内容正文:
专题01 期中重难点压轴专项
(有理数 + 代数式 + 整式加减)
提升·进阶突破
题型1. 有理数概念辨析与多结论判断题
题型2. 数轴动点与距离综合题
题型3. 绝对值化简(含分类讨论)压轴题
题型4. 有理数混合运算新定义题型
题型5. 代数式求值之整体代入题型
题型6. 整式加减与不含某项、与字母无关问题
题型7. 规律探究(数字、图形类)压轴题
题型8. 代数式/整式加减阅读理解综合题
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提升·进阶突破
题型1 有理数概念辨析与多结论判断题
【模型】结合有理数、数轴、相反数、绝对值等知识点设置多个结论,判断正误的多选 / 多结论题型。
【步骤】逐个拆解每个结论,依据定义验证,举出反例判定错误结论。
【易错】忽略 0、正负分类、特殊值,凭主观感觉判断而非定义推导。
1.对于下列说法:
①若、互为相反数,则;
②如果,则;
③若表示一个有理数,则的最小值为7;
④若,,则的值为.
其中一定正确的结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】本题考查了相反数的定义、有理数的加法法则,绝对值的意义,有理数的乘除法则等知识,熟知相关知识并根据题意逐项判断是解题关键.
【详解】解:∵0的相反数是0,
∴当时,则无意义,故①结论错误,不符合题意;
∵,
∴、同号或至少一个为0时,
∴,故②结论正确,符合题意;
如图,设点P表示有理数x,由绝对值的意义得,
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
∴的最小值为7,
∴③结论正确,符合题意;
∵,,
∴中必然为两个正数,一个负数,
设,
则,
∴④结论错误,不合题意.
故选:B
2.如图,点在数轴上表示的数分别为,则下列结论中正确的个数有( )
①;②;③;④;
⑤若P是数轴上任一点,表示的数是,且的最小值为17,则
A.1个 B.2个 C.3 D.4个
【答案】D
【分析】本题考查了数轴的特征和应用以及绝对值的含义和求法,有理数的加法和乘法,解题的关键是掌握相关的知识的灵活运用.根据数轴得:,故可判断②,再根据有理数的乘法即可判断①,根据有理数的加法即可判断③,根据绝对值的性质即可判断④,根据绝对值的几何意义即可判断⑤.
【详解】解:根据数轴得:,故②正确;
,
,故①正确;
②,
,
,故③正确;
,,
,
,故④不正确;
当时,的值最小,即,
,故⑤正确.
综上所述,正确的有①②③⑤,共4个,
故选:.
3.如图,数轴上顺次有A、B、D、E、P、C六个点,且任意相邻两点之间的距离都相等,点A、B、C对应的数分别为a、b、c,下列说法:①若,则D是原点;②若,则原点在B、D之间;③若,则;④若原点在D、E之间,则,其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①③ C.③④ D.①③④
【答案】B
【分析】设相邻两点之间的距离为x,则,,①原式变形可得,①正确;②由数轴知,,,若,则原点在B、A之间;故②错误;③若,则,③正确;④若原点在D、E之间,则,可得,,可判断.即取值不一定小于0,故④错误;
【详解】解:设相邻两点之间的距离为x,则,,
①若,则,
∴,即点D是原点,①正确;
②若,由数轴知,,
∴,,
若,则原点在B、A之间;故②错误;
③若,则,,
∴,故③正确;
④若原点在D、E之间,则,
,
∴.
∴
∴.可知取值不一定小于0,
∴不一定成立,故④错误;
故选:B.
【点睛】本题主要考查数轴比较实数大小,数轴表示数,绝对值的化简,不等式的性质,运用数形结合思想是解题的关键.
4.下列等式或不等式中:①;②;③;④,表示a、b异号的个数有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】根据有理数的加法、乘法、绝对值运算、除法逐个判断即可得.
【详解】①当时,,但同号;
②,则异号;
③当时,,但同号;
④因为,
所以分以下四种情况:
当时,,
当时,,
当时,,
当时,,
则只有当异号时,;
综上,表示异号的个数有2个,
故选:C.
【点睛】本题考查了有理数的加法、乘法、绝对值运算、除法,较难的是题④,正确分四种情况讨论是解题关键.
5.有理数a、b在数轴上的位置如图所示,且|a|<|b|,下列各式中正确的个数是( )
①a+b<0;②b﹣a>0;③ ;④3a﹣b>0;⑤﹣a﹣b>0.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】C
【分析】数轴上右边的点表示的数总大于左边的点表示的数.原点左边的数为负数,原点右边的数为正数.从图中可以看出b<0<a,|b|>|a|,再根据有理数的运算法则判断即可.
【详解】根据数轴上a,b两点的位置可知,b<0<a,|b|>|a|,
①根据有理数的加法法则,可知a+b<0,故正确;
②∵b<a,∴b-a<0,故错误;
③∵|a|<|b|,
∴
∵<0,,,
根据两个负数比较大小,绝对值大的反而小
∴,故正确;
④3a﹣b=3a+(- b)
∵3a>0,-b>0
∴3a﹣b>0,故正确;
⑤∵﹣a>b
∴- a﹣b>0.
故①③④⑤正确,选C.
【点睛】本题考查根据点在数轴的位置判断式子的正负,本部分的题主要根据,数轴上左边的点表示的数总比右边的点表示的数要小,及有理数的运算规律来判断式子的大小.
题型2 数轴动点与距离综合题
【模型】数轴上点伴随移动,结合两点距离公式,列式子求解点的位置、运动时间的综合题。
【步骤】设时间参数,表示动点对应数,利用距离公式列等式,分类讨论去掉绝对值求解。
【易错】漏分类讨论、距离公式混淆左右方向,忽略动点运动范围与时间取值限制。
1.在数轴上,点表示1,现将点沿轴做如下移动:第一次点向左移动3个单位长度到达点,第二次将点向右移动6个单位长度到达点,第三次将点向左移动9个单位长度到达点,按照这种移动规律移动下去,第次移动到点,如果点与原点的距离不小于30,那么的最小值是( )
A.19 B.20 C.21 D.22
【答案】B
【分析】先根据数轴的定义求出的值,再归纳总结出一般规律,然后根据“点与原点的距离不小于30”列出不等式求解即可.
【详解】由题意得:表示的数为,点与原点的距离为
表示的数为,点与原点的距离为
表示的数为,点与原点的距离为
表示的数为,点与原点的距离为
表示的数为,点与原点的距离为
归纳类推得:当移动次数为奇数时,点与原点的距离;当移动次数为偶数时,点与原点的距离为(其中,n表示移动次数,n为正整数)
(1)当移动次数为奇数时
由题意得:
解得
则此时n的最小值为
(2)当移动次数为偶数时
由题意得:
解得
则此时n的最小值为
综上,n的最小值为
故选:B.
【点睛】本题考查了数轴的应用、一元一次不等式的应用,掌握理解数轴的定义,并归纳类推出规律是解题关键.
2.如图,在数轴上有一动点P,将点P沿数轴做如下移动:第一次将点P向右移动2个单位长度到达点,第二次将点向左移动4个单位长度到达点,第三次将点向右移动6个单位长度到达点,⋯⋯按照这种规律移动下去,第n次移动到点,甲、乙、丙三位同学给出以下结论:
甲:若点,表示的数互为相反数,则点P表示0;
乙:若点P表示,点到原点的距离为9,则.
丙:当n为奇数时,;
对于三人的观点,以下说法正确的是( )
A.甲、乙、丙都对 B.甲、乙对,丙不对
C.甲、丙对,乙不对 D.甲对,乙、丙不对
【答案】D
【分析】本题考查了数字规律,一元一次方程的应用,根据题意分别求出表示的数,表示的数,表示的数,表示的数,表示的数,表示的数,找出规律逐一判断即可,依据题意,正确归纳类推出一般规律是解题的关键.
