1有理数及计算精讲精练-2020-2021学年七年级数学上学期期末复习【人教版】.docx
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专题1.1有理数及其计算精讲精练
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【知识梳理】
1.正数和负数
(1) 在以前学过的0以外的数叫做正数,在正数前面加负号“-”,叫做负数,一个数前面的“+”“-”号叫做它的符号.
(2) 0既不是正数也不是负数.0是正负数的分界点,正数是大于0的数,负数是小于0的数.
(3) 用正负数表示两种具有相反意义的量.具有相反意义的量都是互相依存的两个量,它包含两个要素,一是它们的意义相反,二是它们都是数量.
2.有理数分类
3.数轴
(1) 数轴的三要素:原点,单位长度,正方向.
(2) 数轴上的点:所有的有理数都可以用数轴上的点表示,但数轴上的点不都表示有理数.(一般取右方向为正方向,数轴上的点对应任意实数,包括无理数.)
(3) 用数轴比较大小:一般来说,当数轴方向朝右时,右边的数总比左边的数大.
4.相反数
(1) 相反数的概念:只有符号不同的两个数叫做互为相反数.
(2) 相反数的意义:掌握相反数是成对出现的,不能单独存在,从数轴上看,除0外,互为相反数的两个数,它们分别在原点两旁且到原点距离相等.
5.绝对值
(1)概念:数轴上某个数与原点的距离叫做这个数的绝对值.
①互为相反数的两个数绝对值相等;
②绝对值等于一个正数的数有两个,绝对值等于0的数有一个,没有绝对值等于负数的数.
③有理数的绝对值都是非负数.
(2)如果用字母a表示有理数,则数a 绝对值要由字母a本身的取值来确定:
①当a是正有理数时,a的绝对值是它本身a;
②当a是负有理数时,a的绝对值是它的相反数-a;
③当a是零时,a的绝对值是零.
6.有理数的加法
(1) 有理数加法法则:
(2) ①同号相加,取相同符号,并把绝对值相加.
②绝对值不等的异号加减,取绝对值较大的加数符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值.互为相反数的两个数相加得0.
③一个数同0相加,仍得这个数.
(3) 相关运算律
交换律:a+b=b+a; 结合律(a+b)+c=a+(b+c).
7.有理数的减法
(1) 有理数减法法则:减去一个数,等于加上这个数的相反数. 即:a-b=a+(-b)
【注意】:在有理数减法运算时,被减数与减数的位置不能随意交换;因为减法没有交换律.
减法法则不能与加法法则类比,0加任何数都不变,0减任何数应依法则进行计算.
8.有理数的乘法
(1) 有理数乘法法则:两数相乘,同号得正,异号得负,并把绝对值相乘.
(2) 任何数同零相乘,都得0.
(3) 多个有理数相乘的法则:
① 几个不等于0的数相乘,积的符号由负因数的个数决定,当负因数有奇数个时,积为负;当负因数有偶数个时,积为正.
② 几个数相乘,有一个因数为0,积就为0.
9.有理数的除法
(1) 倒数:乘积是1的两数互为倒数.
(2) 注意:0没有倒数.
(3) 有理数除法法则:除以一个不等于0的数,等于乘这个数的倒数.
(4) 两数相除,同号得正,异号得负,并把绝对值相除.0除以任何一个不等于0的数,都得0.
10.乘方
(1) 有理数乘方的定义:求n个相同因数积的运算,叫做乘方.
(2) 乘方的结果叫做幂,在an中,a叫做底数,n叫做指数.an读作a的n次方.(将an看作是a的n次方的结果时,也可以读作a的n次幂.
(3) 乘方的法则:正数的任何次幂都是正数;负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数;0的任何正整数次幂都是0.
11.有理数的混合运算
(1) 有理数混合运算顺序:先算乘方,再算乘除,最后算加减;同级运算,应按从左到右的顺序进行计算;如果有括号,要先做括号内的运算.
(2) 进行有理数的混合运算时,注意各个运算律的运用,使运算过程得到简化.
12.科学计数法
科学记数法:把一个大于10的数记成a×10n的形式,其中a是整数数位只有一位的数,n是正整数,这种记数法叫做科学记数法.【科学记数法形式:a×10n,其中1≤a<10,n为正整数.】
13.近似数
(1) 有效数字:从一个数的左边第一个不是0的数字起到末位数字止,所有的数字都是这个数的有效数字.
(2) 近似数与精确数的接近程度,可以用精确度表示.一般有,精确到哪一位,保留几个有效数字等说法.
【典例剖析】
【考点1】正数和负数
【例1】(2020秋•南通期中)如果“盈利10%”记作+10%,那么﹣3%表示( )
A.盈利2% B.亏损3% C.亏损8% D.少赚2%
【变式1.1】(2020秋•杏花岭区校级期中)如表列出了国外两个城市与北京的时差,如果现在是北京时间是上午10:00,那么现在的巴黎时间是 .
城市
时差/h
巴黎
﹣7
东京
+1
【变式1.2】(2020秋•朝阳区校级期中)排球的标准重量是260g,在检测排球质量时,将重量超过标准的克数记为正数,不足标准的克数记为负数.下面是检测过的四个排球,在其上方标注了检测结果.最接近标准重量的排球的实际重量是 g.
【变式1.3】(2020秋•叙州区校级月考)某公司生产的一种小零食的包装袋上印有(70±2)g的字样,质检局随机抽查了5袋该产品,质量分别为67g、69g、70g、71g、74g,合格的共有 袋.
【变式1.4】(2020秋•和平区期中)下面是一页账单,但是有一部分破损了,请你根据上面残余的数字算出2011年8月12日的结余是 8821 元.
日期
支出或存入
结余
备注
2011/5/26
﹣120
9546
2011/6/12
﹣150
2011/6/25
280
2011/7/5
﹣315
2011/8/12
﹣540
【考点2】有理数的分类
【例2】(2020秋•东台市期中)下列各数中是分数的有( )
﹣4,0,227,π2,2013,3.7,﹣0.1010010001…,2.38383838….
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【变式2.1】(2020秋•武汉期中)下面说法正确的是( )
A.有理数包括整数和分数
B.有理数是整数
C.整数一定是正数
D.有理数是正数和负数的统称
【变式2.2】(2020秋•徐汇区校级月考)一个三位数,百位上是最小的合数,十位上是正整数中最小的偶数,个位上的数既不是素数也不是合数,这个数是 .
【变式2.3】(2020秋•克拉玛依校级期中)把下列各数分别填入相应的集合里.
﹣5,|-34|,0,﹣3.14,227,2006,+1.99,﹣(﹣6),0.010010001…,15%,-42
(1)整数集合:{ …};
(2)分数集合:{ …};
(3)非负整数集合:{ …};
(4)有理数集合:{ …}.
【变式2.4】(2020秋•锡山区校级期中)把下列各数填入相应的大括号里:
3π,﹣2,-12,3.020020002…,0,227,﹣(﹣2),2012.
整数集合:{ …}
分数集合:{ …}
负有理数集合:{ …}
无理数集合:{ , …}.
【变式2.5】(2018秋•长春期中)(1)如图,下面两个圈分别表示负数集和分数集,请你把下列各数填入它所在的数集的圈里;
2016,﹣15%,﹣0.618,712,﹣9,-23,0,3.14,﹣72
(2)上图中,这两个圈的重叠部分表示什么数的集合?
(3)列式并计算:在(1)的数据中,求最大的数与最小的数的和.
【考点3】数轴
【例3】(2018秋•蓝山县校内期末模拟)如图,数轴的单位长度为1.
(1)如果点A,D表示的数互为相反数,那么点B表示的数是多少?
(2)如果点B,D表示的数互为相反数,那么图中表示的四个点中,哪一点表示的数的绝对值最大?为什么?
(3)当点B为原点时,若存在一点M到A的距离是点M到D的距离的2倍,则点M所表示的数是 .
【变式3.1】(2020秋•天宁区校级月考)如图,将一个半径为1个单位长度的圆片上的点A放在数轴上表示1的点,并把圆片沿数轴滚动1周,点A到达点A′的位置,则点A′表示的数 .
【变式3.2】(2019秋•宁德期末)如图,在数轴上点A所表示的数是﹣5,点B在点A的右侧,AB=6;点C在AB之间,AC=2BC.
(1)在数轴上描出点B;
(2)求点C所表示的数,并在数轴上描出点C;
【变式3.3】(2019秋•曹县期末)出租车司机小明某天下午的营运全是在东西走向的长江路上进行的,如果规定向东为正,向西为负,他这天下午行车路程(单位:千米)如下:﹣13,﹣2,+6,+8,﹣3,﹣5,+4,﹣6,+7,若小明家位于距离出车地点的西边15千米处,送完最后一名乘客,小明还要行驶多少千米才能到家?
【考点4】相反数与绝对值
【例4】(2019秋•东湖区校级期中)若a,b满足|a|<|b|≤3,且a,b为整数.
(1)直接写出a,b的最大值;
(2)当a,b为何值时,|a|+b有最小值?此时,最小值是多少?
【变式4.1】(2018秋•江岸区校级月考)下列各对数中,不是相反数的是( )
A.+(﹣3)与(﹣3) B.(﹣1)与|﹣1|
C.8与﹣|﹣8| D.﹣5.2与﹣(﹣5.2)
【变式4.2】(2019秋•平山区校级月考)化简:
(1)﹣{+[﹣(+3)]};
(2)﹣{﹣[﹣(﹣|﹣3|)}.
【变式4.3】(2020秋•商水县校级月考)①已知x的相反数是﹣2,且2x+3a=5,求a的值.
②已知﹣[﹣(﹣a)]=8,求a的相反数.
【变式4.4】(2019秋•霸州市校级月考)如图所示,已知A,B,C,D四个点在一条没有标明原点的数轴上.
(1)若点A和点C表示的数互为相反数,则原点为 ;
(2)若点B和点D表示的数互为相反数,则原点为 ;
(3)若点A和点D表示的数互为相反数,则在数轴上表示出原点O的位置.
【变式4.5】(2019秋•碑林区校级月考)已知a、b、c的大致位置如图所示:化简|a+c|+|b+c|﹣|a﹣b|.
