第05讲 有理数与有理数的运算综合培优(核心知识+4易错辨析+4典例精讲) 2026--2027学年人教版七年级数学上册
2026-07-28
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2份
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学人教版七年级上册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 第一章 有理数,第二章 有理数的运算 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-单元练习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 4.98 MB |
| 发布时间 | 2026-07-28 |
| 更新时间 | 2026-07-28 |
| 作者 | 宋老师数学图文制作室 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-07-28 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58993935.html |
| 价格 | 2.40储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该初中数学讲义以“核心知识+易错辨析+典例精讲”为框架,通过结构化知识梳理图呈现有理数运算四大模块,包括绝对值化简的定义法则与分类讨论步骤,有理数混合运算的顺序与符号规则,数轴动点的“右加左减”公式与距离模型,新定义运算的规则解读与代入方法,并用对比表格归纳易错点如绝对值非负性误区、混合运算顺序错误等,构建清晰知识脉络。
讲义亮点在于“问题情境化+方法程序化”的练习设计,如数轴动点题通过“设t→表数→列方程→检验”四步流程培养模型意识,新定义运算通过“圈画公式→带括号代入”规范步骤提升运算能力。典例涵盖基础题(如绝对值化简求值)、综合题(如多动点相遇问题),分层适配不同学生,易错辨析与解题口诀(如“顺序优先,符号先行”)帮助学生规避错误,教师可据此实施精准复习,提升课堂效率。
内容正文:
第05讲 有理数与有理数的运算综合培优
(核心知识+4易错辨析+4典例精讲)
【知识点01】绝对值化简
1. 绝对值定义
数轴上表示数a的点与原点的距离,记作|a|。距离恒为非负数,因此绝对值具有非负性,即 。
2. 代数化简法则
口诀:正数的绝对值是本身,负数的绝对值是相反数,0的绝对值是0。
3. 核心基础性质
(1)互为相反数的两个数绝对值相等:;
(2) 表示数轴上数a、数b两点之间的距离;
(3)若,则或;
(4)非负数和为0模型:若,则。
4.标准化简步骤
第一步:判断绝对值内部代数式的正负性;第二步:依据法则去掉绝对值符号;第三步:去括号、合并同类项,化简结果。
【知识点02】有理数混合运算(易错专项)
1. 严格运算顺序
先乘方,再乘除,最后加减;同级运算从左至右依次计算;有括号先算括号内(小括号→中括号→大括号)。
2. 常用运算律(简便运算核心)
加法交换律、加法结合律;乘法交换律、乘法结合律、乘法分配律,可简化复杂计算。
3. 符号判定规则
负负得正;多个非零有理数相乘除,奇数个负数结果为负,偶数个负数结果为正;乘方运算重点区分底数符号,有无括号结果完全不同。
【知识点03】数轴动点入门
1. 动点核心公式(右加左减)
设动点起点表示的数为,运动速度为,运动时间为:
向右运动(数值变大):
向左运动(数值变小):
2. 数轴两点距离公式
若数轴上A、B两点表示的数分别为a、b,则两点距离:(通用公式,无需比较大小)。
3. 常考题型等量关系
(1)相遇问题:运动后两点表示的数相等;
(2)定距离问题:两点距离为定值,即常数;
(3)中点问题:两点中点表示的数为。
4. 标准解题步骤
设运动时间t→用含t的代数式表示所有动点对应的数→根据题意列绝对值方程→解方程并检验取值合理性。
【知识点04】新定义运算
1. 题型特征
题干临时定义全新运算符号(★、⊕、※、△等),给出专属运算法则,区别于常规加减乘除运算。
2. 核心解题原则
一切以题干定义为准,严禁自创运算规则、混用常规运算定律。多数新定义运算不满足交换律,前后数字顺序不可颠倒。
3. 运算顺序规则
有括号先算括号内;多层嵌套新定义运算,由内向外逐步代入计算;结合乘方、绝对值、混合运算时,遵循原有运算优先级。
4. 常见考查形式
数字代入求值、含字母式子化简、根据新定义列方程求解。
示例:规定,则。
一、易错绝对值化简
1. ❌ 误区:任意数都满足
✅ 正解:仅当时成立;若,则,此时为正数。
2. ❌ 误区:若,则
✅ 正解:绝对值相等的两个数,相等或互为相反数,即或,例:,但。
3. ❌ 误区:一定是负数
✅ 正解:a的符号不确定,结果也不确定:时,(正数);时,(非负非正)。
4. ❌ 误区:直接化简
✅ 正解:含字母的绝对值必须分类讨论:时为,时为0,时为。
5. ❌ 误区:多个绝对值相加,不判断内部符号直接去绝对值
二、易错有理数混合运算
1. ❌ 运算顺序错误:
✅ 正解:先算除法再算加减,
2. ❌ 乘方概念混淆:
✅ 正解:(底数为3);(底数为-3),有无括号是关键。
3. ❌ 乘法分配律漏乘:
✅ 正解:括号内每一项都要与括号外数字相乘,
4. ❌ 同级运算乱序:
✅ 正解:同级运算从左往右,
5. ❌ 去括号不变号:
✅ 正解:括号前是负号,去括号全变号,
6. ❌ 小数、分数混合运算,未统一形式直接约分计算
三、易错数轴动点入门
1. ❌ 运动方向公式混淆:点2向左以速度3运动,写成
✅ 正解:左减右加,正确式子:
2. ❌ 求两点距离直接大数减小数,不写绝对值,遗漏分类讨论情况
3. ❌ 解方程后不检验:时间t为负数、动点超出题干范围等无效解未舍去
4. ❌ 多个动点题型,忽略起点不同、出发时间不同的条件
5. ❌ 混淆相向运动、同向运动的相遇、追及等量关系
四、易错新定义运算
1. ❌ 误区:凭经验默认新运算满足交换律,颠倒前后数字计算
✅ 正解:无特殊说明时,,必须严格对应题干中a、b的位置代入。
2. ❌ 误区:代入负数、分数时不添加括号,导致符号、计算错误
3. ❌ 误区:多层新运算,先算外层再算内层,运算顺序颠倒
4. ❌ 误区:忽略新定义中包含的乘方、绝对值运算,沿用简单加减计算
【题型一】绝对值化简
【例1】.(25-26七年级上·黑龙江鹤岗·阶段检测)化简与求值:
已知、互为相反数,的绝对值为2,求 的值.
【答案】2 或
【知识点】已知式子的值,求代数式的值、绝对值的几何意义、相反数的定义
【分析】本题主要考查了相反数的定义,绝对值的意义,代数式求值,根据相反数的定义和绝对值的意义得出,或,然后代入代数式求解即可.
【详解】解:∵、互为相反数,
∴ ,
∴ ,
又,
∴或.
∴ 原式 或.
答:的值为2或
【例2】.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)将,,,,这个自然数,任意分成组,每组两个数,现将每组中的两个数记为,代入中进行计算,求出结果,可得到个值.
(1)当时,化简得____.
(2)上述个值的和的最大值为____.
【答案】
【知识点】求一个数的绝对值、有理数四则混合运算
【分析】本题主要考查了有理数的四则混合计算,化简绝对值,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据题意可得,据此化简绝对值求解即可;
(2)根据题意可推出若将每组中的两个数记为,,则的结果为较大的数的一半,那么要使个值的和最大,那么每组中的两个数一个要大于50,一个要小于等于50,据此求出51到100这50个整数的和即可得到答案.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)当时,则,
,
∴若将每组中的两个数记为,,则的结果为较大的数的一半,
∴要使个值的和最大,那么每组中的两个数一个要大于50,一个要小于等于50,
∴上述个值的和的最大值为,
故答案为:.
【变式1】.(23-24七年级上·广西梧州·期中)综合与实践:
【问题情景】我们知道,有理数x的绝对值有如下结论:,现在我们用这一个结论去探究含有绝对值代数式的化简方法与过程.
【实践发现】以化简代数式为例,我们可令和, 分别求得,(这里,我们称,2分别为与的零点值).在有理数范围内,零点值和可将全体有理数范围分成不重复且不遗漏的3种情况:①,②,③.接下来就可分情况来完成化简了.解题过程如下:
解:令和,分别求得,.
①当时,原式;
②当时,原式;
③当时,原式.
综上讨论,原式.
【问题解决】通过以上探究,解决以下问题:
(1)求出和的零点值;
(2)化简代数式.
【答案】(1)和的零点值为,4
(2)
【知识点】带有字母的绝对值化简问题、绝对值的几何意义
【分析】本题主要考查了含绝对值的代数式化简问题,注意读懂题目意思,以及进行分类讨论的思想.
(1)根据零点值的定义进行计算即可;
(2)零点值和可将全体实数分成不重复且不遗漏的如下3种情况:;;,分这三种情况化简求值即可.
【详解】(1)解:令,
解得:,,
∴和的零点值为,4;
(2)解:令,
解得:,,
当时,原式;
当时,原式;
当时,原式;
综上所述,原式.
【变式2】.(25-26七年级上·广东肇庆·期末)数轴是初中数学的一个重要工具,任何一个有理数都可以用数轴上的一个点来表示,它是“数形结合”的基础.
【知识呈现】
新定义:我们规定:点A,B在数轴上分别表示数,,则A,B两点之间的距离可表示为:,如式子,它在数轴上的意义是表示6的点与表示3的点之间的距离;式子,它在数轴上的意义是表示6的点与表示的点之间的距离.
【初步理解】
(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是________;数轴上表示和5.2的两点之间的距离是________;
(2)已知数轴上点A所表示的数是,点B所表示的数是6,x表示数轴上任意一点,则的最小值是________;
【深入探究】
(3)结合数轴,利用以上的新定义求式子的最小值,求出此时x的值,并简单说明理由.
【实际应用】
(4)某市一条东西走向的大道一侧有四个小区,分别是兴园小区、梦园小区、竹园小区、名园小区,如图(每个小区看作一个点),每相邻两个小区之间相距800米,为方便各小区居民出行,公交公司想在某一个小区处建一个公交站台,使所建公交站台到四个小区的距离之和最小,问这个公交站台应建在哪个小区?所建公交站台到四个小区距离之和的最小值是多少?(不用说明理由)
【答案】(1)3,7.7;
(2)7;
(3)时,式子有最小值为6,理由:
根据新定义可知,表示数轴上表示的点到表示的点之间的距离,
表示数轴上表示的点到表示的点之间的距离,
表示数轴上表示的点到表示4的点之间的距离,
如图,代数式存在最小值,即存在最小值,
所以当点与点重合,即时,有最小值,此时最小值为,
所以当时,式子有最小值为;
(4)公交站台应建在梦园小区或竹园小区,所建公交站台到四个小区距离之和的最小值为3200米
【知识点】数轴上两点之间的距离、两个有理数的乘法运算、有理数的减法运算、绝对值的几何意义
【分析】本题考查了绝对值的应用,数轴上两点之间的距离,利用数轴求多点之间的距离和或差的最值是解题的关键.
(1)利用两点距离公式计算即可;
(2)根据题意知式子表示数轴上一点到表示、6的点的距离之和,利用两点距离公式计算即可;
(3)结合数轴可知式子表示数轴上一点到表示、1、4的点的距离之和,根据数轴即可求解;
(4)由上一问可知,公交站应在兴园小区和名园小区之间的两个小区时距离之和最小,答案可得.
【详解】解:(1)由题可知,和两点的距离可表示为,
和两点的距离可表示为,
故答案为,;
(2)表示数轴上表示x的点到表示和6的点的距离之和,
当时,有最小值,最小值为,
故答案为:;
(3)略
(4)由题意,当所建公交站台在兴园小区和名园小区之间时,到兴园小区和名园小区的距离之和最小,当所建公交站台在梦园小区和竹园小区之间时,到梦园小区和竹园小区的距离之和最小,
故为使所建公交站台到四个小区的距离之和最小,公交站台应建在梦园小区或竹园小区,所建公交站台到四个小区距离之和的最小值为米.