【详解】解:甲:设点表示,
则表示的数为,表示的数为,
、互为相反数,
∴,解得:,
∴点表示,故甲说法正确;
乙:∵点表示;
∴表示的数为;
表示的数为;
表示的数为;
表示的数为
表示的数为;
表示的数为;
;
∴当为奇数时,;当为偶数时,;
∵点到原点的距离为,
∴或,故乙说法错误;
丙:设点表示,
∴表示的数为;
表示的数为;
表示的数为;
表示的数为;
表示的数为;
表示的数为;
;
∴当为奇数时,;当为偶数时,;
∴,故丙说法错误;
综上可知:甲对,乙、丙不对.
3.如图,数轴上有M,N两点和一条线段,规定:若线段的中点R在线段上(点R能与点P或点Q重合),则称点M与点N关于线段“中线对称”.
(注:把一条线段分成相等的两条线段的点,叫作线段的中点)
已知点O为数轴的原点,点A表示的数为,点B表示的数为4,点C表示的数为x,若点A与点C关于线段“中线对称”,则x的最大值为________.
【答案】12
【分析】根据“中线对称”的定义,求解即可.
【详解】解:如图,根据题意可知,当点A与点C关于线段“中线对称”,点B为的中点时,x的值最大,
∵点A表示的数为,点B表示的数为4,
∴,
∴,
∴点C表示的数为,
∴x的最大值为12.
4.如图所示,点,,是数轴上三点,点,分别表示有理数,,且 ,点表示.现有一圆从点出发以2个单位长度的速度沿数轴按顺时针方向滚动(圆与数轴的接触点为圆的最低点),动点从点出发以个单位长度的速度沿数轴向右运动.已知圆的周长为个单位长度,点,和分别是圆的三等分点,开始时,点为最低点且与数轴上的点重合.
(1)点表示数______,点表示数______,当圆滚动时,圆的最低点在数轴上对应的数为______;
(2)若点在圆滚动后开始运动,当到达数轴上38对应的点时,立刻以原速返回(向左运动).问:点运动多少时,它与圆的最低点重合?并通过计算说明此时点,,是否与点重合.
(3)动点从点出发以个单位长度的速度沿数轴向左运动,点和圆分别从点,同时出发.若点到圆的最低点间的距离记为,点,间的距离记为,则的最小值是多少?请直接写出答案.
【答案】(1),,
(2)点运动或时,它与圆的最低点重合;当点运动时,点与点重合
(3)
【分析】(1)由平方和绝对值的非负性,可得,,即为点,表示的数,由点表示的数,结合圆的运动过程,即可得当圆滚动时,圆的最低点在数轴上对应的数;
(2)根据题意可得圆滚动一周需要,点,,相邻两点到达最低点需要经过,当圆滚动时,点开始运动,点到达最低点,可得点到达数轴上对应的点所需时间,分类讨论计算即可;
(3)设运动时间为,根据题意可得点,,圆的最低点在数轴上对应的数,可得的表达式,根据绝对值的几何意义,即可得的最小值.
【详解】(1)解:∵,,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴点表示数,点表示数,
,
∴当圆滚动时,圆的最低点在数轴上对应的数为.
故答案为:,,.
(2)解:,,
∴圆滚动一周需要,点,,相邻两点到达最低点需要经过,
,
∴当圆滚动时,点开始运动,点到达最低点,
设点运动时间为,
点到达数轴上对应的点所需时间为,
当时,,
解得,
(圈),
∴当点运动时,它与圆的最低点重合,此时点与点重合.
当时,,
解得,
∴当点运动时,它与圆的最低点重合,此时点,,不与点重合.
∴点运动或时,它与圆的最低点重合;当点运动时,点与点重合.
(3)解:设运动时间为,
点在数轴上对应的数为,
点在数轴上对应的数为,
圆的最低点在数轴上对应的数为,
∴,
∴
,
∴的最小值是.
【点睛】本题考查绝对值的非负性,平方的非负性,数轴,一元一次方程的应用,绝对值的几何意义.
5.数轴上依次有A,B,C三个点,对应的数分别为a,b,c.已知点A表示的数是,,.点P以每秒3个单位的速度从点A出发沿数轴向右运动,同时,点Q以每秒2个单位的速度从点C出发沿数轴向左运动,当点Q到达点A时,P、Q两点同时停止运动.设运动时间为.
(1)直接写出b,c的值:_________,_________;
(2)若点K是线段AP的中点,当t为何值时,;
(3)若数轴上另外两个动点M,N分别随着P,Q一起运动,且始终保持,(点M在点P右边,点N在点Q左边),当点P运动到C点时,线段立即以原速度的倍返回向左运动,在整个运动过程中,是否存在使和两条线段重叠部分为的三分之一的情况,若存在,请求出t的值.若不存在,请说明理由.
【答案】(1),3
(2)
(3)或或.
【分析】(1)先求解,,,从而可得答案;
(2)表示运动中点Q表示的数为,点P表示的数为,可得K表示的数为,结合,再建立方程求解即可;
(3)分当点P向右运动时和当点P向左运动时两种情况求解即可
【详解】(1)解:∵点A表示的数是,,,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴最长运动时间.
∵点Q以每秒2个单位的速度从点C出发沿数轴向左运动,
∴点Q表示的数为,
∵点P以每秒3个单位的速度从点A出发沿数轴向右运动,
∴点P表示的数为,
∵点K是线段的中点,
∴K表示的数为,
∴,,
∵,
∴,
∴或,
解得:或(舍去).
综上:.
(3)解:∵(点M在点P右边,点N在点Q左边),
∴M表示,N表示,
当点P向右运动时:
当M与N重合时,
∴,
解得:,
∵和两条线段重叠部分为的三分之一,
∴M在N的右边或Q在P的右边,
∴或,
∴或,
解得:或,
或
当点P向左运动时,
当点P运动到C点时,则,
解得:,
此时Q表示,N表示,M表示,
此后线段立即以原速度的倍返回向左运动,
∴P表示,M表示,
当P在Q的左边时,此时,
∴,
解得:,符合题意,
当N在M的左边时,此时,
∴,
解得:,不符合题意舍去.
综上:或或.
题型3 绝对值化简(含分类讨论)压轴题
【模型】给出数轴上点的位置或变量范围,判断绝对值内式子正负,分段去绝对值化简代数式。
【步骤】找零点划分取值区间,判断绝对值内部符号,去掉绝对值符号再合并化简。
【易错】找不全零点、符号判断出错,分类讨论区间端点重复或遗漏。
1.已知是有理数,,,则( ).
A.3 B.或 C. D.1
【答案】D
【分析】利用将原式分子替换为对应字母的相反数,结合判断,,的正负个数,代入计算即可.
【详解】解:∵,
∴,,,
∴原式,
∵,
∴,,中负数的个数为或,
∵,
∴,,不可能全为正数或全为负数,
∴,,中有个负数,个正数,
∴,
∴原式.
2.已知a,b,c为有理数,且,,,,则______.
【答案】
【分析】由题意可得a,b,c中有两个负数,一个正数,不妨设,则,,由得出,,,再结合绝对值的性质求出、的值,即可得出结果.
【详解】解:∵a,b,c为有理数,且,,
∴a,b,c中有两个负数,一个正数,
不妨设,则,,
∵,
∴,,,
∴,,
∴.
3.我们知道:式子的几何意义是数轴上表示有理数的点与表示有理数3的点之间的距离,因此,若点,在数轴上分别表示有理数,,则,两点之间的距离.若点表示的数为,请根据数轴解决以下问题:
(1)若,则的值为__________.的最小值为__________;
(2)①当__________时,的值最小,最小值为__________.
②的最大值为__________;
(3)如图,一条笔直的公路边有三个居民区,,和市民广场,居民区,,分别位于市民广场左侧,右侧,右侧.居民区有居民1千人,居民区有居民2千人,居民区有居民3千人.现因防疫需要,需要在该公路上建流感检测实验室,用于接收这3个小区的全员流感样本,若流感样本的运输和包装成本为每千米1元/千份,那么实验室建在何处才能使总运输和包装成本最低,最低成本是多少?
