2{C}_3$、△ $C_2{C}_3{C}_4$、 $\dots$、△ $C_{n-2}{C}_{n-1}{C}_n$、 $\dots$．假设 $\mathit{AC}=2$，这些三角形的面积和可以得到一个等式是　　．

如图，边长为1的正三角形 $\mathit{ABC}$放置在边长为2的正方形内部，顶点 $A$在正方形的一个顶点上，边 $\mathit{AB}$在正方形的一边上，将 $\mathit{\Delta ABC}$绕点 $B$顺时针旋转，当点 $C$落在正方形的边上时，完成第1次无滑动滚动（如图 $1)$；再将 $\mathit{\Delta ABC}$绕点 $C$顺时针旋转，当点 $A$落在正方形的边上时，完成第2次无滑动滚动（如图 $2)$， $\dots$，每次旋转的角度都不大于 $120°$，依次这样操作下去，当完成第2016次无滑动滚动时，点 $A$经过的路径总长为　　．

用m根火柴棒恰好可拼成如图1所示的a个等边三角形或如图2所示的b个正六边形，则 $\frac{b}{a}$＝　　．