内容正文:
有理数及其大小比较
模块一:
数 轴
问题:在一条东西向的马路旁,有一个汽车站牌,汽车站牌东侧3 m和7.5 m处分别有一棵柳树和一根交通标志杆,汽车站牌西侧3 m和4.8 m处分别有一棵槐树和一根电线杆,试画图表示这一情境.
西
东
思考1:怎样用数简明地表示柳树、交通标志杆、槐树、电线杆与汽车站牌的相对位置关系(方向、距离)?
“东”与“西”、“左”与“右”都具有相反意义。如图,在一条直线上任取一点O为基准点,规定1个单位长度(线段OA的长)代表1m长,再用0表示点O,用负数表示点O左边的点,用正数表示点O右边的点。这样,我们就用负数、0、正数表示出了这条直线上的点。
柳树
交通标志杆
汽车站牌
槐树
电线杆
思考2:右图中的温度计可以看作表示正数、0和负数的直线,它和下图有什么共同点?
用一条直线上的点表示数
在数学中,可以用一条直线上的点表示数,它满足以下三个条件:
(1)在直线上任取一个点表示数0,这个点叫作原点(origin);
(2)通常规定直线上从原点向右(或上)为正方向,从原点向左(或下)为负方向;
(3)选取适当的长度为单位长度,直线上从原点向右,每隔一个单位长度取一个点,依次表示1,2,3,… ;从原点向左,用类似方法依次表示-1,-2,-3,…
0是正数和负数的分界;原点是数轴的“基准点”。
像这样,规定了原点、正方向和单位长度的直线叫作数轴(number axis)。
原点将数轴(原点除外)分成两部分,其中正方向一侧的部分叫作数轴的正半轴;另一侧的部分叫作数轴的负半轴。
有理数可以用数轴上的点表示
一般地,设a是一个正数,则数轴上表示数a的点在数轴的正半轴上,与原点的距离是a个单位长度;表示数-a的点在数轴的负半轴上,与原点的距离是a个单位长度。数轴上与原点的距离是a个单位长度的点,简称为数轴上与原点的距离是a的点。
用数轴上的点表示数对数学的发展起了重要作用,以它作基础,可以借助图形直观地表示很多与数相关的问题。
例1:如图,数轴上的点各表示什么数?
解:点A 表示-3,点B 表示-1.5,点C 表示2.5,点D 表示4,点E 表示0.
例2:画出数轴,并在数轴上表示下列各数:
3,-4,4,0.5,0,,-1
解:如图所示
1.下列数轴的画法正确的是( )
A. B.
C. D.
D
2.如图,点、在数轴上,表示的数分别为和,则、两点之间距离为( )
A. B. C. D.
C
3.与原点距离为个单位长度的点有 个,它们分别表示的有理数是 和 .
2
+5.5
-5.5
4.如图,将一刻度尺放在数轴上(数轴的单位长度是1cm ),刻度尺上“0cm ”和“3cm ”分别对应数轴上的3和0,那么刻度尺上“5.6cm ”对应数轴上的数为( )
A.-1.4 B.-1.6 C.-2.6 D.1.6
C
5.如图,在数轴上有A、B、C这三个点.
回答:
(1)A、B、C这三个点表示的数各是多少?
A: ;B: ;C: .
(2)A、B两点间的距离是 ,A、C两点间的距离是 .
(3)应怎样移动点B的位置,使点B到点A和点C的距离相等?
-6
1
4
7
10
解:(3)点B向左移动2个单位
数轴
有理数在数轴上的位置
数轴的定义
数轴的三要素
数轴的判断
由点读数
由数描点
模块二:
相反数
探究:在数轴上,与原点的距离是3的点有几个?这些点分别表示什么数?这些数之间有什么关系?与原点的距离是的点呢?
数轴上与原点的距离是3的点有两个,它们表示的数是3和-3,这两个数只有符号不同。
数轴上与原点的距离是的点有两个,它们表示的数是和- ,这两个数只有符号不同。
一般地,设a是一个正数,数轴上与原点的距离是a的点有两个,它们分别在正、负半轴上,表示-a和a,这两个数只有符号不同。
像 3 和-3, 和- 这样只有符号不同的两个数,互为相反数.
3 的相反数是-3,-3的相反数是 3;3与-3互为相反数
0的相反数是0
一般地,a和-a互为相反数
这里,a表示任意一个数,可以是正数、负数,也可以是0。
如:当a=1时,-a=-1,1的相反数是-1;同时,-1的相反数是1。
思考:设a表示一个数,-a 一定是负数吗?
