内容正文:
14.3 实数
课时1 无理数与实数的概念
复习提问
引出问题
我们已经学习了有理数,如何给有理数分类呢?
有理数
整数
分数
生活中的数一定是有理数吗?2的平方根是怎样的数呢?
2
如图1,在半透明纸上画一个两条直角边都是2 cm的直角三角形ABC,然后剪下这个三角形,再沿斜边上的高CD剪开后,拼成如图2所示的正方形.
图2
知识点1 有理数及其局限性
A
D
B
C
图1
(1)这个三角形的面积和拼成的正方形的面积相等吗?面积是多少?
因为S△ABC= ×2×2=2 (cm2), 所以 =2 cm2 .
S△ABC=
(2)设正方形的边长为x cm,那么x与这个正方形的面积有怎样的关系?
正方形的边长为x cm,那么x2 = 2. 因为正方形的边长是正数,所以x是2的算术平方根,即x= .
是一个什么样的数呢?
如图1,在半透明纸上画一个两条直角边都是2 cm的直角三角形ABC,然后剪下这个三角形,再沿斜边上的高CD剪开后,拼成如图2所示的正方形.
图2
A
D
B
C
图1
=2 cm2
交流讨论
不是整数,-3,-2,-1,0,1,2,3的平方不等于2.
是整数吗?-3,-2,-1,0,1,2,3的平方等于2吗?你认为有平方后等于2的整数吗?
是分数吗? 的平方等于2吗?你认为有平方后等于2的分数吗?
不是分数, 的平方不等于2.
借助计算机可以得到
=l. 414 213 562 373 095 048 801 688 724 209 698 078 569 ….
类似的,我们早就认识的圆周率π,也是一个无限不循环小数.
它是一个无限不循环小数.
π =3. 141 592 653 589 793 238 462 643 383 279 502 884 197 1 ….
对于任意给定的一个整数,你能将它写成小数的形式吗?
(1)分数 可以写成小数的形式分别为
(2)分数可以写成有限小数或无限循环小数,如
任意给定一个分数,你能将它写成有限小数或无限循环小数的形式吗?
事实上,任意一个有理数总可以写成有限小数或无限循环小数的形式,任意一个有限小数或无限循环小数总可以写成有理数的形式,而 ,π是无限不循环小数.
我们知道,整数和分数统称为有理数.
整数可以看成分母为1的分数,如 .
我们把无限不循环小数叫作无理数.
无理数有无数个,它可以以不同的形式出现:
2. 以根号形式出现:例如: 等.
不管以什么形式出现,所有无理数的本质特征都是“无限不循环小数”.
3. 以π的形式出现:例如:π,-π,2π等.
1.以小数形式出现:例如:1.212 212 221⋯(每两个1之间依次多一个2)
判断一个数是不是无理数:
一是看它是不是无限小数;
二是看它是不是不循环小数.
满足“无限”和“不循环”这两个条件,才是无理数.
C
1.下列各数:3.141 59,- ,0.131 131 113…(每两个3之间依次多一个1),-π, ,- , 中,无理数有 ( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解析:∵3.141 59是有限小数,∴3.141 59是有理数;∵- =-2,∴- 是有理数;∵ =5,∴ 是有理数;∵- =14285714…,∴- 是有理数;∵0.131 131 113…(每两个3之间依次多一个1),-π, 都是无限不循环小数,∴0.131 131 113…(每两个3之间依次多一个1),-π,
是无理数.
(1) 带根号的数不一定是无理数,如: 化简后不再带根号,分别是正数或分数,因此它们都是有理数.
(2) 带分数线的数不一定是分数,如: ,因为 是无限不循环小数,它除以4后,仍是无限不循环小数,因此 是无理数,不是分数.
注意:
一般地,如果a是一个正无理数,那么-a是一个负无理数.
无理数
正无理数
负无理数
如: 等.
如: 等.
无理数包括正无理数和负无理数.
有理数与无理数统称为实数.
有理数:{ …};
无理数:{ …}.
2.请将下列实数分别填入相应的括号内:
0, 2 015, 3.144,- ,- ,(-4)3,- , , ,5.212 112 111 2…(每两个2之间依次多 一个1).
.
0, 2 015,3.144,- ,(-4)3,
.
5.212 112 111 2…(每两个2之间依次多一个1)
有理数:有限小数或无限循环小数
实数
无理数:无限不循环小数
负无理数
正无理数
1.有下列说法:① 带根号的数都是无理数;② 无理数是开方开不尽的数;③ 无理数是无限小数;④ 数轴上的所有点都表示实数.其中,错误的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
B
C
2.以下各正方形的边长不是有理数的是( )
A.面积为25的正方形
B.面积为16的正方形
C.面积为8的正方形
D.面积为1.44的正方形
无理数:
有理数:
实数:
3.将下列各数分别填入下列相应的括号内:
,
,
0.5252252225….(相邻两个5之间依次增加一个2).
0.5252252225….