【考点5】有理数的大小比较
【例5】(2020秋•聊城期中)下列各组有理数的大小比较中,错误的是( )
A.-(-325)>3.4 B.-334<-|+(-3.14)|
C.+(﹣0.01)<0 D.-(-34)>-34
【变式5.1】下列各组有理数的大小比较中,不正确的是( )
A.﹣(﹣8)>﹣8 B.4.5>-(-92)
C.+(-179)<0 D.﹣(﹣1.414)>0
【变式5.2】(2017秋•双流区校级期中)下列有理数的大小比较,正确的是( )
A.﹣2.1>1.9 B.﹣7.3<﹣1.4 C.0<﹣20 D.0>1.2
【变式5.3】(2019秋•利辛县期中)阅读材料:若a﹣b>0,则a>b;若a﹣b=0,则a=b;若a﹣b<0,则a<b,运用此方法可进行有理数的大小比较,如比较5与3的大小,因为5﹣3=2>0,所以5>3,我们把这种比较大小的方法叫作“求差法”.
(1)请用“求差法”比较大小:-34与-23;
(2)请运用不同于(1)的方法比较-34与-23的大小.
【考点6】科学记数法与近似数
【例6】(2019秋•恩阳区 期中)北京大兴国际机场被誉为“世界第七大奇迹”.其旅客航站楼及停车楼是目前国内单体面积最大的绿色建筑,每年可减少二氧化碳排放约2.2万吨,相当于种植119万棵树.其中2.2万精确到是( )位.
A.万位 B.千位 C.十分位 D.百分位
【变式6.1】(2018秋•浦东新区期中)计算:(6×102)2×(13×105)(用科学记数法表示).
【变式6.2】.小亮和肖晓共同测量一本新华字典的厚度,由于选择的测量工具不同,小亮测得的数据是2.62厘米,肖晓测得的数据是2.621厘米,在小亮测得的数据中,最后一位的“2”是 (填“精确的”或“估计的”);在肖晓测得的数据中, 是精确的, 是估计的.
【变式6.3】有一个到火星旅行的计划,来回的行程大约需要2个地球年(其中包括在火星上停留582个地球天),已知这个旅行的平均速度是44000km/h.那么火星和地球之间的距离约为多少千米?(用科学记数法表示,注:地球年、地球天是指地球上的一年或一天,即一年为365天,一天为24小时)
【考点7】有理数的加减运算
【例7】(1)﹣20﹣(﹣18)+(﹣14)+13;
(2)25-|﹣112|﹣(+214)﹣(﹣2.75);
(3)0.35+(﹣0.6)+0.25﹣(+5.4);
(4)113-115+53-(﹣0.6)﹣(﹣335);
(5)(+1.125)﹣(+334)﹣(+18)+(﹣0.25).
【变式7.1】(1)﹣27+(﹣32)+(﹣8)+72;
(2)(+4.3)﹣(﹣4)+(﹣2.3)﹣(+4);
(3)(-3.5)+(-43)+(-43)-(-72)+0.75-(+73);
(4)(-112)+(+114)+(-212)-(-314)-(+114).
【变式7.2】.在建筑工地上,一台升降机先上升3.5m,再下降2.2m,然后上升5.1m,最后下降6.6m,此时该升降机的位置比开始的位置高 m.
【变式7.3】已知a=﹣4,b=﹣17,c=11,求:
(1)a﹣b+c;
(2)a﹣b﹣c;
(3)a﹣(b﹣c).
【变式7.4】(2020秋•郫都区期中)若|m|=7,n2=36,且n>m,求m+n的值.
【考点8】有理数的乘除运算
【例8】(1)(﹣5)×2+20÷(﹣4)
(2)(12-3+56-712)÷(-1.36)
(3)-34×(-12)÷(﹣214)
(4)﹣3.5÷78×(-34)
(5)[212-(79-1112+16)×36]÷5
(6)(23-112-415)×(﹣60)
(7)(34-16-58)×(﹣24)
【变式8.1】计算题
(1)(﹣5)×2+20÷(﹣4)
(2)(12-3+56-712)÷(-1.36)
(3)-34×(-12)÷(﹣214)
(4)﹣3.5÷78×(-34)
(5)[212-(79-1112+16)×36]÷5
(6)(23-112-415)×(﹣60)
(7)(34-16-58)×(﹣24)
【变式8.2】(1)375÷(-23)÷(-23);
(2)3×(﹣4)+(﹣28)÷7;
(2)42×(-23)+(-34)÷(﹣0.25);
(4)(﹣1155)÷[(﹣11)×(+3)×(﹣5)].
【变式8.3】桌子上放有7只茶杯,杯口全部朝上,每次翻转其中的4只茶杯,能否经过若干次翻转,把它们翻成杯口全部朝下?
【变式8.4】某班举办数学知识比赛,共分五个小组,其中四个小组的成绩如表所示,请问:
小组
第一组
第二组
第三组
第四组
人数
15
13
14
12
小组平均分与全班平均分的差值
4
﹣3
﹣2
1
(1)这四个小组的总平均分比全班的平均分高还是低?为什么?
(2)据(1)你能否判断第五组的成绩比全班平均分高,还是低?
【考点9】有理数的乘方运算
【例9】计算:
(1)﹣14-16×[2﹣(﹣3)2];
(2)(﹣1)4﹣(1﹣0.5)×13×[2﹣(﹣2)2];
(3)(﹣2)2﹣22﹣|-14|×(﹣1)2;
(4)(﹣212)×(﹣0.5)3×(﹣2)2×(﹣8).
【变式9.1】计算:
(1)(﹣18)÷214×49÷(﹣16);
(2)﹣3.5÷78×(-87);
(3)23÷49×(-23)2.
【变式9.2】(2019秋•楚州区校级月考)你喜欢吃拉面吗?拉面馆的师傅,用一根很粗的面条,把两头捏合在一起拉伸,再捏合、拉伸,反复多次,就能拉成许多细面条.如图所示:
(1)经过第3次捏合后,可以拉出 根细面条;
(2)到第 次捏合后可拉出32根细面条.
【变式9.3】(2019秋•镜湖区校级期中)阅读下列计算公式:2n+1﹣2n=2n(2﹣1)=2n.请你根据以上规律,计算:220﹣219﹣218﹣…﹣23﹣22+2.
【变式9.4】(2019秋•武侯区校级期中)若n为整数,则(-1)n+(-1)n+12= .
【考点10】有理数的有关新定义运算
【例10】(2019秋•通州区期末)在数轴上,我们把表示数2的点定为核点,记作点C,对于两个不同的点A和B,若点A,B到点C的距离相等,则称点A与点B互为核等距点.如图,点A表示数﹣1,点B表示数5,它们与核点C的距离都是3个单位长度,我们称点A与点B互为核等距点.
(1)已知点M表示数3,如果点M与点N互为核等距点,那么点N表示的数是 ;
(2)已知点M表示数m,点M与点N互为核等距点,
①如果点N表示数m+8,求m的值;
②对点M进行如下操作:先把点M表示的数乘以2,再把所得数表示的点沿着数轴向左移动5个单位长度得到点N,求m的值.
【变式10.1】(2020•白云区一模)为确保信息安全,信息需加密传输,发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密),已知有一种键盘密码,每个字母与所在按键的数字序号对应(如图),如字母Q与数字序号0对应,当明文中的字母对应的序号为a时,将a+7除以26后所得的余数作为密文中的字母对应的序号,例如明文“X”对应密文“W”.
按上述规定,将密文“TKGDFY”解密成明文后是( )
A.DAISHU B.TUXING C.BAIYUN D.SHUXUE
【变式10.2】(2020秋•凌河区校级期中)阅读计算:
阅读下列各式:(ab)2=a2b2,(ab)3=a3b3,(ab)4=a4b4…
回答下列三个问题:
(1)验证:(4×0.25)100= ;4100×0.25100= .
(2)通过上述验证,归纳得出:(ab)n= ;(abc)n= .
(3)请应用上述性质计算:(﹣0.125)2015×22014×42014.
【变式10.3】(2020秋•沙坪坝区校级月考)我们知道,每个自然数都有因数,将这个自然数的所有正奇数因数之和减去所有正偶数因数之和,再除以这个自然数所得的商叫做这个自然数的“完美指标”.例如:10的正因数有1,2,5,10,它的正奇数因数是1,5,它的正偶数因数是2,10.所以10的“完美指标”是:[(1+5﹣(2+10)]÷10=-35,我们规定.若一个自然数的“完美指标”的绝对值越小,这个数就越“完美”.例知,因为8的“完美指标”是[(1+3)﹣(2+6)]÷6=-23,7没有正偶数因数,7的“完美指标”是(1+7)÷7=87,且|-23|<|87|,所以6比7更“完美”.
根据上述材料,求出18,19,20,21这四个自然数中最“完美”的数.
【变式10.4】(2019秋•曲靖期末)阅读理解:李华是一个勤奋好学的学生,他常常通过书籍、网络等渠道主动学习各种知识.下面是他从网络搜到的两位数乘11的速算法,其口诀是:“头尾一拉,中间相加,满十进一”例如:①24×11=264.计算过程:24两数拉开,中间相加,即2+4=6,最后结果264;②68×11=748.计算过程:68两数分开,中间相加,即6+8=14,满十进一,最后结果748.
(1)计算:①32×11= ,②78×11= ;
(2)若某个两位数十位数字是a,个位数字是b(a+b<10),将这个两位数乘11,得到一个三位数,则根据上述的方法可得,该三位数百位数字是 ,十位数字是 ,个位数字是 ;(用含a、b的代数式表示)
(3)请你结合(2)利用所学的知识解释其中原理.
【考点11】有理数的实际问题
【例11】(2020秋•兰州期中)某班学生的平均身高是160厘米,下表给出了该班6名同学的身高情况(单位:厘米)
(1)完成下表:
姓名
小明
小彬
小丽
小亮
小颖
小山
身高
159
152
162
168
身高与平均身高的差
﹣1
+1
0
+2
(2)谁最高?谁最矮?
(3)列式计算最高与最矮的学生身高相差多少?
【变式11.1】(2020秋•市中区期中)某学校准备印刷一批证书,现有两个印刷厂可供选择:
甲厂收费方式:收制版费1000元,每本印刷费0.5元;
乙厂收费方式:不超过2000本时,每本收印刷费1.5元;超过2000本时,超过部分每本收印刷费0.25元.若该校印制证书x本.
(1)若x不超过2000时,甲厂的收费为 元,乙厂的收费为 元;
(2)若x超过2000时,甲厂的收费为 元,乙厂的收费为 元;
(3)当印制证书8000本时应该选择哪个印刷厂更节省费用?节省了多少?
【变式11.2】(2020秋•江岸区期中)居民生活用水阶梯式计量水价,用户每月用水量在22立方米及以内的为第一级基数,按一级用水价格收取;超过22立方米且不超过30立方米的部分为第二级水量基数,按一级用水价格的1.5倍收取;超过30立方米的部分为第三级水量基数,按一级用水价格的2倍收取.为节约用水,小张记录了1﹣7月份他家每月1号的水表读数.
