内容正文:
专题6 新定义运算
考点加油站
新定义问题是从已有的概念定义新的概念,新运算是用已知运算表示的新的运算.
解决新定义问题需要从定义本身出发,将含有新定义的命题改写为熟悉的语言来理解,然后求解问题.
解决新定义运算问题,关键是要正确理解新定义的算式含义,严格按照新定义的计算顺序,将数值代入算式中,再把它转化为一般的四则运算,然后进行计算.
典例展示厅
类型一 新运算
例1 对于有理数 定义运算:. 例:.
计算: 的值.
计算: 的值.
定义的新运算“”对交换律是否成立?请你写出你的探究过程.
点拨 根据 ,可以计算出所求式子的值;根据 ,计算即可;只要通过计算判断 是否成立即可.
变式1 现定义一种新运算:,如 .
求;定义的新运算满足交换律吗?试举例说明.
归纳总结
解决新运算问题时,要正确理解新定义的算式含义. 如果需要计算,那么将题目中定义的新运算符号用其原始定义代入所求的式子,转化为熟知的运算;如果需要证明其性质,那么列出含有新定义运算符号的式子,然后转化为熟知的运算进行证明.
类型二 新定义
例2 若一个多位数各个数位上的数字之和为 的倍数,则称该数为“十一数”,例如 ,则 为“十一数”;又如 ,则 也是“十一数”.
判断 和 是否是“十一数”.
若一个四位数满足十位数字比千位数字小 ,百位数字是个位数字的 倍,且千位数字与百位数字的差是十位数字与个位数字差的 倍,求出所有满足条件的四位数,并判断这些数是否是“十一数”.
点拨 根据“十一数”的定义判断;设四位数的个位数字是 ,十位数字是 ,把这个四位数用字母表示出来,然后根据题给条件和“十一数”的定义求解.
变式2 将两个数轴平行放置,并使二者的刻度数上下对齐,再将两个数轴的原点连接起来,就构成一个“双轴系”.定义“双轴系”中两个点 的距离.如果 两点在同一个数轴上,那么二者之间的距离定义和通常的距离一致,,如果 两点分别位于两个数轴上,定义 .
利用“双轴系”定义一种“有向数”,记号是在通常数的右边加上“↑”或“↓”,例如,“”表示上层数轴中表示数“”的点,“”表示下层数轴中表示数“”的点,“”“”分别表示上下两个数轴的原点.
在双轴系中 与 的距离为___, 与 的距离为___.
在的假设下,现有一只电子蚂蚁甲从“”所表示的点出发不断跳跃,依次跳至 ,另有一只电子蚂蚁乙从“”所表示的点出发,然后跳转到 ,接着又跳回 ,其后再次跳到 ,下一步又跳回 ,按此规律在 和 之间来回跳动.假设两只蚂蚁同时跳跃同时落下,步调一致.
①当蚂蚁甲第 次跳到 所表示的点时,请问此时蚂蚁甲共跳跃了多少次.
②当甲、乙两只蚂蚁的距离为 时,请直接写出 个符合条件的跳跃次数.
归纳总结
新定义类问题需要抓住题目中所给的新定义的本质,运用新定义向题目的目标转化.
类型三 新操作
例3 已知对任意正整数 ,定义 .
求 的值.
求证:.
点拨 根据 ,即可求值;结合的计算过程,进行证明即可.
变式3 (湖北竞赛)定义一种对正整数 的“运算”:①当 为奇数时,结果为 ;②当 为偶数时,结果为 (其中 是使 为奇数的正整数),并且运算重复进行,例如,取 时,第三次“运算”的结果是 .
……若 ,则第 次“运算”的结果是___.
归纳总结
解答定义新运算问题,关键是要正确理解新定义的算式含义,将数值代入算式中,再把它转化成我们熟知的加减乘除运算,然后进行计算.
学霸训练营
▍中考冲刺(针对中考压轴)
1 ★★★ 如果“爱”“我”“中”“华”这四个汉字分别代表一个非零一位数,对于运算符号“★”有:爱我中华★1=我爱中华;爱我中华★2=中华我爱,那么 ★1★2=( )
A. B. C. D.
2 ★★ 大家都知道,八点五十五可以说成九点差五分,有时这样表达更清楚.这启发人们设计了一种新的加减记数法.比如: 写成 ,; 写成 ,; 写成 ,.总之,数上画一杠表示减去它,按这个方法请计算 等于( )
A. B. C. D.
3 ★★ 定义一种新运算,其运算规则是 ,那么 ___.
4 ★★★ 我们知道,每个自然数都有因数,对于一个自然数 ,我们把小于 的正的因数叫做 的真因数.如 的正因数有 ,其中 是 的真因数.把一个自然数 的所有真因数的和除以 ,所得的商叫做 的“完美指标”,如 的“完美指标”是 .一个自然数的“完美指标”越接近 ,我们就说这个数越“完美”,如 的“完美指标”是 , 的“完美指标”是 ,因为 比 更接近 ,所以我们说 比 更“完美”.