,π,-
π ,
- ,
-
,
0 ,
,π,-
0.5252252225….(相邻两个5之间依次增加一个2)
课时2 数轴与实数的分类
在七年级,我们学习了有理数,在有理数中有几个重要概念:
什么是相反数?
只有符号不同的两个数,其中一个是另一个的相反数.
什么是绝对值?
数轴上表示数a的点到原点的距离叫作数a的绝对值,用︱a︱表示.
什么是倒数?
如果两个数的积是1,则这两个数互为倒数 .
21
1.如图1所示,将面积分别为2和3的两个正方形放置在数轴上,使得正方形的一个顶点和原点O重合,一条边恰好落在数轴正方向上,其另一个顶点分别为数轴上的点A和点B.
(1)线段OA,OB的长分别是多少?
(2)点A,B在数轴上对应的数分别是哪两个数?
小正方形的边长为
小正方形的面积为2
OA=
点A对应的数为
点B对应的数为
思考:在数轴上怎样表示,?
OB=
●
●
●
●
●
●
●
3
2
1
0
-2
-1
4
●
-3
O
A
B
图1
2.如图2所示,设一枚5角硬币的直径为1个单位长度,将这枚硬币放置在平面内一条数轴上,使硬币边缘上的一点P与原点O重合.让这枚硬币沿数轴的正方向无滑动滚动一周,这时点P转到数轴上点P′的位置.
(1)线段OP′的长是多少?
(2)在数轴上与点P′对应的数是哪个数?
线段OP′的长等于π
与点P′对应的数是π
●
●
●
●
●
●
●
3
2
1
0(O)
-2
-1
4
●
-3
图2
●
P
P′
●
思考:在数轴上怎样表示?
通过几个实例的学习,你从中感悟或发现了什么?说说你的看法.
π和-π也可以在数轴上表示出来.
和 都可以在数轴上表示.
和 都可以在数轴上表示.
每个有理数或无理数都可以用数轴上的一个点来表示;
反过来,数轴上的点表示的数是有理数或无理数.
实数和数轴上的点一一对应
每一个实数都可以用数轴上唯一的一个点来表示.
数轴上每一个点都表示唯一的一个实数.
1.下列说法正确的是( )
A.正实数和负实数统称实数 B.正数、零和负数统称有理数
C.带根号的数和分数统称实数 D.无理数和有理数统称实数
D
2.下列说法正确的是( )
A.a一定是正实数 B. 是有理数
C.是有理数 D.数轴上任一点都对应一个有理数
B
实数:
实数的分类:
实数
有理数
正有理数
零
负有理数
正无理数
负无理数
无理数
你还有其他分类方法吗?
数实
有理数和无理数统称为实数.
正实数
正有理数
零
正有理数
负无理数
负无理数
负实数
按定义分
按正负性分
下列各组实数与所对应的数轴上的点如图所示.
(1) 4,-4; (2),; (3) ,.
1.这些点到原点的距离分别是多少?
表示4和-4的点到原点的距离都是4个单位长度
表示和-的点到原点的距离都是个单位长度
表示和-的点到原点的距离都是个单位长度
|-|=
||=
|-|=
|4|=
|-|=
||=
2.类比有理数的绝对值的定义,谈谈实数的绝对值的意义.
在数轴上,表示一个实数的点到原点的距离称为这个实数的绝对值.实数a的绝对值记为|a|.
思考:类比有理数的相反数、倒数的定义,谈谈实数的相反数、倒数的意义?
相反数的概念
倒数的概念
对于符号不同而绝对值相等的两个实数,我们称其中一个数是另一个数的相反数,也称这两个数互为相反数.a的相反数可以表示为一a.
如果两个实数的积为1,则这两个实数互为倒数
4和-4互为相反数
和-互为相反数
=1
的倒数是
互为倒数
和-互为相反数
0的相反数是0.
0没有倒数.
3.下列各组数中,互为相反数的是( )
A.-3与 B.|-3|与
C.|-3|与 D.-3与
D
4.计算 的结果是 ( )
A. B. C. D.
分析:因为 ,所以 .所以 .
A
1.如图,在数轴上,点 A 表示 ,点 B 与点 A 位于原点的两侧,且与原点的距离相等,则点 B 表示的数是 .
-
2. 判断(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1)任何一个无理数的绝对值都是正数; ( )
(2)不带根号的数都是有理数; ( )
(3)实数可以分为正实数和负实数两类. ( )
√
×
π
×
0
3.如图,正方形的面积为13,则数轴上点A表示的实数是________.
-3π
4.直径为1个单位长度的圆上有一点A,现将点A与数轴上表示的点重合,并将圆沿数轴无滑动地向左滚动三周,若点A到达数轴上的点B处,则点B表示的数是_________.
实数
实数及其分类
实数与数轴上的点的关系
实数与数轴上的点一一对应
按定义分类
实数的性质
按正负性分类
绝对值
相反数
倒数
课时3 实数比较大小与估算
(2)法则比较法:
(1)数轴比较法:
在数轴上右边的数总比左边的数大.