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
水表止码(立方米)
234
244
253
262
273
283
294
(1)直接写出小张家1﹣6月平均每月用水量为 .
(2)已知小张家2月份的水费为18元,试求他家6月份需交水费多少元?
(3)由于小张家7月份装修,比6月份多用水20立方米,试求小张家7月份需交纳水费多少元?
【变式11.3】(2020秋•魏都区期中)在数学活动课上,李老师设计了一个游戏活动,四名同学分别代表一种运算,这四名同学可以任意排列,每次排列代表一种运算顺序,剩余同学中,一名学生负责说一个数,其他同学负责运算,运算结果既对又快者获胜,可以得到一个奖品.
下面我们用四个卡片代表四名同学(如图):
(1)列式,并计算:
①﹣3经过A,B,C,D的顺序运算后,结果是多少?
②5经过B,C,A,D的顺序运算后,结果是多少?
(2)探究:数a经过D,C,A,B的顺序运算后,结果是77,a是多少?
【变式11.4】(2020秋•合肥期中)魔术师为大家表演魔术.他请观众想一个数,然后将这个数按以下步骤操作:
魔术师立刻说出观众想的那个数.
(1)如果小明想的数是﹣2,那么他告诉魔术师的结果应该是 .
(2)如果小聪想了一个数并告诉魔术师结果为105,那么魔术师立刻说出小聪想的那个数是 .
(3)观众又进行了几次尝试,魔术师都能立刻说出他们想的那个数,请你通过计算说出其中的奥妙.
【考点12】以数轴为背景的综合问题
【例12】(2019秋•中山市期末)如图,在一条不完整的数轴上从左到右有点A,B,C,其中AB=2BC,设点A,B,C所对应数的和是m.
(1)若点C为原点,BC=1,则点A,B所对应的数分别为 , ,m的值为 ;
(2)若点B为原点,AC=6,求m的值.
(3)若原点O到点C的距离为8,且OC=AB,求m的值.
【变式12.1】(2020秋•江阴市期中)一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进4步后退3步的程序运动.设该机器人每秒前进或后退1步,并且每步的距离为一个单位长度,xn表示第n秒时机器人在数轴上位置所对应的数.则下列结论中正确的有 .(只需填入正确的序号)
①x3=3;②x5=3;③x101<x102;④x2019<x2020.
【变式12.2】(2019秋•新宾县期末)某巡警骑摩托车在一条东西大道上巡逻,某天他从岗亭出发,晚上停留在A处,规定向东方向为正,向西方向为负,当天行驶情况记录如下(单位:千米):+10,﹣8,+6,﹣14,+4,﹣2.
(1)A处在岗亭何方?距离岗亭多远?
(2)若摩托车每行驶1千米耗油0.5升,这一天共耗油多少升?
【变式12.3】(2020秋•鄞州区期中)定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是【A,B】的美好点.
例如:如图1,点A表示的数为﹣1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是【A,B】的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是【A,B】的美好点,但点D是【B,A】的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为﹣7,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是﹣3,6.5,11,其中是【M,N】美好点的是 ;写出【N,M】美好点H所表示的数是 .
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点?
【变式12.4】(2019秋•丰城市期末)已知数轴上三点M,O,N对应的数分别为﹣1,0,3,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.
(1)MN的长为 ;
(2)如果点P到点M、点N的距离相等,那么x的值是 ;
(3)数轴上是否存在点P,使点P到点M、点N的距离之和是8?若存在,直接写出x的值;若不存在,请说明理由.
(4)如果点P以每分钟1个单位长度的速度从点O向左运动,同时点M和点N分别以每分钟2个单位长度和每分钟3个单位长度的速度也向左运动.设t分钟时点P到点M、点N的距离相等,求t的值.
【变式12.5】(2019秋•海淀区校级期中)设A、B、C是数轴上的三个点,且点C在A、B之间,它们对应的数分别为xA、xB、xC.
(1)若AC=CB,则点C叫做线段AB的中点,已知C是AB的中点.
①若xA=1,xB=5,则xc= ;
②若xA=﹣1,xB=﹣5,则xC= ;
③一般的,将xC用xA和xB表示出来为xC= ;
④若xC=1,将点A向右平移5个单位,恰好与点B重合,则xA= ;
(2)若AC=λCB(其中λ>0).
①当xA=﹣2,xB=4,λ=13时,xC= .
②一般的,将xC用xA、xB和λ表示出来为xC= .
【典例剖析】
【考点1】正数和负数
【例1】(2020秋•南通期中)如果“盈利10%”记作+10%,那么﹣3%表示( )
A.盈利2% B.亏损3% C.亏损8% D.少赚2%
【分析】在一对具有相反意义的量中,先规定其中一个为正,则另一个就用负表示.“正”和“负”相对,如果“盈利10%”记作+10%,那么﹣3%表示亏损3%.
【解析】∵“盈利10%”记作+10%,
∴“﹣3%表示亏损3%,
故选:B.
【变式1.1】(2020秋•杏花岭区校级期中)如表列出了国外两个城市与北京的时差,如果现在是北京时间是上午10:00,那么现在的巴黎时间是 凌晨3:00 .
城市
时差/h
巴黎
﹣7
东京
+1
【分析】此题中正数表示在北京时间向后推几个小时,即加上这个正数;负数表示向前扒几个小时,即加上这个负数.
【解析】由表可知,巴黎时间比北京时间晚7小时,
∴10+(﹣7)=3,
故答案为:凌晨3:00.
【变式1.2】(2020秋•朝阳区校级期中)排球的标准重量是260g,在检测排球质量时,将重量超过标准的克数记为正数,不足标准的克数记为负数.下面是检测过的四个排球,在其上方标注了检测结果.最接近标准重量的排球的实际重量是 260.2 g.
【分析】计算各个数的绝对值,绝对值最小的排球最接近标准质量.
【解析】|﹣0.6|=0.6,|+0.5|=0.5,|﹣0.3|=0.3,|+0.2|=0.2,
∵0.2<0.3<0.5<0.6,
∴最接近标准重量的排球的实际重量是:260+0.2=260.2(g),
故答案为:260.2.
【变式1.3】(2020秋•叙州区校级月考)某公司生产的一种小零食的包装袋上印有(70±2)g的字样,质检局随机抽查了5袋该产品,质量分别为67g、69g、70g、71g、74g,合格的共有 3 袋.
【分析】根据有理数的加法,可得合格范围,根据合格范围,可得答案.
【解析】“70±2(g)”是70g是标准质量,
70﹣2=68,70+2=72,
68g至72g是合格范围,
67g、69g、70g、71g、74g,合格的有69g、70g、71g,合格的共有3袋.
故答案为:3.
【变式1.4】(2020秋•和平区期中)下面是一页账单,但是有一部分破损了,请你根据上面残余的数字算出2011年8月12日的结余是 8821 元.
日期
支出或存入
结余
备注
2011/5/26
﹣120
9546
2011/6/12
﹣150
2011/6/25
280
2011/7/5
﹣315
2011/8/12
﹣540
【分析】根据有理数加减法法则,可得:把9546+(﹣150)+280+(﹣315)+(﹣540)写成省略加号和括号的和的形式,正确的是:9546﹣150+280﹣315﹣540=8821.
【解析】9546+(﹣150)+280+(﹣315)+(﹣540)=9546﹣150+280﹣315﹣540=8821.
故答案为:8821.
【考点2】有理数的分类
【例2】(2020秋•东台市期中)下列各数中是分数的有( )
﹣4,0,227,π2,2013,3.7,﹣0.1010010001…,2.38383838….
A.4个 B.3个 C.2个 D.1个
【分析】根据分子分母都是整数,且分母的整数不是一的数是分数,有限小数和无限循环小数可以化为分数,也属于分数,由此即可作答.
【解析】﹣4,0,2013是整数,
π2,﹣0.1010010001…不是有理数,所以不是分数;
分数的有227,3.7,2.38383838…共3个.
故选:B.
【变式2.1】(2020秋•武汉期中)下面说法正确的是( )
A.有理数包括整数和分数
B.有理数是整数
C.整数一定是正数
D.有理数是正数和负数的统称
【分析】根据有理数的分类,利用排除法求解即可.
【解析】整数和分数统称为有理数,故选项A正确;
整数和分数统称有理数,故选项B错误;
整数中也含有负整数和零,故选项C错误;
有理数是整数、分数的统称,故选项D错误.
故选:A.
【变式2.2】(2020秋•徐汇区校级月考)一个三位数,百位上是最小的合数,十位上是正整数中最小的偶数,个位上的数既不是素数也不是合数,这个数是 421 .
【分析】正整数中最小的合数是4,最小的偶数是2,既不是素数又不是合数的数是1,进而根据整数写法写出这个三位数即可.
【解析】有一个三位数,百位上是最小的合数,即是4,十位上是正整数中最小的偶数,即是2,个位上的数既不是素数也不是合数,即是1,这个三位数是421.
故答案为:421.
【变式2.3】(2020秋•克拉玛依校级期中)把下列各数分别填入相应的集合里.
﹣5,|-34|,0,﹣3.14,227,2006,+1.99,﹣(﹣6),0.010010001…,15%,-42
(1)整数集合:{ …};
(2)分数集合:{ …};
(3)非负整数集合:{ …};
(4)有理数集合:{ …}.
【分析】根据题目中的数据可以直接将所属的数写在相应的集合中.
【解析】在﹣5,|-34|,0,﹣3.14,227,2006,+1.99,﹣(﹣6),0.010010001…,15%,-42中
(1)整数集合是:﹣5,0,2006,﹣(﹣6),-42;
(2)分数集合是:|-34|,﹣3.14,227,+1.99,15%;
(3)非负整数集合是:0,2006,﹣(﹣6);
(4)有理数集合是:﹣5,|-34|,0,﹣3.14,227,2006,+1.99,﹣(﹣6),15%,-42.
【变式2.4】(2020秋•锡山区校级期中)把下列各数填入相应的大括号里:
3π,﹣2,-12,3.020020002…,0,227,﹣(﹣2),2012.
整数集合:{ ﹣2,0,﹣(﹣2),2012, …}
分数集合:{ -12,227, …}
负有理数集合:{ ﹣2,-12, …}
无理数集合:{ 3π,3.020020002…, …}.
【分析】整数(包括正整数、0、负整数)的意义,分数的定义,负有理数的意义,无理数的意义选出填上即可.