【变式3】.(25-26七年级上·广东揭阳·期中)【定义新知】
数形结合就是把“数”与“形”结合起来进行相互转换,充分发挥各自优势解决问题.同学们都知道,表示与2的差的绝对值,可理解为与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离;同理,可理解为在数轴上对应的点分别到1和所对应的点的距离和.
请根据数轴解决以下问题:
【举一反三】
(1)可理解为______与______在数轴上所对应的两点之间的距离;
(2)若,则的值为______;
【问题解决】
(3)请你结合数轴探究:的最小值是______;
(4)借助数轴思考,当x为何值时,与的值相等.
【拓展应用】
(5)如图,、分别为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为100.现有一只电子蚂蚁从点出发,以6个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁恰好从点出发,以4个单位/秒的速度向右运动,设两只电子蚂蚁在数轴上的点相遇,请你求出点所对应的数是多少.
【答案】(1),3;(2)或0;(3)5;(4);(5)28
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、数轴上两点之间的距离、有理数的减法运算、绝对值的几何意义
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,绝对值的意义;
(1)根据为与在数轴上所对应的两点之间的距离,即可求解;
(2)根据为与在数轴上所对应的两点之间的距离为,即可求解;
(3)表示与和在数轴上所对应的两点之间的距离之和,当时,有最小值;
(4)当表示数的点为线段的中点时,与的值相等,据此结合数轴即可求解;
(5)先求得的长,进而根据相遇问题可得秒后相遇,进而求得点的路程,即可得出点表示的数
【详解】(1)解:表示与的差的绝对值,可理解为与两数在数轴上所对应的两点之间的距离;
可理解为与在数轴上所对应的两点之间的距离,
故答案为:,;
(2)解:,可理解为与在数轴上所对应的两点之间的距离为,
则或,
故答案为:或;
(3)解:表示与和在数轴上所对应的两点之间的距离之和,
当时,的最小值是,
故答案为:;
(4)解:和可看成数轴上表示数的点与表示的点和表示的点的距离,
又与的值相等,
如图所示:当表示数的点为线段的中点时,与的值相等,此时,
(5)解:,之间的距离为,
依题意有:秒,即秒后相遇,
即相同时间点运动路程为:(个单位),
则从数向右运动个单位到数,
故点对应的数是.
【题型二】混合运算易错
【例3】.(25-26七年级上·湖北·期末)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)9 (2)2
【知识点】有理数四则混合运算、含乘方的有理数混合运算
【分析】本题主要考查含乘方的有理数混合运算,熟练掌握有理数的运算是解题的关键;
(1)先算乘方,然后再进行有理数的运算即可;
(2)根据有理数的四则运算法则可进行求解.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【例4】.(2025七年级上·全国·专题练习)计算:
(1)
(2)
(3).
(4)
【答案】(1) (2) (3) (4)12
【知识点】求一个数的绝对值、有理数的乘方运算、有理数四则混合运算、含乘方的有理数混合运算
【分析】本题考查了含乘方的有理数的混合运算.熟练掌握含乘方的有理数的混合运算,绝对值是解题的关键.
(1)先计算乘方,先计算乘除,再计算加减,即可求解;
(2)先计算乘方,先计算乘除,再计算加减,即可求解;
(3)先计算乘方,先计算乘除,再计算加减,即可求解;
(4)先计算乘方和绝对值里的减法,再计算绝对值和乘法,最后计算加减即可.
【详解】(1)解:
(2)解:
.
(3)解:
.
(4)解:
.
【例5】.(25-26七年级上·广东揭阳·阶段检测)简便运算:
(1).
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】有理数的加减混合运算、有理数乘法运算律、多个有理数的乘法运算、有理数四则混合运算
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
.
【例6】.(25-26七年级上·河北邯郸·阶段检测)计算:
(1);
(2);
(3);
(4)(用简便方法计算).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】有理数乘除混合运算、有理数的加减混合运算、有理数乘法运算律
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
【例7】.(25-26七年级上·湖南湘西·阶段检测)阅读下列材料,计算:.
解法一:原式
.
解法二:原式的倒数为
.
所以,原式.
(1)上述得出的结果不同,肯定有错误的解法,你认为解法_____错误.
(2)请你根据对上述材料的理解,使用上述正确的方法计算:.
【答案】(1)一
(2)
【知识点】倒数、有理数四则混合运算
【分析】本题考查了有理数的混合运算及倒数的性质.
(1)根据除法没有分配律来判断解法的正误;
(2)先求出原式的倒数,再根据倒数的性质求出原式的结果.
【详解】(1)解:解法一:根据除法的运算法则,除法没有分配律,即,
在解法一中,将错误地运用了分配律,得到,所以解法一错误;
解法二:先求出原式的倒数,再根据倒数的性质求出原式的结果,计算过程正确.
故答案为:一.
(2)解:原式的倒数为
.
所以,原式.
【变式1】.计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
(8)
(9)
(10)
【知识点】有理数乘除混合运算、有理数的加减混合运算、有理数乘法运算律、有理数四则混合运算、含乘方的有理数混合运算
【详解】(1)解:原式
.
(2)解:原式
.
(3)解:原式
.
(4)解:原式
.
(5)解:原式
.
(6)解:原式
.
(7)解:原式
.
(8)解:原式
.
(9)解:原式
.
(10)解:原式
.
【变式2】.(25-26七年级上·安徽蚌埠·阶段检测)阅读下列材料,计算:.
解法一:原式.
解法二:原式.
解法三:原式的倒数为.
故原式.
(1)上述得出的结果不同,肯定有错误的解法,你认为解法______是错误的;
(2)请你选择合适的解法计算:
①;
②.
【答案】(1)一
(2)①;②
【知识点】有理数乘法运算律、有理数的除法运算、有理数四则混合运算
【分析】本题考查有理数的混合运算,乘法分配律的运用;
(1)根据除法没有分配律,可知解法一是错误的;
(2)①可选择解法二的思路来计算;②可选择解法三的思路来计算.
【详解】(1)解:观察计算过程可知,解法一是错误的,因为除法没有分配律.
故答案为:一
(2)解:①
.
②先计算的倒数
,
∴,
∴原式.
【变式3】.(25-26七年级上·江苏盐城·阶段检测)阅读下列材料,计算:.
解法一:原式
.
解法二:原式.
解法三:原式的倒数为
所以,原式.
(1)上述得出的结果不同,肯定有错误的解法,你认为解法_____错误.
(2)请你根据对上述材料的理解,使用上述正确的方法计算:.
【答案】(1)一
(2)
【知识点】倒数、有理数的除法运算、有理数四则混合运算
【分析】本题主要考查了分数的除法,解题的关键是掌握倒数法.
(1)根据分数的除法法则进行判断即可;
(2)利用倒数法进行求解即可.
【详解】(1)解:解法一错误,
故答案为:一;
(2)解:原式的倒数为
所以,原式.
【变式4】.(25-26七年级上·江西上饶·阶段检测)(1)计算:
(2)请你认真阅读下列材料:计算:
解:因为原式的倒数为
.
所以原式
根据你对所提供材料的理解,计算:
【答案】(1);(2)
【知识点】有理数乘法运算律、倒数、有理数加减中的简便运算、有理数四则混合运算
【分析】本题考查了有理数的混合运算.
(1)先拆项,再利用加法结合律进行简便计算即可;
(2)表示出原式的倒数,先将除法转化为乘法,然后利用乘法分配律求出值,进而确定出所求即可.
【详解】解:(1)原式
.
(2)原式的倒数
.
∴原式.
【变式6】.(23-24七年级上·广东东莞·阶段检测)观察下列式子:
将以上三个等式两边分别相加得:
.
(1)直接写出结果:_______;
(2)请用上述方法计算(写出具体过程):______;;
(3)直接写出计算结果:_______;
(4)直接写出计算结果:________;
【答案】(1)
(2);
(3);
(4);
【知识点】有理数四则混合运算
【分析】(1)根据有理数的规律直接求解即可得到答案;
(2)根据有理数的规律直接求解即可得到答案;
(3)根据题意得到,再根据有理数的规律直接求解即可得到答案;
(4)根据有理数的规律直接求解即可得到答案;
【详解】(1)解:由题意可得,
原式
,
故答案为:;
(2)解:由题意可得,
,,,
由此可得,
,
∴原式
;
(3)解:由题意得到,
,
∴原式
,
;
(4)解:由题意可得,
原式
;
【点睛】本题考查有理数的规律题,解题的关键是熟练掌握有理数的规律.
【题型三】数轴动点入门
【例8】.(2024七年级上·全国·竞赛)如图,数轴上点对应的数为5,点对应的数为,点、分别从原点、同时出发,分别以、的速度沿数轴负方向运动(在、之间,在、之间),运动时间为,点为、之间一点,且,若、运动过程中的值固定不变,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、数轴上两点之间的距离
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,利用数形结合的思想解决问题是关键.由题意可知,,,,得到,从而得出,则,再结合的值固定不变,得到,即可求解.
【详解】解:由题意可知,,,,
,,
,
,
,
,
、运动过程中的值固定不变,
,
,
,
故选:C
【例9】.(25-26七年级上·四川达州·阶段检测)已知在数轴l上,一动点Q从原点O出发,沿直线l以每秒钟2个单位长度的速度来回移动,其移动方式是先向右移动1个单位长度,再向左移动2个单位长度,又向右移动3个单位长度,再向左移动4个单位长度,又向右移动5个单位长度…… 则5秒钟后动点Q点表示的数为__________.
【答案】
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、用数轴上的点表示有理数、有理数加法运算
【分析】本题考查了数轴和数字类规律,解题的关键是掌握用数轴表示有理数.
动点Q的移动步骤依次进行,每次移动的长度为n单位,方向为奇数次向右、偶数次向左,每次移动所需时间为秒,计算前4次移动的累计时间恰好为5秒,因此5秒时Q点刚好完成前4次移动,根据移动序列计算最终位置即可.
【详解】解:第1次移动:向右移动1单位,位置变为 ;
第2次移动:向左移动2单位,位置变为 ;
第3次移动:向右移动3单位,位置变为 ;
第4次移动:向左移动4单位,位置变为 。
累计时间:秒,恰好完成4次移动,
故5秒后动点Q表示的数为,
故答案为:.
【例10】.(24-25七年级上·安徽合肥·期中)在数轴上有点、、分别表示有理数、、.若这三个数的和与其中的一个数相等.
①则必有俩数和为_____.
②若将点向左移动2个单位得到点,点向左移动4个单位得到点,且、、三个数的乘积为负数,则的值为_____.
【答案】 0
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、有理数加法中的符号问题、多个有理数的乘法运算
【分析】本题考查有理数的加法与乘法,数轴上的平移;
①根据这三个数的和与其中的一个数相等可得另外两个数的和为0,即可求解;
②由平移表示出、,再结合必有俩数和为0和三个数乘积为负数求解即可.
【详解】解:①∵这三个数的和与其中的一个数相等,
∴另外两个数的和为0,即必有俩数和为0;
故答案为:0;
②将点向左移动2个单位得到点,则,
点向左移动4个单位得到点,则,
∵、、三个数的乘积为负数,
∴、、三个数中有一个负数或者3个负数,
∵必有俩数和为0,
∴只能一个负数,且,
∴,
解得,
故答案为:.
