内容正文:
第1、2章 有理数 有理数的运算思维导图
【类型覆盖】
类型一、有理数的新定义运算
【解惑】定义一种新运算:,例如.则的结果是( )
A.10 B. C.15 D.20
【融会贯通】
1.定义一种新运算:,其中,如:,下列说法正确的个数是( ).
①;
②当,;
③
.
A.0 B.1 C.2 D.3
2.对于有理数x,y,定义一种新运算:,如:,则的值为 .
3.定义运算,例如,,若,则m的值为 .
类型二、二(多)进制
【解惑】在人工智能的众多算法和数据处理中,经常涉及不同进制数之间的转换操作.二进制数可用十进制表示为,同样地,三进制数可用十进制表示为.现有二进制数,三进制数,那么a,b的大小关系是( )
A. B. C. D.不能确定
【融会贯通】
1.进位制是人们为了记数和运算方便而约定的记数系统.约定逢十进一就是十进制,逢二进一就是二进制,也就是说“逢几进一”就是几进制
十进制数,记作1024;
八进制数,记作;
五进制数,记作;
二进制数,记作;
二进制数转化为十进制数为( )
A.12 B.13 C.14 D.15
2.根据《易经》中的结绳记数方法,满七进一,将七进制数转换为十进制数来计算孩子自出生后的天数.如图1,孩子出生后的天数(天).请根据图2,计算孩子自出生后的天数是 天.
3.进位制是人们为了记数和运算方便而约定的记数系统,约定逢十进一就是十进制,逢二进一就是二进制,“逢几进一”就是几进制,几进制的基数就是几.我们最熟悉的,最常用的就是十进制中的数,如十进制中的数2025就可写成,如二进制中的数101就可以写成,可以转换成十进制中的5,可见一个数可以表示成各数位上的数字与基数乘方的乘积之和的形式,从而转换成十进制数.(十进制一般不标注基数,其它常在数的右下角标明基数)
(1)按此方式将二进制数转换成十进制的结果是 ;
(2)计算: .(结果用十进制数表示)
类型三、幻方、幻圆、月历问题
【解惑】幻方,最早源于我国,古人称之为纵横图.如图所示幻方中,每行、每列、每条对角线上的三个数之和均相等,则表中△处的值为( )
-1
△
c
0
a
d
-5
b
-3
A.2 B. C. D.6
【融会贯通】
1.数学兴趣小组在幻方游戏的基础上创新出了“幻圆”游戏.游戏要求将这8个数分别填入如图所示的幻圆的8个空圈中,使横、纵以及内外两圈上的4个数字之和都相等.某同学已完成了部分填空,则的值不可能的是( )
A. B. C. D.3
2.如图,在2012年3月的月历上,任意圈出一个由3个数组成的竖列,如果它们的和为36,那么其中最小的数是2010年3月 号.
3.幻方是一个古老的数字游戏.我国古代的《洛书》中记载了最早的三阶幻方——九宫格.如下是一个三阶幻方,填写了一些数和汉字(其中每个汉字都遮盖了一个数),处于每行、每列、每条对角线上的三个数的和都相等.则其中“幸”字遮盖的数是 .
4
幸
2
福
南
7
明
人
6
类型四、有理数混合运算的应用
【解惑】小明从家到学校,先以的速度走了分钟,又以的速度走了分钟,则他全程的平均速度为( )
A. B. C. D.无法计算
【融会贯通】
1.一列火车长200米, 以每分钟1200米的速度通过一座大桥,从车头到车尾一共用了2分钟.那么桥的长度是多少米?正确的算式是( )
A. B.
C. D.
2.甲乙两辆客车上午8时同时从两个车站出发,相向而行,经过一段时间,两车同时到达一条河的两岸,由于河上的桥正在维修,车辆禁止通行,两车需交换客,然后按原路返回各自出发的车站,到站时已是下午2点.甲车每小时行40千米,乙车每小时行45千米,两地相距 千米.(交换乘客的时间略去不计)
3.2024年9月8日至11日,第二十四届中国国际投资贸易洽谈会在厦门举行,本次主题为“投资链接世界”,共吸引了120个国家和地区、18个国际组织、1000多个境内外政府机构及工商企业团组、近8万名客商参展参会.通过展览展示、会议论坛、项目对接和信息发布等多种形式,助力投资合作精准匹配,让国际资本进入中国、中国企业走向国际.为了确保本次洽谈会的顺利进行,厦门国际会议展览中心沿线加强警力巡逻,某巡警早上从会展路路口出发,骑摩托车在东西走向的会展路上巡逻,晚上停留在会展路A处,规定向东为正,向西为负,当天行驶记录如下(单位:千米):
(1)通过计算说明A处在会展路路口的什么方向?距离会展路路口有多远?
(2)若巡警所骑摩托车行驶1千米耗油0.05升,则这一天摩托车共耗油多少升?
类型五、绝对值1与-1化简
【解惑】如果 ,那么 的值为( )
A. B. C. D.不确定
【融会贯通】
1.若,则的值是( )
A. B. C.2 D.1
2.若,则的值为 .
3. “分类讨论”是一种重要数学思想方法,下面是运用分类讨论的数学思想解问题的过程,请仔细阅读,并解答题目后提出的两个问题.
例:三个有理数a,b,c满足,求的值.
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.
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,不妨设,,,
则:,
综上述:的值为3或.
请运用分类讨论的数学思想方法解答下面的问题:
(1)已知a,b是有理数,当时,求值.
(2)已知a,b,c是有理数,,,求的值.
类型六、绝对值最值
【解惑】的最小值是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【融会贯通】
1.知道式子的几何意义是数轴上表示数x的点与表示数3的点之间的距离是3,则式子的最小值( )
A.2 B.3 C.4 D.5
2.已知表示与的差的绝对值,实际上可理解为在数轴上正数对应的点与负数对应的点之间的距离,的最小值为 .