【解析】整数集合:{﹣2,0,﹣(﹣2),2012…};
分数集合:{-12,227,…};
负有理数集合:{﹣2,-12,…};
无理数集合:{ 3π,3.020020002…,…},
故答案为:﹣2,0,﹣(﹣2),2012,-12,227,﹣2,-12,3π,3.020020002….
【变式2.5】(2018秋•长春期中)(1)如图,下面两个圈分别表示负数集和分数集,请你把下列各数填入它所在的数集的圈里;
2016,﹣15%,﹣0.618,712,﹣9,-23,0,3.14,﹣72
(2)上图中,这两个圈的重叠部分表示什么数的集合?
(3)列式并计算:在(1)的数据中,求最大的数与最小的数的和.
【分析】(1)根据负数集和整数集填表即可,
(2)根据负分数的定义即可得出答案;
(3)先找出这组数据中的最大数和最小数,再把这两个数进行相加即可得出答案.
【解析】(1)根据题意如图:
(2)这两个圈的重叠部分表示负分数集合;
(3)∵最大数是2016,最小数是﹣72,
∴最大的数与最小的数之和2016+(﹣72)=1944.
【考点3】数轴
【例3】(2018秋•蓝山县校内期末模拟)如图,数轴的单位长度为1.
(1)如果点A,D表示的数互为相反数,那么点B表示的数是多少?
(2)如果点B,D表示的数互为相反数,那么图中表示的四个点中,哪一点表示的数的绝对值最大?为什么?
(3)当点B为原点时,若存在一点M到A的距离是点M到D的距离的2倍,则点M所表示的数是 .
【分析】根据数轴上点位置,确定相应的数值即可.
【解析】(1)从数轴看,点A、B、C三点分别为:﹣4,﹣2,3,
故答案为:﹣4,﹣2,3;
(2)将点B向左移动3个单位长度后,点B所表示的数是﹣5,
故答案为﹣5;
(3)将点A向右移动4个单位长度后,点A所表示的数为0,
故答案为:0.
【变式3.1】(2020秋•天宁区校级月考)如图,将一个半径为1个单位长度的圆片上的点A放在数轴上表示1的点,并把圆片沿数轴滚动1周,点A到达点A′的位置,则点A′表示的数 1﹣2π或1+2π .
【分析】先求出圆的周长,再根据数轴的特点进行解答即可.
【解析】∵圆的半径为1个单位长度,
∴此圆的周长=2π,
∴当圆向左滚动时点A′表示的数是1﹣2π;
当圆向右滚动时点A′表示的数是1+2π.
故答案为:1﹣2π或1+2π.
【变式3.2】(2019秋•宁德期末)如图,在数轴上点A所表示的数是﹣5,点B在点A的右侧,AB=6;点C在AB之间,AC=2BC.
(1)在数轴上描出点B;
(2)求点C所表示的数,并在数轴上描出点C;
【分析】(1)利用两点间的距离表示即可;
(2)介绍三种解法:解法一:利用线段的和与差可得结论;
解法二:设BC=x,则AC=2x.列方程可得结论;
解法三:利用数轴上两点距离表示方法可得结论;
【解析】(1)点B在数轴上的位置如图1所示.
(2)解法一:因为AC=2BC,点C在AB之间,
所以AB=AC+BC=3BC.
因为AB=1﹣(﹣5)=6,
所以BC=2.
因为点B所表示的数是1,
1﹣2=﹣1
所以点C所表示的数是﹣1.
解法二:设BC=x,则AC=2x.
因为AB=1﹣(﹣5)=6,
所以x+2x=6.
解得x=2.
因为点B所表示的数是1,
1﹣2=﹣1,
所以点C所表示的数是﹣1.
解法三:设点C所表示的数为x.
因为点C在AB之间,
所以BC=1﹣x,AC=x﹣(﹣5)=x+5.
因为AC=2BC,
所以x+5=2(1﹣x).
解得x=﹣1,
点C在数轴上的位置,如图2所示.
【变式3.3】(2019秋•曹县期末)出租车司机小明某天下午的营运全是在东西走向的长江路上进行的,如果规定向东为正,向西为负,他这天下午行车路程(单位:千米)如下:﹣13,﹣2,+6,+8,﹣3,﹣5,+4,﹣6,+7,若小明家位于距离出车地点的西边15千米处,送完最后一名乘客,小明还要行驶多少千米才能到家?
【分析】求出这些数据的和,根据和的符号、绝对值判断出送完最后一名乘客后的位置,进而求出距家的距离.
【解析】﹣13﹣2+6+8﹣3﹣5+4﹣6+7=﹣4(千米),
15﹣|﹣4|=11(千米),
小明还要行使11千米才能到家.
【考点4】相反数与绝对值
【例4】(2019秋•东湖区校级期中)若a,b满足|a|<|b|≤3,且a,b为整数.
(1)直接写出a,b的最大值;
(2)当a,b为何值时,|a|+b有最小值?此时,最小值是多少?
【分析】(1)直接利用绝对值的性质得出a,b的最大值;
(2)直接利用绝对值的性质结合a,b的取值范围得出答案.
【解析】(1)∵a,b满足|a|<|b|≤3,且a,b为整数,
∴﹣3<a<3,﹣3≤b≤3,
∴a,b的最大值分别是:2,3;
(2)∵|a|+b有最小值,
∴b=﹣3,|a|=0,
则a=0,
故最小值是﹣3.
【变式4.1】(2018秋•江岸区校级月考)下列各对数中,不是相反数的是( )
A.+(﹣3)与(﹣3) B.(﹣1)与|﹣1|
C.8与﹣|﹣8| D.﹣5.2与﹣(﹣5.2)
【分析】根据只有符号不同的两个数互为相反数,可得一个数的相反数.
【解析】∵+(﹣3)=﹣3,与﹣3相同,故A不是相反数,
故选:A.
【变式4.2】(2019秋•平山区校级月考)化简:
(1)﹣{+[﹣(+3)]};
(2)﹣{﹣[﹣(﹣|﹣3|)}.
【分析】根据只有符号不同的两个数互为相反数,可得一个数的相反数.
【解析】(1)原式=﹣{+[﹣3]}=﹣{﹣3}=3;
(2)原式=﹣{﹣[﹣(﹣3)]}=﹣{﹣[+3]}=﹣{﹣3}=3.
【变式4.3】(2020秋•商水县校级月考)①已知x的相反数是﹣2,且2x+3a=5,求a的值.
②已知﹣[﹣(﹣a)]=8,求a的相反数.
【分析】①直接利用相反数的定义得出x的值,进而得出a的值;
②直接去括号得出a的值,进而得出答案.
【解析】①∵x的相反数是﹣2,且2x+3a=5,
∴x=2,
故4+3a=5,
解得:a=13;
②∵﹣[﹣(﹣a)]=8,
∴a=﹣8,
∴a的相反数是8.
【变式4.4】(2019秋•霸州市校级月考)如图所示,已知A,B,C,D四个点在一条没有标明原点的数轴上.
(1)若点A和点C表示的数互为相反数,则原点为 ;
(2)若点B和点D表示的数互为相反数,则原点为 ;
(3)若点A和点D表示的数互为相反数,则在数轴上表示出原点O的位置.
【分析】(1)(2)根据相反数的定义可求原点;
(3)根据相反数的定义可求原点,再在数轴上表示出原点O的位置即可.
【解析】(1)若点A和点C表示的数互为相反数,则原点为B;
(2)若点B和点D表示的数互为相反数,则原点为C;
(3)如图所示:
故答案为:B;C.
【变式4.5】(2019秋•碑林区校级月考)已知a、b、c的大致位置如图所示:化简|a+c|+|b+c|﹣|a﹣b|.
【分析】根据数轴和绝对值化简解答即可.
【解析】由图可知:b<a<0<c,
可得:a+c>0,b+c<0,a﹣b>0,
所以|a+c|+|b+c|﹣|a﹣b|=a+c﹣b﹣c﹣a+b=0.
【考点5】有理数的大小比较
【例5】(2020秋•聊城期中)下列各组有理数的大小比较中,错误的是( )
A.-(-325)>3.4 B.-334<-|+(-3.14)|
C.+(﹣0.01)<0 D.-(-34)>-34
【分析】根据有理数大小比较的法则解答.
【解析】A、-(-325)=325=3.4,故本选项符合题意;
B、∵|+(﹣3.14)|=3.14,
∴-334<|+(-3.14)|,故本选项不合题意;
C、+(﹣0.01)=﹣0.01<0,故本选项不合题意;
D、∵-(-34)=34,
∴-(-34)>-34,故本选项不合题意;
故选:A.
【变式5.1】下列各组有理数的大小比较中,不正确的是( )
A.﹣(﹣8)>﹣8 B.4.5>-(-92)
C.+(-179)<0 D.﹣(﹣1.414)>0
【分析】首先化简有理数,然后根据有理数大小比较法则即可得出答案.
【解析】A、﹣(﹣8)=8,8>﹣8,正确;
B、﹣(-92)=4.5,4.5=4.5,不正确;
C、+(﹣179)=﹣179,﹣179正确;
D、﹣(﹣1.414)=1.414,1.414>0,正确;
不正确的是B;
故选:B.
【变式5.2】(2017秋•双流区校级期中)下列有理数的大小比较,正确的是( )
A.﹣2.1>1.9 B.﹣7.3<﹣1.4 C.0<﹣20 D.0>1.2
【分析】根据有理数大小比较的法则:①正数都大于0; ②负数都小于0; ③两个负数绝对值大的反而小进行分析即可.
【解析】﹣2.1<1.9,故选项A不合题意;
∵|﹣7.3|>|﹣1.4|,∴﹣7.3<﹣1.4,故选项B符合题意;
0>﹣20,故选项C不合题意;
0<1.2,故选项D不合题意.
故选:B.
【变式5.3】(2019秋•利辛县期中)阅读材料:若a﹣b>0,则a>b;若a﹣b=0,则a=b;若a﹣b<0,则a<b,运用此方法可进行有理数的大小比较,如比较5与3的大小,因为5﹣3=2>0,所以5>3,我们把这种比较大小的方法叫作“求差法”.
(1)请用“求差法”比较大小:-34与-23;
(2)请运用不同于(1)的方法比较-34与-23的大小.
【分析】(1)利用作差法比较两个有理数的大小;
(2)比较两个负数的绝对值,绝对值大的反而小.
【解析】(1)∵(-34)﹣(23)=-34+23=-912+812=-112<0,
∴-34<-23;
(2)∵|-34|=34=912,
|-23|=23=812,且912>812,
∴-34<-23.