【例11】.(25-26七年级上·河北保定·期末)如图,数轴上点A表示的有理数为,点B表示的有理数为9,点P从点B出发,以每秒4个单位长度的速度在数轴上向左运动,当点P到达点A后立即返回,再以每秒2个单位长度的速度向右运动,回到点B后停止运动.设点P运动的时间为.
(1)当点P返回到点B时,求t的值;
(2)当时,求点P表示的数;
(3)当点P表示的数是时,求t的值.
【答案】(1)
(2)0
(3)t的值为3或
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、数轴上两点之间的距离、用数轴上的点表示有理数
【分析】本题考查两点之间的距离,用点表示数轴上的数,分情况讨论是解题的关键;
(1)先求出之间的距离,再分别计算点P到达A点和返回时用的时间,相加即可;
(2)根据P到达A点时用的时间确定路径,再计算所走路程,即可解答;
(3)分两种情况计算即可.
【详解】(1)解:由题意得,,
∵点P从点B出发,以每秒4个单位长度的速度在数轴上向左运动,
∴(秒),故点P到达A点时用的时间为秒;
∵当点P到达点A后立即返回,再以每秒2个单位长度的速度向右运动,
∴,
故当点P返回到点B时,;
(2)解:∵P到达A点时用的时间为(秒),
当时,,即时,点P从A点返回;
;
∴当时,点P表示的有理数是:;
(3)解:当点P第一次到达时,,
当点P运动到点A,然后向右运动到时,
,
综上所述,t的值为3或.
【变式1】.(25-26七年级上·全国·期中)某出租车驾驶员从公司出发,在南北向的人民路上连续接送5批客人,行驶情况记录如下(规定向南为正,向北为负):
第1批
第 2 批
第 3批
第 4 批
第 5 批
(1)利用数轴,请判断接送完第5 批客人后,该驾驶员在公司什么方向,距离公司多少千米;
(2)如果该出租车每千米耗油,那么在这个过程中共耗油多少升?
【答案】(1)数轴见解析,该驾驶员在公司向南方向10千米处
(2)在这个过程中共耗油升
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、正负数的实际应用、有理数乘法的实际应用、有理数加法在生活中的应用
【分析】本题考查了正数和负数在实际问题中的应用,熟练掌握正数和负数的意义并理清题中的数量关系是解题的关键.
(1)根据题意,画出数轴,并将各记录逐个相加减,即可求出答案.
(2)求出各记录绝对值之和,再乘以即可求出答案.
【详解】(1)解:如数轴所示,
接送完第一批客人后在数轴上的位置为5,
接送完第二批客人后在数轴上的位置为,
接送完第三批客人后在数轴上的位置为,
接送完第四批客人后在数轴上的位置为,
接送完第五批客人后在数轴上的位置为,
∴ 接送完第5 批客人后,该驾驶员在公司向南方向10千米处.
(2)解:
.
答:在这个过程中共耗油升.
【变式2】.(25-26七年级上·贵州遵义·期中)【知识储备】
数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合,这种解决问题的思想叫做数形结合思想.研究数轴我们发现了许多重要的规律:
①若数轴上点,点表示的数分别为,若位置不确定时,则两点之间的距离为:,若点在的右侧,即,则两点之间的距离为:;
②线段的中点表示的数为;
③点向右运动个单位长度()后,点表示的数为:,点向左运动个单位长度()后,点表示的数为:.
同学们可以在数轴上取点验证上述规律,并完成下列问题.
【问题情境】
如图:在数轴上点表示数,点表示数1,点表示数9,点、点和点分别以每秒2个单位长度、1个单位长度和4个单位长度的速度在数轴上同时向左运动,设运动时间为秒.
【问题解决】
(1)请利用上述结论,结合数轴,完成下列问题:表示点到点之间的距离,运动之前,的距离为_________,若点与点的中点为,则点表示的数为_________;
(2)运动秒后,点表示的数为_________(用含的式子表示);
(3)通过计算说明,当时,三点中是否存在一点为另外两点的中点,若存在,请确定哪个点是哪两个点的中点,若不存在,请说明理由.
【答案】(1)4,5
(2)
(3)当时,不存在一点为另外两点的中点,理由:
解:三点中不存在一点为另外两点的中点,
当时,
点A表示的数为,
点B表示的数为,
点C表示的数为,
∴,,,
∵,
∴三点中不存在一点为另外两点的中点.
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、数轴上两点之间的距离
【分析】本题考查了数轴,解题的关键是掌握点的移动与点所表示的数之间的关系.
(1)根据数轴两点间的距离,即可求解;
(2)根据题意得:t秒钟过后,点A表示的数为;
(3)点B表示的数为,点C表示的数为,分三种情况讨论,结合线段的中点表示的数为,即可求解;
【详解】(1)解:点A表示数,点B表示数1,点表示数9,
∴的距离为;
B点与C点的中点D表示的数为;
故答案为:4,5;
(2)点以每秒2个单位长度的速度在数轴上同时向左运动,
运动t秒后,点A表示的数为;
故答案为:;
【变式3】.(25-26七年级上·黑龙江伊春·期中)操作与探究.
(1)如图1,写出数轴上点 M,N,P,Q表示的数,再将这4个数按从小到大的顺序排列,并用“<”连接.
(2)如图2,点A,B,C为数轴上的三个点,当点B为原点时,点A 表示的数是,点C 表示的数是3.
①若以点C 为原点,则点A 表示的数是 ,点B 表示的数是 ;
②若点 B 表示的数和点 C 表示的数互为相反数,则点 B 表示的数是 ,点A 表示的数是 .
(3)若将数轴上一点 E 先向右移动2个单位长度,再向左移动5个单位长度到达点 F,点F 表示的数是.求点 E 表示的数是多少.
【答案】(1)点 M 表示的数是,点 N 表示的数是,点 P 表示的数是1,点 Q 表示的数是3;;
(2)①;;②;;
(3)点E表示的数是2
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、利用数轴比较有理数的大小、数轴上两点之间的距离、用数轴上的点表示有理数
【分析】本题考查数轴上点的表示,利用数轴比较大小,两点间距离,数轴上点的平移问题等.
(1)根据题意利用数轴知识即可得到本题答案;
(2)①利用数轴上两点间距离求出本题答案;②利用相反数的几何意义结合数轴上两点间距离即可求解;
(3)通过动点的移动列出算式计算即可.
【详解】解:(1)根据题意得:点 M 表示的数是,点 N 表示的数是,点 P 表示的数是1,点 Q 表示的数是3;
由数轴得;
(2)①∵若以点C为原点,点A在点C的左边,且与点C相距5个单位长度,
∴点A表示的数为:,
∵点在点的左边,且与点相距3个单位长度,
∴点表示的数为:,
故答案为:;;
②∵若点B,C表示的两个数互为相反数,
∴原点在中点,
∵点,相距三个单位长度,
∴点表示的数为:,
∴点A表示的数是:,
故答案为:;;
(3)由题意得:,
∴原来点E表示的数为:.
【变式4】.(25-26七年级上·广东茂名·期中)如图,数轴上点A表示的数是,点B表示的数是3,阅读以下材料并解决相关问题.若在数轴上存在一点P,使得点P到点A的距离与点P到点B的距离之和等于n,则称点P为点A、B的“n格距点”.例如:在图1中,点P表示的数是,点P到点A的距离与点P到点B的距离之和为,则称点P为点A、B的“5格距点”.
(1)若点P表示的数是0,则n的值为______;
(2)数轴上表示整数的点称为整点,若整点P为点A、B的“5格距点”,则这样的整点P有______个;
(3)若点P为数轴上一点,且点P到点B的距离为2,求点P表示的数及n的值;
(4)若点P在数轴上运动,满足点P到点B的距离等于点P到点A的距离的3倍,且此时点P为点A、B的“n格距点”,求点P表示的数及n的值.
【答案】(1)5
(2)6
(3)①当点P表示的数为1时,;②当点P表示的数为5时,
(4)点P表示的数为:,此时;点P表示的数为:,此时
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、数轴上两点之间的距离
【分析】本题考查了新定义,用数轴上的点表示有理数,数轴上两点之间的距离,数轴上的动点问题,理解题意,利用数形结合的思想是解题关键.
(1)由题意可求出点到点的距离与点到点的距离之和为5,即可求解;
(2)根据题意可得出,即说明点在线段上,从而得出整点所表示的数是,,,,,;
(3)由题意可求出点表示的数为或,进而即可求出的值;
(4)分两种情况讨论,当在之间时和当在点的左边时,进行求解即可.
【详解】(1)解:∵点P表示的数为0,
∴点P到点A距离与点P到点B的距离之和为,
∴点P为点A、B的“5格距点”,
∴,
故答案为:5;
(2)解:∵整点P为点A、B的“5格距点”,
∴,即P在线段上,
∴整点P所表示的数是,,0,1,2,3共6个,
故答案为:6;
(3)解:∵点P到点B的距离为2,
∴点P表示的数为1或5,
①当点P表示的数为1时,点P到点A的距离与点P到点B的距离之和为,
此时;
②当点P表示的数为5时,点P到点A的距离与点P到点B的距离之和为,
此时;
(4)解:①当P在之间时,,
点P表示的数为:,
此时;
②当P在点A左边时,,,
点P表示的数为:,
此时.
综上所述,点P表示的数为:,此时;点P表示的数为:,此时.
【题型四】新定义运算
【例12】.(25-26七年级上·浙江杭州·期末)进位制是一种记数方式,我国于公元前1600年左右采用了十进制计数法.生活中常用的十进制是用这十个数字来表示数,满十进一.随着电子技术和计算机科学的发展,二进制成了现代技术的基础,八进制、十六进制在计算机编程和数据存储领域也有深入的应用.其中,十六进制就是逢16进1的计数制,采用数字和字母共16个计数符号,满十六进一,它与十进制对应的数如下表:
十进制
0
1
2
…
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
…
十六进制
0
1
2
…
8
9
A
B
C
D
E
F
10
11
…
例如:十进制数,它对应的十六进制数是,则十进制数368对应的十六进制数是_____.
【答案】170
【知识点】含乘方的有理数混合运算、有理数四则混合运算
【分析】本题考查了有理数的混合运算的应用,将十进制数368转换为十六进制数,需通过连续除以16并取余数的方式得到各位系数,理解题意,熟练掌握运算法则是解此题的关键.
【详解】解:余0,余7,余1,
将余数从下往上排列为170,
故答案为:170.
【例13】.(24-25七年级上·江苏淮安·期中)规定一种新运算“※”如下:.如:.根据此规定解答下列两题:
(1)求的值;
(2)与的值相等吗?请计算说明.
【答案】(1)23
(2)与的值不相等.
理由:∵,
∴,
由(1)知,
∵,
∴与的值不相等.
【知识点】两个有理数的乘法运算、有理数加法运算
【分析】(1)直接根据新定义计算即可;
(2)根据新定义计算出的值,然后结合(1)中计算结果判断即可.
【详解】(1)解∶∵,
∴;
【例14】.(25-26七年级上·湖南常德·期末)定义一种新运算“”,规则为:,例如:,解答下列问题:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题结合新定义运算考查了有理数的混合运算,关键是准确把握新运算的运算规则,严格按照有理数的运算顺序和运算法则进行计算.
(1)直接将、代入新运算的表达式中,按照“先乘方,再乘法,最后加减”的有理数运算顺序依次计算,即可求出结果;
(2)需遵循“先算括号内,后算括号外”的运算顺序,先将、代入新运算表达式求出的结果,再将此结果作为新的值,保持不变,再次代入新运算表达式进行计算,即可得到最终结果.
【详解】(1)解:根据新运算规则,
将,代入得:
;
(2)解:先计算括号内的,
将,代入得:,
再计算,将,代入得:.
【例15】.(24-25七年级上·云南昆明·期末)探究规律,完成相关题目.
