内容正文:
专题01有理数思维导图
【类型覆盖】
类型一、绝对值“1”与”-1“的化简
【解惑】若,则的值是( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.已知有理数a,b,c满足,则的值为( )
A. B.1 C. D.3
2.若, ;若, ;
①若,则 ;
②若,则 .
3.代数式 的最小值是 .
类型二、绝对值的最值
【解惑】数轴上表示x和2的两点之间的距离是|x﹣2|,则|x+3|+|x﹣2|的最小值是( )
A.-3 B.2 C.1 D.5
【融会贯通】
1.在解决数学实际问题时,常常用到数形结合思想,比如:的几何意义是数轴上表示数的点与表示数的点的距离,的几何意义是数轴上表示数的点与表示数2的点的距离.当取得最小值时,的取值范围是( )
A. B.或 C. D.
2.阅读与思考
如图,一个点从数轴上的原点开始,先向右移动3个单位长度,再向左移动5个单位长度,可以看出,终点表示的数是.参照图中所给的信息,完成填空:
已知A,B都是数轴上的点.
(1)若点A表示数.将点A向右移动5个单位长度至点.则点表示的数是 ;
(2)若点A表示数2,将点A先向左移动7个单位长度,再向右移动个单位长度至点,则点表示的数是 ;
(3)若将点B先向左移动3个单位长度,再向右移动6个单位长度,终点表示的数恰好是0,则点B所表示的数是 .
3.若,求代数式 .
类型三、绝对值方程
【解惑】请利用绝对值的性质,解决下面问题:
(1)已知a,b是有理数,当时,则 ;当时,则 .
(2)已知a,b,c是有理数,,,求的值.
(3)已知a,b,c是有理数,当时,求的值.
【融会贯通】
1.我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.例如,代数式的几何意义是数轴上所对应的点与2所对应的点之间的距离:因为,所以的几何意义就是数轴上所对应的点与所对应的点之间的距离.
(ⅰ)发现问题:代数式的最小值是多少?
(ⅱ)探究问题:如图,点分别表示数、2、,,
∵的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点在线段上时,,当点在点的左侧或点的右侧时,,
∴的最小值是3,
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
解决问题:
(1)直接写出式子的最小值是 ;
(2)当为何值时,代数式的最小值是2;
(3)式子的最小值是 .
2.有些含绝对值的方程,可以通过讨论去掉绝对值,转化成一元一次方程求解.
例如:解方程,
解:当时,方程可化为:,解得,符合题意;
当时,方程可化为:,解得,符合题意.
所以,原方程的解为或.
请根据上述解法,完成以下问题:
解方程:;
3.【方法引入】
数轴上两点之间的距离可以用这两个点表示的数通过减法运算得到.
如图,点A,B间的距离为:;
点B,C间的距离为:;
点A,C间的距离为:.
【方法应用】
数轴上点P,Q代表的数分别为和4,求点P,Q间的距离;
数轴上点M,N代表的数分别为和,求点M,N间的距离;
【方法拓展】
数轴上的两个点之间的距离为6,其中一个点表示的数为3,求另一个点表示的数.
类型四、循环小数化为分数
【解惑】我们知道,的几何意义是:在数轴上数a对应的点到原点的距离.类似的,
的几何意义就是:数轴上数a和数b对应的两点之间的距离.比如:2和5两点之间的距离可以用表示,通过计算可以得到他们的距离是3.如图数轴上两点M、N对应的数分别为、4,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.
(1)点M、N之间的距离可以表示为_______,通过计算可以得到线段的长度是_______;
(2)根据几何意义,表示_______(填“P、M”或“P、N”)两点之间的距离;如果点P到点M、点N的距离相等,那么x的值为_______;
(3)若点P到点M的距离,求出x的值;
(4)当点P到点M、点N的距离之和是20时,直接写出x的值.
【融会贯通】
1.阅读材料并回答问题:
的含义是数轴上表示数的点与原点的距离,即,也就是说,表示在数轴上数与数0对应的点之间的距离;因此可以推断表示在数轴上数与数1对应的点之间的距离.例如,,就是在数轴上到1的距离为2的点对应的数,即为或;回答问题:
(1)若,则的值是______;
(2)利用上述方法解下列方程:①;②
2.小明对循环小数转化成分数该过程进行了探究,以下是他以和
(1)∵,
∴,
∴,
∴.
(2)∵,
又∵,
∴,
∴,
∴.
请仿照小明的推导过程,分别把和(写出具体推导过程).
3.阅读以下材料:如果一个无限小数的各数位上的数字,从小数部分的某一位起,按一定顺序不断重复出现,那么这样的小数叫做无限循环小数,简称循环小数,其中重复出现的一个或几个数字叫做它的一个循环节.例如的循环节是“6”,它可以写作,像这样的循环小数称为纯循环小数,又如、的循环节分别为“3”“456”,它们可分别写作,像这样的循环小数称为混循环小数.把纯循环小数化为分数时,分数的分子是它的一个循环节的数字所组成的数,分母则由若干个9组成,9的个数为一个循环节的数字的个数.例如:;.混循环小数都可以先化为纯循环小数,然后再化为分数.例如:,根据材料回答问题:
(1)是________循环小数(填“纯”或“混”);
(2)将化为分数是________;
(3)将化为分数,写出过程.
类型五、裂项求和
【解惑】阅读理解题:无限循环小数与分数.
如果一个无限小数,从小数部分的某一位起,一个数字或几个数字依次不断重复出现,那么这样的小数叫做无限循环小数,简称循环小数.例如,0.666…的循环节是“6,它可以写作,像这样的循环小数称为纯循环小数;又如,0.1333…的循环节是“3”,它可以写作,像这样的循环小数称为混循环小数.
(1)任何一个分数都可以化成有限小数或无限循环小数.
请将下列分数化成小数:______;______;
(2)无限循环小数化成分数,有两种方法:
方法一:如果小数是纯循环小数,化为分数时,分数的分子是它的一个循环节的数字所组成的数,分母则由若干个9组成,9的个数为一个循环节的数字的个数.
例如:.
请将纯循环小数化为分数:______;
如果小数是混循环小数,可以通过先扩大倍数再缩小的方法化为纯循环小数,然后再化为分数.
例如:.
请将混循环小数化为分数:______.
方法二:应用一元一次方程来解.
例如:将纯循环小数化成分数.
设,则,
,
.
所以.
(3)试一试,请你用方法二将化成分数(要求写出过程).
【融会贯通】
1.小明问小白:“你知道为什么任何无限循环小数都可以写成分数形式吗?”看着小白一脸的茫然,小明热心地为小白讲解:
[小明提出问题]利用一元一次方程将化成分数.
[小明解答]解:设,方程两边都乘以10,可得.
由,可知,
即,可解得,即.
(请你体会将方程两边都乘以10起到的作用)
(1)请你仿照上述方法把循环小数化成分数,要求写出利用一元一次方程进行解答的过程;
(2)请你仿照小明的方法把小数化成分数:______.
2.观察是数学抽象的基础,在数学探究学习中,我们要善于通过观察发现规律,进而解决问题,请你擦亮眼睛,开动脑筋,解答下列问题
;;;
(1)按以上规律,第个等式为:______;第个等式为:______(用含的式子表示,为正整数);
(2)按此规律,计算的值;
(3)探究计算:的值.
3.观察下列等式,并解下列各题.