【考点6】科学记数法与近似数
【例6】(2019秋•恩阳区 期中)北京大兴国际机场被誉为“世界第七大奇迹”.其旅客航站楼及停车楼是目前国内单体面积最大的绿色建筑,每年可减少二氧化碳排放约2.2万吨,相当于种植119万棵树.其中2.2万精确到是( )位.
A.万位 B.千位 C.十分位 D.百分位
【分析】近似数精确到哪一位,应当看末位数字实际在哪一位.
【解析】2.2万的最后一位2在千位上,因而精确到千位.
故选:B.
【变式6.1】(2018秋•浦东新区期中)计算:(6×102)2×(13×105)(用科学记数法表示).
【分析】科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数.确定n的值时,要看把原数变成a时,小数点移动了多少位,n的绝对值与小数点移动的位数相同.当原数绝对值>1时,n是正数;当原数的绝对值<1时,n是负数.
【解析】(6×102)2×(13×105)=36×104×13×105=(36×13)×(104×105)=12×109=1.2×1010.
【变式6.2】.小亮和肖晓共同测量一本新华字典的厚度,由于选择的测量工具不同,小亮测得的数据是2.62厘米,肖晓测得的数据是2.621厘米,在小亮测得的数据中,最后一位的“2”是 (填“精确的”或“估计的”);在肖晓测得的数据中, 是精确的, 是估计的.
【分析】本题主要考查利用刻度尺测量长度的方法,所用刻度尺的最小刻度不同,那么所得到的数精确程度就不同.
【解析】2.62厘米最后一位的“2”是估计的,数据2.621厘米中2.62是精确的,1是估计的.
【变式6.3】有一个到火星旅行的计划,来回的行程大约需要2个地球年(其中包括在火星上停留582个地球天),已知这个旅行的平均速度是44000km/h.那么火星和地球之间的距离约为多少千米?(用科学记数法表示,注:地球年、地球天是指地球上的一年或一天,即一年为365天,一天为24小时)
【分析】用行程的时间的一半的小时数乘速度,再根据科学记数法的表示形式为a×10n的形式,其中1≤|a|<10,n为整数解答.
【解析】24×(365×2﹣582)×12×4400=7.8×106(千米),
答:火星和地球之间的距离约为7.8×106千米.
【考点7】有理数的加减运算
【例7】(1)﹣20﹣(﹣18)+(﹣14)+13;
(2)25-|﹣112|﹣(+214)﹣(﹣2.75);
(3)0.35+(﹣0.6)+0.25﹣(+5.4);
(4)113-115+53-(﹣0.6)﹣(﹣335);
(5)(+1.125)﹣(+334)﹣(+18)+(﹣0.25).
【分析】(1)将减法转化为加法,再根据法则计算可得;
(2)将分数化为小数,减法转化为加法,再根据法则计算可得;
(3)将减法转化为加法,再根据法则计算可得;
(4)将分数化为小数,减法转化为加法,再根据法则计算可得;
(5)将分数化为小数,减法转化为加法,再根据法则计算可得.
解析(1)原式=﹣20+18﹣14+13
=﹣34+31
=﹣3;
(2)原式=0.4﹣1.5﹣2.25+2.75
=0.4﹣1.5+0.5
=0.9﹣1.5
=﹣0.6;
(3)原式=0.35﹣0.6+0.25﹣5.4
=﹣5.4;
(4)原式=43-65+53+35+185
=(43+53)+(-65+185+35)
=3+3
=6;
(5)原式=1.125﹣3.75﹣0.125﹣0.25
=(1.125﹣0.125)+(﹣3.75﹣0.25)
=1﹣4
=﹣3.
【变式7.1】(1)﹣27+(﹣32)+(﹣8)+72;
(2)(+4.3)﹣(﹣4)+(﹣2.3)﹣(+4);
(3)(-3.5)+(-43)+(-43)-(-72)+0.75-(+73);
(4)(-112)+(+114)+(-212)-(-314)-(+114).
【分析】(1)(2)从左向右依次计算即可.
(3)(4)根据加法交换律、加法结合律计算即可.
解析(1)﹣27+(﹣32)+(﹣8)+72
=﹣59﹣8+72
=5.
(2)(+4.3)﹣(﹣4)+(﹣2.3)﹣(+4)
=8.3﹣2.3﹣4
=2.
(3)(-3.5)+(-43)+(-43)-(-72)+0.75-(+73)
=[(﹣3.5)﹣(-72)]+[(-43)+(-43)﹣(+73)]+0.75
=0+(﹣5)+0.75
=﹣4.25.
(4)(-112)+(+114)+(-212)-(-314)-(+114)
=[(﹣112)+(﹣212)]+[(+114)﹣(﹣314)﹣(+114)]
=﹣4+314
=-34.
【变式7.2】.在建筑工地上,一台升降机先上升3.5m,再下降2.2m,然后上升5.1m,最后下降6.6m,此时该升降机的位置比开始的位置高 ﹣0.2 m.
【分析】在一对具有相反意义的量中,先规定其中一个为正,则另一个就用负表示.
解析3.5﹣2.2+5.1﹣6.6
=8.6﹣8.8
=﹣0.2(m).
答:此时该升降机的位置比开始的位置高﹣0.2m.
故答案为:﹣0.2.
【变式7.3】已知a=﹣4,b=﹣17,c=11,求:
(1)a﹣b+c;
(2)a﹣b﹣c;
(3)a﹣(b﹣c).
【分析】把a=﹣4,b=﹣17,c=11分别代入各个算式,再根据有理数的加减混合运算法则计算即可.
解析a=﹣4,b=﹣17,c=11,
(1)a﹣b+c
=﹣4﹣(﹣17)+11
=﹣4+17+11
=24;
(2)a﹣b﹣c
=﹣4﹣(﹣17)﹣11
=﹣4+17﹣11
=2;
(3)a﹣(b﹣c)
=﹣4﹣(﹣17﹣11)
=﹣4﹣(﹣28)
=﹣4+28
=24.
【变式7.4】(2020秋•郫都区期中)若|m|=7,n2=36,且n>m,求m+n的值.
【分析】根据条件先确定m和n的值,m+n的值应该是四种情况,但n>m时,有两种情况符合,分别计算即可.
【解析】∵|m|=7,
∴m=±7,
∵n2=36,
∴n=±6,
∵n>m,
∴①当m=﹣7时,n=﹣6,m+n=﹣7﹣6=﹣13;
②当m=﹣7时,n=6,m+n=﹣7+6=﹣1.
∴m+n=﹣13或﹣1.
【考点8】有理数的乘除运算
【例8】(1)(﹣5)×2+20÷(﹣4)
(2)(12-3+56-712)÷(-1.36)
(3)-34×(-12)÷(﹣214)
(4)﹣3.5÷78×(-34)
(5)[212-(79-1112+16)×36]÷5
(6)(23-112-415)×(﹣60)
(7)(34-16-58)×(﹣24)
【分析】(1)根据有理数的乘法和除法运算法则进行计算即可得解;
(2)先根据除以一个数等于乘以这个数的倒数转化为乘法,再利用乘法分配律进行计算即可得解;
(3)把带分数化为假分数,除法转化为乘法,然后计算即可得解;
(4)根据有理数的除法和乘法运算法则进行计算即可得解;
(5)先把括号内的利用乘法分配律进行计算,在根据有理数的减法和除法运算法则进行计算即可得解;
(6)利用乘法分配律进行计算即可得解;
(7)利用乘法分配律进行计算即可得解.
解析(1))(﹣5)×2+20÷(﹣4),
=﹣10﹣5,
=﹣15;
(2)(12-3+56-712)÷(-1.36),
=(12-3+56-712)×(﹣36),
=12×(﹣36)﹣3×(﹣36)+56×(﹣36)-712×(﹣36),
=﹣18+108﹣30+21,
=129﹣48,
=81;
(3)-34×(-12)÷(﹣214),
=-34×12×49,
=-16;
(4)﹣3.5÷78×(-34),
=72×87×34,
=3;
(5)[212-(79-1112+16)×36]÷5,
=[212-(79×36-1112×36+16×36)]÷5,
=[212-(28﹣33+6)]÷5,
=(212-1)÷5,
=310;
(6)(23-112-415)×(﹣60),
=23×(﹣60)-112×(﹣60)-415×(﹣60),
=﹣40+5+16,
=﹣40+21,
=﹣19;
(7)(34-16-58)×(﹣24),
=34×(﹣24)-16×(﹣24)-58×(﹣24),
=﹣18+4+15,
=﹣18+19,
=1.
【变式8.1】计算题
(1)(﹣5)×2+20÷(﹣4)
(2)(12-3+56-712)÷(-1.36)
(3)-34×(-12)÷(﹣214)
(4)﹣3.5÷78×(-34)
(5)[212-(79-1112+16)×36]÷5
(6)(23-112-415)×(﹣60)
(7)(34-16-58)×(﹣24)
【分析】(1)根据有理数的乘法和除法运算法则进行计算即可得解;
(2)先根据除以一个数等于乘以这个数的倒数转化为乘法,再利用乘法分配律进行计算即可得解;
(3)把带分数化为假分数,除法转化为乘法,然后计算即可得解;
(4)根据有理数的除法和乘法运算法则进行计算即可得解;
(5)先把括号内的利用乘法分配律进行计算,在根据有理数的减法和除法运算法则进行计算即可得解;
(6)利用乘法分配律进行计算即可得解;
(7)利用乘法分配律进行计算即可得解.
解析(1))(﹣5)×2+20÷(﹣4),
=﹣10﹣5,
=﹣15;
(2)(12-3+56-712)÷(-1.36),
=(12-3+56-712)×(﹣36),
=12×(﹣36)﹣3×(﹣36)+56×(﹣36)-712×(﹣36),
=﹣18+108﹣30+21,
=129﹣48,
=81;
(3)-34×(-12)÷(﹣214),
=-34×12×49,
=-16;
(4)﹣3.5÷78×(-34),
=72×87×34,
=3;
(5)[212-(79-1112+16)×36]÷5,
=[212-(79×36-1112×36+16×36)]÷5,
=[212-(28﹣33+6)]÷5,
=(212-1)÷5,
=310;
(6)(23-112-415)×(﹣60),
=23×(﹣60)-112×(﹣60)-415×(﹣60),
=﹣40+5+16,
=﹣40+21,
=﹣19;
(7)(34-16-58)×(﹣24),
=34×(﹣24)-16×(﹣24)-58×(﹣24),
=﹣18+4+15,
=﹣18+19,
=1.