3.同学们都知道,表示5与的差的绝对值,实际上也可理解为5与两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:
(1)是所有符合成立条件的整数,则___________;
(2)由以上探索猜想,对于任何有理数,的最小值为___________;
(3)当为整数时,的最小值为___________;
(4)求的最小值.
类型七、裂项求和
【解惑】【情景创设】
是一组有规律的数,我们如何求这些连续数的和呢?
【探索活动】
(1)根据规律第6个数是_________,是第_________个数;
【方法属示】
.这种方法叫“裂项相消”,构造只有符号不同的中间项,将其全部消掉.
【实践应用】
根据上面获得的经验完成下面的计算:
(2);
(3).
【融会贯通】
1.阅读材料,回答下列问题,通过计算容易发现:
①,②,③;
④,⑤,⑥
(1)通过观察①②③,计算的值.
(2)探究④⑤⑥运算规律,计算的值
2.观察下列计算:
(1)______(根据规律写算式,不要直接写结果)
(2)你能试一试找到下列各式的规律吗?
则______(n为正整数)
(3)计算:
(4)计算:
3.阅读材料,回答下列问题.
通过计算容易发现:
①;②;③;…….
(1)通过观察,计算的值为________;
(2)探究上述的运算规律,试计算的值.
类型八、数列求和
【解惑】阅读探究:;;;;…
(1)根据上述规律,求的值;
(2)你能用一个含有(为正整数)的算式表示这个规律吗?请直接写出这个算式(不计算);
(3)根据你发现的规律,计算下面算式的值:.
【融会贯通】
1.探究规律:
(1)计算:
① 2-1= ;
② 22-2-1= ;
③23-22-2-1= ;
④24-23-22-2-1= ;
(2)根据上面结果猜想:
① 22020-22019-22018-…-23-22-2-1= ;
②2n-2n-1-2n-2-…-23-22-2-1= ;
③212-211-210-29-28-27-26= ;
2.阅读材料:求1+2+22+23+…+22020的值.
解:设 S=1+2+22+23+…22020①,①×2得:2S=2+22+23+24+…+22021②,
②﹣①得2S﹣S=22021﹣1,即S=1+2+22+23+…+22020=22021﹣1.
请你仿照此法计算:
(1)1+2+22+23+24+25;
(2)求1+3+32+33+…+3n的值. (其中n为正整数)
3.阅读下列两段材料,回答下列各题:
材料一:规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如:,等,类比有理数的乘方,我们把记作,读作“2的圈3次方”,记作,读作“的圈4次方”,一般地,把记作,读作“的圈次方”.
材料二:求值:. 解:设,将等式两边同时乘以2得:将下式减去上式得即
(1)直接写出计算结果:
(2)我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?试一试:将下列运算结果直接写成幂的形式: (且为正整数)
(3)计算
类型九、有理数的圈次方
【解惑】【概念学习】定义新运算:求若干个相同的有理数(均不等于0)的商的运算叫做除方.比如,等,类比有理数的乘方,我们把写作,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”,一般地,把记作:,读作“a的圈n次方”.特别地,规定:.
【初步探究】
(1)直接写出计算结果:__________,__________.
(2)若n为任意正整数,下列关于除方的说法中,正确的有__________;(横线上填写序号)
①任何非零数的圈2次方都等于1;
②任何非零数的圈3次方都等于它的倒数;
③圈n次方等于它本身的数是1或;
④负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数.
【实践应用】
(3)计算:.
【融会贯通】
1.【概念学习】现规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,比如,等,类比有理数的乘方,我们把写作,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”
【初步探究】(1)直接写出计算结果:_____,_____;
【深入思考】我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,则有理数的除方运算也可以如下所示转化为乘方运算.
【探究应用】(2)试一试:仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成乘方的形式
_____;_____,_____
(3)请利用(2)中结论计算:
2.【概念学习】规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的商的运算叫做除方,比如等,类比有理数的乘方,我们把写作,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”,一般地,把写作,读作“a的圈n次方”.
【初步探究】(1)直接写出计算结果: ;
【深入思考】我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
(2)试一试:仿照上面的算式,把除方运算写成幂的形式: ,() .
(3)算一算:.
3.(概率学习)规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如,等,类比有理数的乘方,我们把记作,读作“2的圈3次方”, 记作,读作“的圈4次方”.初步探究:
(1)直接写出计算结果:_________、_________;
(2)关于除方,下列说法错误的是_________.
A.任何非零数的圈2次方都等于1;
B.对于任何正整数n,1的圈n次方都等于1;
C.;
D.负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数.
(3)算一算:
类型十、数轴动点求t
【解惑】如图,在数轴上点表示数,点示数,点表示数,的相反数是,且、满足.
(1)________;________;________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与数________表示的点重合;若数轴上有一点为线段的三等分点(点在线段内),则点表示的数是________;
(3)点、、开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点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,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,是否存在常数,使为定值,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【融会贯通】
1.如图,在数轴上,点O表示原点,点A、B、C在数轴上对应的数分别是a、b、c,点B为中点,且a,c满.
(1) ______, ______, ______;
(2)点P从点A出发,以2个单位每秒的速度沿数轴向右匀速运动,点Q从点C出发,以1个单位每秒的速度沿数轴向左匀速运动,两点同时出发,当点P运动到点C时,点P,Q停止运动.设运动时间为t秒,当时,求t的值;
(3)若动点M从点A出发.以每秒4个单位长度的速度沿数轴的正方向匀速运动至点B,再以每秒1个单位长度的速度沿数轴的正方向匀速运动;同时,动点N从点C出发以每秒2个单位长度沿着数轴的负方向匀速运动至点O,到达O点后点N按原速度立即返回点C,当点N运动到点C时,点M,N停止运动,设运动时间为k秒,当,求k的值.
2.“数轴”是一个非常重要的数学工具,它使数轴上数和点建立起对应关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.下面就让我们利用学习过的“数轴”来进行探索活动吧.
已知点A在数轴上对应的数为a,点B在数轴上对应的数为b,A、B两点之间的距离记为或,且,,请回答下列问题:
(1)求________.
(2)设点P在数轴上对应的数为x,若,则________.
(3)若点M,N,P是数轴上的三点,点M表示的数为4,点N表示的数为,动点P表示的数为x.
①当点P在点M、N之间(含M、N两点),请化简;
②若点P表示的数是1,现在有一蚂蚁从点P出发,以每秒1个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t秒,当t为________秒时,蚂蚁所在的点到点M、点N的距离之和是7.
3.数轴是数学学习的一个很重要的工具,利用数轴可以将数与形完美结合研究数轴我们可发现许多重要的规律:
①绝对值的几何意义:一般地,若点A、点B在数轴上表示的数分别为a,b,那么A、B两点之间的距离表示为,记作,则表示数3和1在数轴上对应的两点之间的距离;又如,所以表示数3和在数轴上对应的两点之间的距离;
②若数轴上点A、点B表示的数分别为a、b,那么线段的中点M表示的数为.
请借用数轴和以上规律解决下列问题:
如图,已知数轴上有A、B两点,分别表示的数为,6,点P以每秒2个单位长度的速度从点A出发沿数轴向右匀速运动,点Q以每秒1个单位长度从点B出发沿数轴向左匀速运动,当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)A、B两点的距离为______个单位长度;线段的中点M所表示的数为______;
(2)点P运动t秒后所在位置的点表示的数为______;点Q运动t秒后所在位置的点表示的数为______.(用含t的式子表示)
(3)P、Q两点经过多少秒会相距5个单位长度?
(4)在点P、Q运动过程中,O、P、Q三点有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点时,直接写出此时t的值.
6
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第1、2章 有理数 有理数的运算思维导图
【类型覆盖】
类型一、有理数的新定义运算
【解惑】定义一种新运算:,例如.则的结果是( )
A.10 B. C.15 D.20
【答案】B
【分析】本题考查的是新定义运算,根据新运算的定义,先计算a的绝对值,再减去a与b的乘积.将,代入运算即可.
【详解】解:由定义,
代入,,得:
.
故选:B.
【融会贯通】
1.定义一种新运算:,其中,如:,下列说法正确的个数是( ).
①;
②当,;
③
.
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】本题考查新定义,正确理解题意是解题的关键,根据新定义注意分析即可得出答案
【详解】解:∵,
∴,故①正确;
当,,
当,时,,故②错误;
,故③错误
故选:B
2.对于有理数x,y,定义一种新运算:,如:,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了有理数的新运算,正确理解新运算法则是解题的关键;
根据新运算的法则代入数值计算即可.
【详解】解:;
故答案为:.
3.定义运算,例如,,若,则m的值为 .
【答案】1/
【分析】本题考查了新定义下有理数的乘方运算,理解题意,分情况分析是解题关键.
根据题意分两种情况分别计算讨论即可.
【详解】解:当且时,即且,
∴,
∴,或
解得:或;
当时,即,
∴,
∴,
解得:;(不符合题意),
综上可得:或,
故答案为:1或.
类型二、二(多)进制
【解惑】在人工智能的众多算法和数据处理中,经常涉及不同进制数之间的转换操作.二进制数可用十进制表示为,同样地,三进制数可用十进制表示为.现有二进制数,三进制数,那么a,b的大小关系是( )
A. B. C. D.不能确定
【答案】B
【分析】本题考查了含乘方的有理数混合运算,新定义运算,解题的关键是找出题目给出的运算顺序,按照有理数混合运算的顺序进行计算即可,本题是一个基础题.括号里的数字从左开始,按照题目给的计算法则计算,以此类推,进行计算即可.
【详解】解:用十进制表示为,
用十进制表示为,
,
故选:B.
【融会贯通】
1.进位制是人们为了记数和运算方便而约定的记数系统.约定逢十进一就是十进制,逢二进一就是二进制,也就是说“逢几进一”就是几进制
十进制数,记作1024;
八进制数,记作;
五进制数,记作;
二进制数,记作;
二进制数转化为十进制数为( )
A.12 B.13 C.14 D.15
【答案】B
【分析】本题考查有理数的混合运算.根据二进制转化为十进制的方法,可以计算出二进制数对应的十进制数.
【详解】解:
,
故选:B.
2.根据《易经》中的结绳记数方法,满七进一,将七进制数转换为十进制数来计算孩子自出生后的天数.如图1,孩子出生后的天数(天).请根据图2,计算孩子自出生后的天数是 天.
【答案】73
【分析】先明确图2中每一位对应的七进制数位,再根据满七进一的规则,用各位数字乘以对应的幂次,最后求和得到十进制表示的天数.本题主要考查了七进制与十进制的转换,熟练掌握满七进一规则及不同数位对应的幂次运算是解题的关键.
【详解】解:由图2可知,七进制数从右到左各位数字对应的的幂次依次为、 、.
各位数字分别为(对应位 )、(对应位 )、(对应位 ) .
则孩子出生后的天数(天)
故答案为:73.
3.进位制是人们为了记数和运算方便而约定的记数系统,约定逢十进一就是十进制,逢二进一就是二进制,“逢几进一”就是几进制,几进制的基数就是几.我们最熟悉的,最常用的就是十进制中的数,如十进制中的数2025就可写成,如二进制中的数101就可以写成,可以转换成十进制中的5,可见一个数可以表示成各数位上的数字与基数乘方的乘积之和的形式,从而转换成十进制数.(十进制一般不标注基数,其它常在数的右下角标明基数)
(1)按此方式将二进制数转换成十进制的结果是 ;
(2)计算: .(结果用十进制数表示)
【答案】
【分析】本题考查了有理数混合运算;
(1)根据二进制转化成十进制,进行有理数混合运算,即可求解;
(2)根据二进制转化成十进制,进行有理数混合运算,即可求解;
理解二进制是解题的关键.
【详解】解:(1)
;
故答案为:;
(2)
,
,
,
故答案为:.
类型三、幻方、幻圆、月历问题
【解惑】幻方,最早源于我国,古人称之为纵横图.如图所示幻方中,每行、每列、每条对角线上的三个数之和均相等,则表中△处的值为( )
-1
△
c
0
a
d
-5
b
-3
A.2 B. C. D.6
【答案】C
【分析】本题主要考查了有理数的加法,根据各行、各列及各条对角线上的三个数字之和均相等可得:,然后求出a,b,代入求出△即可.
【详解】解:∵各行、各列及各条对角线上的三个数字之和均相等,
∴,
∴,
,
,
故选:C.
【融会贯通】
1.数学兴趣小组在幻方游戏的基础上创新出了“幻圆”游戏.游戏要求将这8个数分别填入如图所示的幻圆的8个空圈中,使横、纵以及内外两圈上的4个数字之和都相等.某同学已完成了部分填空,则的值不可能的是( )
A. B. C. D.3
【答案】D
【分析】本题考查了有理数的加法,掌握有理数的加法是解题的关键.
设小圈上的数为和,大圈上的数为,根据,横,竖以及内外两圈上的4个数字之和都相等,得出两个圈的和是2,横,竖的和也是2,由此进行分析即可.
【详解】解:设小圈上的数为和,大圈上的数为,
∵,横,竖以及内外两圈上的4个数字之和都相等,
∴两个圈的和是2,横,竖的和也是2,
,
得,
,
∴和为和和为和6;或和为和和为和4,
或6或或4,
或或或,
∴不可能为3,
故选:D.
2.如图,在2012年3月的月历上,任意圈出一个由3个数组成的竖列,如果它们的和为36,那么其中最小的数是2010年3月 号.
【答案】5
【详解】试题分析:根据日历表可知题目所圈出的三个数之间符合:x,x+7,x+14,由它们的和为36可得x+x+7+x+14=36,解得x=5.
故答案为5.
点睛:此题主要考查了一元一次方程解生活实际问题,解题时重点是先发现圈出的三个数的关系,然后设未知数,列方程解答即可.
3.幻方是一个古老的数字游戏.我国古代的《洛书》中记载了最早的三阶幻方——九宫格.如下是一个三阶幻方,填写了一些数和汉字(其中每个汉字都遮盖了一个数),处于每行、每列、每条对角线上的三个数的和都相等.则其中“幸”字遮盖的数是 .
4
幸
2
福
南
7
明
人
6
【答案】9
【分析】本题主要考查有理数的计算,熟练掌握运算法则是解题的关键.根据题意得到“幸”字遮盖的数是,即可得到答案.
【详解】解:处于每行、每列、每条对角线上的三个数的和都相等,
故和为:,
故“幸”字遮盖的数是,
故答案为:.
类型四、有理数混合运算的应用
【解惑】小明从家到学校,先以的速度走了分钟,又以的速度走了分钟,则他全程的平均速度为( )
A. B. C. D.无法计算
【答案】B
【分析】本题考查了有理数混合运算的实际应用,根据题意列出算式进行计算即可.
【详解】解:,
∴他全程的平均速度为,
故选:.
【融会贯通】
1.一列火车长200米, 以每分钟1200米的速度通过一座大桥,从车头到车尾一共用了2分钟.那么桥的长度是多少米?正确的算式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了基本的数量关系,理解火车走的路程的组成部分是解题的关键.
根据火车走过的路程桥长车身长列式即可.
【详解】解:
,
∴正确的算式是.
故选:B .
2.甲乙两辆客车上午8时同时从两个车站出发,相向而行,经过一段时间,两车同时到达一条河的两岸,由于河上的桥正在维修,车辆禁止通行,两车需交换客,然后按原路返回各自出发的车站,到站时已是下午2点.甲车每小时行40千米,乙车每小时行45千米,两地相距 千米.(交换乘客的时间略去不计)
【答案】255
【分析】本题考查了有理数混合运算的应用,理解题意是解题关键.先求出往返总时间,再根据距离速度和时间求解即可.
【详解】解:由题意可知,上午8时同时从两个车站出发,到站时已是下午2点,
则往返总时间为小时,
所以,两地的距离为千米,
故答案为:255.
3.2024年9月8日至11日,第二十四届中国国际投资贸易洽谈会在厦门举行,本次主题为“投资链接世界”,共吸引了120个国家和地区、18个国际组织、1000多个境内外政府机构及工商企业团组、近8万名客商参展参会.通过展览展示、会议论坛、项目对接和信息发布等多种形式,助力投资合作精准匹配,让国际资本进入中国、中国企业走向国际.为了确保本次洽谈会的顺利进行,厦门国际会议展览中心沿线加强警力巡逻,某巡警早上从会展路路口出发,骑摩托车在东西走向的会展路上巡逻,晚上停留在会展路A处,规定向东为正,向西为负,当天行驶记录如下(单位:千米):
(1)通过计算说明A处在会展路路口的什么方向?距离会展路路口有多远?
(2)若巡警所骑摩托车行驶1千米耗油0.05升,则这一天摩托车共耗油多少升?
【答案】(1)A处在会展路路口的东方向,距离会展路路口有5千米
(2)这一天摩托车共耗油4.05升
【分析】此题考查正数和负数以及有理数的混合运算,此题的关键是读懂题意,列式计算.
(1)计算这几个数的和,根据和的符号、绝对值判断A处在会展路路口的方向和距离,
(2)计算行驶的总路程,即各个数的绝对值的和,再求出用油量.
【详解】(1)解: (千米),
答:A处在会展路的东方向,距离会展路有5千米.
(2)解:
答:这一天摩托车共耗油4.05升.
类型五、绝对值1与-1化简
【解惑】如果 ,那么 的值为( )
A. B. C. D.不确定
【答案】C
【分析】本题考查有理数的除法,绝对值的意义,利用,得出有一个正数,二个负数是解题关键.根据,得出中有1个正数,2个负数,设,,,化简绝对值即可求解..
【详解】解:∵,
∴中有1个正数,2个负数.
不妨设,,,则 .
故选:C.
【融会贯通】
1.若,则的值是( )
A. B. C.2 D.1
【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.解此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.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】解:∵,
∴,
∴原式,
故选:D.
2.若,则的值为 .
【答案】、0
【分析】本题考查化简绝对值,分四种情况:;;;,化简绝对值,即可求解.
【详解】解:若,有四种情况:当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
综上可知,若,则的值为、0.
故答案为:、0.
3. “分类讨论”是一种重要数学思想方法,下面是运用分类讨论的数学思想解问题的过程,请仔细阅读,并解答题目后提出的两个问题.
例:三个有理数a,b,c满足,求的值.
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.
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,不妨设,,,
则:,
综上述:的值为3或.
请运用分类讨论的数学思想方法解答下面的问题:
(1)已知a,b是有理数,当时,求值.
(2)已知a,b,c是有理数,,,求的值.
【答案】(1)或0
(2)1
【分析】本题考查了绝对值的意义,有理数的加法,有理数的乘法法则,根据分类讨论的思想方法,能不重不漏的分类,会确定字母的范围和字母的值是关键.
(1)对、进行讨论,即、同正,、同负,、异号,根据绝对值的意义计算得到结果;
(2)根据,,是有理数,,把求转化为求的值,根据得结果.
【详解】(1)解:已知,是有理数,当时,可分为四种情况:
①若,,;
②若,,;
③若,,;
④若,,.
故的值为或0;
(2)解:因为,,是有理数,,,
所以,,,且,,有两个负数一个正数,
不妨设,,,
则.
类型六、绝对值最值
【解惑】的最小值是( )
A.6 B.7 C.8 D.9
【答案】B
【分析】本题考查了绝对值,解题的关键是掌握绝对值的定义.利用绝对值的定义解答.
【详解】解:根据绝对值的意义可知,只有当时,有最小值,
最小值为.
故选:B.
【融会贯通】
1.知道式子的几何意义是数轴上表示数x的点与表示数3的点之间的距离是3,则式子的最小值( )
A.2 B.3 C.4 D.5
【答案】B
【分析】本题考查绝对值的意义,两点间的距离公式,根据绝对值的意义,得出的几何意义是数轴上表示数的点与表示数的点之间的距离与数轴上表示数的点与表示数的点之间的距离之和,说明当表示数x的点在表示数的点与表示数的点之间时,值最小,也即是表示数的点与表示数的点之间距离,求出结果即可.
【详解】解:的几何意义是数轴上表示数的点与表示数的点之间的距离与数轴上表示数的点与表示数的点之间的距离之和,
当表示数x的点在表示数的点与表示数的点之间时,值最小,也即是表示数的点与表示数的点之间距离,
的最小值为,
故选:B.
2.已知表示与的差的绝对值,实际上可理解为在数轴上正数对应的点与负数对应的点之间的距离,的最小值为 .
【答案】
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,绝对值的意义,化简绝对值等知识点,熟练掌握绝对值的意义并运用数形结合思想是解题的关键.
利用绝对值的意义解答即可.
【详解】解:表示数到数,,的距离之和,
只有当时,有最小值,其最小值为:
,
故答案为:.
3.同学们都知道,表示5与的差的绝对值,实际上也可理解为5与两数在数轴上所对应的两点之间的距离,试探索:
(1)是所有符合成立条件的整数,则___________;
(2)由以上探索猜想,对于任何有理数,的最小值为___________;
(3)当为整数时,的最小值为___________;
(4)求的最小值.
【答案】(1)
(2)3
(3)2
(4)
【分析】本题考查了数轴和绝对值,理解题绝对值的几何意义是解题的关键.
(1)当在和2之间时,;
(2)当在3和6之间时,的值最小;
(3)当时,的值最小;
(4)当时,取最小值.
【详解】(1)解:表示的是在数轴上x所对应的点到表示,2两点之间的距离之和等于7,
∴当时,,
∵x是整数,
∴.
故答案为:;
(2)解:表示的是在数轴上x所对应的点到表示3,6两点之间的距离之和,
当时,的值最小,
最小值为:,
故答案为:3;
(3)解:表示的是在数轴上x所对应的点到表示1,2,3三点之间的距离之和,
∵x为整数,
∴当时,的值最小,
∴最小值为,
故答案为:2;
(4)解:表示的是在数轴上x所对应的点到表示数1,2,3,…,1997的点之间的距离之和,
∴当时,的值最小,
∴最小值为
.
类型七、裂项求和
【解惑】【情景创设】
是一组有规律的数,我们如何求这些连续数的和呢?
【探索活动】
(1)根据规律第6个数是_________,是第_________个数;
【方法属示】
.这种方法叫“裂项相消”,构造只有符号不同的中间项,将其全部消掉.
【实践应用】
根据上面获得的经验完成下面的计算:
(2);
(3).
【答案】(1),11;(2);(3)
【分析】本题考查数字变化的规律,能根据题意发现第个数为及巧妙利用裂项相消法是解题的关键.
(1)观察所给数列,发现它们的分子都是1,分母是两个连续整数的积,据此可解决问题.
(2)根据题中所给示例即可解决问题.
(3)将所给算式改写成分母为两个连续整数积的形式,再进行计算即可.
【详解】解:(1)由题知,
;
;
;
;
……
所以第个数为:.
当时,.即第6个数为.
当时,,
所以.
即是第11个数.
故答案为:,11.
(2)原式
.
(3)原式
.
【融会贯通】
1.阅读材料,回答下列问题,通过计算容易发现:
①,②,③;
④,⑤,⑥
(1)通过观察①②③,计算的值.
(2)探究④⑤⑥运算规律,计算的值
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,数字规律探索,关键是观察一直算是得出规律.
(1)根据规律,把每个分数转化成两个相邻自然数倒数之差,进行计算便可;
(2)把每个分数,转化为两个相邻自然数倒数之差的一半,在进行计算便可.
【详解】(1)解:,
,
,
.
(2)解:,
,
,
,
.
2.观察下列计算:
(1)______(根据规律写算式,不要直接写结果)
(2)你能试一试找到下列各式的规律吗?
则______(n为正整数)
(3)计算:
(4)计算:
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,观察、归纳数列规律的能力,仔细观察,准确找出规律是解题关键.
(1)根据观察找到规律即可得到答案;
(2)根据观察找到规律即可得到答案;
(3)根据(1)算式规律:,进行计算化简即可;
(4)先把原式变形为,再仿照(3)求解即可.
【详解】(1)解:∵
∴;
(2)解:根据观察,算式规律为:,
即;
(3)解:根据(1)算式规律可得:
;
(4)解:
.
3.阅读材料,回答下列问题.
通过计算容易发现:
①;②;③;…….
(1)通过观察,计算的值为________;
(2)探究上述的运算规律,试计算的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据所举例子进行裂项计算即可;
(2)所给算式分母中两个乘数的差为,故前面需要乘以,则可以用裂项法进行计算.
【详解】(1)解:
;
故答案为:;
(2)解:
.
【点睛】本题考查分数的混合运算,根据题意裂项相加是解题的关键.
类型八、数列求和
【解惑】阅读探究:;;;;…
(1)根据上述规律,求的值;
(2)你能用一个含有(为正整数)的算式表示这个规律吗?请直接写出这个算式(不计算);
(3)根据你发现的规律,计算下面算式的值:.
【答案】(1)55
(2)
(3)780
【分析】(1)仿照阅读材料中的方法计算即可;
(2)归纳总结得到一般性规律,写出即可;
(3)原式利用得出的规律计算即可求出值.
【详解】(1);
(2);
(3).
【点睛】此题考查了有理数的混合运算及算式规律,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
【融会贯通】
1.探究规律:
(1)计算:
① 2-1= ;
② 22-2-1= ;
③23-22-2-1= ;
④24-23-22-2-1= ;
(2)根据上面结果猜想:
① 22020-22019-22018-…-23-22-2-1= ;
②2n-2n-1-2n-2-…-23-22-2-1= ;
③212-211-210-29-28-27-26= ;
【答案】(1)①1; ②1;③1;④1
(2)①1;②1;③64
【分析】(1)①简单计算即可得到结果;
②,代入计算即可;
③,代入计算即可;
④,代入计算即可.
(2)①根据(1)中,四个式子的计算结果,进行猜想即可;
②根据(1)中,四个式子的计算结果,进行猜想即可;
③对比规律可发现,需要将式子变形为:
计算即可.
【详解】解:(1)计算:①
②;
③ ;
④;
(2)①;
②;
③
=
=
=
【点睛】本题考查幂的运算,根据规律进行猜想,并对比分析将式子变形计算是解题关键.
2.阅读材料:求1+2+22+23+…+22020的值.
解:设 S=1+2+22+23+…22020①,①×2得:2S=2+22+23+24+…+22021②,
②﹣①得2S﹣S=22021﹣1,即S=1+2+22+23+…+22020=22021﹣1.
请你仿照此法计算:
(1)1+2+22+23+24+25;
(2)求1+3+32+33+…+3n的值. (其中n为正整数)
【答案】(1)26﹣1.(2)(3n+1﹣1),
【分析】(1)直接利用例题方法将原式变形进而得出答案;
(2)直接利用例题方法将原式变形进而得出答案.
【详解】解:(1)设S=1+2+22+23+24+25,①
将等式两边同时乘2得:
2S=2+22+23+24+25+26 ,②
②﹣①得2S﹣S=26﹣1,
即S=26﹣1,
∴1+2+22+23+24+25 =26﹣1.
(2)设S=1+3+32+33+34+…+3n ,①
将等式两边同时乘3得:
3S=3+32+33+34+…+3n+3n+1,②
②﹣①得3S﹣S=3n+1﹣1,
即S=(3n+1﹣1),
∴1+3+32+33+34+…+3n=(3n+1﹣1).
【点睛】此题主要考查了有理数的混合运算以及一元一次方程的应用,正确利用例题方法将原式变形是解题关键.
3.阅读下列两段材料,回答下列各题:
材料一:规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如:,等,类比有理数的乘方,我们把记作,读作“2的圈3次方”,记作,读作“的圈4次方”,一般地,把记作,读作“的圈次方”.
材料二:求值:. 解:设,将等式两边同时乘以2得:将下式减去上式得即
(1)直接写出计算结果:
(2)我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?试一试:将下列运算结果直接写成幂的形式: (且为正整数)
(3)计算
【答案】(1);(2);(3)
【分析】(1)根据除方的定义展开,直接计算即可;
(2)根据除方的定义展开,化除法为乘法,再用乘方表示为=,运用此公式即可表达;
(3)先化除方为乘方,再模仿材料二,运用整体思想、作差抵消即可算出.
【详解】解:(1)=,
故答案为:.
(2)∵====,
∴,
故答案为:.
(3)∵=,
∴原式=,
令,
则,
∴将下式减去上式得,
∴,
所以原式=.
【点睛】本题结合新定义考查了有理数的混合运算,解决本题的关键是明确新定义的计算方法,把新定义的运算转化为熟悉的运算,第(3)问要注意,两等式相减后,左式为原式的2倍.
类型九、有理数的圈次方
【解惑】【概念学习】定义新运算:求若干个相同的有理数(均不等于0)的商的运算叫做除方.比如,等,类比有理数的乘方,我们把写作,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”,一般地,把记作:,读作“a的圈n次方”.特别地,规定:.
【初步探究】
(1)直接写出计算结果:__________,__________.
(2)若n为任意正整数,下列关于除方的说法中,正确的有__________;(横线上填写序号)
①任何非零数的圈2次方都等于1;
②任何非零数的圈3次方都等于它的倒数;
③圈n次方等于它本身的数是1或;
④负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数.
【实践应用】
(3)计算:.
【答案】
(1),
(2)①②④
(3)
【分析】本题主要考查新定义,有理数的乘除法运算,理解新定义的运算,有理数乘除法运算法则是关键.
(1)根据材料提示方法计算即可;
(2)根据新定义运算的计算法则判定即可;
(3)根据新定义运算的计算法则计算即可.
【详解】解:(1):,,
故答案为:,;
(2)若n为任意正整数,
①,故任何非零数的圈2次方都等于1,正确;
②,故任何非零数的圈3次方都等于它的倒数,正确;
③,即的圈2次方不等于它本身,故圈n次方等于它本身的数是1或,错误;
④,,即根据有理数乘除法运算中的“奇负偶正”的都负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数,正确;
综上所述,正确的有①②④;
(3)
.
【融会贯通】
1.【概念学习】现规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,比如,等,类比有理数的乘方,我们把写作,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”
【初步探究】(1)直接写出计算结果:_____,_____;
【深入思考】我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,则有理数的除方运算也可以如下所示转化为乘方运算.
【探究应用】(2)试一试:仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成乘方的形式
_____;_____,_____
(3)请利用(2)中结论计算:
【答案】(1)1;;(2),;(3)
【分析】本题考查有理数的乘方,新定义,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
(1)根据题意,可以计算出所求式子的值;
(2)根据题意,可以计算出所求式子的值;
(3)先算乘方和除方,再算乘除法,然后算加减法即可.
【详解】解:(1)由题意得:,
,
故答案为:1;.
(2);
;
;
故答案为:,;
(3)
.
2.【概念学习】规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的商的运算叫做除方,比如等,类比有理数的乘方,我们把写作,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”,一般地,把写作,读作“a的圈n次方”.
【初步探究】(1)直接写出计算结果: ;
【深入思考】我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
(2)试一试:仿照上面的算式,把除方运算写成幂的形式: ,() .
(3)算一算:.
【答案】(1);(2);;(3)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,解决本题的关键是根据除方运算的计算法则计算.
(1)根据即可解答;
(2)根据即可解答;根据定义即可解答.
(3)按照除方的计算法则计算即可.
【详解】解:(1),
故答案为:.
(2);
.
(3)
.
3.(概率学习)规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如,等,类比有理数的乘方,我们把记作,读作“2的圈3次方”, 记作,读作“的圈4次方”.初步探究:
(1)直接写出计算结果:_________、_________;
(2)关于除方,下列说法错误的是_________.
A.任何非零数的圈2次方都等于1;
B.对于任何正整数n,1的圈n次方都等于1;
C.;
D.负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数.
(3)算一算:
【答案】(1),
(2)C
(3)
【分析】本题主要查了有理数的混合运算:
(1)根据新运算计算,即可求解;
(2)根据新运算计算,逐项判断即可求解;
(3)根据新运算以及有理数的混合运算计算,即可求解.
【详解】(1)解:,
.
故答案为:,;
(2)解:A、任何非零数的圈2次方就是两个相同的非零数相除,所以都等于1;
故选项A说法正确;
B、因为多少个1相除都是1,所以对于任何正整数n,1的圈n次方都等于1;故选项B说法正确;
C、,,则;故选项C说法错误;
D、负数的圈奇数次方,相当于奇数个负数相除,则结果是负数,负数的圈偶数次方,相当于偶数个负数相除,则结果是正数.故选项D说法正确;
故答案为:C;
(3)解:
.
类型十、数轴动点求t
【解惑】如图,在数轴上点表示数,点示数,点表示数,的相反数是,且、满足.
(1)________;________;________;
(2)若将数轴折叠,使得点与点重合,则点与数________表示的点重合;若数轴上有一点为线段的三等分点(点在线段内),则点表示的数是________;
(3)点、、开始在数轴上运动,若点以每秒个单位长度的速度向左运动,同时,点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,假设秒钟过后,若点与点之间的距离表示为,点与点之间的距离表示为,是否存在常数,使为定值,若存在,求的值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1),,
(2),或
(3)存在,
【分析】本题考查了绝对值和平方的非负性,数轴动点问题.
(1)根据绝对值和平方的非负性,相反数,即可求出a,b,c的值;
(2)先求出折点为,即可求出与点A重合的数,由三等分点的定义得出或,即可求出点D表示的数;
(3)根据题意得出点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,即可得出,,进而得出,即可解答.
【详解】(1)解:,,,
,,
的相反数为,
,
故答案为:,,;
(2)解:与重合,即,重合,
折点为,
与点重合的点是,
由三等分点得或,
∴表示的数为或.
故答案为:;或;
(3)解:存在,
∵点表示的数是,向左的速度为每秒个单位长度,点表示的数是,向右的速度为每秒个单位长度,点表示的数是,向右的速度为每秒个单位长度,设运动时间为秒,
点表示的数为,点表示的数为,点表示的数为,
,,
为定值,
的值与无关,
,
∴.
【融会贯通】
1.如图,在数轴上,点O表示原点,点A、B、C在数轴上对应的数分别是a、b、c,点B为中点,且a,c满.
(1) ______, ______, ______;
(2)点P从点A出发,以2个单位每秒的速度沿数轴向右匀速运动,点Q从点C出发,以1个单位每秒的速度沿数轴向左匀速运动,两点同时出发,当点P运动到点C时,点P,Q停止运动.设运动时间为t秒,当时,求t的值;
(3)若动点M从点A出发.以每秒4个单位长度的速度沿数轴的正方向匀速运动至点B,再以每秒1个单位长度的速度沿数轴的正方向匀速运动;同时,动点N从点C出发以每秒2个单位长度沿着数轴的负方向匀速运动至点O,到达O点后点N按原速度立即返回点C,当点N运动到点C时,点M,N停止运动,设运动时间为k秒,当,求k的值.
【答案】(1)
(2)或
(3)或
【分析】本题考查了一元一次方程数轴上的点的运动问题,涉及绝对值方程、一元一次方程以及点的运动规律.需要通过解析方程和运动状态求解点的位置与时间关系.
(1)本题主要考查了非负数的性质,根据有理数的特征、非负数的性质即可解答;掌握几个非负数的和为 0,则每个非负数都为 0 成为解题的关键;
(2)由题意可知,,结合两点距离公式求解绝对值方程即可,注意检验点P在点C左侧;
(3)根据C到达O点前,以及C到达O点后进行分类讨论,注意转折点对方程产生的影响.
【详解】(1)因为,所以,,
又因为点B为中点,所以.
故答案为:.
(2)由题意可得 ,,
因为,
所以,
解得:或.
检验,当时,,满足条件,
当时,,也满足条件,
综上或.
(3)由题意,可得:
C到达O点前,有:
①当M在O左侧时,此时,
解得;
②当M在O右侧、B左侧时,此时,
解得无解;
③当M在B右侧时,此时,
解得无解;
C到达O点后,有:
④当M在B右侧时,此时,
解得;
综上或.
2.“数轴”是一个非常重要的数学工具,它使数轴上数和点建立起对应关系,揭示了数与点之间的内在联系,它是“数形结合”的基础.下面就让我们利用学习过的“数轴”来进行探索活动吧.
已知点A在数轴上对应的数为a,点B在数轴上对应的数为b,A、B两点之间的距离记为或,且,,请回答下列问题:
(1)求________.
(2)设点P在数轴上对应的数为x,若,则________.
(3)若点M,N,P是数轴上的三点,点M表示的数为4,点N表示的数为,动点P表示的数为x.
①当点P在点M、N之间(含M、N两点),请化简;
②若点P表示的数是1,现在有一蚂蚁从点P出发,以每秒1个单位长度的速度向右运动,设运动时间为t秒,当t为________秒时,蚂蚁所在的点到点M、点N的距离之和是7.
【答案】(1)5
(2)或8
(3)①5;②
【分析】本题主要考查了两点间的距离、化简绝对值、解绝对值方程等知识点,掌握化简绝对值的方法是解题的关键.
(1)直接运用求解即可;
(2)分或两种情况解答即可;
(3)①由点P在点M、N之间(含M、N两点),即,然后化简绝对值、合并同类项即可解答;②设运动时间为t秒,则运动后P表示的数为,则,然后根据,蚂蚁所在的点到点M、点N的距离之和是7列绝对值方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴.
故答案为5.
(2)解:当时,可化为,解得:;
当时,可化为,解得:.
综上,或.
(3)解:①∵点P在点M、N之间(含M、N两点),
∴,
∴;
②设运动时间为t秒,则运动后P表示的数为,
∴,
∵蚂蚁所在的点到点M、点N的距离之和是7,
∴,
当时,,解得:;
当时,,此方程无解.
综上,.
故答案为4.
3.数轴是数学学习的一个很重要的工具,利用数轴可以将数与形完美结合研究数轴我们可发现许多重要的规律:
①绝对值的几何意义:一般地,若点A、点B在数轴上表示的数分别为a,b,那么A、B两点之间的距离表示为,记作,则表示数3和1在数轴上对应的两点之间的距离;又如,所以表示数3和在数轴上对应的两点之间的距离;
②若数轴上点A、点B表示的数分别为a、b,那么线段的中点M表示的数为.
请借用数轴和以上规律解决下列问题:
如图,已知数轴上有A、B两点,分别表示的数为,6,点P以每秒2个单位长度的速度从点A出发沿数轴向右匀速运动,点Q以每秒1个单位长度从点B出发沿数轴向左匀速运动,当一个点到达终点,另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒.
(1)A、B两点的距离为______个单位长度;线段的中点M所表示的数为______;
(2)点P运动t秒后所在位置的点表示的数为______;点Q运动t秒后所在位置的点表示的数为______.(用含t的式子表示)
(3)P、Q两点经过多少秒会相距5个单位长度?
(4)在点P、Q运动过程中,O、P、Q三点有一点恰好是以另两点为端点的线段的中点时,直接写出此时t的值.
【答案】(1),
(2),
(3)或
(4)或或
【分析】本题考查的是数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,数轴上线段的中点对应的数的计算方法,(1)利用数轴上两点之间的距离公式,数轴上线段的中点计算公式可得答案;
(2)数轴上点向右移动终点对应的数等于起点对应的数加上移动距离,数轴上点向左移动终点对应的数等于起点对应的数减去移动距离,从而可得答案;
(3)由t秒后,点P表示的数,点Q表示的数为,表示,再构建绝对值方程,再解方程即可;
(4)分①当时,O是线段的中点,②当时,P为线段的中点,③当时,Q为线段的中点,④当时,O为线段的中点,再利用中点对应的数的计算方法构建方程,再解方程即可.
【详解】(1)解:由数轴可得,A、B两点的距离为,线段的中点M所表示数为,
故答案为:16,;
(2)解:点P运动t秒后所在位置的点表示的数为,
点Q运动t秒后所在位置的点表示的数为 .
故答案为:,;
(3)解:∵t秒后,点P表示的数,点Q表示的数为,
∴,
又∵P、Q两点相距5个单位长度,
∴,
解得:或,
∴P、Q两点经过或时相距5个单位长度;
(4)解:①当O是线段的中点,且P点在原点左侧,Q点在原点右侧,此时,
由题意得,
解得.
②当P为线段的中点,P点在原点和Q点之间,
当P、Q两点重合时,,即,
∴此时,
由题意得,
解得;
③当Q为线段的中点,Q点在原点和P点之间,此时,
由题意得,
解得;
④当O为线段的中点,且Q点在原点左侧,P点在原点右侧,此时,
由题意得,
解得不合题意,舍去,
综上所述:或或.
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