定义“*”运算:
;;
;;
;.
.
(1)______;
(2)已知:,其中,a为负数,求a的值;
(3)是否存在有理数m,n,使得,若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.
【答案】(1)29
(2)
(3)存在,
【知识点】绝对值非负性、有理数的乘方运算
【详解】(1)解:由题意得,;
(2)解:由题意得,,
∴,
∴,
∴,
解得或,
∵a为负数,
∴;
(3)解:存在,理由如下,
,
∵,,
∴,,
解得,,.
【变式1】.(25-26七年级上·辽宁大连·阶段检测)定义新运算 “”,根据运算规律完成作答:
,,,,,.
(1)归纳 “” 运算法则:两数进行运算时,_________;任何数与进行运算时,___________.
(2)计算:;
(3)判断交换律、结合律在该运算中是否适用.
【答案】(1)同号得正,异号得负,并把绝对值相加;结果为这个数的绝对值
(2)9
(3)交换律适用,结合律不适用
【知识点】求一个数的绝对值、有理数加法运算
【分析】(1)根据已知运算法则即可得到规律;
(2)根据规律求解即可;
(3)对于交换律,利用规律证明即可,对于结合律,可举例子求解.
【详解】(1)解:由已知运算可得,两数进行运算时,同号得正,异号得负,并把绝对值相加;任何数与进行运算时,结果为这个数的绝对值;
(2)解:
;
(3)解:交换律适用,结合律不适用,
设同号时,
则,,故;
设异号时,
则,,故;
设中,则,,故,
∴交换律适用;
对于结合律,不成立,
举例子,设,
则,,结果不同
故对于结合律不适用.
【变式2】.(24-25七年级上·江苏·阶段检测)小明同学在学习完有理数的运算后,对运算产生了浓厚的兴趣,他借助有理数的运算,定义了一种新运算“”,运算规则为:.
(1)计算的值;
(2)填空:___________(填“>”或“=”或“<”)
(3)求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】两个有理数的乘法运算
【详解】(1),
;
(2),
,
,
;
(3),
.
【变式3】.(25-26七年级上·广东深圳·阶段检测)已知m,n为有理数,如果规定一种新运算#,定义.解答下列各题.
(1) ;
(2) ;
(3)探索:任意选取两个有理数(至少有一个是负数),分别填入下列〇和◇内,并比较两个运算结果,你能发现什么?
和
【答案】(1)
(2)44
(3)见解析,和的运算结果相同
【知识点】两个有理数的乘法运算、有理数的减法运算
【分析】(1)根据题中新运算法则计算即可;
(2)先根据题中新运算法则计算,再根据新运算法则计算即可;
(3)任意选符合条件的两个数计算,进而可得结论.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴;
(3)解:设〇为2,◇为,
∴,,
∴和的运算结果相同.
【变式4】.(25-26七年级上·浙江杭州·期末)定义了一种非零实数运算“”,解答下列问题:
【观察运算】
①.
②.
③.
④.
【归纳法则】
(1)根据以上运算,归纳“”运算的法则:
已知实数和,其中,.
当时,_________;当时,_________.
【运用法则】
(2)利用上述法则,分别计算和,你有什么发现?
【探究规律】
(3)请你验证下列等式是否成立:
.
.
.
你有什么发现?试着用字母表示你发现的规律.
【答案】(1);
(2),运算“”满足交换律(或,为非零实数).
(3)等式成立;等式成立;等式成立,发现的规律:(为非零实数)
【知识点】有理数四则混合运算、归纳与类比
【分析】本题考查了新定义运算,有理数的运算,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(1)根据所给算式,归纳出“”运算的运算法则即可;
(2)根据新定义运算计算可以发现,即可得出结论;
(3)根据新定义运算计算可以发现结合律在“”运算中还适用,即可得出结论.
【详解】(1)解:观察运算发现当时,;
当时,;
故填:; .
(2),,
,
发现的规律:(为非零实数).
(3),.
,,
.
,.
,,
,.
,,
.
发现的规律:(为非零实数).
绝对值的本质是数轴上的距离,核心属性为非负性。所有绝对值化简题的关键:先判内部正负,再去绝对值符号。含字母绝对值必须分类讨论,遇到“多个绝对值相加为0”的题型,直接判定每个绝对值内的式子均为0,这是考试高频考点。
有理数混合运算核心原则:顺序优先,符号先行。解题规范流程:先标注运算顺序、区分乘方底数、谨慎去括号、合理运用运算律简化计算。严禁跳步计算,符号错误是考试最主要失分点,需重点规避。
数轴动点问题本质是数形结合+代数式建模,核心思路是用含时间t的代数式表示动点数值,借助绝对值距离公式建立方程解题。牢记“右加左减、距离绝对值”两大核心规则,所有解出的时间必须满足,无效解必须舍去。本专题是初一数学难点入门,为后续一元一次方程综合大题铺垫基础。
新定义运算核心是阅读理解、精准代入、规范计算。标准化解题三步法:圈画题干运算公式→精准区分前后对应数→带括号完整代入计算。重点规避顺序颠倒、负数漏括号、主观自创规则三大错误,细心审题是拿分关键。
一、单选题
1.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)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,逢三进一就是三进制.
二进制数的组成数字为0,1.十进制数19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19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
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题考查了有理数的混合运算.先将二进制数转化为十进制数,再把十进制数转化为三进制数,依据进位制的转化规则计算即可.
【详解】解:
∵
∴
∴二进制数化为三进制数为
故选:A.
2.(25-26七年级上·河南开封·期末)对于有理数a,b,定义一种新运算“△”,规定,则 ( )
A.77 B. C.63 D.13
【答案】A
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【分析】本题为新定义运算题,需根据给定的运算规则,将对应数值代入公式计算求解.
【详解】解:∵,
∴,
故选:A.
3.定义一种新运算,则的值为( )
A.40 B.45 C.50 D.55
【答案】D
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【详解】解:∵,
∴.
4.(25-26七年级上·四川眉山·期中)已知x、y为有理数,如果规定一种新运算,则( )
A. B.5 C.8 D.13
【答案】D
【知识点】有理数加法运算、有理数的乘方运算
【分析】本题考查新定义运算,按照有理数混合运算顺序,先计算括号内的新运算,再计算括号外的,根据给定的运算法则逐步计算即可.
【详解】解:.
5.若”!”是一种数学运算符号,并且,,,,…,且公式的值为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】有理数乘除混合运算、有理数四则混合运算
【详解】解:依题意可得:
= .
6.(25-26七年级上·河北邯郸·阶段检测)规定是一种特殊运算符号,且,,…,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】有理数的除法运算
【分析】根据新定义计算即可求解.
【详解】解:.
7.(25-26七年级上·全国·周测)小花在做题时,画了一条数轴(向右为正方向),数轴上原有一点,其表示的数是.由于粗心,小花把数轴的原点标错了位置,使得点正好落在的相反数的位置,要想把数轴画正确,原点应( )
A.向右移动2个单位长度 B.向左移动2个单位长度
C.向右移动4个单位长度 D.向左移动4个单位长度
【答案】C
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上点的平移(动点问题)
【分析】本题考查了对数轴概念的理解,掌握数轴的概念是解题的关键.
原有点的正确坐标为,但标错原点后点落在的相反数的位置即处,则点错误位置与正确位置相差个单位长度;点的坐标从变为,说明错误的原点相对于正确原点的位置向左移动了个单位长度,进而得到答案.
【详解】解:点原本表示的数为,现在却落在的相反数即处,
这两个位置之间的距离为个单位长度.
即点错误位置与正确位置相差个单位长度.
由于是数轴的原点标错了位置才导致点位置错误,而点的坐标从变为,说明错误的原点相对于正确原点的位置向左移动了个单位长度,
所以要想把数轴画正确,原点应向右移动个单位长度.
故选:C.
8.(25-26七年级上·陕西咸阳·阶段检测)一只小虫在数轴上从A点出发,第1次向正方向爬行1个单位长度,第2次向负方向爬行2个单位长度,第3次又向正方向爬行3个单位长度,…,按上述规律,它第2025次刚好爬到数轴上的原点处,小虫的起始位置A点所表示的数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】数轴上点的平移(动点问题)、数轴上的规律探究、数字类规律探索
【分析】本题考查数轴及计算的规律,能根据小虫的爬行方式得出第2025次爬行后点所对应数的表达式是解题的关键.
【详解】解:设点所表示的数为,
则第1次爬行后,点所表示的数为:;
第2次爬行后,点所表示的数为:;
第3次爬行后,点所表示的数为:;
第4次爬行后,点所表示的数为:;
,
所以第(为奇数)次爬行后,点所表示的数为:;
当时,,
解得.
所以小虫爬行的起始位置点所表示的数是.
故选:B.
9.下列说法正确的是( )
①已知a,b,c是非零有理数,若,则的值为0或;②已知时,那么的最大值为8,最小值为;③若且,则代数式的值为.
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【答案】D
【知识点】绝对值的几何意义、带有字母的绝对值化简问题、已知式子的值,求代数式的值
【分析】本题考查了绝对值化简,代数式求值,解题的关键在于利用分类讨论的思想解决问题.根据题意讨论当时,时,的值,即可判断①;根据分情况当时,当时,当时,结合绝对值性质化简分析,即可判断②;根据条件推出,,,再代入代数式计算求解,即可判断③.
【详解】解:①已知a,b,c是非零有理数,,
则当时,;
当时,;
综上的值为0或,
故①正确;
②已知,
当时,;
当时,,
则,
当时,,
综上,时,那么的最大值为8,最小值为,
故②正确;
③因为且,
所以,,,
则,整理得,
则代数式,
故③正确;
综上所述,正确的有①②③;
故选:D.
二、填空题
10.(25-26七年级上·贵州遵义·期末)《易经》中记载:远古时期就有“结绳计数”.一位男孩在从右到左依次排列的绳子上打结用来计数,如图,图中表示男孩用绳结记录的数字,按照五进制记数法,即右边的绳子打结满5个,则此绳子左边的绳子打1个结,原来绳子的结全部打开清零,以此类推,最左边的绳子上的每个结都是中间绳子满5进1得来.根据图中记录的五进制数字,若用十进制表示的数表示男孩捞得的鱼的数量,他一共捞得的鱼的数量为______条.
【答案】
【知识点】含乘方的有理数混合运算、乘方的应用
【分析】本题考查有理数的混合运算,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.根据题意可以列出算式,然后计算即可.
【详解】解:由图可得,
,
∴他一共捞得的鱼的数量为条,
故答案为:.
11.若定义一种新运算,规定,则______.
【答案】0
【知识点】有理数四则混合运算
【分析】原式利用题中的新定义计算即可求出值.
【详解】解:∵,
∴.
12.定义运算,则_______.
【答案】
【知识点】含乘方的有理数混合运算
【详解】解:根据定义
.
13.(25-26七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在数轴上,点A,B分别表示实数,将点A向左平移2个单位长度得到点C.若点C,A关于原点对称,,则B所表示的数为_______.
【答案】5或
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上点的平移(动点问题)
【分析】本题主要考查了两点之间的距离,平移的性质,熟练掌握平移的性质是解决此题的关键.先由点A向左平移2个单位长度得到点C,若点C,A关于原点对称得出点A表示的数为,点C表示的数为,,再根据得出,进而即可得解.
【详解】解:∵将点A向左平移2个单位长度得到点C,若点C,A关于原点对称,
∴点A表示的数为,点C表示的数为,,
设点B表示的数为b,
∵,
∴,
∴或,
故答案为:5或 .
14.(25-26七年级上·陕西榆林·期中)点在数轴的负半轴上,距离原点3个单位长度,将点沿数轴向右移动5个单位长度到点,若点到点的距离为4,则点表示的数为___________.