【变式8.2】(1)375÷(-23)÷(-23);
(2)3×(﹣4)+(﹣28)÷7;
(2)42×(-23)+(-34)÷(﹣0.25);
(4)(﹣1155)÷[(﹣11)×(+3)×(﹣5)].
【分析】(1)将除法运算化为乘法运算,计算即可得到结果;
(2)先计算乘除运算,再计算加法运算,即可得到结果;
(3)先计算乘除运算,再计算加减运算,即可得到结果;
(4)先计算括号中的运算,再计算除法运算,即可得到结果.
解析(1)原式=375×(-32)×(-32)=33754;
(2)原式=﹣12﹣4=﹣16;
(3)原式=﹣28+3=﹣25;
(4)原式=﹣1155÷165=﹣7.
【变式8.3】桌子上放有7只茶杯,杯口全部朝上,每次翻转其中的4只茶杯,能否经过若干次翻转,把它们翻成杯口全部朝下?
【分析】根据有理数的乘法运算,同号得正,同时改变四个杯子的开口方向,乘积符号不变.
解析把茶杯口朝上的状态记为+1,口朝下的状态记为﹣1.
根据题意,开始时7 个茶杯的状态都是+1,它们的乘积也为+1,
每次操作翻转4只茶杯,相当于把7个数中的4个改变符号,但把一个乘积的偶数个因数改变符号时,并不能改变乘积的符号.
因此,不管你进行多少次操作都不能使乘积变为﹣1.
当7只茶杯都口朝下时,所有的状态都是﹣1,它们的积是﹣1,
所以不可能通过操作把7只茶杯都变得口朝下.
【变式8.4】某班举办数学知识比赛,共分五个小组,其中四个小组的成绩如表所示,请问:
小组
第一组
第二组
第三组
第四组
人数
15
13
14
12
小组平均分与全班平均分的差值
4
﹣3
﹣2
1
(1)这四个小组的总平均分比全班的平均分高还是低?为什么?
(2)据(1)你能否判断第五组的成绩比全班平均分高,还是低?
【分析】(1)这四个小组的总平均分比全班的平均分高,理由为:根据表示求出四个小组的总平均分与全班的平均分之差,判断即可得到结果;
(2)
解析(1)高,因为4×15+12×1﹣13×3﹣14×2=5>0;
(2)据(1)可判断第五组的成绩比全班平均分低.
【考点9】有理数的乘方运算
【例9】计算:
(1)﹣14-16×[2﹣(﹣3)2];
(2)(﹣1)4﹣(1﹣0.5)×13×[2﹣(﹣2)2];
(3)(﹣2)2﹣22﹣|-14|×(﹣1)2;
(4)(﹣212)×(﹣0.5)3×(﹣2)2×(﹣8).
【分析】分别根据有理数的混合运算顺序,先算乘方,再算乘除,最后算加减,有括号先算括号里面的进行计算即可得解.
解析(1)﹣14-16×[2﹣(﹣3)2],
=﹣1-16×(2﹣9),
=﹣1+76,
=16;
(2)(﹣1)4﹣(1﹣0.5)×13×[2﹣(﹣2)2],
=1-12×13×(2﹣4),
=1+13,
=43;
(3)(﹣2)2﹣22﹣|-14|×(﹣1)2,
=4﹣4-14×1,
=-14;
(4)(﹣212)×(﹣0.5)3×(﹣2)2×(﹣8),
=-52×(-18)×4×(﹣8),
=-52×18×4×8,
=﹣10.
【变式9.1】计算:
(1)(﹣18)÷214×49÷(﹣16);
(2)﹣3.5÷78×(-87);
(3)23÷49×(-23)2.
【分析】根据有理数的混合运算的顺序和运算法则进行计算便可.
解析(1)(﹣18)÷214×49÷(﹣16)=+18×49×49×116=29;
(2)﹣3.5÷78×(-87)=+72×87×87=327;
(3)23÷49×(-23)2=8×94×49=8.
【变式9.2】(2019秋•楚州区校级月考)你喜欢吃拉面吗?拉面馆的师傅,用一根很粗的面条,把两头捏合在一起拉伸,再捏合、拉伸,反复多次,就能拉成许多细面条.如图所示:
(1)经过第3次捏合后,可以拉出 8 根细面条;
(2)到第 5 次捏合后可拉出32根细面条.
【分析】(1)根据图形得出经过第一次捏合后,可以拉出2根细面条,即2=21经过第二次捏合后,可以拉出4根细面条,即4=22,推出经过第三次捏合后,可以拉出8(4+4)根细面条,即可得出答案;
(2)分别求出第一次、第二次、第三次、第四次、第五次的面条的根数,即可得出答案.
【解答】(1)解:∵经过第一次捏合后,可以拉出2根细面条,即2=21,
经过第二次捏合后,可以拉出4根细面条,即4=22,
∴经过第三次捏合后,可以拉出8根细面条,即8=23,
故答案为:8;
(2)解:∵经过第一次捏合后,可以拉出2根细面条,即2=21,
经过第二次捏合后,可以拉出4根细面条,即4=22,
经过第三次捏合后,可以拉出8根细面条,即8=23,
经过第四次捏合后,可以拉出16根细面条,即16=24
∴经过第五次捏合后,可以拉出32根细面条,即32=25,
故答案为:5.
【变式9.3】(2019秋•镜湖区校级期中)阅读下列计算公式:2n+1﹣2n=2n(2﹣1)=2n.请你根据以上规律,计算:220﹣219﹣218﹣…﹣23﹣22+2.
【分析】根据公式2n+1﹣2n=2n(2﹣1)=2n可知220﹣219=219,以此类推可得出:220﹣219﹣218﹣…﹣23﹣22+2的值.
【解析】∵2n+1﹣2n=2n(2﹣1)=2n
∴220﹣219﹣218﹣…﹣23﹣22+2
=219﹣218﹣…﹣23﹣22+2
=218﹣…﹣23﹣22+2
=22+2
=6
【变式9.4】(2019秋•武侯区校级期中)若n为整数,则(-1)n+(-1)n+12= 0 .
【分析】把分子提公因式(﹣1)n,得出分子是(﹣1)n×0=0,即可得出答案.
【解析】(-1)n+(-1)n+12
=(-1)n[1+(-1)]2
=(-1)n×02
=0.
故答案为:0.
【考点10】有理数的有关新定义运算
【例10】(2019秋•通州区期末)在数轴上,我们把表示数2的点定为核点,记作点C,对于两个不同的点A和B,若点A,B到点C的距离相等,则称点A与点B互为核等距点.如图,点A表示数﹣1,点B表示数5,它们与核点C的距离都是3个单位长度,我们称点A与点B互为核等距点.
(1)已知点M表示数3,如果点M与点N互为核等距点,那么点N表示的数是 1 ;
(2)已知点M表示数m,点M与点N互为核等距点,
①如果点N表示数m+8,求m的值;
②对点M进行如下操作:先把点M表示的数乘以2,再把所得数表示的点沿着数轴向左移动5个单位长度得到点N,求m的值.
【分析】(1)由已知可求MC=1,根据核等距点的定义,可求N表示的数是1;
(2)①由已知可求MN=8所以核点C到点M与点N的距离都是4个单位长度.点M在点N左侧,m=﹣2;
②根据题意得2m﹣5=4﹣m,解得m=3.
【解析】(1)∵点M表示数3,
∴MC=1,
∵点M与点N互为核等距点,
∴N表示的数是1,
故答案为1;
(2)①因为点M表示数m,点N表示数m+8,
∴MN=8.
∴核点C到点M与点N的距离都是4个单位长度.
∵点M在点N左侧,
∴m=﹣2.
②根据题意得2m﹣5=4﹣m,
解得m=3.
【变式10.1】(2020•白云区一模)为确保信息安全,信息需加密传输,发送方由明文→密文(加密),接收方由密文→明文(解密),已知有一种键盘密码,每个字母与所在按键的数字序号对应(如图),如字母Q与数字序号0对应,当明文中的字母对应的序号为a时,将a+7除以26后所得的余数作为密文中的字母对应的序号,例如明文“X”对应密文“W”.
按上述规定,将密文“TKGDFY”解密成明文后是( )
A.DAISHU B.TUXING C.BAIYUN D.SHUXUE
【分析】根据“明文”与“密文”的转化规则,由“明文”得出“密文”,反之亦然.
【解析】由“明文”与“密文”的转换规则可得:
故选:C.
【变式10.2】(2020秋•凌河区校级期中)阅读计算:
阅读下列各式:(ab)2=a2b2,(ab)3=a3b3,(ab)4=a4b4…
回答下列三个问题:
(1)验证:(4×0.25)100= 1 ;4100×0.25100= 1 .
(2)通过上述验证,归纳得出:(ab)n= anbn ;(abc)n= anbncn .
(3)请应用上述性质计算:(﹣0.125)2015×22014×42014.
【分析】①先算括号内的,再算乘方;先乘方,再算乘法.
②根据有理数乘方的定义求出即可;
③根据同底数幂的乘法计算,再根据积的乘方计算,即可得出答案.
【解析】①:(4×0.25)100=1100=1;4100×0.25100=1,
故答案为:1,1.
②(a•b)n=anbn,(abc)n=anbncn,
故答案为:anbn,(abc)n=anbncn.
③原式=(﹣0.125)2012×22012×42012×(﹣0.125)
=(﹣0.125×2×4)2012×(﹣0.125)
=(﹣1)2012×(﹣0.125)
=1×(﹣0.125)
=﹣0.125.
【变式10.3】(2020秋•沙坪坝区校级月考)我们知道,每个自然数都有因数,将这个自然数的所有正奇数因数之和减去所有正偶数因数之和,再除以这个自然数所得的商叫做这个自然数的“完美指标”.例如:10的正因数有1,2,5,10,它的正奇数因数是1,5,它的正偶数因数是2,10.所以10的“完美指标”是:[(1+5﹣(2+10)]÷10=-35,我们规定.若一个自然数的“完美指标”的绝对值越小,这个数就越“完美”.例知,因为8的“完美指标”是[(1+3)﹣(2+6)]÷6=-23,7没有正偶数因数,7的“完美指标”是(1+7)÷7=87,且|-23|<|87|,所以6比7更“完美”.
根据上述材料,求出18,19,20,21这四个自然数中最“完美”的数.
【分析】先求出各数的正因数,再根据题目中求“完美指标“的方法计算各数的”完美指标”,即可得出答案.