【答案】(1)或1;4
(2)①,7;②4
(3)实验室建在点B与点C之间才能使总运输和包装成本最低,最低成本是12元
【分析】(1)的几何意义是指数轴上点P到表示的点的距离为6,分点P在表示的点的左侧和右侧两种情况求出x的值.的几何意义是点P到表示的点与到表示1的点的距离之和,分点P在表示的点的左边,点P在表示的点和表示1的点之间,点P在表示1的点的右边三种情况讨论,从而求出最小值;
(2)①的几何意义是数轴上点P到表示的点,点P到表示的点,与点P到表示1的距离之和,同(1)的思路结合数轴求解即可;
②的几何意义是数轴上点P到表示的点与点P到表示1的点之间的距离之差,同(1)思路求解即可;
(3)要使总运输和包装成本最低,即求的最小值,同(2)思路求解即可.
【详解】(1)解:的几何意义是指数轴上点P到表示的点的距离为6,
若点P在表示的点的左侧,则;
若点P在表示的点的右侧,则;
因此若,则的值为或1.
的几何意义是点P到表示的点与到表示1的点的距离之和,由于表示的点与到表示1的点的距离为,
当点P在表示的点的左边时,点P到表示的点与到表示1的点的距离之和大于4;
当点P在表示的点和表示1的点之间时,点P到表示的点与到表示1的点的距离之和等于4;
当点P在表示1的点的右边时,点P到表示的点与到表示1的点的距离之和大于4;
因此点P到表示的点与到表示1的点的距离之和最小值为4,即的最小值为4.
(2)解:①的几何意义是数轴上点P到表示的点,点P到表示的点,与点P到表示1的距离之和,
所以点P应该在与1之间的线段上,且点P与表示的点重合时,所求距离之和最小,最小值为表示的点到表示1的点的距离,为,
所以当时,的值最小,最小值为7.
②的几何意义是数轴上点P到表示的点与点P到表示1的点之间的距离之差.
当点P在表示1的点的右侧时,点P到表示的点与点P到表示1的点之间的距离之差等于表示的点与表示1的点的距离,为;
当点P在表示1的点的左侧时,点P到表示的点与点P到表示1的点之间的距离之差小于表示的点与表示1的点的距离4;
所以点P到表示的点与点P到表示1的点之间的距离之差最大值为4,即的最大值为4.
(3)解:由题意得,点A、B、C在数轴上分别表示,1,3,P表示x,
要使总运输和包装成本最低,即求的最小值,
,
由(2)同理可得,当点P在表示1的点B与表示3的点C之间,即时,取得最小值,
此时
总运输和包装成本为(元)
所以实验室建在点B与点C之间才能使总运输和包装成本最低,最低成本是12元.
4.点A、B在数轴上分别表示有理数a,b,A、B两点之间的距离表示为,在数轴上A、B两点之间的距离.利用数形结合思想回答下列问题:
(1)数轴上1和的两点之间的距离可以表示为______.
(2)若x表示一个有理数,则的最小值______.
(3)若x表示一个有理数,且,则满足条件的所有整数x的和为______.
(4)若满足时,则x的值是______.
(5)若x表示一个有理数,当x为______时,式子有最小值为______.
【答案】(1)5
(2)5
(3)5
(4)
(5)3,6
【分析】(1)根据数轴上两点间距离公式求解;
(2)根据绝对值的几何意义,利用数轴求解;
(3)根据绝对值的几何意义,利用数轴得出所有满足条件的x的值,求和即可;
(4)根据绝对值的几何意义,利用数轴求解,注意分情况讨论;
(5)可看作是数轴上表示x的点到、3、4三点的距离之和,据此即可求解.
【详解】(1)解:数轴上1和的两点之间的距离可以表示为:;
(2)解:可看作是数轴上表示x的点到1、两点距离之和,
当表示x的点在表示1、的两点之间时,取最小值,最小值为:;
(3)解:,,
满足条件的所有整数x为:,0,1,2,3,
满足条件的所有整数x的和为:;
(4)解:数轴上表示2、两点的距离为,
当表示x的点在2的右侧时,
由得:,
解得,
当表示x的点在的左侧时,
由得:,
解得,
x的值是;
(5)解:可看作是数轴上表示x的点到、3、4三点的距离之和,
当时,取最小值:,
当时,取最小值0,
当x为3时,式子有最小值为6.
5.已知与互为相反数,试求:的值.
【答案】
【分析】先根据相反数的性质和绝对值的非负性求出和的值,再将原式拆分变形,通过抵消合并计算出最终结果,用裂项相消的方法完成求和.
【详解】解:根据题意得,,
∵,,
, ,
解得 ,
将,代入原式得 :
.
题型4 有理数混合运算新定义题型
【模型】自定义新运算规则,套用有理数运算法则进行求值、比较大小的创新题型。
【步骤】读懂新定义,把式子替换成常规有理数运算,按运算顺序计算。
【易错】混淆新运算符号与原有运算优先级,代入数值时符号出错。
1.定义一种对正整数n的“F”运算:①当n为奇数时,结果为;②当n为偶数时,结果为,其中k取使为奇数的正整数,并且运算一直重复进行,例如,取时,则有:,将进行2025次“F运算”的结果是( )
A.19 B.31 C.62 D.98
【答案】C
【分析】根据题意,依次求出每次“F运算”的结果,发现规律即可解决问题.
【详解】解:由题知,
因为,
所以第1次“F运算”的结果是,
第2次“F运算”的结果,
第3次“F运算”的结果,
第4次“F运算”的结果,
第5次“F运算”的结果,
第6次“F运算”的结果,
第7次“F运算”的结果,
…,
由此可见,从第1次“F运算”的结果开始按152,19,62,31,98,49循环.
因为,
所以第2025次“F运算”的结果62.
2.对于任意的有理数、,定义一种新运算:,例如:,则的值为_____.
【答案】4
【分析】本题考查了新定义,含乘方的有理数混合运算等知识,根据新运算的定义,先计算括号内的运算 ,再计算外层运算 .
【详解】解:∵,
∴
∴
故答案为:4.
3.阅读以下内容,完成下列题目.
小明说:“我定义了一种新的运算,叫(加乘)运算.”
小明写出了一些按照(加乘)运算法则进行运算的式子:
;;;;;
(1)归纳:类比有理数运算法则,归纳出(加乘)运算的运算法则,请你把下面内容补充完整:
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________________;
(2)计算:(括号的作用与它在有理数运算中的作用一致)
(3)拓展:若,直接写出的值.
【答案】(1)正
负
相加
这个数的绝对值
(2)
(3)3或1
【分析】本题考查了新定义,有理数的混合运算,解题的关键是明确有理数混合运算的计算法则.
(1)根据题目中的例子可以总结出(加乘)运算的运算法则;
(2)根据(1)中的结论可以解答本题;
(3)根据(1)中的结论和分类讨论的方法可以解答本题.
【详解】(1)解:两数进行(加乘)运算时,同号得正,异号得负,并把绝对值相加;特别是0和任何数进行(加乘)运算时都等于这个数的绝对值,
故答案为:正,负,相加,这个数的绝对值;
(2)
;
(3),
,
当时,,
得,
当,时,,
当,时,,
当,时,,
综上,的值为3或1.
4.定义新运算:,(右边的运算为平常的加、减、乘、除).
例如:,.
若,则称有理数a,b为“隔一数对”.
例如:,,,所以2,3就是一对“隔一数对”.
(1)下列各组数是“隔一数对”的是___________(请填序号).
①,;
②,.
(2)计算:;
(3)已知两个连续的非零整数都是“隔一数对”.
计算:.
【答案】(1)①
(2)
(3)
【分析】本题考查有理数的四则混合运算,理解新运算,把新运算转化为熟悉的运算是解题的关键.