【答案】6或
【知识点】数轴上两点之间的距离、用数轴上的点表示有理数、数轴上点的平移(动点问题)
【分析】本题考查了在数轴上表示数,数轴上两点间的距离,先根据题意得到A表示的数,再得到点B表示的数,再根据点C到点B的距离为4,利用数轴上两点间的距离公式求出点C的值即可,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:∵点A在数轴的负半轴上,且距离原点3个单位长度,
∴点A表示的数为,
∵将点A沿数轴向右移动5个单位长度到点,
∴点B表示的数为:,
∵点C到点B的距离为4,设点C表示的数为,则,
∴或,
解得:或,
∴点C表示的数为6或,
故答案为:6或.
15.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)将,,,,这个自然数,任意分成组,每组两个数,现将每组中的两个数记为,代入中进行计算,求出结果,可得到个值.
(1)当时,化简得____.
(2)上述个值的和的最大值为____.
【答案】
【知识点】求一个数的绝对值、有理数四则混合运算
【分析】本题主要考查了有理数的四则混合计算,化简绝对值,正确理解题意是解题的关键.
(1)根据题意可得,据此化简绝对值求解即可;
(2)根据题意可推出若将每组中的两个数记为,,则的结果为较大的数的一半,那么要使个值的和最大,那么每组中的两个数一个要大于50,一个要小于等于50,据此求出51到100这50个整数的和即可得到答案.
【详解】解:(1)∵,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)当时,则,
,
∴若将每组中的两个数记为,,则的结果为较大的数的一半,
∴要使个值的和最大,那么每组中的两个数一个要大于50,一个要小于等于50,
∴上述个值的和的最大值为,
故答案为:.
三、解答题
16.(25-26七年级上·黑龙江大庆·期中)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】有理数乘法运算律、含乘方的有理数混合运算、有理数的加减混合运算、有理数四则混合运算
【分析】(1)根据减去一个数等于加上这个数的相反数,把减法转化为加法,写成省略加号的形式,再根据有理数的加法法则进行计算;
(2)根据乘方的定义,把乘方计算出来,再根据运算法则进行计算;
(3)根据除以一个不为的数等于乘以它的倒数,把除法转化为乘法,再利用乘法分配律进行简便计算;
(4)根据乘方的定义、绝对值的性质算式中各部分计算出来,再根据运算法则进行计算.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
17.(24-25七年级上·黑龙江鹤岗·期中)计算(能简便运算的要简算):
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【知识点】有理数乘法运算律、含乘方的有理数混合运算、有理数的加减混合运算、有理数四则混合运算
【分析】(1)先除法转化为乘法,再计算乘法,最后计算加减法即可;
(2)先去括号,再进一步计算加减法即可;
(3)先计算乘方和绝对值内的运算,再把除法转化为乘法,然后乘除,最后计算加减即可;
(4)利用乘法分配律,然后乘除,最后计算加减即可;
(5)先化带分数为假分数,再把除法转化为乘法,最后相乘即可;
(6)先将原式化为,利用乘法分配律,然后乘除,最后计算加减即可.
【详解】(1)解:原式
.
(2)解:原式
.
(3)解:原式
.
(4)解:原式
.
(5)解:原式
.
(6)解:原式
.
18.(25-26七年级上·陕西榆林·期中)如图,一个点从数轴上的原点出发,先向右移动2个单位长度,再向左移动5个单位长度,规定向右运动为“+”,向左运动为“-”,则终点表示的数是.
(1)点从表示3的点出发,先向左移动5个单位长度,再向右移动4个单位长度,则终点表示的数是______;
(2)点从表示2.5的点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,同时点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右运动,当点运动到所在点的位置时,求,两点之间的距离;
(3)点从表示的点出发,先向左移动1个单位长度,再向右移动2个单位长度,再向左移动3个单位长度,再向右移动4个单位长度⋯⋯依次操作2026次后,求点表示的数.
【答案】(1)2
(2),两点之间的距离是6.5个单位长度
(3)点表示的数为1008
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上点的平移(动点问题)
【分析】本题考查数轴上点的移动,两点间的距离,熟练掌握平移规则,两点间的距离公式是解题的关键:
(1)根据平移规则,列式计算即可;
(2)求出点的运动时间,进而求出点表示的数,再根据两点间的距离公式进行计算即可;
(3)根据题意,得到每2次移动,整体向右移动1个单位长度,进行求解即可.
【详解】(1)解:;
(2)点运动了个单位长度,
运动时间为(秒).
这段时间点运动了个单位长度.
因为点从原点出发,
所以点运动到3所在点的位置,
所以,两点之间的距离是个单位长度;
(3)
.
所以点表示的数为1008.
19.(25-26七年级上·河南商丘·阶段检测)在数轴上,一只蚂蚁从原点出发,它先向右爬了个单位长度到达点,再向右爬了个单位长度到达点,然后又向左爬了个单位长度到达点.
(1)画出数轴,标出三点在数轴上的位置;
(2)根据点在数轴上的位置,点可以看作是蚂蚁从原点出发,向哪个方向爬了几个单位长度到达的?
(3)若蚂蚁从点出发,先向右爬了个单位长度,再向左爬了个单位长度,此时它恰好回到了原点,求点表示的数.
【答案】(1)见解析
(2)向左爬了4个单位长度
(3)
【知识点】数轴上两点之间的距离、用数轴上的点表示有理数、数轴上点的平移(动点问题)
【分析】本题主要考查了数轴的表示及数轴上的点与数的对应关系、有理数的加减运算,熟练掌握数轴上点的移动规律(右移加、左移减)是解题的关键.
(1)根据蚂蚁的移动方向和单位长度,确定、、三点对应的数,再在数轴上标出位置.
(2)先计算点对应的数,再根据数的正负判断移动方向和单位长度.
(3)逆向分析蚂蚁的移动过程,通过运算求出点表示的数.
【详解】(1)解:点三点在数轴上的位置如图所示,
(2)解:点可以看作是蚂蚁从原点出发,向左爬了个单位长度到达的;
(3)解:由题意可知蚂蚁先向右爬了个单位长度,再向左爬了个单位长度,即可以看作向右爬了个单位长度,
故点表示的数为.
20.(25-26七年级上·江苏泰州·阶段检测)七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探索“折线数轴”
素材1
如图,将一条数轴在原点 O,点B,点C处折一下,得到一条“折线数轴”. 图中点A表示, 点B表示12, 点C表示24, 点 D表示36,我们称点 A与点 D在数轴上的“友好距离”为45个单位长度,并表示为 .
素材2
动点 P从点A出发,以2个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点与点 B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点 B与点 C之间时速度变为初始速度的两倍.经过点 C后立刻恢复初始速度.
问题解决
探索 1
动点 P从点 A运动至点 B需要多少时间?
探索 2
动点P从点A出发,运动 t秒至点B和点C之间时,求点 P表示的数 (用含 t的代数式表示);
【答案】探索1:秒;探索2:.
【知识点】数轴上两点之间的距离、数轴上点的平移(动点问题)、列代数式
【分析】本题主要考查数轴上动点计算问题、数轴上两点间距离问题等知识点,理解题意并掌握相关的知识是解题的关键.
探索1:先求得和的长度,再说明点P在和上的速度为2个单位长度/秒和1个单位长度/秒,再根据时间、路程、速度的关系列式计算即可;
探索2:由探索1可得P在段运动时间为:秒,进而得到,结合点B表示12即可解答.
【详解】解:探索1:∵点A表示, 点B表示12,
∴,,
∵P在段初始速度为2个单位长度/秒,P在段初始速度的一半,
∴P在段速度为1个单位长度/秒,
∴P从点A运动至点B的时间为:(秒);
探索2:∵P的初始速度为2个单位长度/秒,P在段初始速度的两倍,
∴P在段速度为4个单位长度/秒,
∵点B表示12,点C表示24,
∴
由探索1可得:P在段运动时间为:秒,
∴,
∴P表示的数为:.
21.(25-26七年级上·河北沧州·阶段检测)如图,甲、乙两人(看成点)分别在数轴和6的初始位置上,沿数轴做移动游戏.游戏规则:两人先进行“石头,剪刀,布”,而后根据输赢结果进行移动.
①若平局,则甲向东移动1个单位长度,同时乙向西移动1个单位长度;
②若甲赢,则甲向东移动4个单位长度,同时乙向东移动2个单位长度;
③若乙赢,则甲向西移动2个单位长度,同时乙向西移动4个单位长度.
前三局如下表:(提示:剪刀胜布,布胜石头,石头胜剪刀)
第一局
第二局
第三局
第四局
…
甲的手势
石头
剪刀
石头
布
…
乙的手势
石头
布
布
…
(1)从初始位置开始,第一局结束后甲在数轴上对应的数为______,乙在数轴上对应的数为______;
(2)若第四局结束后,乙在数轴上对应的数是2,则乙第四局的手势是什么?此时甲与乙在数轴上相距多少个单位长度?
(3)从初始位置开始,假如完成了10局游戏,且甲、乙每次都有输有赢.设乙赢了n(n为正整数)次,且他最终停留的位置对应的数为m,试用含n的代数式表示m,并求该位置距离原点O最近时n的值;
(4)从初始位置开始,若进行了k(k为正整数)局后,甲、乙在数轴上相距2个单位长度,请直接写出k的值.
【答案】(1),5
(2)乙的手势是布,4个单位长度
(3)
(4)7或5
【知识点】数轴上两点之间的距离、用数轴上的点表示有理数
【分析】(1)根据题意,甲、乙两人(看成点)分别在数轴和6的初始位置上,第一局时平局,甲在数轴上对应的数为,乙在数轴上对应的数为,解答即可;
(2)三局后甲对应的数为,乙对应的数为.第四局游戏结束后,乙在数轴上对应的数是2,且,解答即可.
(3)根据乙赢了n次,则乙输了次,则10局游戏结束后,乙停留的位置表示的数,由他最终停留的位置对应的数为m,故,根据n是正整数,利用绝对值解答即可.
(4)甲、乙每移动一次,甲、乙的距离变化(相遇前缩小,相遇后扩大)2个单位长度.
最终甲与乙的位置相距2个单位长度,则共需变化14个单位长度或10个单位长度,
或,解答即可.
本题主要考查了数轴上两点距离计算,有理数的四则运算,绝对值的应用,熟练掌握运算是解题的关键.
【详解】(1)解:根据题意,甲、乙两人(看成点)分别在数轴和6的初始位置上,第一局时平局,则甲向东移动1个单位长度,同时乙向西移动1个单位长度;
故甲在数轴上对应的数为,乙在数轴上对应的数为,
故答案为:,5.
(2)解:从前三局来看,甲一平一胜一负,
三局后甲对应的数为,乙对应的数为.
第四局游戏结束后,乙在数轴上对应的数是2,且,
故第四局游戏的结果是乙向西移动1个单位长度,
所以第四局游戏为平局,即乙第四局的手势是布;
第四局游戏结束后甲对应的数为,乙在数轴上对应的数是2,
故,
所以此时甲与乙在数轴上相距4个单位长度.
(3)解;乙赢了n次,则乙输了次
10局游戏结束后,乙停留的位置表示的数,
由他最终停留的位置对应的数为m,
故.
因为n为正整数,
当时,,
当时,,
故时,该位置距离原点O最近.
(4)解:k的值为7或5.
初始位置时甲、乙两人相距12个单位长度.
