内容正文:
8.3
实数及具简单运算
新知解读
在前面的学习中,我们通过引入一类新的数一负数,使数的范围扩充到有
理数.本章我们认识了像2,3这样的无限不循环小数,它们是有理数吗?如
果不是,我们将再次扩充数的范围.
可以写成分裁形式的数称为有理数
Q探究
把下列有理数写成小数的形式,你发现了什么?
4,多是头马是
可以发现,上面的有理数都可以写成有限小数或无限循环小数的形式,即
4=40,号=2.5,-子=-0.6,
@
整数可以写成小数点
27-6,75,号=12,号=0.8i
后为0的小数。
事实上,任何一个有理数都可以写成有限小数或
整数可以看成分
无限循环小数的形式.反过来,任何有限小数或无限
母是1的分数
循环小数也都是有理数:
通过前两节的学习,我们知道,很多数的平方根、
立方根是无限不循环小数,例如2,-5,2,3
0
等.π=3.14159265…也是无限不循环小数.从上面的
无理数是不能写成
讨论可知,无限不循环小数都不是有理数.无限不循
两个整数之比(分数)的
)有无限个
数,它和有理数一样,都
环小数又叫作无理数(irrational number).
是现实世界中客观存在的
像有理数一样,无理数也有正负之分.例如,
量的反映.
2,3,π是正无理数,-2,-3,-π是负无
理数。>带根号的数不一定朴是无理装,如8是有理装
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溯源一
我国古人对无理数已经有了很多认识.《九章算术》中用“面”来表示开
平方开不尽所得的数.刘徽在其著作《九章算术注》中,不仅记录了包含无理
数运算的问题,而且给出了用有限小数无限逼近无理数的算法“求微数法”.
有理数和无理数统称实数(real number),这样,我们学过的数可以这样
分类:
正有理数
》可化为分数
有理数
0
有限小数或无限循环小数
实数
负有理数
正无理数
》不能化为分裁
无理数
无限不循环小数
负无理数
由于非0有理数和无理数都有正负之分,所以非0实数也有正负之分,于是
实数也可以这样分类:
)可分为正有理裁和正无理裁
正实数
实数
0
)可分为负有理裁和负无理数
负实数
与有理数可以用数轴上的点表示类似,无理数也可以用数轴上的点表示.数
轴上表示正无理数a的点在数轴的正半轴上,与原点的距离是a个单位长度;表
示负无理数-b(b>0)的点在数轴的负半轴上,与原点的距离是b个单位长
度.下面,我们以π,2,-2为例,看一看如何在数轴上表示无理数
结合戴轴,更容易←
套思考
比较几个裁的大小
以单位长度为直径画一个圆,它的周长等于π.如图8.3-1,从原点开始,
将这个圆沿数轴向右滚动一周,圆上的一点由原点O到达点O,点O对应
的数是多少?π
2
30
图8.3-1
第八章实数
53
从图8.3-1中可以看出,OO'的长是这个圆的周长元,所以点O'对应的数
是π.这样,数轴上的点O就表示无理数元.
以单位长度为边长画一个正方形(图8.3-2),以原点为圆心,正方形的对
角线长为半径画弧,与正半轴的交点就表示2,与负半轴的交点就表示一2,
(为什么?)
-N2
-2
图8.3-2
当数的范围从有理数扩充到实数后,每一个实数都可以用数轴上的一个点来
表示;反过来,数轴上的每一个点都表示一个实数,因此,实数与数轴上的点是
一一对应的.
与规定有理数的大小一样,对于数轴上的任意两个点,右边的点表示的实数
总比左边的点表示的实数大,
练习
1.判断题.
(1)无限小数都是无理数;酷误
(2)无理数都是无限小数;正确
(3)用根号表示的数都是无理数;酷误
(4)所有有理数都可以用数轴上的点表示,反过来,数轴上的所有点都
表示有理数;酷误
(5)所有实数都可以用数轴上的点表示,反过来,数轴上的所有,点都表
示实数.正确
±0,0,±1,灯,
±4,8,土9是有理数、
2.在0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10的平方根与立方根中,哪些是有
现数?哪起是无现线3生停识士源品6而
3.把下列实数表示在数轴上,并比较它们的大小(用“<”连接):
2,反,
裁轴表示略.元<-2<反<多
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有理数关于相反数和绝对值的意义同样适用于实数.
思考
(1)2的相反数是-2,一元的相反数是π,0的相反数是0:
(2)121=2,1-π1=π,101=0
一般地,对于实数,同样有
数a的相反数是-a.
0
一个正实数的绝对值是它本身;一个负实数的绝
一个实数的绝对值就
是它在数轴上的对应点与
对值是它的相反数;0的绝对值是0.即设α表示一个
原点的距离·
实数,则
a,当a>0时;
a={0,当a=0时;
->1a≥0
-a,当a<0时.
例1(1)分别写出-6,元-3.14的相反数;
(2)指出-5,1-33分别是什么数的相反数;
(3)求-64的绝对值;
(4)已知一个数的绝对值是3,求这个数.