试计算 的“完美指标”.
试找出 三个自然数中,最“完美”的数.
试说明:除了 以外,两个不相等素数之积的“完美指标”小于 .
▍竞赛集训(针对强基自招)
5 ★★ 图①中每相邻两条线间,有从上至下的几条横线(即“桥”),这样就构成了“天梯”.运算符号“”在“天梯”的竖线与横线上运动,它们在运动的过程中按自上而下,且逢“桥”必过的规则进行,最后运动到竖线下方的“○”中,将 连接起来,构成一个算式.如图①:“”号根据规则就应该沿图中箭头方向运动,最后向下进入“○”中,其余 个运算符号分别按规则运动到“○”中后,就得到算式 .根据如图②所示的“天梯”,计算当 , 时所写算式的结果为( )
A. B. C. D.
6 ★★★ 对于任意的两个实数对 和 ,规定当且仅当 时,;现定义两种运算,运算⊗:;运算⊕:.设 为实数,若 ,则 ___.
7 ★★★ 在一个数值转换机中输入一个有理数可以进行三种操作:(取相反数)、(加 )、(取倒数). 在这个数值转换机中输入 ,然后按照 的顺序进行操作,第 次操作结束后,将第 次到第 次操作的结果全部相加,得到的结果是___.
8 ★★★ 阅读下列材料,然后解答问题.
材料:从 张不同的卡片中选取 张,有 种不同的选法,抽象成数学问题就是从 个不同元素中选取 个元素的组合,组合数记作 .一般地,从 个不同元素中选取 个元素的组合数记作 .例如:从 个不同元素中选 个元素的组合,组合数记作 .
为迎接国家建设工作检查,学校将举办小型书画展览.王老师在班级 幅优秀书画中选取 幅,共有多少种选法?
探索发现:
计算:___,___,___,___,___,___.
由上述计算,试猜想 之间有什么关系.(只写结论,不需说明理由)
请你直接利用中猜想的结论计算:.
参考答案与详解
典例展示厅
例1 ,. . 定义的新运算“”对交换律成立.,,, 定义的新运算“”对交换律成立.
变式1 ,代入这种新运算,,,. 新运算 ,,,故定义的新运算不满足交换律.例如:,,显然 .
例2 因为 ,所以 是“十一数”.因为 , 不是 的倍数,所以 不是“十一数”. 设个位数字是 ,十位数字为 ,则百位数字是 ,千位数字是 ,依题意有 ,解得 ,故个位数字是 ,十位数字为 ,则百位数字是 ,千位数字是 ,当 时,,不符;当 时,,不符;当 时,,四位数是 ;当 时,,四位数是 ;当 时,,不符;当 时,,不符.故满足条件的四位数有 .因为 ,所以 不是“十一数”;因为 ,所以 不是“十一数”.
变式2 解析:在双轴系中 与 的距离为 ; 与 的距离为 . ①蚂蚁甲从“”所表示的点出发不断跳跃,依次跳至 , 蚂蚁甲第 次跳到 所表示的点时,蚂蚁甲共跳跃了 次. ②跳跃次数为 次、 次、 次.(答案不唯一)解析:设蚂蚁甲为 ,蚂蚁乙为 ,根据题意得,,,当跳跃次数为奇数次时,,此时满足条件的蚂蚁甲跳跃的数为 ,则蚂蚁甲跳跃的次数为 (次),即此时蚂蚁甲跳跃的次数为偶数,不符合题意;当跳跃次数为偶数次时,,此时满足条件的蚂蚁甲跳跃的数为 ,蚂蚁甲第 次跳到 时,跳跃次数为 (次), 是偶数,符合题意;蚂蚁甲第 次跳到 时,跳跃次数为 (次), 是偶数,符合题意;蚂蚁甲第 次跳到 时,跳跃次数为 (次), 是偶数,符合题意;综上分析可知,当甲、乙两只蚂蚁的距离为 时,跳跃次数为 次、 次、 次.(答案不唯一)
例3 ,,. ,又,.
变式3 解析:第一次:;第二次:;第三次:;第四次:;第五次:;第六次: 从第四次开始, 循环出现,故第 次“运算”的结果是 .
学霸训练营
1 B 解析:★1★2=★2=.
2 C 解析:由题意知 ,,.
3 解析:原式 .
4 的真因数有:,根据“完美指标”的定义,可得 的完美指标:. 的真因数有:,根据“完美指标”的定义,可得 的完美指标:; 的真因数有:,根据“完美指标”的定义,可得 的完美指标:;
第 页 共 页
学科网(北京)股份有限公司
$