若平局,则甲向东移动1个单位长度,同时乙向西移动1个单位长度,移动后甲、乙的距离缩小2个单位长度;
若甲赢,则甲向东移动4个单位长度;同时乙向东移动2个单位长度,移动后甲、乙的距离缩小2个单位长度;
若乙赢,则甲向西移动2个单位长度,同时乙向西移动4个单位长度,移动后甲、乙的距离缩小2个单位长度,
所以甲、乙每移动一次,甲、乙的距离变化(相遇前缩小,相遇后扩大)2个单位长度.
最终甲与乙的位置相距2个单位长度,则共需变化14个单位长度或10个单位长度,
或,
所以k的值为7或5.
22.(23-24七年级上·江苏镇江·期中)华罗庚先生说;“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休”.
【知识储备】
点M、N在数轴上分别表示有理数m、n,则M、N两点之间的距离可表示为.
【初步运用】
(1)数轴上表示3与的两点之间的距离为______;
(2)已知数轴上某个点表示的数为.
①若,则______;
②若,则______;
【深入探究】
(3)如图,数轴上每相邻两点之间的距离为1个单位长度,点A、B、C表示的数分别为a、b、c.
①______;
②若,则点表示的数为______;
③若该数轴上另有两个点、,它们分别表示有理数p、q,其中点在线段上,当且最小时,、两点之间的距离为______.
【答案】(1)7;(2)①或;②1;(3)①6;②4或12;③3或5
【知识点】数轴上两点之间的距离、带有字母的绝对值化简问题
【分析】本题考查了数轴上两点之间的距离,绝对值.解题的关键在于对知识的熟练掌握与正确运算.
(1)根据两点之间的距离公式列式计算即可求解;
(2)①②根据两点之间的距离公式列出方程即可求解;
(3)①由数轴知,,去绝对值符号即可求解;
②由数轴知,,结合,求得或,据此求解即可;
③分情况讨论,求得,或,据此求解即可.
【详解】解:(1)数轴上表示3与的两点之间的距离为,
故答案为:7;
(2)①若,则或,
解得或,
故答案为:或;
②若,则(舍去)或,
解得,
故答案为:1;
(3)①由数轴知,,∴,,∴;
故答案为:6;
②由数轴知,,即,结合,即,∴,∴或,解得或;根据数轴知,,∴点表示的数为4或12;故答案为:4或12;
③由题意可知,点在线段上,可得,则,,∴,,当时,,∴,
故,
当时,,则,故,
∵最小,故时,取值最小;
当时,,,∴,即;
当时,,,∴(不成立,舍去);
当时,,,∴,即,
综上,,或,
当时,、两点之间的距离为;
当时,、两点之间的距离为;
∴、两点之间的距离为3或5.
故答案为:3或5.
23.(25-26七年级上·吉林松原·期中)阅读理解:
在数轴上,有理数和对应的两点之间距离为;
在数轴上,有理数和对应的两点之间距离为;
在数轴上,有理数和对应的两点之间距离为;
解决问题:
(1)有理数与对应两点之间的距离可以表示为,化简得______;
(2)若有理数与对应两点之间距离为,那么______;
(3)若有理数满足,那么______;
(4)若有理数满足,那么______;
(5)若有理数满足,那么______.
【答案】(1);
(2)或
(3)
(4)或
(5)或
【知识点】数轴上两点之间的距离、带有字母的绝对值化简问题
【分析】本题考查了有理数的运算和绝对值:
(1)根据题意列式即可;
(2)根据题意列式即可;
(3)先去掉绝对值再计算;
(4)根据两个绝对值的正负情况分析出的范围,将的范围分情况讨论再计算;
(5)先去掉绝对值再计算;
【详解】(1)根据题意,有理数与对应两点之间的距离可以表示为,
,
;
(2)根据题意,有理数与对应两点之间距离为,
,
即,
即或,
解得:或;
(3)有理数满足,
或,
解得:;
(4)有理数满足,
当时,,解得:
当时,,此时无解;
当时,,解得:;
(5)有理数满足,
或
解得:或.
24.(23-24七年级上·浙江宁波·阶段检测)观察下列等式:;;;
将以上三个等式两边分别相加得:.
(1)猜想并写出:______.
(2)直接写出下列各式的计算结果:
①=______;
②=______.
(3)探究并计算:.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)
【知识点】有理数四则混合运算、数字类规律探索
【分析】(1)利用题中的等式写出结果;
(2)①利用(1)中的结论得到原式,然后合并即可;
②利用(1)中的结论得到原式,然后合并即可;
(3)每个分数提,然后利用中的结论计算.
【详解】(1);
故答案为:;
(2)①原式
;
②原式=
;
(3)原式=
.
【点睛】本题考查了规律型:数字的变化类:探寻数列规律:认真观察、仔细思考,善用联想是解决这类问题的方法.
25.(25-26七年级上·重庆·阶段检测)【概念】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2,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”, 一般地, 把写作aⓝ,读作“a的圈n次方”.
【探究】(1)直接写出计算结果: ______,=_______;
【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).
【知识点】含乘方的有理数混合运算、有理数的除法运算、有理数的乘方运算
【分析】本题考查有理数的乘方,有理数混合计算等.
(1)根据题意列式计算即可;
(2)根据题意列式计算即可;
(3)先将每一项化简,再从左到右先计算除法再计算减法即可.
【详解】解:(1);,
故答案为:;;
(2); (n次)(),
(3),
,
,
,
.
26.(25-26七年级上·广东佛山·期中)老师说:“我定义了一种新的运算,叫※(加乘)运算.”老师写出了一些按照※(加乘)运算法则进行运算的式子:;;;;;.
小明看完算式后说:我知道老师定义的※(加乘)运算法则了.聪明的你看出来了吗?请你帮忙归纳※(加乘)运算法则:
(1)①归纳※(加乘)运算法则:两数进行※(加乘)运算时,同号得______,异号得______,并把绝对值______;特别是0和任何数进行※(加乘)运算时都等于另一个数的绝对值;
②计算:的值;
(2)若,求的值.
(3)用字母a、b的绝对值表示.
【答案】(1)①正,负,相加;②
(2)或1
(3)当同号时,;
当异号时,;
当时,或当时,.
【知识点】绝对值的几何意义、已知字母的值 ,求代数式的值
【分析】本题考查了新定义运算的理解与应用,解题的关键是通过已知算式归纳运算规则,并结合规则进行计算.
(1)通过已知算式归纳※运算法则,再按法则计算式子的值;
(2)根据※运算结果为0的条件,求解的值并计算;
(3)用绝对值表示※运算的一般形式.
【详解】(1)解:①,同号得正,绝对值相加
※,同号得正,绝对值相加
,异号得负,绝对值相加
,异号得负,绝对值相加
故两数进行※运算时,同号得正,异号得负,并把绝对值相加
故答案为:正;负;相加
②
;
(2)解:因为,
根据题意归纳的运算法则可知,当且仅当参与运算的两个数都为0时,运算结果为0,
所以且,
解得.
当时,,
当时,,
故的值为或1;
(3)解:分情况讨论:
当同号时,;
当异号时,;
当时,或当时,.
1
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第05讲 有理数与有理数的运算综合培优
(核心知识+4易错辨析+4典例精讲)
【知识点01】绝对值化简
1. 绝对值定义
数轴上表示数a的点与原点的距离,记作|a|。距离恒为非负数,因此绝对值具有非负性,即 。
2. 代数化简法则
口诀:正数的绝对值是本身,负数的绝对值是相反数,0的绝对值是0。
3. 核心基础性质
(1)互为相反数的两个数绝对值相等:;
(2) 表示数轴上数a、数b两点之间的距离;
(3)若,则或;
(4)非负数和为0模型:若,则。
4.标准化简步骤
第一步:判断绝对值内部代数式的正负性;第二步:依据法则去掉绝对值符号;第三步:去括号、合并同类项,化简结果。
【知识点02】有理数混合运算(易错专项)
1. 严格运算顺序
先乘方,再乘除,最后加减;同级运算从左至右依次计算;有括号先算括号内(小括号→中括号→大括号)。
2. 常用运算律(简便运算核心)
加法交换律、加法结合律;乘法交换律、乘法结合律、乘法分配律,可简化复杂计算。
3. 符号判定规则
负负得正;多个非零有理数相乘除,奇数个负数结果为负,偶数个负数结果为正;乘方运算重点区分底数符号,有无括号结果完全不同。
【知识点03】数轴动点入门
1. 动点核心公式(右加左减)
设动点起点表示的数为,运动速度为,运动时间为:
向右运动(数值变大):
向左运动(数值变小):
2. 数轴两点距离公式
若数轴上A、B两点表示的数分别为a、b,则两点距离:(通用公式,无需比较大小)。
3. 常考题型等量关系
(1)相遇问题:运动后两点表示的数相等;
(2)定距离问题:两点距离为定值,即常数;
(3)中点问题:两点中点表示的数为。
4. 标准解题步骤
设运动时间t→用含t的代数式表示所有动点对应的数→根据题意列绝对值方程→解方程并检验取值合理性。
【知识点04】新定义运算
1. 题型特征
题干临时定义全新运算符号(★、⊕、※、△等),给出专属运算法则,区别于常规加减乘除运算。
2. 核心解题原则
一切以题干定义为准,严禁自创运算规则、混用常规运算定律。多数新定义运算不满足交换律,前后数字顺序不可颠倒。
3. 运算顺序规则
有括号先算括号内;多层嵌套新定义运算,由内向外逐步代入计算;结合乘方、绝对值、混合运算时,遵循原有运算优先级。
4. 常见考查形式
数字代入求值、含字母式子化简、根据新定义列方程求解。
示例:规定,则。
一、易错绝对值化简
1. ❌ 误区:任意数都满足
✅ 正解:仅当时成立;若,则,此时为正数。
2. ❌ 误区:若,则
✅ 正解:绝对值相等的两个数,相等或互为相反数,即或,例:,但。
3. ❌ 误区:一定是负数
✅ 正解:a的符号不确定,结果也不确定:时,(正数);时,(非负非正)。
4. ❌ 误区:直接化简
✅ 正解:含字母的绝对值必须分类讨论:时为,时为0,时为。
5. ❌ 误区:多个绝对值相加,不判断内部符号直接去绝对值
二、易错有理数混合运算
1. ❌ 运算顺序错误:
✅ 正解:先算除法再算加减,
2. ❌ 乘方概念混淆:
✅ 正解:(底数为3);(底数为-3),有无括号是关键。
3. ❌ 乘法分配律漏乘:
✅ 正解:括号内每一项都要与括号外数字相乘,
4. ❌ 同级运算乱序:
✅ 正解:同级运算从左往右,
5. ❌ 去括号不变号:
✅ 正解:括号前是负号,去括号全变号,
6. ❌ 小数、分数混合运算,未统一形式直接约分计算
三、易错数轴动点入门
1. ❌ 运动方向公式混淆:点2向左以速度3运动,写成
✅ 正解:左减右加,正确式子:
2. ❌ 求两点距离直接大数减小数,不写绝对值,遗漏分类讨论情况
3. ❌ 解方程后不检验:时间t为负数、动点超出题干范围等无效解未舍去
4. ❌ 多个动点题型,忽略起点不同、出发时间不同的条件
5. ❌ 混淆相向运动、同向运动的相遇、追及等量关系
四、易错新定义运算
1. ❌ 误区:凭经验默认新运算满足交换律,颠倒前后数字计算
✅ 正解:无特殊说明时,,必须严格对应题干中a、b的位置代入。
2. ❌ 误区:代入负数、分数时不添加括号,导致符号、计算错误
3. ❌ 误区:多层新运算,先算外层再算内层,运算顺序颠倒
4. ❌ 误区:忽略新定义中包含的乘方、绝对值运算,沿用简单加减计算
【题型一】绝对值化简
【例1】.(25-26七年级上·黑龙江鹤岗·阶段检测)化简与求值:
已知、互为相反数,的绝对值为2,求 的值.