正数大于零;负数小于零;正数大于一切负数;
对于两个正数,绝对值大的那个数就大;
对于两个负数,绝对值大的反而小.
同学们还记得有理数怎么比比较大小吗?
34
1.如图,将面积分别为2和3的两个正方形放置在数轴上,使得正方形的一个顶点和原点O重合,一条边恰好落在数轴正方向上,其另一个顶点分别为数轴上的点A和点B,由两个正方形的面积(3和2)的大小,能不能比较它们边长(和)的大小?
通过探究,在实数的大小比较方面,你能得到什么结论?
●
●
●
●
●
●
●
3
2
1
0
-2
-1
4
●
-3
O
B
A
2.将面积分别为a和b(a>b)的两个正方形,按上图所示的方式摆放,它们的边长和的大小关系是怎样的?
一般地,已知两个正数a和b,如果a>b,那么 ;
反过来,如果 ,那么a>b.
3.请根据下图所示的数轴上点的位置,将下列各数用“<”按从小到大的顺序排列起来.
你发现还可以怎样比较实数的大小?
数轴比较法:
在数轴上右边的数总比左边的数大.
●
●
●
●
●
●
●
0
●
●
●
●
●
●
●
●
●
例1 比较下列各组数中两个数的大小:
(1) 和 ; (2) 和-π.
解:(1)因为
即
所以
而
计算两数的平方
比较两数的平方
比较两数的算术平方根
得出两数的大小
(2)因为( )2=10,π2=(3.141 5…)2,
而10> 3.152>π2,
所以 >π.
从而- <-π.
当题目中直接比较大小较困难时,我们可以采用特殊值法,所取特殊值必须符合两个条件:(1)在字母取值范围内;(2)求值计算简单.
例1 比较下列各组数中两个数的大小:
(1) 和 ; (2) 和-π.
计算两数绝对值的平方
比较两数绝对值的平方
比较两数绝对值的大小
两个负数绝对值大的反而小
想一想:为什么取3.15这个中间值?
实数的大小比较方法
(1)数轴比较法:
在数轴上表示的两个数,右边的数总比左边的数大.
(2)法则比较法:
正数大于0,0大于负数,正数大于一切负数.
两个负数比较,绝对值大的反而小;
(3)平方比较法(带有根号的数):
计算两数的平方;比较两数的平方;比较两数的算术平方根;得出两数的大小.
1.在实数0, ,-π, 中,最小的数是 (A )
A. -π B. 0
A
2.如图,数轴上点 表示的实数可能是 ( )
B
A. B. C. D.
例2 判断下列各实数在哪两个相邻的整数之间:
(1); (2)
解:(1)因为
4<5<9,
所以
2<<3,
即 在2和3之间.
(2)因为
9< <16,
所以
3< <4.
从而
-4<- <-3,
即 在-4和-3之间.
分别找到5和在哪两个整数的平方之间.
先估算平方范围
再估算平方根范围
先估算平方范围
再估算平方根范围
注意:负数先确定其绝对值的范围.
3.比较下列各组数中两个数的大小:
(1)和2; (2)-1和1; (3)和.
解:(1)因为 =5,22=4,
而5>4,
所以 >2.
(2)因为
所以
所以 >1.
(3)因为 ,
所以 ,
所以
究竟有多大呢?
因为1²=1,22=4,1<2<4,所以1<<2;
取1与2之间的一个数,如1.5,1.52=2.25,而1<2<2.25,所以1<<1.5;
取1与1.5之间的一个数,如1.3,1.32=1.69,而1.69<2<2.25,所以1.3<<1.5;
取1.3与1.5之间的一个数,如1.4,1.42=1.96,而1.96<2<2.25,所以1.4<<1.5.
类比这种的方法,你能得到的近似值吗?
如果精确到0.1,取1.4与1.5之间的一个数,如1.45,1.45²=2.1025,而1.96<2<2.1025,
所以1.4<<1.45,那么≈1.4.这样进行下去,我们可以得到的更精确的近似值.
1. 实数a,b在数轴上的对应点的位置如图所示,把-a,-b,0按照从小到大的顺序排列,正确的是( )
A.-a<0<-b
B.0<-a<-b
C.-b<0<-a
D.0<-b<-a
C
2. 已知a= ,b=2,c= ,则 a , b , c的大小关系是( C )
A. b>a>c B. a>c>b
C. a>b>c D. b>c>a
C
解析:∵3<4<5,
∴ < < ,即 <2< .
∴ a > b > c .
3. (1)写出大于- 且小于 的所有整数;
(2)写出小于 的所有正整数;
(3)写出大于- 的所有负整数.
解:(1)大于- 且小于 的所有整数有-4,-3,
-2,-1,0,1,2,3.
(2)小于 的所有正整数有1,2,3,4,5,6.
(3)大于- 的所有负整数有-5,-4,-3,
-2,-1.
实数的大小比较
实数的大小
实数的估算
先估算平方的范围,再估算开方的范围
数轴比较法
法则比较法
平方比较法(带有根号的数)
$