解:(1)因为
-(-6)=6,-(元-3.14)=3.14-元,
所以-6,π-3.14的相反数分别为6,3.14-π.
(2)因为
-(5)=-5,-(3-1)=1-3,
所以-5,1-3分别是5,3-1的相反数.
(3)因为
364=-364=-4,
所以
13-64|=|-4|=4,
(4)因为
第八章实数
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|3=3,-3|=3,
所以绝对值为万的数是厅或-厅遵终资有产整不能
实数之间不仅可以进行加、减、乘、除(除数不
0
为0)、乘方运算,而且正数及0可以进行开平方运
随着数的范围的进一
步扩充,负数也将可以进
算,任意一个实数可以进行开立方运算.在进行实数
行开平方运算
的运算时,有理数的运算法则及运算性质等同样适用.
例2计算:→可类比合并同类项的法则进行运算
(1)(3+2)-2;
(2)33+23
解:(1)(3+2)-2
:(2)33+2J3
=3+(2-2)(加法结合律)
=(3+2)3(分配律)
=3+01
常用的近似有限小数有
=53.
2≈1.414,3≈1.732
=3;
J5≈2.236
在实数运算中,当遇到无理数并且需要求出计算
0
结果的近似值时,一般先用近似有限小数(例如,比
在近似计算时,计算
过程中有时也使用“去尾
计算结果要求的精确度多取一位)去代替无理数,再
法”,即用近似有限小数
进行计算,最后对计算结果四舍五入
去代替无理数时,直接舍
例3计算(结果保留小数点后两位):
去要保留数位的下一位
(1)5万;(2)污有机
数字,最后对计算结果
四舍五入.如5-万心
解:(1)5-7≈2.236-2.646=-0.41;
2.236-2.645≈-0.41.
(2)π·33≈3.142×1.442≈4.53
练习
1相反数分别为-压,7受2-14.15
0
绝对值分别为丽厅.受2-14,,0
1.求下列各数的相反数与绝对值:
3,-7,-,1.4-2,51,0
2.计算:
(1)25-35;-5
(2)3-1-3.1
3.计算(结果保留小数点后两位):
(1)17+22;8.81
(2)6-6.-0.63
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习题8.30
复习巩固
1.有理数:3.14
1.在下列各数中,哪些是有理数?哪些是无理数?
236,加25
无理表,
5-65
314,99.-6,56,5,
2.把下列实数表示在数轴上,并比较它们的大小(用“<”连接):
2.数轴表示略
-1.5<-3<22-3
-号-15,22,1-3
3.求下列各数的绝对值:
→22/17
小2
8,/17,23之2-3
->3迈-1
3,3-2,1-32.
4.计算(结果保留小数点后两位):
(1)元-10;-0.02
(2)32-32.2.98
5.计算:
(1)2(6-7)-|26-7|;-7
(2)(-2)2+(-2)3.0
综合运用
6.(1)有没有最小的正整数?有没有最小的整数?
6.(1)有:没有
(2)有没有最小的有理数?有没有最小的无理数?(2)没有:没有.
(3)有没有最小的正实数?有没有最小的实数?(3)没有:没有.
7.写出所有符合下列条件的数:7.(1)1,2,3,4,5,6.
(1)小于37的所有正整数;(3)-2,-1,0,1,2.
(2)-3,-2,-1,0,1,2,3
(2)大于-10且小于10的所有整数;
(3)绝对值小于6的所有整数.
8.如图,长方形内两个正方形的面积分别为3cm2,1cm2.
3cm2
1 cm2
(1)求长方形的周长;(43+2)cm
(2)求图中两块阴影部分的面积和.(3-1)cm
(第8题)
拓广探索
9.已知数0.101001000100001…,它的特点是:从左向右看,相邻的两个1之
间依次多一个0.这个数是有理数还是无理数?为什么?
9.无理数.因为这个数是无限不循环小数
第八章实数
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★阅读写思考大
为什么2不是有理数
古希腊有个毕达哥拉斯学派,他们认为“万
物皆数”,即一切量都可以用整数或整数的比表
示,后来毕达哥拉斯学派发现,边长为1的正
方形的对角线的长不能表示为整数或整数之比
(即2不是有理数),对此他们感到惊恐不安.由
此,引发了第一次数学危机
事实上,“2不是有理数”是可以证明的,
下面给出一种证明方法.
毕达哥拉斯(Pythagoras,.
假设√2是有理数,那么存在两个互质的正
约公元前580一约前500)
整数p,9,使得
号=2,
于是
p=2 g.
两边平方得
p2=2g.
由2g是偶数,得p2是偶数,而只有偶数的平方才是偶数,所以p也是
偶数.
因此可设p=2r(r是正整数),代入上式,得4r2=2g,即
q2-2r2
所以q也是偶数.这样,p,q都是偶数,与假设p,q互质矛盾.
这个矛盾说明,2不能写成分数的形式,即2不是有理数.
历史上,人们对无理数的认识经历了曲折、漫长的过程,直到19世纪下
半叶,才最终给出了无理数的严格定义.这时,实数的理论体系才建立起来,
持续两千多年的第一次数学危机终于结束了·
58
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