内容正文:
第一章 有理数 知识清单
一、核心知识总结(必背・单元重点)
1. 正数和负数
1.1 正数和负数
在数学中,像 3,50,7.8% 这样大于 0 的数叫作正数,像 -3,-10,-0.7% 这样在正数前加上符号”-“的数叫作负数,其中符号”-“是负号,读作”负”。有时,为了明确表达与负数的相反意义,在正数的前面也加上符号”+“(读作”正”)。一个数前面的”+““-”号叫作这个数的符号。
示例:3,50,7.8% 是正数;-3,-10,-0.7% 是负数;,, 就是 ,,。
1.2 0 的特殊性
既不是正数,也不是负数。
0 是正数与负数的分界。 是一个确定的温度,海拔 是一个确定的海拔。0 已不只是表示”没有”。
1.3 具有相反意义的量
如果一个问题中出现具有相反意义的量,就可以用正数和负数分别表示它们。
示例:某公司 7 月份盈利 50 万元,8 月份亏损 10 万元,可分别记作 50 万元和 -10 万元。
2. 有理数及其大小比较
2.1 有理数的概念
正整数、0、负整数统称为整数。
事实上,有限小数和无限循环小数都可以化为分数,因此它们也可以看成分数。
进一步地,正整数可以写成正分数的形式,例如 ;负整数可以写成负分数的形式,例如 ;0 也可以写成分数的形式 。这样,整数可以写成分数的形式。
可以写成分数形式的数称为有理数。其中,可以写成正分数形式的数为正有理数,可以写成负分数形式的数为负有理数。
示例:,,, 是正有理数;,, 是负有理数;其中 , 是整数。
2.2 数轴
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;
(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,…。
像这样,规定了原点、正方向和单位长度的直线叫作数轴。
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。
一般地,设 是一个正数,则数轴上表示数 的点在数轴的正半轴上,与原点的距离是 个单位长度;表示数 的点在数轴的负半轴上,与原点的距离是 个单位长度。数轴上与原点的距离是 个单位长度的点,简称为数轴上与原点的距离是 的点。
示例:画出数轴后,在正半轴上距离原点 6.5 个单位长度的点表示数 ,在负半轴上距离原点 个单位长度的点表示数 。
2.3 相反数
像 3 和 -3, 和 这样只有符号不同的两个数,互为相反数。这就是说,3 的相反数是 -3,-3 的相反数是 3,3 与 -3 互为相反数;同样地, 和 互为相反数。
的相反数是 0。
一般地, 和 互为相反数。这里, 表示任意一个数,可以是正数、负数,也可以是 0。例如,当 时,,1 的相反数是 -1;同时,-1 的相反数是 1。
容易看出,在正数前面添上”-“号,就得到这个正数的相反数。在任意一个数前面添上”-“号,新的数就表示原数的相反数。例如,,,。
一般地,设 是一个正数,数轴上与原点的距离是 的点有两个,它们分别在正、负半轴上,表示 和 ,这两个数只有符号不同。
示例: 的相反数是 ; 的相反数是 ,则 。
2.4 绝对值
一般地,数轴上表示数 的点与原点的距离叫作数 的绝对值,记作 。例如,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 ,。
显然 。
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。即
的取值
的结果
示例:,,。
2.5 有理数的大小比较
在水平的数轴上表示有理数,数学中规定: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。
一般地:
(1)正数大于 0,0 大于负数,正数大于负数;
(2)两个负数,绝对值大的反而小。
示例:因为正数大于负数,所以 ;因为 ,所以 。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 相反数的等价结论
若 ,则 ,即相反数是它本身的数只有 0。互为相反数的两数之和为 0,即 。
1.2 绝对值与本身的符号关系
若 ,则 (绝对值是它本身的数是非负数);若 ,则 。
【使用提醒】 同时满足 与 ;由 判断 的范围时勿漏 。
1.3 由绝对值逆向求数
若 ,则 或 ,即绝对值为正数的数有两个,它们互为相反数。
【使用提醒】 当 时 只有 一个解;当 时 无解,别把”绝对值等于负数”误当成有解。
1.4 数轴上两点间的距离
数轴上表示数 、 的两点间的距离为 。特别地,表示数 的点与原点的距离为 。
1.5 多重符号化简法则
一个数的符号由它前面”-“号的个数决定:负号个数为奇数时结果为负,为偶数时结果为正(正号可忽略),即”奇负偶正”。
【使用提醒】 从最外层符号逐层向里去括号,先处理绝对值或括号内的符号,避免一步跳算。
1.6 相反数的几何特征
互为相反数的两个数(0 除外)在数轴上对应的点关于原点对称,到原点的距离相等。