【例2】.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)将,,,,这个自然数,任意分成组,每组两个数,现将每组中的两个数记为,代入中进行计算,求出结果,可得到个值.
(1)当时,化简得____.
(2)上述个值的和的最大值为____.
【变式1】.(23-24七年级上·广西梧州·期中)综合与实践:
【问题情景】我们知道,有理数x的绝对值有如下结论:,现在我们用这一个结论去探究含有绝对值代数式的化简方法与过程.
【实践发现】以化简代数式为例,我们可令和, 分别求得,(这里,我们称,2分别为与的零点值).在有理数范围内,零点值和可将全体有理数范围分成不重复且不遗漏的3种情况:①,②,③.接下来就可分情况来完成化简了.解题过程如下:
解:令和,分别求得,.
①当时,原式;
②当时,原式;
③当时,原式.
综上讨论,原式.
【问题解决】通过以上探究,解决以下问题:
(1)求出和的零点值;
(2)化简代数式.
【变式2】.(25-26七年级上·广东肇庆·期末)数轴是初中数学的一个重要工具,任何一个有理数都可以用数轴上的一个点来表示,它是“数形结合”的基础.
【知识呈现】
新定义:我们规定:点A,B在数轴上分别表示数,,则A,B两点之间的距离可表示为:,如式子,它在数轴上的意义是表示6的点与表示3的点之间的距离;式子,它在数轴上的意义是表示6的点与表示的点之间的距离.
【初步理解】
(1)数轴上表示2和5的两点之间的距离是________;数轴上表示和5.2的两点之间的距离是________;
(2)已知数轴上点A所表示的数是,点B所表示的数是6,x表示数轴上任意一点,则的最小值是________;
【深入探究】
(3)结合数轴,利用以上的新定义求式子的最小值,求出此时x的值,并简单说明理由.
【实际应用】
(4)某市一条东西走向的大道一侧有四个小区,分别是兴园小区、梦园小区、竹园小区、名园小区,如图(每个小区看作一个点),每相邻两个小区之间相距800米,为方便各小区居民出行,公交公司想在某一个小区处建一个公交站台,使所建公交站台到四个小区的距离之和最小,问这个公交站台应建在哪个小区?所建公交站台到四个小区距离之和的最小值是多少?(不用说明理由)
【变式3】.(25-26七年级上·广东揭阳·期中)【定义新知】
数形结合就是把“数”与“形”结合起来进行相互转换,充分发挥各自优势解决问题.同学们都知道,表示与2的差的绝对值,可理解为与2两数在数轴上所对应的两点之间的距离;同理,可理解为在数轴上对应的点分别到1和所对应的点的距离和.
请根据数轴解决以下问题:
【举一反三】
(1)可理解为______与______在数轴上所对应的两点之间的距离;
(2)若,则的值为______;
【问题解决】
(3)请你结合数轴探究:的最小值是______;
(4)借助数轴思考,当x为何值时,与的值相等.
【拓展应用】
(5)如图,、分别为数轴上的两点,点对应的数为,点对应的数为100.现有一只电子蚂蚁从点出发,以6个单位/秒的速度向左运动,同时另一只电子蚂蚁恰好从点出发,以4个单位/秒的速度向右运动,设两只电子蚂蚁在数轴上的点相遇,请你求出点所对应的数是多少.
【题型二】混合运算易错
【例3】.(25-26七年级上·湖北·期末)计算:
(1);
(2).
【例4】.(2025七年级上·全国·专题练习)计算:
(1)
(2)
(3).
(4)
【例5】.(25-26七年级上·广东揭阳·阶段检测)简便运算:
(1).
(2);
(3).
【例6】.(25-26七年级上·河北邯郸·阶段检测)计算:
(1);
(2);
(3);
(4)(用简便方法计算).
【例7】.(25-26七年级上·湖南湘西·阶段检测)阅读下列材料,计算:.
解法一:原式
.
解法二:原式的倒数为
.
所以,原式.
(1)上述得出的结果不同,肯定有错误的解法,你认为解法_____错误.
(2)请你根据对上述材料的理解,使用上述正确的方法计算:.
【变式1】.计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6);
(7);
(8);
(9);
(10).
【变式2】.(25-26七年级上·安徽蚌埠·阶段检测)阅读下列材料,计算:.
解法一:原式.
解法二:原式.
解法三:原式的倒数为.
故原式.
(1)上述得出的结果不同,肯定有错误的解法,你认为解法______是错误的;
(2)请你选择合适的解法计算:
①;
②.
【变式3】.(25-26七年级上·江苏盐城·阶段检测)阅读下列材料,计算:.
解法一:原式
.
解法二:原式.
解法三:原式的倒数为
所以,原式.
(1)上述得出的结果不同,肯定有错误的解法,你认为解法_____错误.
(2)请你根据对上述材料的理解,使用上述正确的方法计算:.
【变式4】.(25-26七年级上·江西上饶·阶段检测)(1)计算:
(2)请你认真阅读下列材料:计算:
解:因为原式的倒数为
.
所以原式
根据你对所提供材料的理解,计算:
【变式6】.(23-24七年级上·广东东莞·阶段检测)观察下列式子:
将以上三个等式两边分别相加得:
.
(1)直接写出结果:_______;
(2)请用上述方法计算(写出具体过程):______;;
(3)直接写出计算结果:_______;
(4)直接写出计算结果:________;
【题型三】数轴动点入门
【例8】.(2024七年级上·全国·竞赛)如图,数轴上点对应的数为5,点对应的数为,点、分别从原点、同时出发,分别以、的速度沿数轴负方向运动(在、之间,在、之间),运动时间为,点为、之间一点,且,若、运动过程中的值固定不变,则的值为( )
A. B. C. D.
【例9】.(25-26七年级上·四川达州·阶段检测)已知在数轴l上,一动点Q从原点O出发,沿直线l以每秒钟2个单位长度的速度来回移动,其移动方式是先向右移动1个单位长度,再向左移动2个单位长度,又向右移动3个单位长度,再向左移动4个单位长度,又向右移动5个单位长度…… 则5秒钟后动点Q点表示的数为__________.
【例10】.(24-25七年级上·安徽合肥·期中)在数轴上有点、、分别表示有理数、、.若这三个数的和与其中的一个数相等.
①则必有俩数和为_____.
②若将点向左移动2个单位得到点,点向左移动4个单位得到点,且、、三个数的乘积为负数,则的值为_____.
【例11】.(25-26七年级上·河北保定·期末)如图,数轴上点A表示的有理数为,点B表示的有理数为9,点P从点B出发,以每秒4个单位长度的速度在数轴上向左运动,当点P到达点A后立即返回,再以每秒2个单位长度的速度向右运动,回到点B后停止运动.设点P运动的时间为.
(1)当点P返回到点B时,求t的值;
(2)当时,求点P表示的数;
(3)当点P表示的数是时,求t的值.
【变式1】.(25-26七年级上·全国·期中)某出租车驾驶员从公司出发,在南北向的人民路上连续接送5批客人,行驶情况记录如下(规定向南为正,向北为负):
第1批
第 2 批
第 3批
第 4 批
第 5 批
(1)利用数轴,请判断接送完第5 批客人后,该驾驶员在公司什么方向,距离公司多少千米;
(2)如果该出租车每千米耗油,那么在这个过程中共耗油多少升?
【变式2】.(25-26七年级上·贵州遵义·期中)【知识储备】
数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美地结合,这种解决问题的思想叫做数形结合思想.研究数轴我们发现了许多重要的规律:
①若数轴上点,点表示的数分别为,若位置不确定时,则两点之间的距离为:,若点在的右侧,即,则两点之间的距离为:;
②线段的中点表示的数为;
③点向右运动个单位长度()后,点表示的数为:,点向左运动个单位长度()后,点表示的数为:.
同学们可以在数轴上取点验证上述规律,并完成下列问题.
【问题情境】
如图:在数轴上点表示数,点表示数1,点表示数9,点、点和点分别以每秒2个单位长度、1个单位长度和4个单位长度的速度在数轴上同时向左运动,设运动时间为秒.
【问题解决】
(1)请利用上述结论,结合数轴,完成下列问题:表示点到点之间的距离,运动之前,的距离为_________,若点与点的中点为,则点表示的数为_________;
(2)运动秒后,点表示的数为_________(用含的式子表示);
(3)通过计算说明,当时,三点中是否存在一点为另外两点的中点,若存在,请确定哪个点是哪两个点的中点,若不存在,请说明理由.
【变式3】.(25-26七年级上·黑龙江伊春·期中)操作与探究.
(1)如图1,写出数轴上点 M,N,P,Q表示的数,再将这4个数按从小到大的顺序排列,并用“<”连接.
(2)如图2,点A,B,C为数轴上的三个点,当点B为原点时,点A 表示的数是,点C 表示的数是3.
①若以点C 为原点,则点A 表示的数是 ,点B 表示的数是 ;
②若点 B 表示的数和点 C 表示的数互为相反数,则点 B 表示的数是 ,点A 表示的数是 .
(3)若将数轴上一点 E 先向右移动2个单位长度,再向左移动5个单位长度到达点 F,点F 表示的数是.求点 E 表示的数是多少.
【变式4】.(25-26七年级上·广东茂名·期中)如图,数轴上点A表示的数是,点B表示的数是3,阅读以下材料并解决相关问题.若在数轴上存在一点P,使得点P到点A的距离与点P到点B的距离之和等于n,则称点P为点A、B的“n格距点”.例如:在图1中,点P表示的数是,点P到点A的距离与点P到点B的距离之和为,则称点P为点A、B的“5格距点”.
(1)若点P表示的数是0,则n的值为______;
(2)数轴上表示整数的点称为整点,若整点P为点A、B的“5格距点”,则这样的整点P有______个;
(3)若点P为数轴上一点,且点P到点B的距离为2,求点P表示的数及n的值;
(4)若点P在数轴上运动,满足点P到点B的距离等于点P到点A的距离的3倍,且此时点P为点A、B的“n格距点”,求点P表示的数及n的值.
【题型四】新定义运算
【例12】.(25-26七年级上·浙江杭州·期末)进位制是一种记数方式,我国于公元前1600年左右采用了十进制计数法.生活中常用的十进制是用这十个数字来表示数,满十进一.随着电子技术和计算机科学的发展,二进制成了现代技术的基础,八进制、十六进制在计算机编程和数据存储领域也有深入的应用.其中,十六进制就是逢16进1的计数制,采用数字和字母共16个计数符号,满十六进一,它与十进制对应的数如下表:
十进制
0
1
2
…
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
…
十六进制
0
1
2
…
8
9
A
B
C
D
E
F
10
11
…
例如:十进制数,它对应的十六进制数是,则十进制数368对应的十六进制数是_____.
【例13】.(24-25七年级上·江苏淮安·期中)规定一种新运算“※”如下:.如:.根据此规定解答下列两题:
(1)求的值;
(2)与的值相等吗?请计算说明.
【例14】.(25-26七年级上·湖南常德·期末)定义一种新运算“”,规则为:,例如:,解答下列问题:
(1);
(2).
【例15】.(24-25七年级上·云南昆明·期末)探究规律,完成相关题目.
定义“*”运算:
;;
;;
;.
.
(1)______;
(2)已知:,其中,a为负数,求a的值;
(3)是否存在有理数m,n,使得,若存在,求出m,n的值,若不存在,说明理由.
【变式1】.(25-26七年级上·辽宁大连·阶段检测)定义新运算 “”,根据运算规律完成作答:
,,,,,.
(1)归纳 “” 运算法则:两数进行运算时,_________;任何数与进行运算时,___________.