(1)直接按新运算计算后判定即可;
(2)先按新运算计算,再算加减法;
(3)根据,把原式转化为分数加减法,由互为相反数相加为零,据此求解.
【详解】(1)解:①,
,
,
∵,
∴和是“隔一数对”;
②,
,
∵,
∴和不是“隔一数对”;
故答案为:①;
(2)解:
;
(3)解:∵两个连续的非零整数都是“隔一数对”,
∴,,,,,
∴
.
5.【概念学习】定义:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如、等.类比有理数的乘方,我们把记作,读作“2的下3次方”,记作,读作“的下4次方”,一般地,把()记作,读作“a的下n次方”.直接写出计算结果:________,________.
【深入探究】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?
例如:
除方幂的形式
(1)仿照上面的算式,将下列运算写成幂的形式:________.
(2)将一个非零有理数a的下n次方写成幂的形式是:________.
【结论应用】计算:.
【答案】概念学习:;;深入探究:(1);(2);结论应用:
【分析】本题考查有理数的新定义运算,解题的关键是理解除方的定义,将除方运算转化为乘方运算.
概念学习:根据除方的定义直接进行除法运算;
深入探究:(1)仿照示例将除方运算转化为乘方运算;(2)推导非零有理数的下次方可转化的乘方形式;
结论应用:将除方运算转化为乘方运算后,再进行有理数的混合运算.
【详解】解:
概念学习
根据除方的定义:
,
,
故答案为:;;
深入探究
(1),
(2)(共个),即,
故答案为:,;
结论应用:
.
题型5 代数式求值之整体代入题型
【模型】不单独求字母值,将已知代数式看作整体,变形后代入求值。
【步骤】观察所求式与已知式关系,对式子变形,整体替换计算。
【易错】变形时漏乘常数项、符号处理失误,强行单独求字母的值。
1.“整体思想”是数学解题中一种重要的思想方法,它在多项式的化简与求值中应用较为广泛.以下是老师安排的作业题.
代数式的值为7,则代数式的值为_______.
阅读理解:
小乐在做作业时采用的方法如下:
,
,
,
∴代数式的值为5.
方法运用:
(1)若代数式,则代数式_______;
(2)当时,代数式的值为11,求当时,代数式的值;
拓展运用:
(3)已知,,,求的值;
(4)已知,的值为最大负整数,求的值.
【答案】(1)11;(2);(3)2022;(4)19
【分析】本题考查了整体代入求值,准确计算是解题的关键.
(1)原式整理成,再整体代入,即可求解;
(2)先将代入得出,再将代入得到,整体代入,即可求解;
(3)由当,时得到,再整体代入,即可求解;
(4)先求得,再将原式整理成,再整体代入,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
故答案为:11;
(2)解:把代入,得
,
,
当时,
;
(3)解:当,时,
,
当,即时,
∴原式;
(4)解:∵的值为最大负整数,
∴,
∵,
∴
.
2.“整体思想”是数学解题中一种重要的思想方法,它在多项式的化简与求值中应用较为广泛.如表所示是老师安排的作业题.
代数式的值为7,求代数式的值.
【阅读理解】小明在做作业时采用的方法如下:因为,所以.所以,所以代数式的值为5.
【方法运用】
(1)若代数式的值为15,求代数式的值;
(2)当时,代数式的值为10,求当时,代数式的值.
【答案】(1)21
(2)
【分析】本题考查了用整体代换法求代数式的值,熟练利用整体思想求解是解题的关键.
(1)将化为,整体代入即可求解;
(2)把代入得,整体代入即可求解.
【详解】(1)解:根据题意得,
∴.
∴
;
(2)解:∵当时,代数式的值为10,
∴,
∴,
当时,
.
3.有这样一道题:“如果代数式的值为,那么代数式的值是多少?”
爱动脑筋的小安同学解题过程如下:
原式.
小安同学把作为一个整体求解.整体思想是中学数学解题中的一种重要思想方法.
请仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
【简单应用】
(1)若,则 ;
(2)若,求的值;
【拓展提高】
(3)已知,,求代数式的值.
【答案】(1)2026;(2)19;(3)11
【分析】本题考查了已知式子的值,求代数式的值,熟练掌握整体代入法是解题的关键.
(1)把原式化为,然后整体代入计算即可;
(2)先把原式去括号,合并同类,再化为,然后整体代入计算即可;
(3)把原式化为,然后整体代入计算即可.
【详解】解:(1)∵,
∴原式,
故答案为:2026.
(2)∵,
∴原式
.
(3)
.
当,时,
原式.
4.同学遇到这样一道题:“如果代数式的值为,那么代数式的值是多少?”这个问题中和的值不能单独求出来,于是他想到了把作为一个整体求解,得到如下的解题过程:
原式.
整体思想是中学数学解题的一种重要思想方法,请仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
(1)已知,则的值为__________;
(2)已知,则的值为__________;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了已知式子的值,求代数式的值,整式的加减混合运算,将所给代数式进行适当变形,利用整体思想代入是解题关键.
(1)根据即可求解;
(2)将化简可得,再整体代入即可求解;
(3)根据,再整体代入即可求解.
【详解】(1)解:,
,
故答案为:;
(2)解:,
,
故答案为:;
(3)解:,
.
题型6 整式加减与不含某项、与字母无关问题
【模型】整式合并同类项后,令指定项系数为 0,求解参数的值。
【步骤】去括号合并同类项,根据题意令对应项系数等于 0,解方程求参数。
【易错】合并同类项符号出错,分不清是哪一项的系数,常数项误当作含字母项。
1.我们在分析解决某些数学问题时经常用“作差法”来比较两个代数式的大小.所谓“作差法”就是通过作差、变形、并利用差的符号来确定它们的大小,即要比较代数式的大小,只要求出它们的差,若,则:若,则:若,则.
例如:比较和的大小,我们可以用,即.
依据上面的方法,完成下列问题:
(1)比较:______;
(2)已知有理数在数轴上的位置如图所示:
①比较:______;(填“”,“”或“”)
②若,,比较代数式与的大小;
(3)已知,,若的值与无关,比较代数式与的大小.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)
【分析】本题主要考查了整式的加减计算,熟练掌握运算法则,是解题的关键.
(1)利用作差法得到,计算出结果即可得出答案;
(2)①利用作差法得到,再根据即可得到答案;
②,再根据,,即可得出;
(3)代入计算得到,根据无关型求得,得到,,再利用作差法,即可得出答案.
【详解】(1)解:∵,
∴;
故答案为:;
(2)解:①
,
根据数轴可知:,
∴,
∴;
故答案为:;
②∵,,
∴
,
根据数轴可知:,,
∴,
∴;
∴;
(3)解:∵,,
∴
,
∵的值与无关,
∴,
∴,
∴,,
∴
,
∴.
2.有理数在数轴上的位置如图所示.
(1) , , , ; (填或)
(2)若关于的代数式的值与字母的取值无关,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了数轴,绝对值的意义,以及整式的加减等知识,利用绝对值的性质化简是解题关键.
()根据绝对值的性质,可得答案;
()根据绝对值的性质,化简绝对值得,结合整式的加减运算法则,得出,再根据代数式的值与字母的取值无关,得出,最后求出的值即可.
【详解】(1)解:从数轴上的位置可知:,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
由图可知:,
故答案为:;
(2)∵,
∴,
,
∵代数式的值与字母的取值无关,
∴,
解得:.
3.已知两个多项式A和B,其中,小勤在计算时,误看成了“”,求得的结果为.
(1)求多项式;
(2)若的值与a无关,求b的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了整式的加减以及整式加减中的无关型问题,掌握运算法则并正确计算是解题的关键
(1)由的结果为得:,利用整式减法进行计算即可;
(2)先化简求出,的值与a无关,可列,然后解方程即可.
【详解】(1)解:根据题意,得
;
(2)解:∵,,
∴
,
∵的值与a无关,
∴,
∴.
4.已知,.
(1)若,求的值;
(2)若代数式的值与字母x的取值无关,求y的值.
【答案】(1)0
(2)
【分析】本题主要考查了非负数的性质,整式的加减运算,整式的加减运算中与某字母的值无关,掌握“去括号的法则,合并同类项,与某字母的值无关的含义”是解题的关键.
(1)将代入并化简可得结果为,再由,求解和的值,再整体代入求值即可;
(2)先将去括号化简为,再将代入化简,把含x的同类项合并,由代数式的值与字母x的取值无关可得,由此求解即可.
【详解】(1)解:,,
,
,
,即,
,即,
则原式
;
(2)
,
,,
,
由于代数式的值与字母x的取值无关,
,
解得,
则y的值为.
5.有序数对表示从左到右依次排列的两个数,把变换成称为次“伴随运算”.如:经过1次“伴随运算”变成,即为.
(1)把数对经过1次“伴随运算”变成_______;
(2)把数对经过次“伴随运算”变成,求的值;
(3)若数对经过次(为正整数)“伴随运算”所得的个数对中,右边所有数的和与的取值无关,则的取值可能为_______.(填序号)
① ② ③ ④
【答案】(1)
(2)
(3)②③④
【分析】本题主要考查了数字的规律探索,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)根据题意的“伴随运算”计算即可求解.
(2)根据题意的“伴随运算”计算发现四次一循环,据此即可得出,,故可得的值.
(3)由(2)可得右边所有数的和为,设多个循环的数为,
∴时,右边所有的数的和与的取值无关,则应是的倍数和是的倍数加,根据,,,,可得数对经过,,次 “伴随运算”所得数对中,右边所有数的和与的取值无关,即可得的取值.
【详解】(1)解:根据题意可得:把数对经过次“伴随运算”变成,
即,
故答案为:.
(2)解:根据题意可得:把数对经过次“伴随运算”变成;
经过次“伴随运算”变成,即;
经过次“伴随运算”变成,即;
经过次“伴随运算”变成,即;
;
发现规律,经过“伴随运算”所得结果为上面四个结果依次循环出现,
又∵被整除,
∴把数对经过次“伴随运算”变成,
∴即为,
∴,,
∴.
(3)解:∵数对经过“伴随运算”所得结果为,,,依次出现,即四个数对一循环,
∵,
∴一个循环内右边所有数的和为,与、的取值无关,
设多个循环的数为,
∴,,,
∴要使右边所有的数的和与的取值无关,则应是的倍数或是的倍数加,
∵,,,,
∴数对经过,,次 “伴随运算”所得数对中,右边所有数的和与的取值无关,
∴的取值为,,,
故答案为:②③④.
题型7 规律探究(数字、图形类)压轴题
【模型】给出一组数字或图形序列,寻找变化规律,推导通项式子或求指定项。
【步骤】列举前几项,找出序号和结果的对应关系,归纳规律并验证。
【易错】只看局部规律,未代入验证,符号、项数序号对应出错。
1.如图,在一个由6个圆圈组成的三角形里,把1到6这6个数分别填入图的圆圈中,要求三角形的每条边上的三个数的和S都相等,那么S的最大值是( )
A.10 B.12 C.13 D.14
【答案】B
【分析】首先计算出1到6这六个数的总和;然后分析三条边的和与总和的关系,理解三角形三个顶点的数在计算三条边的和时都被计算了两次;确定S的最大值,当三个顶点上的数字之和最大时,S取得最大值;最后进行验证即可.
【详解】解:这六个数字的总和为:.
三角形有3条边,每条边上有3个圆圈,当我们把三条边上的数字之和相加时,三个顶点 (角)上的数字都被计算了两次(因为每个顶点同时属于两条边),而中间的数字只被计算了一次.因此,三条边的数字总和=1到6这六个数的总和+三个顶点上的数字之和.
设每条边上的三个数的和为S,则三条边的总和为.
根据上述分析可得等量关系:三个顶点上的数字之和.
要使S最大,那么“三个顶点上的数字之和”必须尽可能大,在1到6这六个数字中,最大的三个数字是4、5、6.
假设三个顶点上的数字分别是4、5、6,那么三个顶点的数字之和为:,此时,三条边的总和为:,因为三条边的和相等,所以每条边的和S为:.
验证当时,是否真的能填出符合条件的数字:
顶点填4、5、6,
第一条边(连接4和5):中间数,则中间数为;
第二条边(连接5和6):中间数,则中间数为;
第三条边(连接4和6):中间数,则中间数为.
填入的数字为1、2、3、4、5、6,且没有重复,符合题意.
所以,S的最大值是12.
2.观察下列各式:
①;
②;
③;
④;
根据规律,下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】从已知等式归纳首项与末项、平方底数的数量关系,代入首项进行计算,即可求解.
【详解】解:根据①;
②;
③;
④;
可得出,;
即首项为的连续整数相加,若末项为,则和为.
故首项时,若末项为,则和为,
即,只有C选项运算正确.
3.观察图中每个大三角形中白色三角形的排列规律,则第⑥个大三角形中白色的三角形有( )个.
A.121 B.154 C.364 D.467
【答案】C
【分析】观察可知第2个图在第1个图的基础上增加3个白色三角形,第3个图在第2个图的基础上增加个三角形,第4个图在第3个图的基础上增加个三角形,,第n个图在第个图的基础上增加个三角形,据此规律求解即可.
【详解】解:第①个大三角形中白色三角形有个,
第②个大三角形中白色三角形有个,
第③个大三角形中白色三角形有个,
,
以此类推可知,第个大三角形中白色三角形有个,
∴第⑥个大三角形中白色的三角形有个.
4.如图1,连接等边三角形三边中点构成的小三角形,称为“中点等边三角形”(阴影部分),显然图1中有1个“中点等边三角形”;如图2,在图1中三个空白等边三角形中继续做“中点等边三角形”,可得图2中有4个“中点等边三角形”;如图3,在图2中9个空白等边三角形中继续做“中点等边三角形”,可知图3中有13个“中点等边三角形”,,依次类推,第5个图形中“中点等边三角形”的个数为( )
A.120 B.121 C.122 D.123
【答案】B
【分析】根据给出的图形找出规律:第2个图形比第1个图形多3个;第3个图形比第2个图形多个,第4个图形比第3个图形多个;第5个图形比第4个图形多个,从而得出答案即可.
【详解】解:∵图1中有1个“中点等边三角形”,
图2中有个“中点等边三角形”,
图3中有个“中点等边三角形”,
图4中有个“中点等边三角形”,
图5中的 “中点等边三角形”个数为:(个).
5.从六边形X移动到六边形Y.她只能从一个六边形移动到与它有公共边的另一个六边形.从X 到Y,恰好穿过七个白色六边形各一次的不同路线有多少条?( )
A.2 B.3 C.4 D.5 E.6
【答案】D
【分析】考虑进入中间正六边形只有5条边可选,之后剩下的走法必唯一,因此共有5种不同的路线.
【详解】解:如图,
能看到只能依此顺序走到Y,但中间可穿插一次经过中间的六边形,可穿插的位置有1~5任意一个六边形之后,一共有五组,
所以会有5种不同路线.
题型8 代数式/整式加减阅读理解综合题
【模型】给出新概念或材料,结合整式加减运算,完成理解、推理与计算。
【步骤】读懂材料定义,提取规则,转化为整式运算,代入求解。
【易错】误解材料中新概念,去括号、合并同类项时符号出错。
1.阅读材料,完成下列任务.
素
材
一
在学习代数式求值时,发现了一类有趣的现象:当与时,代数式 的值都等于4;当与时,代数式的值分别为8和,它们互为相反数.定义如下:“若关于的代数式,当取任意一对互为相反数的数与时,若代数式的值相等,则称之为偶代数式;若代数式的值互为相反数,则称之为奇代数式.”
素
材
二
观察发现得到以下结论:
结论1:当一个关于的代数式是偶代数式时,它只含的偶次幂的项和常数项;
结论2:当一个关于的代数式是奇代数式时,它只含的奇次幂的项;
结论3:任意一个多项式可以表示为偶代数式与奇代数式的和.