不一定,如果a是一个负数,那么-a就是一个正数
想一想:在任意一个数的前面添上“-”号,得到新的数与原数有什么关系呢?
新的数就表示原数的相反数
-(+5)=______,- (-5)=______,-0=______
-5
+5
0
议一议:你能借助数轴说明-(+5)=-5吗?
0
5
1
2
3
4
-1
-2
-3
-4
-5
5
5
例1:(1) 分别写出-7和 的相反数;
(2) a的相反数是2.4,写出a的值。
解:(1) -7的相反数是7, 的相反数是;
(2)因为2.4与-2.4互为相反数,所以a 的值是-2.4.
-(-7)=______; +(-7)=________;
-(+0.68)=_______; -0=______;
-(-28)=________; -(-)= ________.
=________; =________.
例2:化简下列各数的符号.
7
-7
-0.68
0
28
-3
5
(1)根据相反数的求法,由内向外逐步化简;
(2)由“-”号的个数决定:如果“-”号的个数为奇数,那么结果为“-”;如果“-”号的个数为偶数,那么结果为“+”.
多重符号的化简问题,一般有两种方法:
1.的相反数是( )
A. B. C.3 D.
C
2.下列各数中,互为相反数的是( )
A.5和 B.和 C.和 D.和5
A
3.化简
; ; .
4.写出下列各数的相反数:16,,0,,m,.
解:16的相反数为,的相反数为3,0的相反数为0,的相反数为,m的相反数为,的相反数为n.
5.如图所示的数轴的单位长度为.请回答下列问题:
(1)如果点、表示的数互为相反数,那么点表示的数是多少?
(2)如果点、表示的数互为相反数,那么点、表示的数分别是多少?
解:(1)点表示的数是.
(2)点表示的数是,点D表示的数是.
相反数
多重符号化简的方法
相反数的概念
相反数的表示
数轴上点的位置
模块三:
绝对值
问题1:互为相反数的两个数(除0以外)只有符号不同。这两个数的相同部分在数轴上表示什么?
到原点的距离
问题2:10和-10互为相反数,在数轴上分别用点A,B表示这两个数,可以发现,点A,B与原点的距离都是多少呢?
点A,B与原点的距离都是10
一般地,数轴上表示数 a 的点与原点的距离叫作数a 的绝对值。
记作 | a | ,读作:a的绝对值。
表示10和-10的点与原点的距离都是10,
所以10和-10的绝对值都是10,
即|10|=10,|-10|=10
这里,a表示任意一个数,可以是正数、负数,也可以是0。
显然|0|=0
探究:一个数的绝对值与这个数有什么关系?借助数轴多取几个数试看能不能发现规律。
(1)|+2|=______, |-| = ______ ,|+5.2|=______;
(2)| 0 | =______;
(3)|-3|=______,|-1.5|=______,|-5.2|=______.
2
5.2
0
3
1.5
5.2
0
5
1
2
3
4
-1
-2
-3
-4
-5
-6
6
+2
+5.2
0
-3
-1.5
-5.2
一个正数的绝对值是它本身.
如果 a>0,那么|a|=a.
一个负数的绝对值是它的相反数.
如果 a<0,那么|a|=-a.
0 的绝对值是 0.
如果 a=0,那么|a|=0.
我们可以得到绝对值的性质如下:
任何一个有理数的绝对值总是正数或0.即对任意有理数 a,总有| a | ≥0.
绝对值的非负性
我们可以得到绝对值的性质如下:
如果 a>0,那么|a|=a.
如果 a<0,那么|a|=-a.
如果 a=0,那么|a|=0.
| a |≥0
例1:写出1,-0.5,的绝对值。
解:| 1 |=1; |-0.5|=0.5; ||=
求一个数的绝对值的两种方法:
方法1:求某个数的绝对值,首先要明确这个数的符号,然后根据“一个正数的绝对值是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数,0 的绝对值是 0”进行求解.
方法2:根据绝对值的几何意义进行求解.
例2:如图,数轴上的点A,B,C,D分别表示有理数a,b这四个数中,绝对值最小的是哪个数?
解:因为在点A,B,C,D中,点C离原点最近,所以在有理数a,b,c,d中,c的绝对值最小。
一个数的绝对值越小,数轴上表示它的点离原点越近;反过来,数轴上的点离原点越近,它所表示的数的绝对值越小。
例3:已知 a=-5,|a|=|b|,则 b 等于( ).