,,,
讲以上三个等式两边分别相加得:
(1)猜想并写出:__________;
(2)直接写出下列各式得计算结果:__________.
(3)探究并利用以上规律计算:.
类型六、数列求和
【解惑】观察下列等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:.
…
请解答下列问题:
(1)按以上规律列出第5个等式:= = ;
(2)用含有n的代数式表示第n个等式:= (n为正整数);
(3)求 的值.
【融会贯通】
1.观察下列等式:
第个等式:
第个等式:
第个等式:
第个等式:
请回答下列问题:
(1)按以下规律列出第个等式:______________________________;
(2)用含的代数式表示第个等式:______________________________(为正整数)
(3)求的值.
(4)计算:.
2.观察下列各式:;;;;;
(1)探索式子的规律,试写出第个等式;
(2)运用上面的规律,计算;
(3)计算:.
3.求数列的和:
观察题目,我们发现式子里面后一项都是前一项的2倍.
假设原式总和为 ①
接下来我们来看一下是多少,
①: ②
然后②-①:
所以
(1)根据上面所学,请计算:.
(2)由此,请推导出这类数列求和的规律:.
(3)由你推导出的规律,请直接写出= .
类型七、数轴动点求t
【解惑】阅读探究:,,,…
(1)根据上述规律,小亮发现,求出___________.
(2)小聪继续又发现:
,求出___________.
(3)若,请运用小聪的方法求和的值
【融会贯通】
1.《庄子·天下》:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”意思是说:一尺长的木棍,每天截掉一半,永远也截不完.我国智慧的古代入在两千多年前就有了数学极限思想,今天我们运用此数学思想研究下列问题.
【规律探索】
(1)如图1所示的是边长为1的正方形,将它剪掉一半,则S阴影1=1-=
如图2,在图1的基础上,将阴影部分再裁剪掉—半,则S阴影2=1--()2 =____;
同种操作,如图3,S阴影3=1--()2-()3 =__________;
如图4,S阴影4=1--()2-()3-()4 =___________;
……若同种地操作n次,则S阴影n=1--()2-()3-…-()n =_________.
于是归纳得到:+()2+()3+…+()n =_________.
【理论推导】
(2)阅读材料:求1+2+22+23+24+…+22015+22016的值.
解:设S=1+2+22+23+24+…+22015+22016,①
将①×2得:2S=2+22+23+24+…+22016+22017,②
由②-①得:2S—S=22017—1,即=22017-1.
即1+2+22+23+24+…+22015+22016=22017-1
根据上述材料,试求出+()2+()3+…+()n 的表达式,写出推导过程.
【规律应用】
(3)比较+++…… __________1(填“”、“”或“=”)
2.如图,在数轴上点A表示的数是8,若动点P从原点O出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点Q从点A出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为t(秒).
(1)当时,求点Q表示的数;
(2)当时,求点Q表示的数;
(3)当点Q到原点O的距离为4时,求点P表示的数.
3.已知:是最小的正整数,且满足,请回答问题:
(1)请直接写出的值. , , ;
(2)所对应的点分别为,点P为一动点,其对应的数为x,点P在B、C之间运动时,请化简式子:
(3)在(1)(2)的条件下,点开始在数轴上运动,若点A以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,假设经过秒钟过后,若点B与点之间的距离表示为,点A与点B之间的距离表示为.请问:的值是否随着时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
类型八、数轴新定义
【解惑】数轴上有A、B、C个点,分别表示有理数,动点P从A出发,以每秒1个单位的速度向终点C移动,移动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示P对应的数字为 .
(2)当P运动到B时,Q从A出发以每秒3个单位的速度向C运动,Q到达C后,立即以同样的速度返回,运动到终点A时停止.在Q开始运动后:
①请用含t的代数式表示:Q的移动时间为 ,Q未到达C前Q到C的距离 ,Q到达C后Q到C的距离 .
②P、Q两点之间的距离能否为3个单位?如果能,请求出此时t的值;如果不能,请说明理由.
【融会贯通】
1.如图,在数轴上点表示的数、点表示数,、满足.点是数轴原点.
(1)点表示的数为 ,点表示的数为 ,线段的长为 .
(2)若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,请在数轴上找一点,使,则点在数轴上表示的数为 .
(3)现有动点、都从点出发,点以每秒1个单位长度的速度向终点移动;当点移动到点时,点才从点出发,并以每秒3个单位长度的速度向右移动,且当点到达点时,点就停止移动,设点移动的时间为秒,问:当为多少时,、两点相距4个单位长度?
2.对于数轴上的点,给出如下定义:若在数轴上存在点,使得点到点的距离是点到点距离的倍(为有理数),则称点为点的倍关联点.
(1)当时.
①点表示的数为2,点表示的数为点3,点P位于原点O和点之间,求点表示的数?
②点表示的数为2,点表示的数为点3,则点表示的数为_______.
(2)点表示的数为t,点表示的数为,点位于点,之间(可以与,重合),直接写出的取值范围.
3.数轴上有A,,三个不同的点,给出如下定义:若其中一个点到其他两个点之间的距离相等时,则称该点是其他两个点的“中点”,这三个点为“中点关联点”.例如在图中的数轴上,点A,,所表示的数分别为1,3,5,此时点是点A,的“中点”.
(1)若点A表示数,点表示数1,当点是点A与点的“中点”时,求点表示的数;
(2)点A表示数,点表示数15,点为数轴上一个动点,若点A,,是“中点关联点”,求此时点表示的数.
【一览众山小】
1.“坎宁安数”是以英国数学家坎宁安的名字命名的,能写成形式的数字,2024是一个坎宁安数,因为.下列各数中均含有“2024”,其中最小的是( )
A.2024 B. C. D.
2.若方程无解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
3.当时,的大小顺序是( )
A. B. C. D.
4.数轴上有A,B,C 三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“关联点”.
例:如图1所示,数轴上点A,B,C 所表示的数分别为1,3,4,因为,所以称点B 是点A,C的“关联点”.
图1
(1)如图2所示,点A表示数,点B 表示数1,下列各数2,4,6所对应的点分别是C1,C2,C3其中是点A,B 的“关联点”的是 ;
图2
(2)如图3所示,点A 表示数,点B 表示数15,P 为数轴上一个动点:
①若点P 在点B 的左侧,且P 是点A,B 的“关联点”,求此时点P 表示的数;
②若点P 在点B 的右侧,点P,A,B 中,有一个点恰好是其它两个点的“关联点”, 请求出此时点P 表示的数.
图3
5.对于数轴上的点M,线段AB,给出如下定义:P为线段AB上任意一点,如果M,P两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为点M,线段AB的“近距”,记作d1(点M,线段AB);如果M,P两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为点M,线段AB的“远距”,记作d2(点M,线段AB),特别的,若点M与点P重合,则M,P两点间距离为0,已知点A表示的数为﹣2,点B表示的数为3.如图,若点C表示的数为5,则d1(点C,线段AB)=2,d2(点C,线段AB)=7.
(1)若点D表示的数为﹣3,则d1(点D,线段AB)= ,d2(点D,线段AB)= ;
(2)若点E表示数为x,点F表示数为x+1.d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍.求x的值.
6.同学们都知道,表示与之差的绝对值,实际上也可理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
试探索:
(1)求______.
(2)找出所有符合条件的整数,使得这样的整数是______.
(3)由以上探索猜想对于任何有理数,是否有最小值?如果有写出最小值(请写清楚过程),如果没有说明理由.
