内容正文:
第1章 有理数(B卷·培优卷)
考试时间:120分钟,满分:150分
1、 选择题:共10题,每题4分,共40分。
1.如果把一个人先向东走记作,那么接下来这个人又走了,此时他距离出发点有多远?下面选项中正确的是( )
A. B. C. D.
2.在0,,3,,中,负数的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
3.实数在数轴上对应的点如图所示,下列各数中比小的是( )
A. B. C. D.
4.化简的结果的相反数为( ).
A. B.1 C. D.2022
5.将算式可以变形为( )
A. B. C. D.
6.如图,数轴上O是原点,A、B、C三点所表示的数分别为a、b、c.根据图中各点的位置,下列比较大小正确的是( )
A. B. C. D.
7.设a是有理数,用表示不超过a的最大整数,如:,,,,则下列四个结论中,正确的是( )
A. B.等于0或
C. D.等于0或1
8.三边都相等的三角形叫做等边三角形.如图,将数轴从点开始向右折出一个等边三角形,点,,表示的数分别为,,.现将等边三角形向右滚动,则与表示数2024的点重合的点( )
A.是点 B.是点 C.是点 D.不存在
9.一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进步后退步的程序运动,设该机器人每秒钟前进或后退步,并且每步的距离为个单位长,表示第秒时机器人在数轴上的位置所对应的数,给出下列结论(1);(2);(3);(4);(5)其中,正确结论的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
10.使成立的条件是( ).
A.为任意数 B. C. D.
2、 填空题:共6题,每题4分,共24分。
11.和互为相反数,那么 .
12.绝对值小于的所有整数的积是 .
13.已知为有理数,则的最小值为 .
14.如图,一条数轴上有点A、B、C,其中点A、B表示的数分别是,30,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A落在射线上且到点B的距离为6,则C点表示的数是
15.用“”与“”表示一种法则:,,如,则 .
16.已知a、b为整数,,且,则a的最小值为 .
3、 解答题:共9题,共86分,其中第17~21题每小题8分,第22~23题每小题10分,第24题12分,第25题14分。
17.(8分)在数轴上表示下列各数,并用“”连接.
,,,,,
18.(8分)把下列各数填在相应的大括号内:;;;;;;;;;;注意:请将序号垻入相应集合内.
正数集合:{ …};
整数集合:{ …};
负分数集合:{ …};
非负有理数集合:{ …}.
19.(8分)一种圆形的机器零件规定直径为200毫米,为检测它们的质量,从中抽取6件进行检测,比规定直径大的毫米数记作正数,比规定直径小的毫米数记作负数.检查记录如下:
1
2
3
4
5
6
0.2
-0.1
-0.3
0.1
0
-0.2
(1)第几号的机器零件直径最大?第几号最小?并求出最大直径和最小直径的长度;
(2)质量最好的是哪个?质量最差的呢?
20.(8分)设a,b在数轴上表示的实数到原点的距离相等,且位于原点的两侧,c,d互为倒数,e的绝对值为1,请求出下列代数式的值:2a+2b﹣+e.
21.(8分)李老师善于通过知识迁移,对问题进行拓展探究,培养同学们用数学的思维思考现实世界的能力.下面李老师在“数轴的实际应用”主题下设计的问题,请你解答.
(1)知识回顾
如图1,数轴上有一个表示数a的点M,已知点M在数轴上向右移动3个单位长度后表示的数是5,那么a的值是 ;
(2)探究迁移
如图2,有一根木尺放置在数轴上,它的两端P,Q分别落在A、B两点处.将木尺在数轴上水平移动,当点P移动到点B时,点Q所对应的数为24;当点Q移动到点A时,点P所对应的数为6(单位:cm).利用所学知识求出点A、点B所表示的数及木尺的长;
(3)拓展应用
一天,小明去问爷爷的年龄.爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要40年才出生呢;你若是我现在这么大,我已经是116岁了!”请你利用(2)的方法,请直接写出小明和爷爷的年龄.
22.(10分)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.
23.(10分)分类讨论是重要的数学方法,如化简,当时,;当时,;当时,.求解下列问题:
(1)当时,值为______,当时,的值为______,当x为不等于0的有理数时,的值为______;
(2)已知,,求的值;
(3)已知:,这2023个数都是不等于0的有理数,若这2023个数中有n个正数,,则m的值为______(请用含n的式子表示)
24.(12分)如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,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,设运动的时间为秒.
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时,求点到原点的距离;
(3)当点到点的距离为4时,求点到点的距离.
25.(14分)李老师善于利用信息技术对文本、图像、声音、动画等进行综合处理,丰富教学场景,激发学生学习数学的兴趣和探究新知的欲望.下面是李老师在“数轴与有理数”主题下设计的一个游戏,请你融入其中并解答问题.
(1)【情境设计】如图1,在数轴上标有A,B两点,已知A,B两点所表示的数互为相反数.
①如果点A所表示的数是,那么点B所表示的数是______;
②请借助刻度尺在图1中标出原点O的位置.
(2)【操作判断】图2是小华所画的数轴,数轴上标出的点中任意相邻两点间的距离都相等.请你帮他标出原点O的位置,并写出此时点C所表示的数:______.
(3)【拓展探究】如图3,数轴上标出了若干个点,其中点A,B,C所表示的数分别为a,b,c,若数轴上标出的若干个点中每相邻两点相距1个单位长度,如点A与点B的距离为1个单位长度,且已知.
①求a的值;
②若点D也在这条数轴上,且点D所表示的数为d,当点C与点D的距离为3个单位长度时,直接写出d的值.
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第1章 有理数(B卷·培优卷)
考试时间:120分钟,满分:150分
1、 选择题:共10题,每题4分,共40分。
1.如果把一个人先向东走记作,那么接下来这个人又走了,此时他距离出发点有多远?下面选项中正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了正负数的意义,根据向东走记作,得出表示向西走,得出他与出发点间的距离即可.
【详解】解:∵向东走记作,
∴表示向西走,
∵,
∴这时这个人距离出发点.
故选:C.
2.在0,,3,,中,负数的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查负数的识别,解题的关键是能够根据“”“”区分正、负数.
根据负数的特征可判定求解.
【详解】∵,,,
∴在0,,3,,中,,是负数共有2个,
故选:B.
3.实数在数轴上对应的点如图所示,下列各数中比小的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了有理数大小比较以及数轴的知识,正确判断各数的大小是解题关键.直接利用数轴确定的取值范围,然后逐项判断即可得出答案.
【详解】解:由数轴可得:,
A.则有,所以,故此选项不合题意;
B.因为,,所以,故此选项符合题意;
C.则有,,故此选项不合题意;
D.则有,所以,故此选项不合题意.
故选:B.
4.化简的结果的相反数为( ).
A. B.1 C. D.2022
【答案】A
【分析】根据偶数个负号的结果为正、相反数的定义即可得.
【详解】解:,
1的相反数为,
故选:A.
【点睛】本题考查了化简多重符号、相反数,熟练掌握相反数的定义(只有符号不同的两个数互为相反数)是解题关键.
5.将算式可以变形为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查去绝对值的方法及有理数的大小比较,考查运算能力;对去绝对值是解题的关键,先判断,再根据负数的绝对值是其相反数求解即可.
【详解】 ,
故选:D
6.如图,数轴上O是原点,A、B、C三点所表示的数分别为a、b、c.根据图中各点的位置,下列比较大小正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据数轴得出,,进而得出,即可进行解答.
【详解】解:从数轴可知:,,
∴,
∴,,,,
即只有选项B正确,选项A、选项C、选项D都错误,
故选:B.
【点睛】本题主要考查了根据数轴比较有理数的大小,解题的关键是掌握数轴上的点表示的数右边>左边.
7.设a是有理数,用表示不超过a的最大整数,如:,,,,则下列四个结论中,正确的是( )
A. B.等于0或
C. D.等于0或1
【答案】B
【分析】本题考查了有理数的大小比较,理解的定义,利用特值法解题是关键.分两种情况:是整数和不是整数,根据已知新定义分别求解即可.
【详解】解:若是整数时,,
若不是整数时,例如,
则,,
所以,,
综上可知等于0或,
故选:B.
8.三边都相等的三角形叫做等边三角形.如图,将数轴从点开始向右折出一个等边三角形,点,,表示的数分别为,,.现将等边三角形向右滚动,则与表示数2024的点重合的点( )
A.是点 B.是点 C.是点 D.不存在
【答案】A
【分析】本题考查数轴上两点之间的距离、图形找规律、根据三角形为等边三角形,,建立方程,求出的值,得到点,,表示的数,再根据图形的的运动情况找出点的变化规律,即可求解.
【详解】解:等边三角形,点,,表示的数分别为,,.
,即,
点,,表示的数分别为、、,即等边三角形边长为,
将等边三角形继续向右滚动,则从即点开始3个为一循环,且循环为,,,
,
与表示数2024的点重合的点为,
故选:A.
9.一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向,以每前进步后退步的程序运动,设该机器人每秒钟前进或后退步,并且每步的距离为个单位长,表示第秒时机器人在数轴上的位置所对应的数,给出下列结论(1);(2);(3);(4);(5)其中,正确结论的个数是( )
A.个 B.个 C.个 D.个
【答案】B
【分析】机器人每5秒完成一个循环,每个循环前进1步,n÷5的整数值即前进的步数,余数是1,总步数加1,是2加2,是3加3,是4加2.
【详解】依题意得:机器人每5秒完成一个前进和后退,即前5秒对应的数是1,2,3,2,1;根据此规律即可推导判断:(1)和(2),显然正确;
(3)中,76÷5=15……1,故x76=15+1=16,77÷5=15……2,故x77=15+2=17,16<17,故错误;
(4)中,103÷5=20……3,故x103=20+3=23,104÷5=20……4,故x104=20+2=22,23>22,故错误;
(5)中,2018÷5=403……3,故x2018=403+3=406,2019÷5=403……4,故错误.
故选:B.
【点睛】本题考查的是归纳探索能力,确定循环次数和第n次的对应数字是解题的关键.
10.使成立的条件是( ).
A.为任意数 B. C. D.
【答案】D
【分析】分,,三种情况,结合绝对值的意义化简绝对值,看等号是否恒成立,从而得出答案.
本题主要考查了含绝对值符号的等式.解决问题的关键是熟练掌握绝对值的化简,分类讨论.
【详解】当时,
,,
等式化为:,
成立;
当时,
,,
等式化为:,
解得:,
不符合题意;
当时,
,,
等式化为:,
矛盾.
故使成立的条件是:.
故选:D.
2、 填空题:共6题,每题4分,共24分。
11.和互为相反数,那么 .
【答案】1
【分析】根据互为相反数的两个数的和等于0列式计算即可得解.
【详解】解:由题意得:,
∴,
故答案为:1.
【点睛】本题考查了相反数的定义,是基础题,熟记概念是解题的关键.
12.绝对值小于的所有整数的积是 .
【答案】0
【详解】 绝对值小于 的所有整数, 这些整数为0 ,±1,±2 ,±3 ,则积为0,
故答案为0.
13.已知为有理数,则的最小值为 .
【答案】4
【分析】本题考查了绝对值的非负性,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.根据绝对值的非负性即可解答.
【详解】解:∵,
∴,
∴的最小值为4,
故答案为:4.
14.如图,一条数轴上有点A、B、C,其中点A、B表示的数分别是,30,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A落在射线上且到点B的距离为6,则C点表示的数是
【答案】5或11
【分析】本题考查了数轴,根据点的位置不同进行分类讨论是解题的关键.分两种情况:当点A落在B点的左侧时和当点A落在B点的右侧时,可求出点A的对应点所表示的数,再利用中点公式即可求解.
【详解】解:设是点的对应点,由题意可知点是和的中点,
当点在的右侧,,
表示的数为,
C表示的数为:;,
当点在的左侧,,
表示的数为,
C表示的数为:,
故答案:5或11.
15.用“”与“”表示一种法则:,,如,则 .
【答案】2018
【分析】根据新定义可得,,再计算即可.
【详解】解:由题意得:,,
∴,
故答案为:;
【点睛】本题是一种新定义问题,间接考查了相反数的概念,一个正数的相反数是负数,一个负数的相反数是正数,0的相反数是0.解题的关键是根据题意掌握规律.
16.已知a、b为整数,,且,则a的最小值为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了绝对值的意义,以及表示出数轴上两个有理数数的中点,根据,可知a到的距离和b到2的距离相等.即b和a分别是位于和2这两个点中点的两侧相邻的整数.先求出和2的中点,再利用即可得出a的值.
【详解】解:∵
∴
和2的中点
又∵,a、b为整数,
∴b为,a的最小值为.
故答案为:.
3、 解答题:共9题,共86分,其中第17~21题每小题8分,第22~23题每小题10分,第24题12分,第25题14分。
17.(8分)在数轴上表示下列各数,并用“”连接.
,,,,,
【答案】各数在数轴上的表示见解析;
【分析】本题主要考查数轴,在数轴上,右边的点所表示的数比左边的点所表示的数大.
【详解】
18.(8分)把下列各数填在相应的大括号内:;;;;;;;;;;注意:请将序号垻入相应集合内.
正数集合:{ …};
整数集合:{ …};
负分数集合:{ …};
非负有理数集合:{ …}.
【答案】;;;.
【分析】本题考查了正数、整数、负分数、非负有理数的定义,根据定义直接求解即可,解题的关键是熟悉正数、整数、负分数、非负有理数的定义,熟练掌握此题的特点并能熟练运用.
【详解】解:由,,,
则正数集合:{…};
整数集合:{…};
负分数集合:{…};
非负有理数集合:{…};
故答案为:;;;.
19.(8分)一种圆形的机器零件规定直径为200毫米,为检测它们的质量,从中抽取6件进行检测,比规定直径大的毫米数记作正数,比规定直径小的毫米数记作负数.检查记录如下:
1
2
3
4
5
6
0.2
-0.1
-0.3
0.1
0
-0.2
(1)第几号的机器零件直径最大?第几号最小?并求出最大直径和最小直径的长度;
(2)质量最好的是哪个?质量最差的呢?
【答案】(1)1号的直径最大,最大直径是200.2(mm);3号的直径最小,最小直径是199.7(mm);(2)质量最好的是5号,质量最差的是3号.
【分析】(1)先比较表格中6个数据的大小,然后根据最大的数据和最小的数据即为直径最大和最小解答即可;
(2)与规定质量差的绝对值最小的就是质量最好的,与规定质量差的绝对值最大的就是质量最差的,据此解答即可.
【详解】解:(1)由﹣0.3<﹣0.2<﹣0.1<0<0.1<0.2知:1号的直径最大,最大直径是200+0.2=200.2(mm);
3号的直径最小,最小直径是200﹣0.3=199.7(mm);
(2)由于,
所以质量最好的是5号,质量最差的是3号.
【点睛】本题考查了正负数在实际中的应用、有理数的大小比较以及绝对值的实际应用,正确理解题意、熟练掌握基本知识是解题的关键.
20.(8分)设a,b在数轴上表示的实数到原点的距离相等,且位于原点的两侧,c,d互为倒数,e的绝对值为1,请求出下列代数式的值:2a+2b﹣+e.
【答案】或
【分析】根据题意,a,b在数轴上表示的实数到原点的距离相等,且位于原点的两侧,所以,c,d互为倒数,所以,e的绝对值为1,所以,列出等量关系,然后把条件代入即可.
【详解】解:
由题意得,
时,
原式,
②,
原式=,
答:代数式的值为或
【点睛】本题考查的是有理数部分的知识点,利用相反数、倒数以及绝对值的含义求出表等式之后在代入即可.
21.(8分)李老师善于通过知识迁移,对问题进行拓展探究,培养同学们用数学的思维思考现实世界的能力.下面李老师在“数轴的实际应用”主题下设计的问题,请你解答.
(1)知识回顾
如图1,数轴上有一个表示数a的点M,已知点M在数轴上向右移动3个单位长度后表示的数是5,那么a的值是 ;
(2)探究迁移
如图2,有一根木尺放置在数轴上,它的两端P,Q分别落在A、B两点处.将木尺在数轴上水平移动,当点P移动到点B时,点Q所对应的数为24;当点Q移动到点A时,点P所对应的数为6(单位:cm).利用所学知识求出点A、点B所表示的数及木尺的长;
(3)拓展应用
一天,小明去问爷爷的年龄.爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要40年才出生呢;你若是我现在这么大,我已经是116岁了!”请你利用(2)的方法,请直接写出小明和爷爷的年龄.
【答案】(1)2
(2)A点表示的数为12,B点表示的数,18,
(3)小明12岁,爷爷64岁
【分析】本题考查了数轴上的动点,两点间的距离,理解题意,数形结合分析问题是解题关键.
(1)根据右加左减的规律求解即可;
(2)由题意可知,B点到24的距离、的距离、A点到6的距离相等,由线段图可求的长;
(3)仿照(2)画出图,可知爷爷和小明的年龄差为:岁进而可求出小明和爷爷的年龄.
【详解】(1)∵点M在数轴上向右移动3个单位长度后表示的数是5,
∴.
故答案为:2;
(2)由题意可知,B点到24的距离、的距离、A点到6的距离相等,
∴,
∴A点表示的数为,
B点表示的数为;
(3)如图:
爷爷和小明的年龄差为:(岁),
∴爷爷的年龄为(岁),
小明的年龄为(岁),
∴小明12岁,爷爷64岁.
22.(10分)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.
23.(10分)分类讨论是重要的数学方法,如化简,当时,;当时,;当时,.求解下列问题:
(1)当时,值为______,当时,的值为______,当x为不等于0的有理数时,的值为______;
(2)已知,,求的值;
(3)已知:,这2023个数都是不等于0的有理数,若这2023个数中有n个正数,,则m的值为______(请用含n的式子表示)
【答案】(1),1,
(2)或3
(3)
【分析】本题考查的是数字的规律,有理数的混合运算,解题的关键是一个不等于0的数除以它的绝对值等于1或,将题目转化为由几个正1和几个的问题.
(1)根据绝对值的应用解即可;
(2)已知,,所以,,一正两负,根据(1)的结论解即可;
(3)个正数,负数由个,式子中由个正1,个,相加得答案.
【详解】(1)解: ,,,
故答案为:,1,.
(2),
∴,
,,
,,的正负性可能为:
①当为正数,,为负数时:原式;
②当为正数,,为负数时,原式;
③当为正数,,为负数时,原式,
原式或3.
(3)个正数,负数的个数为,
.
故答案为:.
24.(12分)如图,在数轴上点表示的数是8,若动点从原点出发,以2个单位/秒的速度向左运动,同时另一动点从点出发,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,设运动的时间为秒.
(1)当时,求点到原点的距离;
(2)当时,求点到原点的距离;
(3)当点到点的距离为4时,求点到点的距离.
【答案】(1)当时,点到原点的距离为6
(2)点到原点的距离为2
(3)点到点的距离为6或10或22
【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)先计算出点Q运动的路程,即可解答;
(2)先计算出点Q的运动路程,即可解答;
(3)①点向左运动4个单位长度,②点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动4个单位长度,③点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动12个单位长度.
【详解】(1)解:当时,,
,
当时,点到原点的距离为6.
(2)解:当时,点运动的距离为,
,
∴点到原点的距离为2;
(3)解:点到原点的距离为4时,分三种情况讨论:
①点向左运动4个单位长度,此时运动时间:(秒),
点表示的数是,点表示的数是4;
此时点到点之间的距离是6.
②点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动4个单位长度,
则点运动的距离为:,运动时间:(秒)
点表示的数是,点表示的数是4;
此时点到点之间的距离是10.
③点向左运动8个单位长度到原点,再向右运动12个单位长度,
则点运动的距离为:,运动时间:(秒)
点表示的数是,点表示的数是12;
此时点到点之间的距离是22.
综上,点到点的距离为6或10或22.
25.(14分)李老师善于利用信息技术对文本、图像、声音、动画等进行综合处理,丰富教学场景,激发学生学习数学的兴趣和探究新知的欲望.下面是李老师在“数轴与有理数”主题下设计的一个游戏,请你融入其中并解答问题.
(1)【情境设计】如图1,在数轴上标有A,B两点,已知A,B两点所表示的数互为相反数.
①如果点A所表示的数是,那么点B所表示的数是______;
②请借助刻度尺在图1中标出原点O的位置.
(2)【操作判断】图2是小华所画的数轴,数轴上标出的点中任意相邻两点间的距离都相等.请你帮他标出原点O的位置,并写出此时点C所表示的数:______.
(3)【拓展探究】如图3,数轴上标出了若干个点,其中点A,B,C所表示的数分别为a,b,c,若数轴上标出的若干个点中每相邻两点相距1个单位长度,如点A与点B的距离为1个单位长度,且已知.
①求a的值;
②若点D也在这条数轴上,且点D所表示的数为d,当点C与点D的距离为3个单位长度时,直接写出d的值.
【答案】(1)①5;②见解析
(2)见解析;4
(3)①;②1或7
【分析】本题考查数轴上点坐标的应用.
(1)①根据相反数定义即可得到本题答案,②根据数轴上点坐标的表示即可画出点的位置;
(2)根据数轴上点坐标情况即可得出点表示的数;
(3)①根据题意列出代数式即可求出本题答案;②根据题意列出代数式即可得到本题答案.
【详解】(1)解:①∵点A所表示的数是,A,B两点所表示的数互为相反数,
∴点B所表示的数是,
故答案为:;
②∵点A所表示的数是,点B所表示的数是,
∴点的位置应为线段中点处,如下图所示:
;
(2)
解:∵,
∴根据题意可知表示,表示,
∴中点即为原点的位置,即见下图所示:
,
通过图像可知点为中点,
故点表示的数为:;
(3)
①解:∵,数轴上标出的若干个点中每相邻两点相距1个单位长度,
∴,
∵点A,B,C所表示的数分别为a,b,c,
∴,
∵,
∴,
故答案为:;
②解:设点D所表示的数为d,当点C与点D的距离为3个单位长度时,
∵,,
∴,
∵,
∴或,
∴或,
故答案为:1或7.
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