任
务
一
根据以上素材,在多项式和中,判断哪个是“奇代数式”?(请直接写出答案)
任
务
二
对于多项式,设,其中为偶代数式,为奇代数式.
①求和(用含的代数式表示);
②当时,多项式的值可记为;当时,多项式的值可记为.请通过计算说明“”是否成立;
③利用上述规律,当分别取,,,,,,,,时,求这9个多项式A值的和.
【答案】任务一:
是奇代数式;
任务二:
①;;
②∵,,
∴,
,
;
∴
∴;
③487
【分析】本题主要考查偶代数式和奇代数式,理解偶代数式和奇代数式的定义是解答本题的关键.
任务一:直接运用偶代数式和奇代数式的定义进行解答即可;
任务二:①根据结论偶代数式只含偶次项和常数项,奇代数式只含奇次项进行判断即可;
②把和代入计算即可;
③根据代入计算即可.
【详解】解:任务一:对于,当时,;
当时,;
所以二者互为相反数,
故是奇代数式;
对于,当时,;
当时,;
所以二者相等,
故是偶代数式;
任务二:①根据题意得偶代数式只含偶次项和常数项,奇代数式只含奇次项,
在中,
∴;;
②略
③∵
当与时,;
当与时,;
当与时,;
当与时,;
当时,;
∴.
2.【阅读中思考】
设是不为和的有理数,我们把与的倒数的差,即称为的倒数差,
如:的倒数差是的倒数差是.
【探索中理解】
若是的倒数差,是的倒数差,是的倒数差,…,以此类推.
(1)先写出计算的算式,再求出它们的值.
(2)求的值.
【应用拓展】
设,,都是不为和的有理数,将一个数组中的数分别按照材料中“倒数差”的定义作变换,第次变换后得到数组,第次变换后得数组第次变换后得到数组.
(3)若数组确定为.
第一次变换后得到的数组为_______;
的值为_______.(直接写出答案)
【答案】(1),,; (2) (3)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,数字规律等知识,正确运用有理数的混合运算法则计算并发现规律是解答本题的关键.
(1)根据“倒数差”的定义列式计算即可;
(2)先根据“倒数差”的定义列式计算,,,然后求和即可;
(3)根据“倒数差”的定义列式计算即可;
先根据“倒数差”的定义列式计算发现规律,然后运用规律解答即可.
【详解】解:(1),
,
;
(2),
,
,
;
(3)数组确定为,
第一次变换后,
,
,即变换后得到的数组为,
故答案为:;
第次变换后,
,
,即变换后得到的数组为;
第次变换后,
,
,即变换后得到的数组为;
同理可得:,,,
,,,
,,,
,, ,
,
,
,
,
.
3.【阅读材料】:在小学, 我们知道像12,27,36,45,108,…这样的自然数能被3整除.一般地,如果一个自然数的所有数位上的数字之和能被3整除,那么这个自然数就能被3 整除.
先来看两位数的情形:
若一个两位数的十位、个位上的数字分别为a,b,则通常记这个两位数为,于是
显然 能被整除,因此,如果能被3整除,那么就能被整除,即能被3整除.
【初步应用】:
(1)已知一个三位数,百位为,十位为,个位为,请用代数式表示 ;
(2)如果三位数满足能被3整除,请说明能被整除;
【迁移应用】:
(3)一个四位正整数的千位、百位、十位、个位上的数字分别为如果,那么我们把这个四位正整数叫做“对头数”.例如四位正整数2947,因为,所以2947叫做“对头数”.
①判断3456,4875是“对头数”的是 ;
②已知m是一个“对头数”,个位上的数字是5,百位上的数字是3,且m能被7整除,则= .
【答案】(1)
(2)证明:根据题意可知
又能被3整除,这个三位数也能被3整除.
(3)①4875
②8365
【分析】本题主要考查了整式的加减和数的整除,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)根据题意可得出三位数为百位数字十位数字个位数字,进而得解.
(2)仿照题干材料将分解为,再分别分析即可求解.
(3)①将千位数字和百位数字、十位数字和个位数字分别相加,观察结果是否相等即可求解;②先将千位数设为b,个位数设为a,根据m是个“对头数”,找到a和b之间的关系,然后用含有a的式子将表示出来,通过m能被7整除,将a分析出来,即可求解.
【详解】解:(1)由题意可知,三位数为百位数字十位数字个位数字,则.
(2)略
(3)①,不符合题目要求,不是“对头数”,
,符合题目要求,是“对头数”;
②设m这个四位数千位上的数为b,十位上的数为a,,
是一个“对头数”,,即,
这个四位数,
,
,
又能被7整除,必须是7的倍数,
当时,得,不符合题目要求,
当时,得,不符合题目要求,
当时,得,符合题目要求,此时,
当时,得,不符合题目要求.
综上所述,这个四位数为8365,即.
4.用一根绳子留成一个长,宽的长方形:
【基础设问】
(1)下列说法可以用表示的是_______.
A.a的2倍与b的和 B.a与b的2倍的和 C.a与b的和的2倍 D.2与a的乘积与b的和
(2)在围成的长方形中,分别以它的两个顶点为圆心,b为半径作两个不重叠的四分之一圆,如图1①用代数式表示阴影部分的面积S;
②当时,求阴影部分的面积.(结果保留π)
【能力设问】
(3)若有理数a,b在数轴上的位置如图2所示,且c为最大的负整数.化简:_______.
(4)若,则用绳子围成的是正方形,图3图形都是由同样大小的正方形按一定规律组成的,其中第①个图形中一共有5个正方形,第②个图形中一共有12个正方形,第③个图形中一共有21个正方形…按此规律排列,则第⑧个图形中正方形的个数为_______.
【拓展设问】
(5)若a,b,m组成一个三位数,阅读下列材料,判断三位数能否被7整除.
割尾法:三位数割掉末位数字m得两位数,再用减去m的2倍所得的差为.若是7的倍数,则能被7整除.
举例:对于三位数364,割掉末位数字4得36,,因为28是7的倍数,所以364能被7整除.
【类比解决】尝试用“割尾法”判断455能否被7整除.
【推理验证】已知三位数.
②请用含a,b,m的代数式表示“割尾法”后所得的差;
③现在对材料中的判断方法“若是7的倍数,则能被7整除”进行验证,下面是思路分析.分析:要说明能被7整除,需把表示成7的倍数.已知(i).因为是7的倍数,可设①中的代数式(k为整数)(ii).只需把(ii)式变形代入(i)式即可.请根据上述分析写出推理过程.
【答案】(1)C;
(2)①,;②;
(3);
(4)96;
(5)①455能被7整除;
②;
③(i).
因为是7的倍数,
设(k为整数)
所以(ii).
把(ii)式变形代入(i)式,
得,
∴能被7整除.
【分析】(1)根据代数式的意义解答即可;
(2)①用长方形的面积减去两个四分之一圆的面积求解即可;
②把a,b的值代入计算即可;
(3)先判断出,,然后化简绝对值,最后根据整式的加减计算即可;
(4)根据题意可得第①个图形中一共有个正方形,第②个图形中一共有个正方形,第③个图形中一共有个正方形,……由此发现规律,即可求解;
(5)①根据“割尾法”判断即可;
②根据题意表示出,即可求解;
③设(k为整数)把表示为,即可证明.
【详解】解:(1)表示的是a与b的和的2倍,
故选:C;
(2)①阴影部分的面积为;
②当,时,;
(3)∵c为最大的负整数,
∴,
由数轴知:,,
∴,,
∴
,
故答案为:;
(4)第①个图形中一共有个正方形,
第②个图形中一共有个正方形,
第③个图形中一共有个正方形,
……
第n个图形中一共有个正方形,
当时,第⑧个图形中正方形的个数为个正方形,
故答案为:96;
(5)①对于三位数455,割掉末位数字5得45,,
因为35是7的倍数,
所以455能被7整除;
②对于三位数,割掉末位数字m得,
∴;
③略
【点睛】本题考查了列代数式,图形的规律,整式的加减等,准确理解题意是解题的关键.