A.+5 B.-5 C.0 D.±5
解:因为 a=-5,所以|a|=5.
又因为|a|=|b|,所以|b|=5,
所以 b=±5.
如果两个数的绝对值相等,那么这两个数相等或者互为相反数.
D
例4: 若整数 a,b 满足等式 |a-3|+|b-2|=0,则 a+b 的值是多少?
解:因为 |a-3|+|b-2|=0, |a-3|≥0,|b-2|≥0,
所以 a-3=0,b-2=0.
所以 a=3,b=2.
所以 a+b=3+2=5.
分析:根据等式和绝对值的非负性可知,a-3=0,b-2=0,即可求出 a,b 的值,从而求出 a+b 的值.
1.的绝对值是( )
A.2024 B. C. D.
A
2.下列说法正确的是( )
A.一定是负数
B.只有两个数相等时,它们的绝对值才相等
C.若,则a与 b一定互为相反数
D.若,则是非正数
D
3.写出下列各数的绝对值.
(1);(2);(3);(4);(5)
解:(1). (2).
(3). (4).
(5).
4.已知,则 .
2
5.如果,,且a,b异号,求a、b的值.
解:∵,,
∴,,
又∵a,b异号,
∴或.
绝对值
绝对值的性质
绝对值的定义
求绝对值的方法
绝对值与相反数
绝对值的非负性
模块四:
有理数的大小比较
我们已经知道两个正数(或0)是怎样比较大小的,例如
引入负数后,任意两个有理数(例如-4和-3,-2和0,-1和1)之间怎样比较大小呢?
0<1,1<2,2<3,….
思考:如图给出了未来一星期中每天的最高气温和最低气温,其中最低气温是多少?最高气温呢?你能将这七天中每天的最低气温按从低到高的顺序排列吗?
最低气温-4℃
最高气温9℃
这七天中每天的最低气温按从低到高的顺序排列为
-4,-3,-2,-1, 0, 1, 2
这七天中每天的最低气温按从低到高的顺序排列为:
-4,-3,-2,-1, 0, 1, 2.
按照这个顺序排列的温度,在竖直放置的温度计上所对应的点是从下到上的。你能把这些数在数轴上表示出来吗?
数学中规定:在水平的数轴上表示有理数,它们从左到右的顺序,就是从小到大的顺序,即左边的数小于右边的数.
从左到右
由这个规定可知:
-6 < -5,-5 < -4,-4 < -3,-2 < 0,-1< 1,….
数学中规定:在水平的数轴上表示有理数,它们从左到右的顺序,就是从小到大的顺序,即左边的数小于右边的数.
想一想:你在小学学过的正数及0的大小比较符合这个规定吗?
符合
利用数轴比较有理数的大小:
小
大
画数轴,从左到右,越来越大
思考:对于正数、0和负数这三类数,它们之间有什么大小关系?两个负数之间如何比较大小?前面最低气温从低到高的排列与你的结论一致吗?
正数大于0,0大于负数,正数大于负数。
越来越大
0
正数
负数
<
<
越来越小
两个负数,绝对值大的反而小。
例1:比较下列各组数的大小:
(1)5和-2;(2)-3和-7;(3)-(-1)和-(+2) ;(4)-(-0.5)和|-1.5|
解:(1)因为正数大于负数,
所以5>-2.
(2)先求绝对值,
|-3|=3,|-7|=7.
因为3<7,
即|-3|<|-7|,
所以-3>-7.
(3)先化简,-(-1)=1,-(+2)=-2.
因为正数大于负数,
所以1>-2,
即-(-1)>-(+2).
(4)先化简,-(-0.5)=0.5,|-1.5|=1.5.
因为0.5<1.5,
所以-(-0.5)<|-1.5|
例2:将下列各组数按从小到大的顺序排列,并用“<”连接。
-4,+3,+5,0,-6,-2.5
解:把数-4,+3,+5,0,-6,-2.5标在数轴上,如图所示.
所以-6<-4<-2.5<0<+3<+5
1.下列各数中,最小的数是( )
A.3 B.0 C. D.
D
2.比较和的大小,结果正确的是( )
A. B.
C. D.无法确定
A
3.比较下列各对数的大小:
(1)和;(2)和;(3)和;(4)和.
解:(1)
(2)
,
,
(3),,
;
(4),
4.比较大小:(填“”或“”).
(1) ,
(2) ;
(3) .
有理数大小的比较
绝对值比较法
数轴比较法
正负比较法
正数>0>负数
左边的数小于右边的数
两个负数,绝对值大的反而小
$