7.点在同一条直线上,点在线段的延长线上,如果,那么我们把点叫做点关于点的伴随点.
(1)如图,在数轴上,点表示的数是,点关于原点的伴随点表示的数是_________;
(2)在()的条件下,点表示的数是,若点关于点的伴随点是点,求的值;
(3)如图,数轴上的三个点分别表示的数是.有一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴的负方向运动;同时,另一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴的负方向运动.当动点运动至点处时,两动点同时停止运动.设动点的运动时间为秒,在运动过程中,若三个点中,恰有一个点是另一个点关于第三个点的伴随点,请直接写出的值.
8.(1)一个数a,当a>0时,= ;当a<0时,= ;
(2)两个数a、b,当ab<0时,= ;
(3)三个数a、b、c,当abc<0,a+b+c>0,且,求的值
6
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$$
专题01有理数思维导图
【类型覆盖】
类型一、绝对值“1”与”-1“的化简
【解惑】若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了绝对值,代数式的化简求值问题,在解绝对值时要考虑到绝对值符号中代数式的正负性,再去掉绝对值符号,解题的关键是在解绝对值时要考虑到绝对值符号中代数式的正负性,再去掉绝对值符号.
【详解】∵,
∴,,,
∴原式
,
,
故选:.
【融会贯通】
1.已知有理数a,b,c满足,则的值为( )
A. B.1 C. D.3
【答案】A
【分析】根据推出,则,即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:A.
【点睛】本题主要考查了绝对值的化简,解题的关键是掌握正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数,0的绝对值是0.
2.若, ;若, ;
①若,则 ;
②若,则 .
【答案】 1 1 1
【分析】此题考查了分类讨论解决含字母参数绝对值的问题,关键是能确定含字母参数绝对值是它本身还是它的相反数.
根据实数绝对值的性质,根据的符号确定它的绝对值是它本身还是相反数即可.
【详解】解:,
,
;
,
,
,
故答案为:1,;
①,
,
,
,
故答案为:1;
②,
、、中有一个负数、两个正数和三个负数两种情况,
当、、中有一个负数、两个正数时,
,
当、、中有三个负数时,
,
故答案为:1或.
3.代数式 的最小值是 .
【答案】2021
【分析】根据数轴上两点之间距离的意义求解.
【详解】解:根据数轴上两点之间距离的意义可知:
原式的最小值即为数轴上与-1009、-506、1012对应的点之间的距离,如图所示,
∵1012-(-1009)=2021,
∴所求最小值为2021,
故答案为2021.
【点睛】本题考查数轴的应用,熟练掌握数轴上两点之间距离的意义是解题关键.
类型二、绝对值的最值
【解惑】数轴上表示x和2的两点之间的距离是|x﹣2|,则|x+3|+|x﹣2|的最小值是( )
A.-3 B.2 C.1 D.5
【答案】D
【分析】弄清楚|x+3|+|x﹣2|可以理解为数轴上表示x的点到表示-3和2这两点的距离之和,即可求解.
【详解】解:|x+3|+|x﹣2|的最小值为|2-(-3)|=5,
故选:D
【点睛】本题考查的是绝对值的问题,涉及到数轴应用问题,只要理解绝对值含义和数轴上表示数值的关系(如:|x+2|表示x与-2的距离),即可求解.
【融会贯通】
1.在解决数学实际问题时,常常用到数形结合思想,比如:的几何意义是数轴上表示数的点与表示数的点的距离,的几何意义是数轴上表示数的点与表示数2的点的距离.当取得最小值时,的取值范围是( )
A. B.或 C. D.
【答案】C
【分析】由题意画出数轴,然后根据数轴上的两点距离可进行求解.
【详解】解:如图,由可得:点、、分别表示数、2、,.
的几何意义是线段与的长度之和,
当点在线段上时,,当点在点的左侧或点的右侧时,.
取得最小值时,的取值范围是;
故选C.
【点睛】本题主要考查数轴上的两点距离,解题的关键是利用数形结合思想进行求解.
2.阅读与思考
如图,一个点从数轴上的原点开始,先向右移动3个单位长度,再向左移动5个单位长度,可以看出,终点表示的数是.参照图中所给的信息,完成填空:
已知A,B都是数轴上的点.
(1)若点A表示数.将点A向右移动5个单位长度至点.则点表示的数是 ;
(2)若点A表示数2,将点A先向左移动7个单位长度,再向右移动个单位长度至点,则点表示的数是 ;
(3)若将点B先向左移动3个单位长度,再向右移动6个单位长度,终点表示的数恰好是0,则点B所表示的数是 .
【答案】 2 /
【分析】本题主要考查了数轴上动点平移问题,解题关键是掌握数轴上点往右移几就加几,往左移几就减几,概括为“右加左减”.
(1)根据数轴上的点向右平移加,向左平移减,可得点表示的数;
(2)根据数轴上的点向右平移加,向左平移减,可得点表示的数;
(3)根据数轴上的点向右平移加,向左平移减,可得B点表示的数.
【详解】(1)解:由题意得:,
∴点表示的数是2;
(2)解:由题意得:,
∴点表示的数是;
(3)解:由题意得:0先向右移动3个单位长度,再向左移动6个单位长度得到点B
∴,
∴点B所表示的数是.
故答案为:2,;.
3.若,求代数式 .
【答案】
【分析】本题考查了绝对值的定义,代数式,解题的关键是掌握绝对值的定义.根据绝对值的定义求解即可.
【详解】解:,
,,,
,,,
,
故答案为:1
类型三、绝对值方程
【解惑】请利用绝对值的性质,解决下面问题:
(1)已知a,b是有理数,当时,则 ;当时,则 .
(2)已知a,b,c是有理数,,,求的值.
(3)已知a,b,c是有理数,当时,求的值.
【答案】(1)1;
(2)
(3)3或或1或
【分析】本题考查了绝对值的意义、分类讨论的思想方法:
(1)直接根据绝对值的性质求解即可;
(2)可知三个数中必需有两个正数,一个负数,可设,,解答;
(3)分a,b,c三个有理数都为正数或其中一个为正数,另两个为负数或两个正数,一个负数或三个都为负数四种情况讨论即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;
∵,
∴,
∴.
故答案为:1,;
(2)解:∵,
∴三个数中必需有两个正数,一个负数,可设
∴,,,
∴原式;
(3)解:由题意得:a,b,c三个有理数都为正数或其中一个为正数,另两个为负数或两个正数,一个负数或三个都为负数.
①当a,b,c都是正数,即时,
则:;
②当a,b,c有一个为正数,另两个为负数时,设,
则:;
③当a,b,c有两个为正数,一个为负数时,设,
则:
;
④当a,b,c三个数都为负数时,
则:
;
综上所述:的值为3或或1或.
【融会贯通】
1.我国著名数学家华罗庚说过“数缺形时少直观,形少数时难入微”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.例如,代数式的几何意义是数轴上所对应的点与2所对应的点之间的距离:因为,所以的几何意义就是数轴上所对应的点与所对应的点之间的距离.
(ⅰ)发现问题:代数式的最小值是多少?
(ⅱ)探究问题:如图,点分别表示数、2、,,
∵的几何意义是线段与的长度之和,
∴当点在线段上时,,当点在点的左侧或点的右侧时,,
∴的最小值是3,
请你根据上述自学材料,探究解决下列问题:
解决问题:
(1)直接写出式子的最小值是 ;
(2)当为何值时,代数式的最小值是2;
(3)式子的最小值是 .