$专题01 期中重难点压轴专项
(有理数 + 代数式 + 整式加减)
提升·进阶突破
题型1. 有理数概念辨析与多结论判断题
题型2. 数轴动点与距离综合题
题型3. 绝对值化简(含分类讨论)压轴题
题型4. 有理数混合运算新定义题型
题型5. 代数式求值之整体代入题型
题型6. 整式加减与不含某项、与字母无关问题
题型7. 规律探究(数字、图形类)压轴题
题型8. 代数式/整式加减阅读理解综合题
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提升·进阶突破
题型1 有理数概念辨析与多结论判断题
【模型】结合有理数、数轴、相反数、绝对值等知识点设置多个结论,判断正误的多选 / 多结论题型。
【步骤】逐个拆解每个结论,依据定义验证,举出反例判定错误结论。
【易错】忽略 0、正负分类、特殊值,凭主观感觉判断而非定义推导。
1.对于下列说法:
①若、互为相反数,则;
②如果,则;
③若表示一个有理数,则的最小值为7;
④若,,则的值为.
其中一定正确的结论的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.如图,点在数轴上表示的数分别为,则下列结论中正确的个数有( )
①;②;③;④;
⑤若P是数轴上任一点,表示的数是,且的最小值为17,则
A.1个 B.2个 C.3 D.4个
3.如图,数轴上顺次有A、B、D、E、P、C六个点,且任意相邻两点之间的距离都相等,点A、B、C对应的数分别为a、b、c,下列说法:①若,则D是原点;②若,则原点在B、D之间;③若,则;④若原点在D、E之间,则,其中正确的结论有( )
A.①②③ B.①③ C.③④ D.①③④
4.下列等式或不等式中:①;②;③;④,表示a、b异号的个数有( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
5.有理数a、b在数轴上的位置如图所示,且|a|<|b|,下列各式中正确的个数是( )
①a+b<0;②b﹣a>0;③ ;④3a﹣b>0;⑤﹣a﹣b>0.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
题型2 数轴动点与距离综合题
【模型】数轴上点伴随移动,结合两点距离公式,列式子求解点的位置、运动时间的综合题。
【步骤】设时间参数,表示动点对应数,利用距离公式列等式,分类讨论去掉绝对值求解。
【易错】漏分类讨论、距离公式混淆左右方向,忽略动点运动范围与时间取值限制。
1.在数轴上,点表示1,现将点沿轴做如下移动:第一次点向左移动3个单位长度到达点,第二次将点向右移动6个单位长度到达点,第三次将点向左移动9个单位长度到达点,按照这种移动规律移动下去,第次移动到点,如果点与原点的距离不小于30,那么的最小值是( )
A.19 B.20 C.21 D.22
2.如图,在数轴上有一动点P,将点P沿数轴做如下移动:第一次将点P向右移动2个单位长度到达点,第二次将点向左移动4个单位长度到达点,第三次将点向右移动6个单位长度到达点,⋯⋯按照这种规律移动下去,第n次移动到点,甲、乙、丙三位同学给出以下结论:
甲:若点,表示的数互为相反数,则点P表示0;
乙:若点P表示,点到原点的距离为9,则.
丙:当n为奇数时,;
对于三人的观点,以下说法正确的是( )
A.甲、乙、丙都对 B.甲、乙对,丙不对
C.甲、丙对,乙不对 D.甲对,乙、丙不对
3.如图,数轴上有M,N两点和一条线段,规定:若线段的中点R在线段上(点R能与点P或点Q重合),则称点M与点N关于线段“中线对称”.
(注:把一条线段分成相等的两条线段的点,叫作线段的中点)
已知点O为数轴的原点,点A表示的数为,点B表示的数为4,点C表示的数为x,若点A与点C关于线段“中线对称”,则x的最大值为________.
4.如图所示,点,,是数轴上三点,点,分别表示有理数,,且 ,点表示.现有一圆从点出发以2个单位长度的速度沿数轴按顺时针方向滚动(圆与数轴的接触点为圆的最低点),动点从点出发以个单位长度的速度沿数轴向右运动.已知圆的周长为个单位长度,点,和分别是圆的三等分点,开始时,点为最低点且与数轴上的点重合.
(1)点表示数______,点表示数______,当圆滚动时,圆的最低点在数轴上对应的数为______;
(2)若点在圆滚动后开始运动,当到达数轴上38对应的点时,立刻以原速返回(向左运动).问:点运动多少时,它与圆的最低点重合?并通过计算说明此时点,,是否与点重合.
(3)动点从点出发以个单位长度的速度沿数轴向左运动,点和圆分别从点,同时出发.若点到圆的最低点间的距离记为,点,间的距离记为,则的最小值是多少?请直接写出答案.
5.数轴上依次有A,B,C三个点,对应的数分别为a,b,c.已知点A表示的数是,,.点P以每秒3个单位的速度从点A出发沿数轴向右运动,同时,点Q以每秒2个单位的速度从点C出发沿数轴向左运动,当点Q到达点A时,P、Q两点同时停止运动.设运动时间为.
(1)直接写出b,c的值:_________,_________;
(2)若点K是线段AP的中点,当t为何值时,;
(3)若数轴上另外两个动点M,N分别随着P,Q一起运动,且始终保持,(点M在点P右边,点N在点Q左边),当点P运动到C点时,线段立即以原速度的倍返回向左运动,在整个运动过程中,是否存在使和两条线段重叠部分为的三分之一的情况,若存在,请求出t的值.若不存在,请说明理由.
题型3 绝对值化简(含分类讨论)压轴题
【模型】给出数轴上点的位置或变量范围,判断绝对值内式子正负,分段去绝对值化简代数式。
【步骤】找零点划分取值区间,判断绝对值内部符号,去掉绝对值符号再合并化简。
【易错】找不全零点、符号判断出错,分类讨论区间端点重复或遗漏。
1.已知是有理数,,,则( ).
A.3 B.或 C. D.1
2.已知a,b,c为有理数,且,,,,则______.
3.我们知道:式子的几何意义是数轴上表示有理数的点与表示有理数3的点之间的距离,因此,若点,在数轴上分别表示有理数,,则,两点之间的距离.若点表示的数为,请根据数轴解决以下问题:
(1)若,则的值为__________.的最小值为__________;
(2)①当__________时,的值最小,最小值为__________.
②的最大值为__________;
(3)如图,一条笔直的公路边有三个居民区,,和市民广场,居民区,,分别位于市民广场左侧,右侧,右侧.居民区有居民1千人,居民区有居民2千人,居民区有居民3千人.现因防疫需要,需要在该公路上建流感检测实验室,用于接收这3个小区的全员流感样本,若流感样本的运输和包装成本为每千米1元/千份,那么实验室建在何处才能使总运输和包装成本最低,最低成本是多少?
4.点A、B在数轴上分别表示有理数a,b,A、B两点之间的距离表示为,在数轴上A、B两点之间的距离.利用数形结合思想回答下列问题:
(1)数轴上1和的两点之间的距离可以表示为______.
(2)若x表示一个有理数,则的最小值______.
(3)若x表示一个有理数,且,则满足条件的所有整数x的和为______.
(4)若满足时,则x的值是______.
(5)若x表示一个有理数,当x为______时,式子有最小值为______.
5.已知与互为相反数,试求:的值.
题型4 有理数混合运算新定义题型
【模型】自定义新运算规则,套用有理数运算法则进行求值、比较大小的创新题型。
【步骤】读懂新定义,把式子替换成常规有理数运算,按运算顺序计算。
【易错】混淆新运算符号与原有运算优先级,代入数值时符号出错。
1.定义一种对正整数n的“F”运算:①当n为奇数时,结果为;②当n为偶数时,结果为,其中k取使为奇数的正整数,并且运算一直重复进行,例如,取时,则有:,将进行2025次“F运算”的结果是( )
A.19 B.31 C.62 D.98
2.对于任意的有理数、,定义一种新运算:,例如:,则的值为_____.