【解答】18的正因数有1,2,3,6,9,18,
正奇因数有1,3,9,正偶因数有2,6,18,
18的“完美指标”是[(1+3+9)﹣(2+6+18)]÷18=-1318;
19的正因数有1,19,
正奇因数有1,19,无正偶因数,
19的“完美指标”是(1+19)÷19=2019;
20的正因数有1,2,4,5,10,20,
正奇因数有1,5,正偶因数有2,4,10,20,
20的“完美指标”是[(1+5)﹣(2+4+10+20)]÷20=-32;
21的正因数有1,3,7,21,
正奇因数有1,3,7,21,无正偶因数,
21的“完美指标”是(1+3+7+21)÷21=3221;
因为|-1318|<2019<|-32|<3221,
所以18是18,19,20,21这四个自然数中最“完美”的数.
【变式10.4】(2019秋•曲靖期末)阅读理解:李华是一个勤奋好学的学生,他常常通过书籍、网络等渠道主动学习各种知识.下面是他从网络搜到的两位数乘11的速算法,其口诀是:“头尾一拉,中间相加,满十进一”例如:①24×11=264.计算过程:24两数拉开,中间相加,即2+4=6,最后结果264;②68×11=748.计算过程:68两数分开,中间相加,即6+8=14,满十进一,最后结果748.
(1)计算:①32×11= 352 ,②78×11= 858 ;
(2)若某个两位数十位数字是a,个位数字是b(a+b<10),将这个两位数乘11,得到一个三位数,则根据上述的方法可得,该三位数百位数字是 a ,十位数字是 a+b ,个位数字是 b ;(用含a、b的代数式表示)
(3)请你结合(2)利用所学的知识解释其中原理.
【分析】(1)根据口诀:“头尾一拉,中间相加,满十进一”即可求解;
(2)由(1)两位数十位数字是a,个位数字是b,将这个两位数乘11,得到一个三位数即可得结果;
(3)结合(2)可得11(10a+b)=10(10a+b)+(10a+b)=100a+10b+10a+b=100a+10(a+b)+b.
【解析】(1)①∵3+2=5
∴32×11=352
②∵7+8=15
∴78×11=858
故答案为352,858.
(2)两位数十位数字是a,个位数字是b,这个两位数乘11,
∴三位数百位数字是a,十位数字是a+b,个位数字是b.
故答案为:a,a+b,b.
(3)两位数乘以11可以看成这个两位数乘以10再加上这个两位数,
若两位数十位数为a,个位数为b,
则11(10a+b)
=10(10a+b)+(10a+b)
=100a+10b+10a+b
=100a+10(a+b)+b
根据上述代数式,可以总结出规律口诀为:
“头尾一拉,中间相加,满十进一”.
【考点11】有理数的实际问题
【例11】(2020秋•兰州期中)某班学生的平均身高是160厘米,下表给出了该班6名同学的身高情况(单位:厘米)
(1)完成下表:
姓名
小明
小彬
小丽
小亮
小颖
小山
身高
159
161
160
152
162
168
身高与平均身高的差
﹣1
+1
0
﹣8
+2
+8
(2)谁最高?谁最矮?
(3)列式计算最高与最矮的学生身高相差多少?
【分析】(1)根据身高与平均身高的差值分别得出答案;
(2)利用(1)中所求得出答案;
(3)利用有理数的加减运算法则计算得出答案.
【解析】(1)完成表:161,160,﹣8,+8;
故答案为:161,160,﹣8,+8;
(2)小山最高,最矮;小亮最矮;
(3)168﹣152=16(厘米),
答:最高与最矮的学生身高相差16cm.
【变式11.1】(2020秋•市中区期中)某学校准备印刷一批证书,现有两个印刷厂可供选择:
甲厂收费方式:收制版费1000元,每本印刷费0.5元;
乙厂收费方式:不超过2000本时,每本收印刷费1.5元;超过2000本时,超过部分每本收印刷费0.25元.若该校印制证书x本.
(1)若x不超过2000时,甲厂的收费为 (1000+0.5x) 元,乙厂的收费为 1.5x 元;
(2)若x超过2000时,甲厂的收费为 (1000+0.5x) 元,乙厂的收费为 (0.25x+2500) 元;
(3)当印制证书8000本时应该选择哪个印刷厂更节省费用?节省了多少?
【分析】(1)根据印刷费用=数量×单价可分别求得;
(2)根据甲厂印刷费用=制版费+数量×单价、乙厂印刷费用=2000×1.5+超出部分的费用可得;
(3)分别计算出x=8000时,甲、乙两厂的费用即可得
【解析】(1)若x 不超过2000时,甲厂的收费为(1000+0.5x)元,乙厂的收费为1.5x元.
故答案为:(1000+0.5x),1.5x;
(2)若x 超过2000时,甲厂的收费为(1000+0.5x)元,乙厂的收费为2000×1.5+0.25(x﹣2000)=(0.25x+2500)元.
故答案为:(1000+0.5x),(0.25x+2500);
(3)当x=8000时,甲厂费用为1000+0.5×8000=5000(元),
乙厂费用为:0.25×8000+2500=4500(元),
5000﹣4500=500(元).
故当印制证书8000本时应该选择乙印刷厂更节省费用,节省了500元.
【变式11.2】(2020秋•江岸区期中)居民生活用水阶梯式计量水价,用户每月用水量在22立方米及以内的为第一级基数,按一级用水价格收取;超过22立方米且不超过30立方米的部分为第二级水量基数,按一级用水价格的1.5倍收取;超过30立方米的部分为第三级水量基数,按一级用水价格的2倍收取.为节约用水,小张记录了1﹣7月份他家每月1号的水表读数.
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
水表止码(立方米)
234
244
253
262
273
283
294
(1)直接写出小张家1﹣6月平均每月用水量为 10立方米 .
(2)已知小张家2月份的水费为18元,试求他家6月份需交水费多少元?
(3)由于小张家7月份装修,比6月份多用水20立方米,试求小张家7月份需交纳水费多少元?
【分析】(1)根据题意和表格中的数据,可以计算出小张家1﹣6月平均每月用水量;
(2)根据小张家2月份的水费为18元,可以计算出第一级收费标准,从而可以计算出他家6月份需交水费多少元;
(3)根据题意,可以计算出张家7月份需交纳水费多少元.
【解析】(1)由表格数据可得,
小张家1﹣6月平均每月用水量为(294﹣234)÷6=60÷6=10(立方米),
故答案为:10立方米;
(2)∵2月份用水:253﹣244=9(立方米)<22立方米,
∴一级收费标准为:18÷9=2(元/立方米),
∵6月份用水:294﹣283=11(立方米)<22立方米,
∴6月份需交水费:11×2=22(元),
答:他家6月需交水费22元;
(3)∵6月份用水:294﹣283=11(立方米),
∴7月份用水:11+20=31(立方米),
∴小张家7月份需交纳水费:22×2+(30﹣22)×2×1.5+(31﹣30)×2×2=72(元),
答:小张家7月份需交纳水费72元.
【变式11.3】(2020秋•魏都区期中)在数学活动课上,李老师设计了一个游戏活动,四名同学分别代表一种运算,这四名同学可以任意排列,每次排列代表一种运算顺序,剩余同学中,一名学生负责说一个数,其他同学负责运算,运算结果既对又快者获胜,可以得到一个奖品.
下面我们用四个卡片代表四名同学(如图):
(1)列式,并计算:
①﹣3经过A,B,C,D的顺序运算后,结果是多少?
②5经过B,C,A,D的顺序运算后,结果是多少?
(2)探究:数a经过D,C,A,B的顺序运算后,结果是77,a是多少?
【分析】(1)①根据题意和图形,可以计算出﹣3经过A,B,C,D的顺序运算后的结果;
②根据题意和图形,可以计算出5经过B,C,A,D的顺序运算后的结果;
(2)根据题意,可以列出关于a的方程,从而可以求得a的值.
【解析】(1)①由题意可得,
[(﹣3)×2﹣(﹣5)]2+6
=(﹣6+5)2+6
=(﹣1)2+6
=1+6
=7;
②[5﹣(﹣5)]2×2+6
=(5+5)2×2+6
=102×2+6
=100×2+6
=200+6
=206;
(2)由题意知,(a+6)2×2﹣(﹣5)=77,
∴a+6)2×2+5=77,
∴(a+6)2×2=72,
∴(a+6)2=36,
∴a+6=6或﹣6,
∴a=0或﹣12.
【变式11.4】(2020秋•合肥期中)魔术师为大家表演魔术.他请观众想一个数,然后将这个数按以下步骤操作:
魔术师立刻说出观众想的那个数.
(1)如果小明想的数是﹣2,那么他告诉魔术师的结果应该是 3 .
(2)如果小聪想了一个数并告诉魔术师结果为105,那么魔术师立刻说出小聪想的那个数是 100 .
(3)观众又进行了几次尝试,魔术师都能立刻说出他们想的那个数,请你通过计算说出其中的奥妙.
【分析】(1)按运算步骤可以得到,结果是[(﹣2)×3﹣6]÷3+7,即可求解;
(2)设小聪想到的数是x,则根据题意得:(3x﹣6)÷3+7=105,从而求解;
(3)根据给出的运算表,即可列出代数式,再将式子进行化简,即可求得想到的数与结果的关系.
【解析】(1)[(﹣2)×3﹣6]÷3+7
=(﹣6﹣6)÷3+7
=(﹣12)÷3+7
=﹣4+7
=3,
故答案为:3.
(2)设小聪想到的数是x,则根据题意得:(3x﹣6)÷3+7=105,
解得:x=100;
∴小聪想的那个数是100,
故答案为:100;
(3)设观众想的数为a.变换之后的结果为(3a﹣6)÷3+7=a+5,
∴魔术师用结果减去5就是观众想的数.
【考点12】以数轴为背景的综合问题
【例12】(2019秋•中山市期末)如图,在一条不完整的数轴上从左到右有点A,B,C,其中AB=2BC,设点A,B,C所对应数的和是m.
(1)若点C为原点,BC=1,则点A,B所对应的数分别为 ﹣3 , ﹣1 ,m的值为 ﹣4 ;
(2)若点B为原点,AC=6,求m的值.
(3)若原点O到点C的距离为8,且OC=AB,求m的值.
【分析】(1)根据数轴上的点对应的数即可求解;
(2)根据数轴上原点的位置确定其它点对应的数即可求解;
(3)根据原点在点C的右边先确定点C对应的数,进而确定点B、点A所表示的数即可求解.
【解析】(1)∵点C为原点,BC=1,
∴B所对应的数为﹣1,
∵AB=2BC,
∴AB=2,
∴点A所对应的数为﹣3,
∴m=﹣3﹣1+0=﹣4;
故答案为:﹣3,﹣1,﹣4;
(2)∵点B为原点,AC=6,AB=2BC,
∴点A所对应的数为﹣4,点C所对应的数为2,
∴m=﹣4+2+0=﹣2;
(3)∵原点O到点C的距离为8,
∴点C所对应的数为±8,
∵OC=AB,
∴AB=8,
当点C对应的数为8,
∵AB=8,AB=2BC,
∴BC=4,
∴点B所对应的数为4,点A所对应的数为﹣4,
∴m=4﹣4+8=8;
当点C所对应的数为﹣8,
∵AB=8,AB=2BC,
∴BC=4,
∴点B所对应的数为﹣12,点A所对应的数为﹣20,
∴m=﹣20﹣12﹣8=﹣40
综上所述 m=8或﹣40.
【变式12.1】(2020秋•江阴市期中)一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进4步后退3步的程序运动.设该机器人每秒前进或后退1步,并且每步的距离为一个单位长度,xn表示第n秒时机器人在数轴上位置所对应的数.则下列结论中正确的有 ①②③④ .(只需填入正确的序号)
①x3=3;②x5=3;③x101<x102;④x2019<x2020.
【分析】“前进4步后退3步”这7秒组成一个循环结构,先根据题意列出几组数据,从数据找寻规律:第一个循环节末位的数即x7=1,第二个循环节末位的数即x14=2,第三个循环节末位的数即x21=3,…,即第m个循环节末位的数即x7m=m,然后再根据“前进4步后退3步”的运动规律来求取对应的数值.
【解析】根据题意可知:
x1=1,x2=2,x3=3,x4=4,x5=3,x6=2,x7=1,x8=2,x9=3,x10=4,x11=5,x12=4,x13=3,x14=2,x15=3…
由上可知:第一个循环节末位的数即x7=1,第二个循环节末位的数即x14=2,第三个循环节末位的数即x21=3,…,即第m个循环节末位的数即x7m=m.
∵x98=14,
∴x99=15,x100=16,x101=17,x102=18,
故x102>x101,
∵x2016=288,
∴x2017=289,x2018=290,x2019=291,x2020=292,
故x2019<x2020,
所以正确的结论是①②③④,
故答案为:①②③④.
【变式12.2】(2019秋•新宾县期末)某巡警骑摩托车在一条东西大道上巡逻,某天他从岗亭出发,晚上停留在A处,规定向东方向为正,向西方向为负,当天行驶情况记录如下(单位:千米):+10,﹣8,+6,﹣14,+4,﹣2.
(1)A处在岗亭何方?距离岗亭多远?
(2)若摩托车每行驶1千米耗油0.5升,这一天共耗油多少升?
【分析】(1)求出这几个数的和,通过和的符号和绝对值判断位置和距离;
(2)计算所有行驶路程的和,即这些数的绝对值的和,再求耗油量.
【解析】(1)+10﹣8+6﹣14+4﹣2=﹣4(千米),
答:A处在岗亭西方,距离岗亭4千米;
(2)|+10|+|﹣8|+|+6|+|﹣14|+|4|+|﹣2|=10+8+6+14+4+2=44(千米)
44×0.5=22(升)
答:这一天共耗油22升.
【变式12.3】(2020秋•鄞州区期中)定义:若A,B,C为数轴上三点,若点C到点A的距离是点C到点B的距离2倍,我们就称点C是【A,B】的美好点.
例如:如图1,点A表示的数为﹣1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是【A,B】的美好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是【A,B】的美好点,但点D是【B,A】的美好点.
如图2,M,N为数轴上两点,点M所表示的数为﹣7,点N所表示的数为2.
(1)点E,F,G表示的数分别是﹣3,6.5,11,其中是【M,N】美好点的是 G ;写出【N,M】美好点H所表示的数是 ﹣4或﹣16 .
(2)现有一只电子蚂蚁P从点N开始出发,以2个单位每秒的速度向左运动.当t为何值时,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点?
【分析】(1)根据美好点的定义,结合图2,直观考察点E,F,G到点M,N的距离,只有点G符合条件.结合图2,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点N的距离是到点M的距离2倍的点,在点的移动过程中注意到两个点的距离的变化.
(2)根据没好点的定义,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点分6种情况,须区分各种情况分别确定P点的位置,进而可确定t的值.
【解析】(1)根据美好点的定义,结合图2,直观考察点E,F,G到点M,N的距离,只有点G符合条件,
故答案是:G.
结合图2,根据美好点的定义,在数轴上寻找到点N的距离是到点M的距离2倍的点,点N的右侧不存在满足条件的点,点M和N之间靠近点M一侧应该有满足条件的点,进而可以确定﹣4符合条件.点M的左侧距离点M的距离等于点M和点N的距离的点符合条件,进而可得符合条件的点是﹣16.
故答案是﹣4或﹣16.
(2)根据美好点的定义,P,M和N中恰有一个点为其余两点的美好点分6种情况,
第一情况:当P为【M,N】的美好点,点P在M,N之间,如图1,
当MP=2PN时,PN=3,点P对应的数为2﹣3=﹣1,因此t=1.5秒;
第二种情况,当P为【N,M】的美好点,点P在M,N之间,如图2,
当2PM=PN时,NP=6,点P对应的数为2﹣6=﹣4,因此t=3秒;
第三种情况,P为【N,M】的美好点,点P在M左侧,如图3,
当PN=2MN时,NP=18,点P对应的数为2﹣18=﹣16,因此t=9秒;
第四种情况,M为【P,N】的美好点,点P在M左侧,如图4,
当MP=2MN时,NP=27,点P对应的数为2﹣27=﹣25,因此t=13.5秒;
第五种情况,M为【N,P】的美好点,点P在M左侧,如图5,
当MN=2MP时,NP=13.5,点P对应的数为2﹣13.5=﹣11.5,因此t=6.75秒;
第六种情况,M为【N,P】的美好点,点P在M,N左侧,如图6,
当MN=2MP时,NP=4.5,因此t=2.25秒;
第七种情况,N为【P,M】的美好点,点P在M左侧,
当PN=2MN时,NP=18,因此t=9秒,
第八种情况,
N为【M,P】的美好点,点P在M右侧,
当MN=2PN时,NP=4.5,因此t=2.25秒,
综上所述,t的值为:1.5,2.25,3,6.75,9,13.5.
【变式12.4】(2019秋•丰城市期末)已知数轴上三点M,O,N对应的数分别为﹣1,0,3,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.
(1)MN的长为 4 ;
(2)如果点P到点M、点N的距离相等,那么x的值是 1 ;
(3)数轴上是否存在点P,使点P到点M、点N的距离之和是8?若存在,直接写出x的值;若不存在,请说明理由.
(4)如果点P以每分钟1个单位长度的速度从点O向左运动,同时点M和点N分别以每分钟2个单位长度和每分钟3个单位长度的速度也向左运动.设t分钟时点P到点M、点N的距离相等,求t的值.
【分析】(1)MN的长为3﹣(﹣1)=4,即可解答;
(2)根据题意列出关于x的方程,求出方程的解即可得到x的值;
(3)可分为点P在点M的左侧和点P在点N的右侧,点P在点M和点N之间三种情况计算;
(4)分别根据①当点M和点N在点P同侧时;②当点M和点N在点P异侧时,进行解答即可.
【解析】(1)MN的长为3﹣(﹣1)=4;
(2)根据题意得:x﹣(﹣1)=3﹣x,
解得:x=1;
(3)①当点P在点M的左侧时.
根据题意得:﹣1﹣x+3﹣x=8.
解得:x=﹣3.
②P在点M和点N之间时,则x﹣(﹣1)+3﹣x=8,方程无解,即点P不可能在点M和点N之间.
③点P在点N的右侧时,x﹣(﹣1)+x﹣3=8.
解得:x=5.
∴x的值是﹣3或5;
(4)设运动t分钟时,点P到点M,点N的距离相等,即PM=PN.
点P对应的数是﹣t,点M对应的数是﹣1﹣2t,点N对应的数是3﹣3t.
①当点M和点N在点P同侧时,点M和点N重合,
所以﹣1﹣2t=3﹣3t,解得t=4,符合题意.
②当点M和点N在点P异侧时,点M位于点P的左侧,点N位于点P的右侧(因为三个点都向左运动,出发时点M在点P左侧,且点M运动的速度大于点P的速度,所以点M永远位于点P的左侧),
故PM=﹣t﹣(﹣1﹣2t)=t+1.PN=(3﹣3t)﹣(﹣t)=3﹣2t.
所以t+1=3﹣2t,解得t=23,符合题意.
综上所述,t的值为23或4.
【变式12.5】(2019秋•海淀区校级期中)设A、B、C是数轴上的三个点,且点C在A、B之间,它们对应的数分别为xA、xB、xC.
(1)若AC=CB,则点C叫做线段AB的中点,已知C是AB的中点.
①若xA=1,xB=5,则xc= 3 ;
②若xA=﹣1,xB=﹣5,则xC= ﹣3 ;
③一般的,将xC用xA和xB表示出来为xC= xA+xB2 ;
④若xC=1,将点A向右平移5个单位,恰好与点B重合,则xA= ﹣1.5 ;
(2)若AC=λCB(其中λ>0).
①当xA=﹣2,xB=4,λ=13时,xC= ﹣0.5 .
②一般的,将xC用xA、xB和λ表示出来为xC= 11+λxA+λ1+λxB .
【分析】(1)①②③分别按所给的关系式及点在数轴上的位置,计算即可;
④根据平移关系用xA+5表示出xB,再按③中关系式计算即可;
(2)①根据AC=λCB,将xA=﹣2,xB=4,λ=13代入计算即可;
②根据AC=λCB,变形计算即可.
【解析】(1)C是AB的中点,
①∵xA=1,xB=5,
∴xc=5+12=3
故答案为:3;
②∵xA=﹣1,xB=﹣5,
∴xC=-1-52=-3
故答案为:﹣3;
③xC=xA+xB2
故答案为:xA+xB2;
④∵将点A向右平移5个单位,恰好与点B重合,
∴xB=xA+5,
∴xC=xA+xB2=xA+xA+52=1,
∴xA=﹣1.5
故答案为:﹣1.5;
(2)①∵AC=λCB,xA=﹣2,xB=4,λ=13,
∴xC﹣(﹣2)=λ(4﹣xC)
∴(1+λ)xC=4λ﹣2
∴xC=4λ-21+λ=4×13-21+13=-0.5
故答案为:﹣0.5;
②∵AC=λCB
∴xC﹣xA=λ(xB﹣xC)
∴(1+λ)xC=xA+λxB
∴xC=11+λxA+λ1+λxB
故答案为:11+λxA+λ1+λxB.