【答案】(1)5
(2)或
(3)8
【分析】(1)把原式转化看作是数轴上表示的点与表示3与的点之间的距离最小值,进而问题可求解;
(2)根据原式的最小值为2,得到在表示4的点的左边和右边,且到4距离为2的点即可获得答案;
(3)设数轴上点分别表示数、1、5,点表示数,分情况讨论当点处在数轴上不同位置时式子的值,即可获得答案.
【详解】(1)解:的最小值是5,理由如下:
,
在数轴上点分别表示数、3、,如下图,
几何意义是线段与的长度之和,
当点在线段上时,,
当点在点的左侧或点的右侧时,,
所以,的最小值是5;
(2)当为或时,代数式为或,数轴上表示数2的点到表示数4的点的距离为2,数轴上表示数6的点到表示数4的点的距离也为2,
所以,当为或时,原式的最小值是2;
(3)式子的最小值是8,理由如下:①③④
设数轴上点分别表示数、1、5,点表示数,
①如下图,当点在点左侧时,
;
②如下图,当点与点重合时,
;
③如下图,当点在线段上时,
;
④如下图,当点与点重合时,
;
⑤如下图,当点在线段上时,
;
⑥如下图,当点与点重合时,
;
⑦如下图,当点在点右侧时,
.
综上所述,式子的最小值是8.
【点睛】本题主要考查数轴上的动点问题及数轴上两点之间的距离,熟练掌握数轴上两点之间的距离问题是解题的关键.
2.有些含绝对值的方程,可以通过讨论去掉绝对值,转化成一元一次方程求解.
例如:解方程,
解:当时,方程可化为:,解得,符合题意;
当时,方程可化为:,解得,符合题意.
所以,原方程的解为或.
请根据上述解法,完成以下问题:
解方程:;
【答案】或
【分析】本题考查了含绝对值符号的一元一次方程,分类讨论:,,根据绝对值的意义,可化简绝对值,根据解方程,可得答案是解题关键,以防遗漏.
【详解】当时,方程可化为:,解得,符合题意;
当时,方程可化为:,解得,符合题意;
所以,原方程的解为:或.
3.【方法引入】
数轴上两点之间的距离可以用这两个点表示的数通过减法运算得到.
如图,点A,B间的距离为:;
点B,C间的距离为:;
点A,C间的距离为:.
【方法应用】
数轴上点P,Q代表的数分别为和4,求点P,Q间的距离;
数轴上点M,N代表的数分别为和,求点M,N间的距离;
【方法拓展】
数轴上的两个点之间的距离为6,其中一个点表示的数为3,求另一个点表示的数.
【答案】方法应用:点P,Q间的距离为;点M,N间的距离为;方法拓展:另一个点表示的数为或.
【分析】方法应用:根据数轴上两点间的距离求解即可;
方法拓展:根据数轴上两点间的距离和列绝对值方程进行求解即可 .
本题考查数轴上两点间的距离、解绝对值方程等知识,涉及数形结合方法,是重要考点,解题的关键是理解题意,掌握相关知识.
【详解】方法应用:∵数轴上点P,Q代表的数分别为和4,
∴点P,Q间的距离为;
∵数轴上点M,N代表的数分别为和,
∴点M,N间的距离为;
方法拓展:设另一个点表示的数为m.
由题可得,,
解得或,
即另一个点表示的数为或.
类型四、循环小数化为分数
【解惑】我们知道,的几何意义是:在数轴上数a对应的点到原点的距离.类似的,
的几何意义就是:数轴上数a和数b对应的两点之间的距离.比如:2和5两点之间的距离可以用表示,通过计算可以得到他们的距离是3.如图数轴上两点M、N对应的数分别为、4,点P为数轴上任意一点,其对应的数为x.
(1)点M、N之间的距离可以表示为_______,通过计算可以得到线段的长度是_______;
(2)根据几何意义,表示_______(填“P、M”或“P、N”)两点之间的距离;如果点P到点M、点N的距离相等,那么x的值为_______;
(3)若点P到点M的距离,求出x的值;
(4)当点P到点M、点N的距离之和是20时,直接写出x的值.
【答案】(1);12
(2)P、N;
(3)或
(4)或8
【分析】(1)根据数轴上两点间的距离公式即可求出答案;
(2)根据绝对值的意义即可求出表示P、N间的距离,再根据点P到点M、点N的距离相等列出含绝对值的等式,解方程即可求出答案;
(3)根据点P到点M、点N的距离之和是20,列出含绝对值的方程,再根据绝对值的性质,分情况讨论即可求出答案;
(4)根据题意列出含绝对值的方程,根据点P的位置关系去绝对值解方程即可求出答案.
【详解】(1)解:∵轴上两点M、N对应的数分别为、4,
∴点M、N之间的距离可以表示为,
故答案为:;12.
(2)解:根据几何意义,表示表示P、N两点之间的距离;
∵点P到点M、点N的距离相等,
∴点P一定在点M与点N之间,
∴,
解得:,
故答案为:P、N;.
(3)解:∵点P到点M的距离,
∴,
∴或,
解得:或.
(4)解:∵点P到点M、点N的距离之和是20,
∴,即,
当时,上式为:,
解得:;
当时,
上式为:,此方程无解;
当时,上式为:
解得:;
综上所述,x的值为:或8.
【点睛】本题主要考查了用数轴上点表示有理数,两点间的距离,绝对值的意义,解绝对值方程,解题的关键是熟练掌握绝对值的意义,数轴上两点间距离公式.
【融会贯通】
1.阅读材料并回答问题:
的含义是数轴上表示数的点与原点的距离,即,也就是说,表示在数轴上数与数0对应的点之间的距离;因此可以推断表示在数轴上数与数1对应的点之间的距离.例如,,就是在数轴上到1的距离为2的点对应的数,即为或;回答问题:
(1)若,则的值是______;
(2)利用上述方法解下列方程:①;②
【答案】(1)
(2)①或,②或
【分析】(1)根据表示在数轴上数与数0对应点之间的距离,求解即可;
(2)①根据,表示在数轴上与3的距离为2的点对应的数,求出答案;
②根据,表示在数轴上表示数的点到表示数1与表示数3的距离之和为8,求出答案.
【详解】(1)解:,数轴上表示数的点到原点的距离为2,因此或,
故答案为:;
(2)①在数轴上到3的距离为2的点对应的数,
或.
②在数轴上到1和3的距离和为8的点对应的数,
或.
【点睛】本题考查了绝对值的几何意义,读懂并理解题目材料,会利用绝对值的几何意义是解决本题的关键.
2.小明对循环小数转化成分数该过程进行了探究,以下是他以和
(1)∵,
∴,
∴,
∴.
(2)∵,
又∵,
∴,
∴,
∴.
请仿照小明的推导过程,分别把和(写出具体推导过程).
【答案】,.
【分析】仿照小明的推导过程,进行计算即可解答.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
∴;
(2)∵,
又∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了有理数的混合运算,理解小明的推导过程是解题的关键.
3.阅读以下材料:如果一个无限小数的各数位上的数字,从小数部分的某一位起,按一定顺序不断重复出现,那么这样的小数叫做无限循环小数,简称循环小数,其中重复出现的一个或几个数字叫做它的一个循环节.例如的循环节是“6”,它可以写作,像这样的循环小数称为纯循环小数,又如、的循环节分别为“3”“456”,它们可分别写作,像这样的循环小数称为混循环小数.把纯循环小数化为分数时,分数的分子是它的一个循环节的数字所组成的数,分母则由若干个9组成,9的个数为一个循环节的数字的个数.例如:;.混循环小数都可以先化为纯循环小数,然后再化为分数.例如:,根据材料回答问题:
(1)是________循环小数(填“纯”或“混”);
(2)将化为分数是________;
(3)将化为分数,写出过程.
【答案】(1)是
(2)
(3)
【分析】(1)根据纯循环小数和混循环小数的概念判断即可;
(2)根据纯循环小数化分数的方法运算即可;
(3)根据混循环小数化分数的方法运算即可.
【详解】(1)解:由纯循环小数和混循环小数的概念可知:是纯循环小数,
故答案是:是;
(2),
故答案为:;
(3).
【点睛】本题为阅读理解题,考查了循环小数和分数的互化,有理数的四则混合运算等知识,认真读题,理解题意是解题关键.
类型五、裂项求和
【解惑】阅读理解题:无限循环小数与分数.
如果一个无限小数,从小数部分的某一位起,一个数字或几个数字依次不断重复出现,那么这样的小数叫做无限循环小数,简称循环小数.例如,0.666…的循环节是“6,它可以写作,像这样的循环小数称为纯循环小数;又如,0.1333…的循环节是“3”,它可以写作,像这样的循环小数称为混循环小数.
(1)任何一个分数都可以化成有限小数或无限循环小数.
请将下列分数化成小数:______;______;
(2)无限循环小数化成分数,有两种方法:
方法一:如果小数是纯循环小数,化为分数时,分数的分子是它的一个循环节的数字所组成的数,分母则由若干个9组成,9的个数为一个循环节的数字的个数.
例如:.
请将纯循环小数化为分数:______;
如果小数是混循环小数,可以通过先扩大倍数再缩小的方法化为纯循环小数,然后再化为分数.
例如:.
请将混循环小数化为分数:______.
方法二:应用一元一次方程来解.
例如:将纯循环小数化成分数.
设,则,
,
.
所以.
(3)试一试,请你用方法二将化成分数(要求写出过程).
【答案】(1),
(2),
(3)
【分析】本题考查了无理数的相关知识点,正确读懂材料内容是解题关键.
(1)将分数化成小数即可;
(2)根据材料中给出的两种方法即可求解;
(3)设,则,据此即可求解;
【详解】(1)解:∵,
故答案为:,
(2)解:由材料可知:;
;
故答案为:,
(3)解:设,则,
,
.
所以.
【融会贯通】
1.小明问小白:“你知道为什么任何无限循环小数都可以写成分数形式吗?”看着小白一脸的茫然,小明热心地为小白讲解:
[小明提出问题]利用一元一次方程将化成分数.
[小明解答]解:设,方程两边都乘以10,可得.
由,可知,
即,可解得,即.
(请你体会将方程两边都乘以10起到的作用)
(1)请你仿照上述方法把循环小数化成分数,要求写出利用一元一次方程进行解答的过程;
(2)请你仿照小明的方法把小数化成分数:______.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了无限循环小数转化为分数的运用,运用一元一次方程解实际问题的运用.
(1)根据阅读材料设,方程两边都乘以10,转化为,求出其解即可;
(2)根据转化分数的方法,设,,仿照例题的解法(换成)转化为,求出其解即可.
解答时根据等式的性质变形建立方程是解答的关键.
【详解】(1)解:设,方程两边都乘以10,可得.
由,可知,
即,可解得,即.
(2)设,方程两边都乘以100,可得:
由,可知:,
即,
解得,即,
故答案为:.
2.观察是数学抽象的基础,在数学探究学习中,我们要善于通过观察发现规律,进而解决问题,请你擦亮眼睛,开动脑筋,解答下列问题
;;;
(1)按以上规律,第个等式为:______;第个等式为:______(用含的式子表示,为正整数);
(2)按此规律,计算的值;
(3)探究计算:的值.
【答案】(1),;
(2);
(3).
【分析】()根据已给三个等式反映出的规律写出第个等式,第个等式即可;
()利用()的规律分别将每个分数写出差的形式,再计算即可;
()找出三个连续奇数乘积的倒数与三个奇数的倒数间的关系,再利用这种关系对每个分数进行变形,并计算即可;
本题考查了数字变化类规律探究,有理数的混合运算,解题的关键是理解题意,找出三个连续奇数乘积的倒数与三个奇数的倒数间的关系.
【详解】(1)解:由规律可得,第个等式为,
第个等式为,
故答案为:,;
(2)解:原式
,
,
;
(3)解:∵,
∴原式
,
,
,
,
.
3.观察下列等式,并解下列各题.
,,,
讲以上三个等式两边分别相加得:
(1)猜想并写出:__________;
(2)直接写出下列各式得计算结果:__________.
(3)探究并利用以上规律计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据题中给出的例子即可找出规律;
(2)根据(1)中得出的规律进行计算即可;
(3)根据得出的规律进行计算即可得到答案.
【详解】(1)解:,,,
,
故答案为:;
(2)解:根据题意可得:
,
故答案为:;
(3)解:根据题意可得:
.
【点睛】本题主要考查规律型:数字的变化类,根据题意找出规律是解答此题的关键.
类型六、数列求和
【解惑】观察下列等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:.
…
请解答下列问题:
(1)按以上规律列出第5个等式:= = ;
(2)用含有n的代数式表示第n个等式:= (n为正整数);
(3)求 的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】(1)根据所给的等式的形式求解即可;
(2)根据所给的等式,进行总结可得出规律;
(3)利用(2)中的规律进行求解即可.
【详解】(1)解:∵第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:.
第5个等式:;
故答案为:,.
(2)解:∵第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:.
……
以此规律可得,,
故答案为:.
(3)解:
.
【点睛】本题主要考查数字的变化规律,解答的关键是由所给的等式总结出存在的规律并灵活运用.
【融会贯通】
1.观察下列等式:
第个等式:
第个等式:
第个等式:
第个等式:
请回答下列问题:
(1)按以下规律列出第个等式:______________________________;
(2)用含的代数式表示第个等式:______________________________(为正整数)
(3)求的值.
(4)计算:.
【答案】(1),;(2),;(3);(4)
【分析】(1)直接根据前面的4个式子,即可得到答案;
(2)根据题意,总结出前面几个式子的规律,然后得到答案;
(3)分别把每个数代入计算,进行化简整理,即可得到答案;
(4)根据题意,模仿(2)中的结论,把每个分数进行拆分,然后进行计算,即可得到答案.
【详解】解:(1)∵,
,
,
;
∴;
故答案为:,;
(2)根据(1)中的式子,可知:
;
故答案为:,;
(3)
=
=
=
=
=;
(4)
=
=
=
=
=
=.
【点睛】本题主要考查数字的变化类题目,有理数的混合运算,正确理解题意,找出哪些部分发生了变化,是按照什么规律变化的是解题的关键.
2.观察下列各式:;;;;;
(1)探索式子的规律,试写出第个等式;
(2)运用上面的规律,计算;
(3)计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()根据式子的规律,可得;
()利用()的结论递推,得出答案即可;
()把式子乘递推得出答案即可;
本题考查了数字类变化规律,得出数字次数的变化规律是解题的关键.
【详解】(1)解:∵;;;;,
∴第个等式为;
(2)解:
,
,
;
(3)解:
,
,
.
3.求数列的和:
观察题目,我们发现式子里面后一项都是前一项的2倍.
假设原式总和为 ①
接下来我们来看一下是多少,
①: ②
然后②-①:
所以
(1)根据上面所学,请计算:.
(2)由此,请推导出这类数列求和的规律:.
(3)由你推导出的规律,请直接写出= .
【答案】(1)
(2)当时,;当时,
(3)
【分析】(1)根据样例推算即可得到答案;
(2)根据样例推算,根据和两种情况讨论即可得到答案;
(3)将原式分解成2020个式子相加,再根据已知的公式代入计算即可得到答案.
【详解】(1)设①
①的:②
②-①得:
即;
(2)设①,
①得:②,
②-①的:
当时,,
当时,;
(3)设,
,
,
,
,
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【点睛】本题考查整式的规律,解题的关键是能够将整式分解成已知公式的整式的和.
类型七、数轴动点求t
【解惑】阅读探究:,,,…
(1)根据上述规律,小亮发现,求出___________.
(2)小聪继续又发现:
,求出___________.
(3)若,请运用小聪的方法求和的值
【答案】(1)6
(2)7
(3),
【分析】(1)根据阅读材料,发现规律即可求解;
(2)根据阅读材料,发现规律即可;
(3)把A变形为,根据阅读材料所得规律即可计算.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,
∴
故答案为:6
(2)解:∵,
,
∴,
∴.
故答案为:7
(3)解:∵,
∴
∵,
∴,.
【点睛】本题考查了规律型−数字的变化类、有理数的混合运算,解决本题的关键是理解阅读材料.
【融会贯通】
1.《庄子·天下》:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”意思是说:一尺长的木棍,每天截掉一半,永远也截不完.我国智慧的古代入在两千多年前就有了数学极限思想,今天我们运用此数学思想研究下列问题.
【规律探索】
(1)如图1所示的是边长为1的正方形,将它剪掉一半,则S阴影1=1-=
如图2,在图1的基础上,将阴影部分再裁剪掉—半,则S阴影2=1--()2 =____;
同种操作,如图3,S阴影3=1--()2-()3 =__________;
如图4,S阴影4=1--()2-()3-()4 =___________;
……若同种地操作n次,则S阴影n=1--()2-()3-…-()n =_________.
于是归纳得到:+()2+()3+…+()n =_________.
【理论推导】
(2)阅读材料:求1+2+22+23+24+…+22015+22016的值.
解:设S=1+2+22+23+24+…+22015+22016,①
将①×2得:2S=2+22+23+24+…+22016+22017,②
由②-①得:2S—S=22017—1,即=22017-1.
即1+2+22+23+24+…+22015+22016=22017-1
根据上述材料,试求出+()2+()3+…+()n 的表达式,写出推导过程.
【规律应用】
(3)比较+++…… __________1(填“”、“”或“=”)
【答案】(1);;;()n;1 - ()n ;(2)+()2+()3+…+()n = 1-()n,推导过程见解析;(3)=
【分析】(1)根据有理数的混合运算计算前几项结果,并观察得出规律即可得解
(2)根据材料中的计算求和的方法即可求解;
(3)根据(2)的化简结果,结合极限思想即可比较大小.
【详解】解:(1)S阴影2=1--()2=1-==,
S阴影3=1--()2-()3=1-==,
S阴影4=1--()2-()3-()4==,
⋯
S阴影n=1--()2-()3-…-()n=()n,
于是归纳得到:+()2+()3+…+()n =1 - ()n
故答案为:;;;()n;1 - ()n
(2)解:设S = +()2+()3+…+()n, ①
将①×得:S = ()2+()3 +)4 …+()n + ()n+1 ,②
①-②得:S = - ()n+1 ,③
将③×2得:S = 1-()n
即得+()2+()3+…+()n = 1-()n
(3)=,理由如下:
∵+++……=1-()n ,当n越来越大时,()n越来越小,越来越接近零,由极限的思想可知:当n趋于无穷时,()n就等于0,故1-()n就等于1,
故答案为:=
【点睛】本题考查了数字的变化类、有理数的混合运算,解决的本题的关键是寻找规律并利用规律.
2.如图,在数轴上点A表示的数是8,若动点P从原点O出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点Q从点A出发,以4个单位/秒的速度也向左运动,到达原点后立即以原来的速度返回,向右运动,设运动的时间为t(秒).
(1)当时,求点Q表示的数;
(2)当时,求点Q表示的数;
(3)当点Q到原点O的距离为4时,求点P表示的数.
【答案】(1)6
(2)2
(3)或
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,熟练掌握数轴上两点之间距离的表示方法是解题的关键.
(1)计算出点Q运动的路程,即可解答;
(2)计算出点Q的运动路程,即可解答;
(3)分两种情况,点在还没达到原点,点Q到原点O的距离为4;到达原点后距离原点后,点Q到原点O的距离为4,计算时间,即可得到点运动的路程,即可解答。
【详解】(1)解:当时,
点Q表示的数为;
(2)解:当时,
点Q运动的路程为,
点Q表示的数为
(3)解:①点还没达到原点时,
点运动的路程为,
秒,
点表示的数为;
①点达到原点时,
点运动的路程为,
秒,
点表示的数为,
故点P表示的数为或.
3.已知:是最小的正整数,且满足,请回答问题:
(1)请直接写出的值. , , ;
(2)所对应的点分别为,点P为一动点,其对应的数为x,点P在B、C之间运动时,请化简式子:
(3)在(1)(2)的条件下,点开始在数轴上运动,若点A以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点分别以每秒个单位长度和个单位长度的速度向右运动,假设经过秒钟过后,若点B与点之间的距离表示为,点A与点B之间的距离表示为.请问:的值是否随着时间的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1);1;6
(2)8
(3)不变;3
【分析】(1)根据最小的正整数是1,推出,再利用非负数的性质可得,,求解即可;
(2)首先确定的取值范围,再化简绝对值即可;
(3)根据题意,用表示出,即可解决问题.
【详解】(1)解:∵是最小的正整数,
∴,
∵,
又∵,,
∴,,
∴,.
故答案为:,1,6;
(2)解:∵所对应的点分别为,
由(1)可知,,,,
∴点A表示的数是,点表示的数是1,点表示的数是6,
∵根据题意,点P在B、C间运动,
∴,
∴;
(3)解:不变,理由如下:
根据题意,当经过秒钟过后,
点A表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
由题意,,
∴,
∴的值不变,.
【点睛】本题主要考查了非负数的性质、化简绝对值、用数轴上的点表示有理数、数轴上两点之间的距离以及数轴上动点问题等知识,熟练掌握相关知识,并运用数形结合的思想分析问题是解题的关键.
类型八、数轴新定义
【解惑】数轴上有A、B、C个点,分别表示有理数,动点P从A出发,以每秒1个单位的速度向终点C移动,移动时间为t秒.
(1)用含t的代数式表示P对应的数字为 .
(2)当P运动到B时,Q从A出发以每秒3个单位的速度向C运动,Q到达C后,立即以同样的速度返回,运动到终点A时停止.在Q开始运动后:
①请用含t的代数式表示:Q的移动时间为 ,Q未到达C前Q到C的距离 ,Q到达C后Q到C的距离 .