1.7 相邻整数的最值
最小的正整数是 1,最大的负整数是 -1;没有最小的负整数,也没有最大的正整数。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 判断一个数是不是有理数
看这个数能否写成分数形式:有限小数、无限循环小数、整数都能写成分数形式,都是有理数; 等无限不循环小数不能写成分数形式,不是有理数。如 ,,都是有理数。
2.2 画数轴表示有理数
先定原点并标 0,再规定向右为正方向画箭头,然后选取统一的单位长度,最后按”到原点的距离”在相应半轴上描点。如表示 ,在负半轴上距原点 2 个单位长度的点处描点。
2.3 求一个数的相反数
只需改变原数的符号:正数前添”-“,负数去掉”-“(添”-“后化简),0 的相反数仍是 0。如 的相反数是 ,。
2.4 求一个数的绝对值
先判断这个数的正负,再按性质取:正数取本身,负数取相反数,0 取 0。如 ,,。
2.5 比较有理数的大小
先化简(去多重符号、算绝对值),再看正负:异号两数正大负小;同号两数看绝对值,两个负数绝对值大的反而小;多个数可借助数轴从左到右排列。如比较 与 :,故 。
3. 大小比较 / 化简小技巧
技巧
要点
示例
以 0 为界分类
比较正、负、0 混杂的数,先分”正数 / 0 / 负数”三类,正数最大、负数最小
借助数轴排序
把各数标在数轴上,从左到右即从小到大
同号看绝对值
两负数比较,先各取绝对值,绝对值大的反而小
,故
化简后再比较
含多重符号或绝对值的数,先化简再按正负、绝对值比较
,,故
允许偏差 ± 的读法
标准值 与偏差 表示合格范围为 至
直径 表示 合格
相反意义的量定基准
先定基准(记为 0),一方记正、另一方记负,全题统一
水位升高记 ,则下降记 ,不升不降记
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:误认为 0 是正数或负数
典例:指出 ,,, 中的正数和负数,并判断”不是正数的数一定是负数”是否正确。
错解:正数有 ;负数有 ,,;“不是正数的数一定是负数”正确。
正解:正数有 ;负数有 ,; 既不是正数,也不是负数。“不是正数的数一定是负数”是错误的,因为 0 不是正数,但也不是负数。
原因:概念理解错误。学生把”大于 0 的数”与”小于 0 的数”两个集合想当然地认为已经”分尽了所有数”,忽略了 0 恰好是它们的共同分界,既不属于正数也不属于负数。根源是没有把”0 既不是正数也不是负数”当作必须独立记住的结论。凡按”正、负”分类的数,都要先把 0 单独拎出来判断。
易错点 2:认为带负号的数一定是负数
典例:判断 一定是负数吗?
错解:一定是负数,因为 前面带有负号。
正解:不一定。当 时 是负数;当 时 ;当 时 是正数。
原因:概念理解错误。学生把”-“号当成了判定正负的固定标签,没有理解 表示的是 的相反数,其正负由 的正负决定。根源是没有真正接受” 可以表示任意一个数(正数、负数、0)“这一抽象规定,仍停留在用具体数字判断符号的思维层面。判断含字母的数的符号,先要分 的正负讨论。
易错点 3:比较两个负数大小时弄反
典例:比较 与 的大小。
错解:因为 ,所以 。
正解:,,因为 ,所以 。
原因:法则应用错误。学生直接套用正数比较大小的习惯——绝对值大的数大,忽略了”两个负数,绝对值大的反而小”这条针对负数的特殊法则。根源是把正数的比较经验迁移到负数时不加区分。比较同号两负数,必须先取绝对值,再让”绝对值大的一方反而小”。
易错点 4:画数轴漏要素
典例:画数轴并表示 ,,。
错解:画一条直线,标上 ,, 三个点,各点间距随意且无正方向箭头。
正解:先画直线并取一点为原点标 0,再规定向右为正方向并画箭头,然后统一单位长度,最后按”到原点的距离”在负半轴描出 、在正半轴描出 。
原因:条件遗漏。数轴由”原点、正方向、单位长度”三要素共同确定,缺一不可。学生往往只画出”一条直线 + 几个点”,漏掉方向箭头,或让单位长度忽大忽小。根源是把数轴当成了普通直线。画数轴时三要素须逐一落实,单位长度必须全程一致。
易错点 5:绝对值符号与相反数符号混淆
典例:化简 ,并求 。
错解:;。
正解:;。
原因:符号处理错误,且两处根源不同:一是外层”-“号被漏掉—— 应先算 ,再添外层负号得 ,学生算完绝对值就以为结束了;二是负数取绝对值时误保留负号—— 应取相反数 ,学生把”-“号原样带了下来。化简含绝对值与负号的式子,要分清运算顺序:先算内层绝对值,再处理外层符号。
易错点 6:由绝对值求数时漏掉负数解
典例:若 ,求 的值。
错解:。
正解: 表示 到原点的距离是 3,这样的点有两个,所以 或 。
原因:漏分类讨论。绝对值为正数的数有两个且互为相反数,学生只想到” 就是那个正数”,遗漏了关于原点对称的负数解。根源是把绝对值运算当成”单向”的——由数求绝对值会,由绝对值反求数就只取正的一个。逆向由 ()求 ,务必成对写出 。
学科网(北京)股份有限公司
$