探究问题:为解决上面的数学问题,我们运用数形结合的思想方法,通过不断地分割一个面积为1的正方形,把数量关系和几何图形巧妙地结合起来,并采取一般问题特殊化的策略来进行探究.
探究一:计算 .
第1次分割,把正方形的面积二等分,其中阴影部分的面积为 ;
第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,阴影部分的面积之和为 + ;
第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续二等分,…;
…
第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后二等分,所有阴影部分的面积之和为 + + +…+ ,最后空白部分的面积是 .
根据第n次分割图可得等式: + + +…+ =1﹣ .
探究二:计算 + + +…+ .
第1次分割,把正方形的面积三等分,其中阴影部分的面积为 ;
第2次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,阴影部分的面积之和为 + ;
第3次分割,把上次分割图中空白部分的面积继续三等分,…;
…
第n次分割,把上次分割图中空白部分的面积最后三等分,所有阴影部分的面积之和为 + + +…+ ,最后空白部分的面积是 .
根据第n次分割图可得等式: + + +…+ =1﹣ ,
两边同除以2,得 + + +…+ = ﹣ .
探究三: