2.3 实数(十大题型)(题型专练)数学新教材湘教版七年级下册
2026-01-23
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内容正文:
2.3实数
【题型一】实数的分类
【例1】(24-25七年级下·河南焦作·期中)把下列各实数的序号填在相应的大括号内.
①,②,③,④(相邻两个1之间依次增加一个1),⑤,⑥,⑦,⑧.
整数:{ …};
非负实数:{ …};
无理数:{ …}.
【变式1-1】(2025·广东广州·中考真题)下列四个选项中,负无理数的是( )
A. B. C.0 D.3
【变式1-2】在实数:3.14159,,1.010 010 001,,π,中,无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【变式1-3】(2025七年级下·全国·专题练习)把下列各数填到相应的横线上(填序号):
①;②;③;④0.54;⑤0.13;⑥;⑦0;⑧;⑨;⑩(相邻两个2之间0的个数逐次加一).
有理数: ;
无理数: ;
正实数: ;
负实数: .
【题型二】无理数的估算
【例2】(2025·天津·中考真题)估计的值在( )
A.1和2之间 B.2和3之间 C.3和4之间 D.4和5之间
【变式2-1】下列整数中,与最接近的是( )
A.4 B.5 C.6 D.3
【变式2-2】比较下列各组数的大小,错误的是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】(24-25七年级下·河南周口·期末)在数学中,我们可以通过区间估计法估算一个无理数的近似值.例如:
,即,
的整数部分为2,
的小数部分为.
(1)求的整数部分和小数部分.
(2)已知的立方根是的算术平方根是是的整数部分,求的平方根.
【题型三】相反数、倒数、绝对值的求值
【例3】(2025·山东烟台·中考真题)的倒数是( )
A.3 B. C.-3 D.
【变式3-1】的相反数是 ,当时,则x的绝对值是 ;
【变式3-2】求下列各数的绝对值:
,,,,.
【变式3-3】(24-25七年级下·天津南开·期中)的相反数与的绝对值的和等于 .
【题型四】实数与数轴
【例4】(2025·四川资阳·中考真题)已知数轴上点所表示的数是,则与点相距2个单位长度的点表示的数是( )
A.或 B.或 C. D.
【变式4-1】实数,在数轴上的位置如图所示,且,则式子化简的结果是( )
A. B. C. D.
【变式4-2】若实数a、b在数轴上对应点的位置如图所示,则化简的结果是( )
A.0 B. C. D.
【变式4-3】(24-25八年级上·北京·期末)如图,正方形的面积为3,顶点在数轴上,且点表示的数为2,数轴上有一点在点的左侧,若,则点表示的数为( )
A. B. C. D.
【题型五】 实数的大小比较
【例5】若,,,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】(2025·重庆·中考真题)下列四个数中,最大的是( )
A. B. C. D.
【变式5-2】比较下列各组数的大小,错误的是( )
A. B. C. D.
【变式5-3】(24-25七年级下·陕西西安·期中)把下列实数表示在如图所示的数轴上、并比较它们的大小(用“”连接).
【题型六】 实数的运算
【例6】计算: .
【变式6-1】(2025·广东深圳·中考真题)计算:.
【变式6-2】(24-25七年级下·山东德州·期中) .
【变式6-3】计算
【题型七】程序设计与实数运算
【例7】按如图所示的运算程序,若输入,则输出的y值为( )
A.0 B. C. D.以上都不对
【变式7-1】有一个数值转换器,流程如图所示.当输入值为64时,输出 的值是( )
A.2 B.4 C. D.
【变式7-2】如图所示的运算程序中,若开始输入的值为96.我们发现第一次输出的结果为48.第二次输出的结果为24.则第2019输出的结果为( )
A.6 B.3 C.12 D.
【变式7-3】如图为一个数值转换器.
(1)当输入的x值为4时,输出的y值为 ;当输入的x值为16时,输出的y值为 ;
(2)输入x值后,经过两次取算术平方根运算,输出的y值为,求输入的x值;
(3)嘉淇发现输入x值后要取其算术平方根,因此他输入的x为非负数.但是当他输入x值后,却始终输不出y值,请你分析,他输入的x值是多少?
【题型八】与实数运算有关的新定义问题
【例8】(2025·山东威海·中考真题)2025年5月,基于“三进制”逻辑的芯片研制成功.与传统的“二进制”芯片相比,三进制逻辑芯片在特定的运算中具有更高的效率.
二进制数的组成数字为0,1.十进制数22化为二进制数:
.
传统三进制数的组成数字为0,1,2.十进制数22化为三进制数:
.
将二进制数化为三进制数为( )
A. B. C. D.
【变式8-1】(2025·黑龙江哈尔滨·三模)规定一种新的定义: ,若,则 .
【变式8-2】任何实数a,可用表示不超过a的最大整数,如,,现对72进行如下操作:,这样对72只需进行3次操作后变为1,类似的,对36只需进行( )次操作后变为1.
A.1 B.2 C.3 D.4
【变式8-3】我们把称为有理数的差倒数,如:2的差倒数是,-2的差倒数是.如果,是的差倒数,是的差倒数,是的差倒数,…,依此类推,那么的值是( )
A. B. C. D.
【题型九】实数运算的实际应用
【例9】如图,四边形均为正方形,其中正方形面积为.图中阴影部分面积为,正方形面积为 .
【变式9-1】虹胜广场要建一个占地面积4000平方米的花园,现有两种方案:一种是建正方形花园,一种是建圆形花园,如果你是设计者,你能估算出两种花园的围墙有多长吗(误差小于1米)?如果你是投资者,你会选择哪种方案,为什么?
【变式9-2】(2025·湖南长沙·一模)五一返校上课后,为了表扬在假期依旧认真完成数学作业的小函和小韬同学,数学老师决定在某外卖平台上点2杯单价都是16元的奶茶奖励他们.从奶茶店到学校的每份订单配送费都为1.6元,由于数学老师是该平台的会员,因此每单都可以使用一个平台赠送的5元平台红包对每份订单的总价减免5元(订单总价不含配送费,同一订单只允许使用一个红包).但根据该奶茶店的优惠活动,当订单总价(不含配送费)满30元时,5元的平台红包可兑换为一个7元的店家红包,即可以给订单总价(不含配送费)减免7元当数学老师同时点了2杯奶茶准备下单付款时,小函同学说:“老师,我们可以换一种下单方式,优惠更多!”请同学们分析小函同学的下单方式,并计算出本次外卖总费用(包含配送费)最低可为 元.
【变式9-3】“说不完的”探究活动,根据各探究小组的汇报,完成下列问题.
(1)到底有多大?
下面是小欣探索的近似值的过程,请补充完整:
我们知道面积是2的正方形边长是,且.设,画出如下示意图.
由面积公式,可得______.
因为值很小,所以更小,略去,得方程______,解得____(保留到0.001),即_____.
(2)怎样画出?请一起参与小敏探索画过程.
现有2个边长为1的正方形,排列形式如图(1),请把它们分割后拼接成一个新的正方形.要求:画出分割线并在正方形网格图(图中每个小正方形的边长均为1)中用实线画出拼接成的新正方形.
小敏同学的做法是:设新正方形的边长为.依题意,割补前后图形的面积相等,有,解得.把图(1)如图所示进行分割,请在图(2)中用实线画出拼接成的新正方形.
请参考小敏做法,现有5个边长为1的正方形,排列形式如图(3),请把它们分割后拼接成一个新的正方形.要求:画出分割线并在正方形网格图(4)中用实线画出拼接成的新正方形.说明:直接画出图形,不要求写分析过程.
【题型十】实数运算中规律探索
【例10】已知按照一定规律排成的一列实数:,,,,,, ,,, ,…则按此规律可推得这一列数中的第个数应是( )
A. B. C. D.2023
【变式10-1】有一列数按如下规律排列:则第2017个数是( )
A. B. C. D.
【变式10-2】已知为实数﹐规定运算:,,,,……,.按上述方法计算:当时,的值等于( )
A. B. C. D.
【变式10-3】如图是一个按某种规律排列的数阵,根据数阵排列的规律,第2021行从左向右数第2020个数是( )
A.2020 B.2021 C. D.
1 已知实数、、在数轴上的对应点如图所示,化简: .
2 在数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点B关于点A的对称点为C,则C所表示的数为( )
A. B. C. D.
3若记表示任意实数的整数部分例如:, ,则(其中“”“”依次相间)的值为
4 为了求的值,可令,则,因此,所以,仿照以上推理计算出的值是( )
A. B. C. D.
【点睛】本题考查数字的变化类,有理数的混合运算,找到变化规律是解题的关键.
5观察①;②;③,根据提供的信息请猜想的结果( )
A. B. C. D.
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2.3实数
【题型一】实数的分类
【例1】(24-25七年级下·河南焦作·期中)把下列各实数的序号填在相应的大括号内.
①,②,③,④(相邻两个1之间依次增加一个1),⑤,⑥,⑦,⑧.
整数:{ …};
非负实数:{ …};
无理数:{ …}.
【答案】①,⑧;①,③,④,⑤,⑦,⑧;②,④,⑤
【分析】本题主要考查了实数的分类,无理数的概念等知识点,解题的关键是熟练掌握实数的分类及无理数的概念.
根据整数、非负实数和无理数的概念进行分类即可.
【详解】解:整数:{①,⑧…};
非负实数:{①,③,④,⑤,⑦,⑧…};
无理数:{②,④,⑤…}.
【变式1-1】(2025·广东广州·中考真题)下列四个选项中,负无理数的是( )
A. B. C.0 D.3
【答案】A
【分析】本题考查的是负无理数的含义,根据负无理数的定义,需同时满足负数和无理数两个条件.对各选项逐一分析即可.
【详解】解:选项A:
是无理数(无法表示为分数且是无限不循环小数),因此也是无理数.负号表明其为负数,故是负无理数.
选项B:
是整数,属于有理数,不符合无理数的条件.
选项C:
是整数,属于有理数,且非负数.
选项D:
是正整数,属于有理数,且非负数.
综上,只有选项A同时满足负数和无理数的条件,
故选A.
【变式1-2】在实数:3.14159,,1.010 010 001,,π,中,无理数有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【分析】无理数就是无限不循环小数.理解无理数的概念,一定要同时理解有理数的概念,有理数是整数与分数的统称.即有限小数和无限循环小数是有理数,而无限不循环小数是无理数.由此即可判定选择项.
【详解】解:,
∴在实数:3.14159,,1.010010001,,π,中,无理数有,π,共2个.
故选B.
【点睛】本题主要考查了无理数的定义,掌握无理数的定义是解题的关键,其中初中范围内学习的无理数有:π,2π等;开方开不尽的数;以及像0.1010010001…,等有这样规律的数.
【变式1-3】(2025七年级下·全国·专题练习)把下列各数填到相应的横线上(填序号):
①;②;③;④0.54;⑤0.13;⑥;⑦0;⑧;⑨;⑩(相邻两个2之间0的个数逐次加一).
有理数: ;
无理数: ;
正实数: ;
负实数: .
【答案】 ②③④⑤⑦⑧⑨ ①⑥⑩ ①④⑤⑥⑨⑩ ②③⑧
【分析】本题考查实数,运用实数的概念进行逐一分类、辨别.题题的关键是掌握:有理数和无理数统称为实数,实数分为正实数和负实数以及0;无理数是指无限不循环小数;整数和分数统称为有理数.
【详解】解:∵,,
∴有理数:②③④⑤⑦⑧⑨;
无理数:①⑥⑩;
正实数:①④⑤⑥⑨⑩;
负实数:②③⑧.
故答案为:②③④⑤⑦⑧⑨;①⑥⑩;①④⑤⑥⑨⑩;②③⑧.
【题型二】无理数的估算
【例2】(2025·天津·中考真题)估计的值在( )
A.1和2之间 B.2和3之间 C.3和4之间 D.4和5之间
【答案】C
【分析】本题考查无理数的估算,夹逼法求出无理数的范围,进行判断即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴的值在3和4之间;
故选C.
【变式2-1】下列整数中,与最接近的是( )
A.4 B.5 C.6 D.3
【答案】C
【分析】根据无理数的估算选择答案即可.
【详解】解:∵
∴
则
故
观察四个选项中,与最接近的是6
故选:C.
【点睛】此题考查了估算无理数的大小,求得的近似值是解本题的关键.
【变式2-2】比较下列各组数的大小,错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据无理数的估算方法逐项判断即可.
【详解】解:A、,正确,不符合题意;
B、∵,
∴,
∴,
∴,即,原式错误,符合题意;
C、∵,
∴,
∴,
∴,即,正确,不符合题意;
D、∵,,且,
∴,正确,不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了实数的大小比较,熟练掌握实数大小比较的方法以及无理数的估算是解题的关键.
【变式2-3】(24-25七年级下·河南周口·期末)在数学中,我们可以通过区间估计法估算一个无理数的近似值.例如:
,即,
的整数部分为2,
的小数部分为.
(1)求的整数部分和小数部分.
(2)已知的立方根是的算术平方根是是的整数部分,求的平方根.
【答案】(1)的整数部分为4, 小数部分为.
(2)
【分析】本题考查了估算无理数的大小,立方根和算术平方根以及平方根的定义,审清题意掌握相关概念是解题的关键.
(1)根据无理数的估算方法求解即可;
(2)根据题意立方根和算术平方根的定义求出a、b的值,再仿照题意求出c的值,然后代入求其值,最后根据平方根的定义可得答案.
【详解】(1)解:(1)∵,
∴,
∴的整数部分为4,
∴的小数部分为.
(2)解:∵的立方根是3,的算术平方根是4,c是的整数部分,
∴,,
∴,,
∵,
∴,
∴的整数部分是3,
∴,
∴,
∴的平方根是.
【题型三】相反数、倒数、绝对值的求值
【例3】(2025·山东烟台·中考真题)的倒数是( )
A.3 B. C.-3 D.
【答案】B
【分析】本题考查的是倒数的含义,绝对值的含义,先计算绝对值,再求其倒数即可.
【详解】解:∵,
∴3的倒数是,
∴ 的倒数是,
故选:B
【变式3-1】的相反数是 ,当时,则x的绝对值是 ;
【答案】 /
【分析】根据只有符号不同的两个数互为相反数,立方根的定义进行解答即可得.
【详解】解:的相反数是,
当时,,则x的绝对值是
故答案为:,8
【点睛】本题考查了相反数的定义,立方根的定义,熟练掌握相反数、立方根的定义是解题的关键.
【变式3-2】求下列各数的绝对值:
,,,,.
【答案】,,,,
【分析】根据正数及零的绝对值是本身,负数的绝对值是相反数,可得答案.
【详解】解:,
,
,
.
.
【点睛】本题考查了实数的绝对值, 理解绝对值的意义是解题的关键.
【变式3-3】(24-25七年级下·天津南开·期中)的相反数与的绝对值的和等于 .
【答案】
【分析】本题考查的是相反数,绝对值的含义,实数的混合运算,先求解的相反数与的绝对值,再列式求和即可.
【详解】解:的相反数为,
的绝对值是,
∴
故答案为:0.
【题型四】实数与数轴
【例4】(2025·四川资阳·中考真题)已知数轴上点所表示的数是,则与点相距2个单位长度的点表示的数是( )
A.或 B.或 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了实数与数轴,根据数轴上两点间距离的定义,该点可能在点A的左侧或右侧,分别计算即可.
【详解】解:数轴上点A表示的数是,与点A相距2个单位长度的点可能在点A的左侧或右侧.
当该点在点A右侧时,表示的数为.
当该点在点A左侧时,表示的数为.
因此,符合条件的数为或
故选A.
【变式4-1】实数,在数轴上的位置如图所示,且,则式子化简的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据数轴得到,,再脱去绝对值,进行整式的加减运算即可求解.
【详解】解:由图可知,,
∵,
∴,,
∴
.
故选:.
【点睛】此题考查了实数与数轴,实数的性质,整式的加减等知识,理解题意,正确判断出绝对值内各式的符号是解题的关键.
【变式4-2】若实数a、b在数轴上对应点的位置如图所示,则化简的结果是( )
A.0 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据数轴上点的位置得到,,,再根据绝对值的性质化简求解即可.
【详解】解:由数轴知,,,,
∴
,
故选:B.
【点睛】本题考查数轴、绝对值的化简、整式的加减,根据数轴得到,,以及正确化简绝对值是解答的关键.
【变式4-3】(24-25八年级上·北京·期末)如图,正方形的面积为3,顶点在数轴上,且点表示的数为2,数轴上有一点在点的左侧,若,则点表示的数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了实数与数轴,求一个数的算术平方根,根据正方形面积计算公式可得,再根据数轴上两点距离计算公式求解即可.
【详解】解:∵正方形的面积为3,
∴,
∴,
∵点表示的数为2,
∴点表示的数为,
故选:B.
【题型五】 实数的大小比较
【例5】若,,,则a、b、c的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先化简b,c,再进行比较即可得.
【详解】解:,
,
∴,
即,
故选:D.
【点睛】本题考查了实数比较大小,解题的关键是掌握绝对值,立方根.
【变式5-1】(2025·重庆·中考真题)下列四个数中,最大的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题考查了科学记数法的应用能力,运用科学记数法知识将各选项数字还原,再进行比较、求解.关键是能准确理解并运用以上知识.
【详解】解:,,,,
,
,
∴四个数中,最大的是,
故选:D.
【变式5-2】比较下列各组数的大小,错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据无理数的估算方法逐项判断即可.
【详解】解:A、,正确,不符合题意;
B、∵,
∴,
∴,
∴,即,原式错误,符合题意;
C、∵,
∴,
∴,
∴,即,正确,不符合题意;
D、∵,,且,
∴,正确,不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题考查了实数的大小比较,熟练掌握实数大小比较的方法以及无理数的估算是解题的关键.
【变式5-3】(24-25七年级下·陕西西安·期中)把下列实数表示在如图所示的数轴上、并比较它们的大小(用“”连接).
【答案】见解析,
【分析】本题考查了实数的大小比较、立方根、算术平方根、实数与数轴,准确熟练地在数轴上找到各数对应的点是解题的关键.先在数轴上找到各数对应的点,观察数轴即可比较它们的大小.
【详解】解:,,
实数表示在如图所示的数轴上:
∴由数轴可得,.
【题型六】 实数的运算
【例6】计算: .
【答案】/
【分析】根据平方差公式进行计算,即可求解.
【详解】解:,
故答案为:.
【点睛】本题考查了实数的混合运算,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
【变式6-1】(2025·广东深圳·中考真题)计算:.
【答案】7
【分析】本题考查实数的混合运算,熟练掌握相关运算法则,是解题的关键:先进行开方,去绝对值,零指数幂和乘方运算,再进行加减运算即可.
【详解】原式
.
【变式6-2】(24-25七年级下·山东德州·期中) .
【答案】/
【分析】本题主要考查了算术平方根、绝对值、乘方、立方根的定义及运算,熟练掌握这些数学概念的定义和性质是解题的关键.本题需要分别根据算术平方根、绝对值、乘方、立方根的定义,逐步化简式子中的各项,然后按照运算顺序进行计算.
【详解】解:原式
故答案为:.
【变式6-3】计算
【答案】
【分析】先运算零指数幂、二次根式的除法,和化简绝对值,然后运算加减法即可.
【详解】解:原式.
【点睛】本题考查了实数的混合运算,涉及到零指数幂、二次根式的除法法则,绝对值的性质等知识内容,难度较小,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
【题型七】程序设计与实数运算
【例7】按如图所示的运算程序,若输入,则输出的y值为( )
A.0 B. C. D.以上都不对
【答案】C
【分析】根据程序运算列出算式进行计算即可.
【详解】解:∵,
∴,故C正确.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了无理数的估算,程序运算,代数式求值,解题的关键是理解题意,根据无理数的估算方法,得出.
【变式7-1】有一个数值转换器,流程如图所示.当输入值为64时,输出 的值是( )
A.2 B.4 C. D.
【答案】C
【分析】根据输入的值为64按照流程逐一计算、判断可得.
【详解】解:当输入的值为64时,
,是有理数,
,是有理数,
是无理数,输出,即,
故选:C.
【点睛】本题主要考查算术平方根、立方根及实数的定义,看懂流程图且熟练计算算术平方根、立方根是解题的关键.
【变式7-2】如图所示的运算程序中,若开始输入的值为96.我们发现第一次输出的结果为48.第二次输出的结果为24.则第2019输出的结果为( )
A.6 B.3 C.12 D.
【答案】B
【分析】根据设计的程序进行计算,找到循环的规律,根据规律推导计算.
【详解】由设计的程序,知
依次输出的结果是48,24,12,6,3,6,3…,发现从6开始循环.
则2019-3=2016,2016是2的倍数,故第2019次输出的结果是3.
故选:B.
【点睛】此类题主要是能够正确发现循环的规律,根据循环的规律进行推广.该题中除前三次不循环外,后边是2个一循环.
【变式7-3】如图为一个数值转换器.
(1)当输入的x值为4时,输出的y值为 ;当输入的x值为16时,输出的y值为 ;
(2)输入x值后,经过两次取算术平方根运算,输出的y值为,求输入的x值;
(3)嘉淇发现输入x值后要取其算术平方根,因此他输入的x为非负数.但是当他输入x值后,却始终输不出y值,请你分析,他输入的x值是多少?
【答案】(1);
(2)输入的x值为9
(3)他输入的x值为0或1
【分析】(1)根据运算的定义即可直接求解.
(2)对平方两次即可出答案.
(2)始终输不出y值, x为非负数,则x的任何算术平方根都是有理数,只有0和1,即可得到答案.
【详解】(1)解:依据题意得:
当x=4时,
,
继续输入x=2,
结果:;
当x=16时,
是有理数,
继续输入x=4,
是有理数,
继续输入x=2,
结果:;
故答案为:;.
(2)∵输出y的值为,
∴第二次输入的数为,
∴第一次输入的数为;
∴输入的值为9.
(3)∵x为非负数,
∴当x=1时,1的算术平方根是1,1是有理数,始终输不出y值,
∴当x=0时,0的算术平方根是0,0是有理数,,始终输不出y值,
∴x取值为1或0.
【点睛】此题考查算术平方根概念及无理数,解题关键是正确理解题目中规定的运算
【题型八】与实数运算有关的新定义问题
【例8】(2025·山东威海·中考真题)2025年5月,基于“三进制”逻辑的芯片研制成功.与传统的“二进制”芯片相比,三进制逻辑芯片在特定的运算中具有更高的效率.
二进制数的组成数字为0,1.十进制数22化为二进制数:
.
传统三进制数的组成数字为0,1,2.十进制数22化为三进制数:
.
将二进制数化为三进制数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了有理数的混合运算,理解例题的计算方法,按照例题代入计算即可.
将二进制数转换为三进制数,需先将二进制数转换为十进制数,再将十进制数转换为三进制数.
【详解】∵二进制数的各位权值从右到左依次为,
对应数值为:
∴二进制数对应的十进制数为 11.
将十进制数 11 转换为三进制数,采用“除3取余法”:
,余数为2;
,余数为0;
,余数为1.
将余数倒序排列,得到三进制数为.
故选:A.
【变式8-1】(2025·黑龙江哈尔滨·三模)规定一种新的定义: ,若,则 .
【答案】4
【分析】本题考查了新定义运算.
根据定义先求出,再计算即可.
【详解】∵,
∴
即
故答案为:4.
【变式8-2】任何实数a,可用表示不超过a的最大整数,如,,现对72进行如下操作:,这样对72只需进行3次操作后变为1,类似的,对36只需进行( )次操作后变为1.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】根据已知信息,对数字36的第一次操作为,第二次操作为 , 再按照这种运算方法计算下去,直到操作结果为1时停止.
【详解】解:解:对36进行如下操作:
第一次:;
第二次:;
第三次:;
所以将36变为1需要操作的次数是3.
故选:C.
【点睛】本题考查二次根式的相关运算,解题关键是理解新运算的含义.
【变式8-3】我们把称为有理数的差倒数,如:2的差倒数是,-2的差倒数是.如果,是的差倒数,是的差倒数,是的差倒数,…,依此类推,那么的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据差倒数的定义,计算前几项发现数列呈现周期性循环,周期为3。进一步分析符号交替规律,确定每三个项的和交替为和,总项数为2025,可整除周期3,得到总和的表达式.
本题考查了新定义,有理数的混合计算,循环节,熟练掌握定义是解题的关键.
【详解】解:1. 计算数列前几项:
,,,
由此可知,循环节为3:.
2. 分析符号交替规律:
表达式为,符号按交替。每三个项为一组,符号模式依次为和,对应的和分别为:
第一组:,
第二组:,
每两组(6项)的和为,但总项数2025为奇数个周期(675组),最后一组为奇数组,和为.
3. 计算总和:
总组数组,奇数组(338组)和为,偶数组(337组)和为,总和为:
故选:D.
【题型九】实数运算的实际应用
【例9】如图,四边形均为正方形,其中正方形面积为.图中阴影部分面积为,正方形面积为 .
【答案】18
【分析】先设出正方形边长,再分别求出它们的边长,即可求解.
【详解】设正方形ABCD的边长为a,正方形CEFG的边长为b,
∴,
∵,
∴,
∴阴影面积为,
∵
∴,
∴,
故答案为:18.
【点睛】本题考查了实数运算的实际应用,解题关键是正确求出正方形的边长并且表示出阴影面积.
【变式9-1】虹胜广场要建一个占地面积4000平方米的花园,现有两种方案:一种是建正方形花园,一种是建圆形花园,如果你是设计者,你能估算出两种花园的围墙有多长吗(误差小于1米)?如果你是投资者,你会选择哪种方案,为什么?
【答案】圆形广场围墙米,正方形广场围墙米,选择圆形广场的建设方案,理由见详解
【分析】分别计算出圆形花园和正方形花园所需围墙的长度,比较即可作答.
【详解】当为圆形时,设圆的半径为,则有:,
即:(负值舍去),
则此时花园的围墙为:(米);
当广场为正方形时,设正方形边长为,则有:,
即:(负值舍去),
则此时花园的围墙为:(米);
∵,
∴建造成圆形时,广场的围墙会更短,
则建造成本更低,
∴作为投资商,会选择建圆形花园.
【点睛】此题主要考查实数的大小的比较在实际生活中的应用,所以学生在学这一部分时一定要联系实际,不能死学.
【变式9-2】(2025·湖南长沙·一模)五一返校上课后,为了表扬在假期依旧认真完成数学作业的小函和小韬同学,数学老师决定在某外卖平台上点2杯单价都是16元的奶茶奖励他们.从奶茶店到学校的每份订单配送费都为1.6元,由于数学老师是该平台的会员,因此每单都可以使用一个平台赠送的5元平台红包对每份订单的总价减免5元(订单总价不含配送费,同一订单只允许使用一个红包).但根据该奶茶店的优惠活动,当订单总价(不含配送费)满30元时,5元的平台红包可兑换为一个7元的店家红包,即可以给订单总价(不含配送费)减免7元当数学老师同时点了2杯奶茶准备下单付款时,小函同学说:“老师,我们可以换一种下单方式,优惠更多!”请同学们分析小函同学的下单方式,并计算出本次外卖总费用(包含配送费)最低可为 元.
【答案】25.2
【分析】分别计算两种下单的方式,比较哪一种总费用更低即可.
【详解】第一种下单方式为直接购买两杯奶茶
合计费用为:元
第二种下单方式为下两个订单,每个订单买一杯奶茶
合计费用为:元
故选择第二种更划算,最低费用为25.2元
故答案为:25.2.
【点睛】本题考查了实数运算的实际应用,分类讨论是解题的关键.
【变式9-3】“说不完的”探究活动,根据各探究小组的汇报,完成下列问题.
(1)到底有多大?
下面是小欣探索的近似值的过程,请补充完整:
我们知道面积是2的正方形边长是,且.设,画出如下示意图.
由面积公式,可得______.
因为值很小,所以更小,略去,得方程______,解得____(保留到0.001),即_____.
(2)怎样画出?请一起参与小敏探索画过程.
现有2个边长为1的正方形,排列形式如图(1),请把它们分割后拼接成一个新的正方形.要求:画出分割线并在正方形网格图(图中每个小正方形的边长均为1)中用实线画出拼接成的新正方形.
小敏同学的做法是:设新正方形的边长为.依题意,割补前后图形的面积相等,有,解得.把图(1)如图所示进行分割,请在图(2)中用实线画出拼接成的新正方形.
请参考小敏做法,现有5个边长为1的正方形,排列形式如图(3),请把它们分割后拼接成一个新的正方形.要求:画出分割线并在正方形网格图(4)中用实线画出拼接成的新正方形.说明:直接画出图形,不要求写分析过程.
【答案】(1),,,;
(2)见解析
【分析】(1)根据图形中大正方形的面积列方程即可;
(2)在网格中分别找到1×1和1×2的长方形,依次连接顶点即可.
【详解】(1)由面积公式,可得
∵值很小,所以更小,略去,得方程,解得(保留到0.001),即.
故答案为:,,,;
(2)小敏同学的做法,如图:
排列形式如图(3),如图:
画出分割线并在正方形网格图(4)中用实线画出拼接成的新正方形,如图所示
【点睛】本题考查了估算无理数的大小,考查数形结合的思想,根据正方形的面积求出带根号的边长是解题的关键.
【题型十】实数运算中规律探索
【例10】已知按照一定规律排成的一列实数:,,,,,, ,,, ,…则按此规律可推得这一列数中的第个数应是( )
A. B. C. D.2023
【答案】B
【分析】根据题目中的数字,可以发现数字的变化特点,从而可以得到这一列数中的第2023个数.
【详解】解:∵一列实数:,,,,,, ,,, ,…,
∴每三个数为一组,每组出现的特点一样,依次是这个数的算术平方根的相反数、算术平方根、立方根,
∵,
∴这一列数中的第2023个数应是,
故选:B.
【点睛】此题主要考查实数的规律探索,解题的关键是根据已知的式子发现规律求解.
【变式10-1】有一列数按如下规律排列:则第2017个数是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,则可得分子、分母的规律及符号的规律,从而可得结果.
【详解】解:,符号两项负一项正循环,而,则第2017项的符号为负;分子是从2开始的连续自然数的算术平方根,即,则第2017项的分子为;分母是以2为底数的乘方,且指数从1开始,且分子的被开方数比分母指数大1,即,则第2017项的分母为,综合得第2017个数是;
故选:C.
【点睛】本题考查了无理数规律的探索,找到规律是解题的关键.
【变式10-2】已知为实数﹐规定运算:,,,,……,.按上述方法计算:当时,的值等于( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】由,可计算,,,推导出一般性规律,然后进行求解即可.
【详解】解:∵
∴,,
可推导出一般性规律为:,,,循环出现
∵
∴
故选C.
【点睛】本题考查了与实数运算相关的规律题.解题的关键在于根据计算推导一般性规律.
【变式10-3】如图是一个按某种规律排列的数阵,根据数阵排列的规律,第2021行从左向右数第2020个数是( )
A.2020 B.2021 C. D.
【答案】D
【分析】经观察发现,第1行有2个数且第1个数为1,第2行有4个数且第2个数为2,第3行有6个数且第3个数为3,由此可知推断第n行共有2n个数,且第n行的第n个数为n=,从而得出答案.
【详解】解:经观察发现,第1行有2个数且第1个数为1,第2行有4个数且第2个数为2,第3行有6个数且第3个数为3,由此可知推断第n行共有2n个数,且第n行的第n个数为n=,
∴第2021行从左向右数第2021个数是2021,
∴第2021行从左向右数第2020个数是,
故选D.
【点睛】本题主要考查了数字类的排列规律,解题的关键在于能够准确观察出规律.
1 已知实数、、在数轴上的对应点如图所示,化简: .
【答案】
【分析】根据点的位置,可得a,b,c的关系,根据绝对值的性质化简绝对值,然后可得答案.
【详解】解:由数轴可知:,
所以,,,
所以原式
,
故答案为:.
【点睛】本题考查了实数与数轴,化简绝对值,利用绝对值的性质化简绝对值是解题的关键.
2 在数轴上,点A表示的数为,点B表示的数为,点B关于点A的对称点为C,则C所表示的数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】首先根据数轴上点A表示的数为,点B表示的数为,可以求出线段的长度,然后根据点B和点C关于点A对称,求出的长度,最后可以计算出点C的坐标.
【详解】解:∵数轴上点A表示的数为,点B表示的数为,
∴,
∵点B关于点A的对称点为点C,
∴,
设点C表示的数为x,则,
∴;
∴点C的坐标为:.
故选:C.
【点睛】本题考查的是实数与数轴的关系,用到的知识点为:求数轴上两点间的距离就让右边的数减去左边的数.知道两点间的距离,求较大的数,就用较小的数加上两点间的距离.
3若记表示任意实数的整数部分例如:, ,则(其中“”“”依次相间)的值为
【答案】
【分析】按照整数是1,整数是2,…整数是44,确定算术平方根的个数,运用估算思想,列式,寻找规律计算.
【详解】解:∵即时,,此时n=1,2,3,
∴;
∵即时,,此时n=4,5,6,7,8,
∴;
∵即时,,此时n=9,10,11,12,13,14,15,
∴=;
由此发现如下规律,整数部分是1的算术平方根的整数和是1,且奇数为正整数,偶数位为负整数;整数部分是2的算术平方根的整数和是-2,整数部分是3的算术平方根的整数和是3,
∵,,
∴即时,,
∴=-44,
∴
=1-2+3-4+5-6+…+43-44
=(1-2)+(3-4)+…+(43-44)
=
=-22,
故答案为:-22.
【点睛】本题考查了实数的新定义运算,解题的关键是正确运用估算思想,确定整数部分中的运算规律.
4 为了求的值,可令,则,因此,所以,仿照以上推理计算出的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】令,则,再将第二个等式与第一个等式左右两边相减求出的值即可求解.
【详解】解:令,
∴,
②减①,得:,
∴,
即.
故选:C.
【点睛】本题考查数字的变化类,有理数的混合运算,找到变化规律是解题的关键.
5观察①;②;③,根据提供的信息请猜想的结果( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据给定的三个式子,得到,
即可得到的结果.
【详解】解:由;
;
;
可得:,
∴;
故选B.
【点睛】本题考查数字类规律探究.根据给出的三个式子,抽象概括出相应的数字规律,是解题的关键.
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