Question

如图是一个形如正六边形的点阵，它的中心是一个点，算第一层，第二层每边有两个点，第三层每边有三个点，

如图是一个形如正六边形的点阵，它的中心是一个点，算第一层，第二层每边有两个点，第三层每边有三个点，…，依此类推．（1）填写下表： 层数 1 2 3 4 … 该层对应的点数 1 6 12 18 … 所有层的总点数 1 ______ ______ ______ …（2）写出第n层所对应的点数（n≥2）；（3）写出n层的正六边形点阵的总点数（n≥2）；（4）如果点阵中所有层的总点数为331，请求出它共有几层？

Answer 1

（1）如表：

（2）第一层上的点数为1；
第二层上的点数为6=1×6；
第三层上的点数为6+6=2×6；
第四层上的点数为6+6+6=3×6；
…；
第n层上的点数为（n-1）×6=6n-6．

（3）第二层开始，每增加一层就增加六个点，即n层六边形点阵的总点数为，
1+1×6+2×6+3×6+…+（n-1）×6，
=1+6[1+2+3+4+…+（n-1）]，
=1+6×

n(n?1)

2

，
=1+3n（n-1）．
第n层六边形的点阵的总点数为：1+3n（n-1）=3n²-3n+1．

（4）令3n²-3n+1=331
解得：n=-10（舍去）或n=11
答：共有11层．