(2)计算:;
(3)判断交换律、结合律在该运算中是否适用.
【变式2】.(24-25七年级上·江苏·阶段检测)小明同学在学习完有理数的运算后,对运算产生了浓厚的兴趣,他借助有理数的运算,定义了一种新运算“”,运算规则为:.
(1)计算的值;
(2)填空:___________(填“>”或“=”或“<”)
(3)求的值.
【变式3】.(25-26七年级上·广东深圳·阶段检测)已知m,n为有理数,如果规定一种新运算#,定义.解答下列各题.
(1) ;
(2) ;
(3)探索:任意选取两个有理数(至少有一个是负数),分别填入下列〇和◇内,并比较两个运算结果,你能发现什么?
和
【变式4】.(25-26七年级上·浙江杭州·期末)定义了一种非零实数运算“”,解答下列问题:
【观察运算】
①.
②.
③.
④.
【归纳法则】
(1)根据以上运算,归纳“”运算的法则:
已知实数和,其中,.
当时,_________;当时,_________.
【运用法则】
(2)利用上述法则,分别计算和,你有什么发现?
【探究规律】
(3)请你验证下列等式是否成立:
.
.
.
你有什么发现?试着用字母表示你发现的规律.
绝对值的本质是数轴上的距离,核心属性为非负性。所有绝对值化简题的关键:先判内部正负,再去绝对值符号。含字母绝对值必须分类讨论,遇到“多个绝对值相加为0”的题型,直接判定每个绝对值内的式子均为0,这是考试高频考点。
有理数混合运算核心原则:顺序优先,符号先行。解题规范流程:先标注运算顺序、区分乘方底数、谨慎去括号、合理运用运算律简化计算。严禁跳步计算,符号错误是考试最主要失分点,需重点规避。
数轴动点问题本质是数形结合+代数式建模,核心思路是用含时间t的代数式表示动点数值,借助绝对值距离公式建立方程解题。牢记“右加左减、距离绝对值”两大核心规则,所有解出的时间必须满足,无效解必须舍去。本专题是初一数学难点入门,为后续一元一次方程综合大题铺垫基础。
新定义运算核心是阅读理解、精准代入、规范计算。标准化解题三步法:圈画题干运算公式→精准区分前后对应数→带括号完整代入计算。重点规避顺序颠倒、负数漏括号、主观自创规则三大错误,细心审题是拿分关键。
一、单选题
1.(25-26七年级上·安徽芜湖·期末)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,逢三进一就是三进制.
二进制数的组成数字为0,1.十进制数19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19化为三进制数:.
将二进制数化为三进制数为( )
A. B. C. D.
2.(25-26七年级上·河南开封·期末)对于有理数a,b,定义一种新运算“△”,规定,则 ( )
A.77 B. C.63 D.13
3.定义一种新运算,则的值为( )
A.40 B.45 C.50 D.55
4.(25-26七年级上·四川眉山·期中)已知x、y为有理数,如果规定一种新运算,则( )
A. B.5 C.8 D.13
5.若”!”是一种数学运算符号,并且,,,,…,且公式的值为,则的值为( )
A. B. C. D.
6.(25-26七年级上·河北邯郸·阶段检测)规定是一种特殊运算符号,且,,…,则的值为( )
A. B. C. D.
7.(25-26七年级上·全国·周测)小花在做题时,画了一条数轴(向右为正方向),数轴上原有一点,其表示的数是.由于粗心,小花把数轴的原点标错了位置,使得点正好落在的相反数的位置,要想把数轴画正确,原点应( )
A.向右移动2个单位长度 B.向左移动2个单位长度
C.向右移动4个单位长度 D.向左移动4个单位长度
8.(25-26七年级上·陕西咸阳·阶段检测)一只小虫在数轴上从A点出发,第1次向正方向爬行1个单位长度,第2次向负方向爬行2个单位长度,第3次又向正方向爬行3个单位长度,…,按上述规律,它第2025次刚好爬到数轴上的原点处,小虫的起始位置A点所表示的数是( )
A. B. C. D.
9.下列说法正确的是( )
①已知a,b,c是非零有理数,若,则的值为0或;②已知时,那么的最大值为8,最小值为;③若且,则代数式的值为.
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
二、填空题
10.(25-26七年级上·贵州遵义·期末)《易经》中记载:远古时期就有“结绳计数”.一位男孩在从右到左依次排列的绳子上打结用来计数,如图,图中表示男孩用绳结记录的数字,按照五进制记数法,即右边的绳子打结满5个,则此绳子左边的绳子打1个结,原来绳子的结全部打开清零,以此类推,最左边的绳子上的每个结都是中间绳子满5进1得来.根据图中记录的五进制数字,若用十进制表示的数表示男孩捞得的鱼的数量,他一共捞得的鱼的数量为______条.
11.若定义一种新运算,规定,则______.
12.定义运算,则_______.
13.(25-26七年级上·黑龙江哈尔滨·阶段检测)在数轴上,点A,B分别表示实数,将点A向左平移2个单位长度得到点C.若点C,A关于原点对称,,则B所表示的数为_______.
14.(25-26七年级上·陕西榆林·期中)点在数轴的负半轴上,距离原点3个单位长度,将点沿数轴向右移动5个单位长度到点,若点到点的距离为4,则点表示的数为___________.
15.(25-26七年级上·浙江宁波·期中)将,,,,这个自然数,任意分成组,每组两个数,现将每组中的两个数记为,代入中进行计算,求出结果,可得到个值.
(1)当时,化简得____.
(2)上述个值的和的最大值为____.
三、解答题
16.(25-26七年级上·黑龙江大庆·期中)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
17.(24-25七年级上·黑龙江鹤岗·期中)计算(能简便运算的要简算):
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
18.(25-26七年级上·陕西榆林·期中)如图,一个点从数轴上的原点出发,先向右移动2个单位长度,再向左移动5个单位长度,规定向右运动为“+”,向左运动为“-”,则终点表示的数是.
(1)点从表示3的点出发,先向左移动5个单位长度,再向右移动4个单位长度,则终点表示的数是______;
(2)点从表示2.5的点出发,以每秒2个单位长度的速度沿数轴向左运动,同时点从原点出发,以每秒1个单位长度的速度沿数轴向右运动,当点运动到所在点的位置时,求,两点之间的距离;
(3)点从表示的点出发,先向左移动1个单位长度,再向右移动2个单位长度,再向左移动3个单位长度,再向右移动4个单位长度⋯⋯依次操作2026次后,求点表示的数.
19.(25-26七年级上·河南商丘·阶段检测)在数轴上,一只蚂蚁从原点出发,它先向右爬了个单位长度到达点,再向右爬了个单位长度到达点,然后又向左爬了个单位长度到达点.
(1)画出数轴,标出三点在数轴上的位置;
(2)根据点在数轴上的位置,点可以看作是蚂蚁从原点出发,向哪个方向爬了几个单位长度到达的?
(3)若蚂蚁从点出发,先向右爬了个单位长度,再向左爬了个单位长度,此时它恰好回到了原点,求点表示的数.
20.(25-26七年级上·江苏泰州·阶段检测)七年级数学兴趣小组成员自主开展数学微项目研究,他们决定研究“折线数轴”.
探索“折线数轴”
素材1
如图,将一条数轴在原点 O,点B,点C处折一下,得到一条“折线数轴”. 图中点A表示, 点B表示12, 点C表示24, 点 D表示36,我们称点 A与点 D在数轴上的“友好距离”为45个单位长度,并表示为 .
素材2
动点 P从点A出发,以2个单位长度/秒的初始速度沿着“折线数轴”向其正方向运动.当运动到点与点 B之间时速度变为初始速度的一半.当运动到点 B与点 C之间时速度变为初始速度的两倍.经过点 C后立刻恢复初始速度.
问题解决
探索 1
动点 P从点 A运动至点 B需要多少时间?
探索 2
动点P从点A出发,运动 t秒至点B和点C之间时,求点 P表示的数 (用含 t的代数式表示);
21.(25-26七年级上·河北沧州·阶段检测)如图,甲、乙两人(看成点)分别在数轴和6的初始位置上,沿数轴做移动游戏.游戏规则:两人先进行“石头,剪刀,布”,而后根据输赢结果进行移动.
①若平局,则甲向东移动1个单位长度,同时乙向西移动1个单位长度;
②若甲赢,则甲向东移动4个单位长度,同时乙向东移动2个单位长度;
③若乙赢,则甲向西移动2个单位长度,同时乙向西移动4个单位长度.
前三局如下表:(提示:剪刀胜布,布胜石头,石头胜剪刀)
第一局
第二局
第三局
第四局
…
甲的手势
石头
剪刀
石头
布
…
乙的手势
石头
布
布
…
(1)从初始位置开始,第一局结束后甲在数轴上对应的数为______,乙在数轴上对应的数为______;
(2)若第四局结束后,乙在数轴上对应的数是2,则乙第四局的手势是什么?此时甲与乙在数轴上相距多少个单位长度?
(3)从初始位置开始,假如完成了10局游戏,且甲、乙每次都有输有赢.设乙赢了n(n为正整数)次,且他最终停留的位置对应的数为m,试用含n的代数式表示m,并求该位置距离原点O最近时n的值;
(4)从初始位置开始,若进行了k(k为正整数)局后,甲、乙在数轴上相距2个单位长度,请直接写出k的值.
22.(23-24七年级上·江苏镇江·期中)华罗庚先生说;“数缺形时少直观,形少数时难入微,数形结合百般好,隔离分家万事休”.
【知识储备】
点M、N在数轴上分别表示有理数m、n,则M、N两点之间的距离可表示为.
【初步运用】
(1)数轴上表示3与的两点之间的距离为______;
(2)已知数轴上某个点表示的数为.
①若,则______;
②若,则______;
【深入探究】
(3)如图,数轴上每相邻两点之间的距离为1个单位长度,点A、B、C表示的数分别为a、b、c.
①______;
②若,则点表示的数为______;
③若该数轴上另有两个点、,它们分别表示有理数p、q,其中点在线段上,当且最小时,、两点之间的距离为______.
23.(25-26七年级上·吉林松原·期中)阅读理解:
在数轴上,有理数和对应的两点之间距离为;
在数轴上,有理数和对应的两点之间距离为;
在数轴上,有理数和对应的两点之间距离为;
解决问题:
(1)有理数与对应两点之间的距离可以表示为,化简得______;
(2)若有理数与对应两点之间距离为,那么______;
(3)若有理数满足,那么______;
(4)若有理数满足,那么______;
(5)若有理数满足,那么______.
24.(23-24七年级上·浙江宁波·阶段检测)观察下列等式:;;;
将以上三个等式两边分别相加得:.
(1)猜想并写出:______.
(2)直接写出下列各式的计算结果:
①=______;
②=______.
(3)探究并计算:.
25.(25-26七年级上·重庆·阶段检测)【概念】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2,读作“2的圈3次方”,写作,读作“的圈4次方”, 一般地, 把写作aⓝ,读作“a的圈n次方”.
【探究】(1)直接写出计算结果: ______,=_______;
【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.
26.(25-26七年级上·广东佛山·期中)老师说:“我定义了一种新的运算,叫※(加乘)运算.”老师写出了一些按照※(加乘)运算法则进行运算的式子:;;;;;.
小明看完算式后说:我知道老师定义的※(加乘)运算法则了.聪明的你看出来了吗?请你帮忙归纳※(加乘)运算法则:
(1)①归纳※(加乘)运算法则:两数进行※(加乘)运算时,同号得______,异号得______,并把绝对值______;特别是0和任何数进行※(加乘)运算时都等于另一个数的绝对值;
②计算:的值;
(2)若,求的值.
(3)用字母a、b的绝对值表示.
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