②P、Q两点之间的距离能否为3个单位?如果能,请求出此时t的值;如果不能,请说明理由.
【答案】(1)
(2)①,,;②能,t的值为或9或或
【分析】(1)由题意知,P对应的数字为;
(2)①由题意知,P运动到B时,用时秒,由P运动到B时,Q从A出发,可知Q的移动时间为;Q未到达C前,对应的数字为,然后求即可,Q从A出发到达C,用时秒,Q到达C后,Q到C的距离;②当Q到达C前,,由,可得,计算求解即可;当 Q到达C后,,由(2)①可知,此时对应的数字为,由,可得,计算求解即可.
【详解】(1)解:由题意知,P对应的数字为,
故答案为:;
(2)①解:由题意知,P运动到B时,用时秒,
∵P运动到B时,Q从A出发,
∴Q的移动时间为;
Q未到达C前,对应的数字为,
∴Q到C的距离,
Q从A出发到达C,用时秒,
∴Q到达C后,Q到C的距离,
故答案为:,,;
②解:当Q到达C前,,
∵,
∴,
当时,解得,;
当时,解得,;
当Q到达C后,,
由(2)①可知,此时对应的数字为,
∵,
∴,
当时,解得,;
当时,解得,;
综上所述,P、Q两点之间的距离能为3个单位,t的值为或9或或.
【点睛】本题考查了在数轴上表示有理数,数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,绝对值方程,熟练掌握在数轴上表示有理数,数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,绝对值方程是解题的关键.
【融会贯通】
1.如图,在数轴上点表示的数、点表示数,、满足.点是数轴原点.
(1)点表示的数为 ,点表示的数为 ,线段的长为 .
(2)若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,请在数轴上找一点,使,则点在数轴上表示的数为 .
(3)现有动点、都从点出发,点以每秒1个单位长度的速度向终点移动;当点移动到点时,点才从点出发,并以每秒3个单位长度的速度向右移动,且当点到达点时,点就停止移动,设点移动的时间为秒,问:当为多少时,、两点相距4个单位长度?
【答案】(1)30,,36
(2)6或
(3)当为4秒、7秒和11秒时,、两点相距4个单位长度
【分析】(1)根据绝对值的非负性,数轴上两点间的距离公式计算即可.
(2)分点C在点B的左侧和右侧两种情形计算即可.
(3)经过秒后,点表示的数为,点表示的数为,分类列方程求解即可得出答案.
【详解】(1),
,,
解得,,
.
故点表示的数为30,点表示的数为,线段的长为36.
(2)点在线段上,
,
,
点在数轴上表示的数为;
点在射线上,
,
,
点在数轴上表示的数为.
故点在数轴上表示的数为6或.
解法2 设点C表示的数为,点表示的数为30,点表示的数为,
当点在点的右侧时,则,,
,
∴,
解得;
当点在点的左侧时,则,,
,
∴,
解得;
故点在数轴上表示的数为6或.
(3)经过秒后,点表示的数为,点表示的数为
当时,点还在点处,
;
当时,点在点的右侧,
,
解得:;
当时,点在点的左侧,
,
解得:.
综上所述:当为4秒、7秒和11秒时,、两点相距4个单位长度.
【点睛】本题考查的是数轴上的动点问题,点表示的有理数,分类思想,熟练掌握两点间距离公式的计算是解决本题的关键.
2.对于数轴上的点,给出如下定义:若在数轴上存在点,使得点到点的距离是点到点距离的倍(为有理数),则称点为点的倍关联点.
(1)当时.
①点表示的数为2,点表示的数为点3,点P位于原点O和点之间,求点表示的数?
②点表示的数为2,点表示的数为点3,则点表示的数为_______.
(2)点表示的数为t,点表示的数为,点位于点,之间(可以与,重合),直接写出的取值范围.
【答案】(1)①1②4或
(2)
【分析】(1)表示出的距离和的距离,根据题意列式计算即可;
(2)根据题意得出,设点表示的数为,用含的式子表示,
即可求出最终结果;
本题主要考查运用数轴和距离进行列式计算,解题的关键是利用数形结合的方法进行求解.
【详解】(1)①设点表示的数为,
点P位于原点和点之间,
故答案为:1
②设点表示的数为,
解得:或
点B表示的数为:4或.
(2)解:设点表示的数为,
点位于点之间(可以与重合)
整理:
.
3.数轴上有A,,三个不同的点,给出如下定义:若其中一个点到其他两个点之间的距离相等时,则称该点是其他两个点的“中点”,这三个点为“中点关联点”.例如在图中的数轴上,点A,,所表示的数分别为1,3,5,此时点是点A,的“中点”.
(1)若点A表示数,点表示数1,当点是点A与点的“中点”时,求点表示的数;
(2)点A表示数,点表示数15,点为数轴上一个动点,若点A,,是“中点关联点”,求此时点表示的数.
【答案】(1)
(2)40或或
【分析】(1)根据题意求得与的关系,得出答案;
(2)分点P为A、B的中点关联点,A为P、B的中点关联点,B为A、P的中点关联点列式解答即可.
【详解】(1)解:因为点A表示数,点表示数1,且点是点与点的中点,
所以,
所以点表示的数为;
(2)解:分三种情况:
①若点是点,的“中点”则点表示的数是:;
②若点是点,的“中点”则点表示的数是:;
③若点是点,的“中点”则点表示的数是:.
故点表示的数为40或或.
【点睛】本题考查了数轴及数轴上两点的距离,理解新定义,分类讨论是解题关键.
【一览众山小】
1.“坎宁安数”是以英国数学家坎宁安的名字命名的,能写成形式的数字,2024是一个坎宁安数,因为.下列各数中均含有“2024”,其中最小的是( )
A.2024 B. C. D.
【答案】D
【详解】此题考查的是有理数的比较大小及绝对值的概念,熟练掌握有理数大小比较方法是解题的关键;
根据有理数的比较大小,即可找出最小的数.
解:∵,,,
最小的数是.
故选:D.
2.若方程无解,则m的取值范围是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了绝对值的意义,解题的关键是注意分类讨论.分三种情况:当时,当时,当时,分别求出m的范围,即可得出答案.
【详解】解:当时,原方程可变为:,
即,
∵此时,
∴当时,方程无解;
当时,原方程可变为:,
即,
∴当时,方程无解;
当时,原方程可变为:,
即,
∵此时,
∴当时,方程无解;
综上分析可知:当时,方程无解;
故选:D.
3.当时,的大小顺序是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是有理数的大小比较, 熟知正数都大于0,负数都小于0,正数大于一切负数,两个负数比较大小,根据可令求出的值,再比较大小即可,绝对值大的反而小是解题的关键.
【详解】解:
∴令则
,
故选:A.
4.数轴上有A,B,C 三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“关联点”.
例:如图1所示,数轴上点A,B,C 所表示的数分别为1,3,4,因为,所以称点B 是点A,C的“关联点”.
图1
(1)如图2所示,点A表示数,点B 表示数1,下列各数2,4,6所对应的点分别是C1,C2,C3其中是点A,B 的“关联点”的是 ;
图2
(2)如图3所示,点A 表示数,点B 表示数15,P 为数轴上一个动点:
①若点P 在点B 的左侧,且P 是点A,B 的“关联点”,求此时点P 表示的数;
②若点P 在点B 的右侧,点P,A,B 中,有一个点恰好是其它两个点的“关联点”, 请求出此时点P 表示的数.
图3
【答案】(1)C2
(2)①点P表示的数为,;②点P表示的数为
【分析】(1)分别求出点C1,C2,C3到两点间的距离,再进行验证即可;
(2)①分类讨论点在之间和点在点左侧时的情况即可;②分类讨论点为点的“关联点”、点为点的“关联点”、点为点的“关联点”即可求解.
【详解】(1)解:∵
∴点C1不是点A,B的“关联点”
∵
∴
即:点是点A,B的“关联点”
∵
∴点不是点A,B的“关联点”
故答案为:
(2)解:解:设点P在数轴上表示的数为
①(i)当点在之间时,
若,则
解得:
若,则
解得:
(ii)当点在点左侧时,
则,即:
解得:
故:点P表示的数为,;
②(i)当点为点的“关联点”时,
则,即:
解得:
(ii)当点为点的“关联点”时,
则,即:
解得:
或,即:
解得:
(iii)当点为点的“关联点”时,
则,即:
解得:
故:点P表示的数为
【点睛】本题以新定义题型为背景,考查了数轴上两点间的距离公式.掌握相关结论,进行分类讨论是解题关键.
5.对于数轴上的点M,线段AB,给出如下定义:P为线段AB上任意一点,如果M,P两点间的距离有最小值,那么称这个最小值为点M,线段AB的“近距”,记作d1(点M,线段AB);如果M,P两点间的距离有最大值,那么称这个最大值为点M,线段AB的“远距”,记作d2(点M,线段AB),特别的,若点M与点P重合,则M,P两点间距离为0,已知点A表示的数为﹣2,点B表示的数为3.如图,若点C表示的数为5,则d1(点C,线段AB)=2,d2(点C,线段AB)=7.
(1)若点D表示的数为﹣3,则d1(点D,线段AB)= ,d2(点D,线段AB)= ;
(2)若点E表示数为x,点F表示数为x+1.d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍.求x的值.
【答案】(1)1,6
(2)﹣4或6
【分析】(1)根据已知给出的定义,进行计算即可解答;
(2)分两种情况,点E在点A的左侧,点E在点B的右侧.
【详解】(1)解:∵点D表示的数为﹣3,
∴d1(点D,线段AB)=DA=﹣2﹣(﹣3)=﹣2+3=1,
d2(点D,线段AB)=DB=3﹣(﹣3)=3+3=6,
故答案为:1,6;
(2)分两种情况:
当点E在点A的左侧,
d2(点F,线段AB)=BF=3﹣(x+1)=2﹣x,
d1(点E,线段AB)=AE=﹣2﹣x,
∵d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍,
∴2﹣x=3(﹣2﹣x),
∴x=﹣4,
当点E在点B的右侧,
d2(点F,线段AB)=AF=x+1﹣(﹣2)=x+3,
d1(点E,线段AB)=EB=x﹣3,
∵d2(点F,线段AB)是d1(点E,线段AB)的3倍,
∴3+x=3(x﹣3),
∴x=6,
综上所述:x的值为﹣4或6.
【点睛】本题考查了数轴,理解题目已知给出的定义是解题的关键.
6.同学们都知道,表示与之差的绝对值,实际上也可理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离.
试探索:
(1)求______.
(2)找出所有符合条件的整数,使得这样的整数是______.
(3)由以上探索猜想对于任何有理数,是否有最小值?如果有写出最小值(请写清楚过程),如果没有说明理由.
【答案】(1);
(2);
(3)有最小值,最小值是.
【分析】
本题考查了数轴与绝对值,数轴上两点间的距离,理解用绝对值表示两点间的距离是解题的关键.
()根据绝对值的性质即可求解;
()由可得表示到的距离与到的距离之和,根据即可得到一定在到之间,进而可求解;
()由可得表示的是到的距离与到的距离之和,进而可得当位于和之间时,的值最小,即为到的距离,即可求解;
【详解】(1)
解:,
故答案为:;
(2)
解:∵,
∴表示到的距离与到的距离之和,
∵,
∴一定在到之间,
∴符合条件的整数有,
故答案为:;
(3)解:有最小值,最小值是.
理由如下:
∵,
∴表示的是到的距离与到的距离之和,
当位于和之间时,的值最小,即为到的距离,
∴ 有最小值为.
7.点在同一条直线上,点在线段的延长线上,如果,那么我们把点叫做点关于点的伴随点.
(1)如图,在数轴上,点表示的数是,点关于原点的伴随点表示的数是_________;
(2)在()的条件下,点表示的数是,若点关于点的伴随点是点,求的值;
(3)如图,数轴上的三个点分别表示的数是.有一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴的负方向运动;同时,另一动点从点出发,以每秒个单位长度的速度沿数轴的负方向运动.当动点运动至点处时,两动点同时停止运动.设动点的运动时间为秒,在运动过程中,若三个点中,恰有一个点是另一个点关于第三个点的伴随点,请直接写出的值.
【答案】(1);
(2);
(3)或或.
【分析】()根据伴随点的定义,求出,进而得出点的值;
()根据伴随点的定义,列出关于点的方程 ,代入即可求的得值;
()随着两点运动的情况,分四种情况讨论,列出关于的方程,求出值即可;
本题考查了新定义下数轴上两点之间的距离,根据新定义列出方程是解题的关键.
【详解】(1)解:根据题意得,,
∴,
∴点表示的数是
∴点关于原点的伴随点表示的数是;
(2)解:根据题意得,,
即,
根据数轴有,
∴可化为,,
解得;
(3)解:根据题意得:点秒后的位置为,点秒后的位置为,点表示的数是,
当点关于点的伴随点是点时有,
即,
即 ,
∵,
∴,
解得不合,舍去,
故点关于点的伴随点是点不存在;
当点关于点的伴随点是点时有,
即,
即,
∵,
∴,
解得;
故点关于点的伴随点是点,;
当点关于点的伴随点是点时有,
即,
即,
∵,
∴,
解得,
故点关于点的伴随点是点,;
当点关于点的伴随点是点时有,
即,
即,
∵,
∴,
解得,
故点关于点的伴随点是点,;
综上:或或.
8.(1)一个数a,当a>0时,= ;当a<0时,= ;
(2)两个数a、b,当ab<0时,= ;
(3)三个数a、b、c,当abc<0,a+b+c>0,且,求的值
【答案】(1)1,-1;(2)-1;(3)-5.
【分析】(1)根据题目给出的条件,利用绝对值的性质化简即可;
(2)分为两种情况:①,,②,,分别化简绝对值然后计算即可;
(3)根据已知得出其中一个为负数,其余两个为正数,分为三种情况:①当a<0时,b>0,c>0,②当b<0时,a>0,c>0,③当c<0时,a>0,b>0,化简绝对值,然后求出x的值,再代入代数式进行计算即可得解.
【详解】解:(1)当a>0时,,
当a<0时,;
(2)当时,有两种情况:①,,②,,
∴①当,时,
②当,时,
,
∴综上所述,当时,
(3)解:,,
符合条件的只有一种情况: 其中一个为负数, 其余两个为正数,
分为以下三种情况:
①当时,,,,,,
;
②当时,,,,,,
;
③当时,,,,,,
,
综上所述,的值为 0,
∴.
【点睛】本题考查了绝对值的性质和应用,能根据绝对值的性质将等式化简是解题的关键.
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