3.阅读以下内容,完成下列题目.
小明说:“我定义了一种新的运算,叫(加乘)运算.”
小明写出了一些按照(加乘)运算法则进行运算的式子:
;;;;;
(1)归纳:类比有理数运算法则,归纳出(加乘)运算的运算法则,请你把下面内容补充完整:
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________________;
(2)计算:(括号的作用与它在有理数运算中的作用一致)
(3)拓展:若,直接写出的值.
4.定义新运算:,(右边的运算为平常的加、减、乘、除).
例如:,.
若,则称有理数a,b为“隔一数对”.
例如:,,,所以2,3就是一对“隔一数对”.
(1)下列各组数是“隔一数对”的是___________(请填序号).
①,;
②,.
(2)计算:;
(3)已知两个连续的非零整数都是“隔一数对”.
计算:.
5.【概念学习】定义:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如、等.类比有理数的乘方,我们把记作,读作“2的下3次方”,记作,读作“的下4次方”,一般地,把()记作,读作“a的下n次方”.直接写出计算结果:________,________.
【深入探究】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?
例如:
除方幂的形式
(1)仿照上面的算式,将下列运算写成幂的形式:________.
(2)将一个非零有理数a的下n次方写成幂的形式是:________.
【结论应用】计算:.
题型5 代数式求值之整体代入题型
【模型】不单独求字母值,将已知代数式看作整体,变形后代入求值。
【步骤】观察所求式与已知式关系,对式子变形,整体替换计算。
【易错】变形时漏乘常数项、符号处理失误,强行单独求字母的值。
1.“整体思想”是数学解题中一种重要的思想方法,它在多项式的化简与求值中应用较为广泛.以下是老师安排的作业题.
代数式的值为7,则代数式的值为_______.
阅读理解:
小乐在做作业时采用的方法如下:
,
,
,
∴代数式的值为5.
方法运用:
(1)若代数式,则代数式_______;
(2)当时,代数式的值为11,求当时,代数式的值;
拓展运用:
(3)已知,,,求的值;
(4)已知,的值为最大负整数,求的值.
2.“整体思想”是数学解题中一种重要的思想方法,它在多项式的化简与求值中应用较为广泛.如表所示是老师安排的作业题.
代数式的值为7,求代数式的值.
【阅读理解】小明在做作业时采用的方法如下:因为,所以.所以,所以代数式的值为5.
【方法运用】
(1)若代数式的值为15,求代数式的值;
(2)当时,代数式的值为10,求当时,代数式的值.
3.有这样一道题:“如果代数式的值为,那么代数式的值是多少?”
爱动脑筋的小安同学解题过程如下:
原式.
小安同学把作为一个整体求解.整体思想是中学数学解题中的一种重要思想方法.
请仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
【简单应用】
(1)若,则 ;
(2)若,求的值;
【拓展提高】
(3)已知,,求代数式的值.
4.同学遇到这样一道题:“如果代数式的值为,那么代数式的值是多少?”这个问题中和的值不能单独求出来,于是他想到了把作为一个整体求解,得到如下的解题过程:
原式.
整体思想是中学数学解题的一种重要思想方法,请仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
(1)已知,则的值为__________;
(2)已知,则的值为__________;
(3)已知,求的值.
题型6 整式加减与不含某项、与字母无关问题
【模型】整式合并同类项后,令指定项系数为 0,求解参数的值。
【步骤】去括号合并同类项,根据题意令对应项系数等于 0,解方程求参数。
【易错】合并同类项符号出错,分不清是哪一项的系数,常数项误当作含字母项。
1.我们在分析解决某些数学问题时经常用“作差法”来比较两个代数式的大小.所谓“作差法”就是通过作差、变形、并利用差的符号来确定它们的大小,即要比较代数式的大小,只要求出它们的差,若,则:若,则:若,则.
例如:比较和的大小,我们可以用,即.
依据上面的方法,完成下列问题:
(1)比较:______;
(2)已知有理数在数轴上的位置如图所示:
①比较:______;(填“”,“”或“”)
②若,,比较代数式与的大小;
(3)已知,,若的值与无关,比较代数式与的大小.
2.有理数在数轴上的位置如图所示.
(1) , , , ; (填或)
(2)若关于的代数式的值与字母的取值无关,求的值.
3.已知两个多项式A和B,其中,小勤在计算时,误看成了“”,求得的结果为.
(1)求多项式;
(2)若的值与a无关,求b的值.
4.已知,.
(1)若,求的值;
(2)若代数式的值与字母x的取值无关,求y的值.
5.有序数对表示从左到右依次排列的两个数,把变换成称为次“伴随运算”.如:经过1次“伴随运算”变成,即为.
(1)把数对经过1次“伴随运算”变成_______;
(2)把数对经过次“伴随运算”变成,求的值;
(3)若数对经过次(为正整数)“伴随运算”所得的个数对中,右边所有数的和与的取值无关,则的取值可能为_______.(填序号)
① ② ③ ④
题型7 规律探究(数字、图形类)压轴题
【模型】给出一组数字或图形序列,寻找变化规律,推导通项式子或求指定项。
【步骤】列举前几项,找出序号和结果的对应关系,归纳规律并验证。
【易错】只看局部规律,未代入验证,符号、项数序号对应出错。
1.如图,在一个由6个圆圈组成的三角形里,把1到6这6个数分别填入图的圆圈中,要求三角形的每条边上的三个数的和S都相等,那么S的最大值是( )
A.10 B.12 C.13 D.14
2.观察下列各式:
①;
②;
③;
④;
根据规律,下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
3.观察图中每个大三角形中白色三角形的排列规律,则第⑥个大三角形中白色的三角形有( )个.
A.121 B.154 C.364 D.467
4.如图1,连接等边三角形三边中点构成的小三角形,称为“中点等边三角形”(阴影部分),显然图1中有1个“中点等边三角形”;如图2,在图1中三个空白等边三角形中继续做“中点等边三角形”,可得图2中有4个“中点等边三角形”;如图3,在图2中9个空白等边三角形中继续做“中点等边三角形”,可知图3中有13个“中点等边三角形”,,依次类推,第5个图形中“中点等边三角形”的个数为( )
A.120 B.121 C.122 D.123
5.从六边形X移动到六边形Y.她只能从一个六边形移动到与它有公共边的另一个六边形.从X 到Y,恰好穿过七个白色六边形各一次的不同路线有多少条?( )
A.2 B.3 C.4 D.5 E.6
题型8 代数式/整式加减阅读理解综合题
【模型】给出新概念或材料,结合整式加减运算,完成理解、推理与计算。
【步骤】读懂材料定义,提取规则,转化为整式运算,代入求解。
【易错】误解材料中新概念,去括号、合并同类项时符号出错。
1.阅读材料,完成下列任务.
素
材
一
在学习代数式求值时,发现了一类有趣的现象:当与时,代数式 的值都等于4;当与时,代数式的值分别为8和,它们互为相反数.定义如下:“若关于的代数式,当取任意一对互为相反数的数与时,若代数式的值相等,则称之为偶代数式;若代数式的值互为相反数,则称之为奇代数式.”
素
材
二
观察发现得到以下结论:
结论1:当一个关于的代数式是偶代数式时,它只含的偶次幂的项和常数项;
结论2:当一个关于的代数式是奇代数式时,它只含的奇次幂的项;
结论3:任意一个多项式可以表示为偶代数式与奇代数式的和.
任
务
一
根据以上素材,在多项式和中,判断哪个是“奇代数式”?(请直接写出答案)
任
务
二
对于多项式,设,其中为偶代数式,为奇代数式.
①求和(用含的代数式表示);
②当时,多项式的值可记为;当时,多项式的值可记为.请通过计算说明“”是否成立;
③利用上述规律,当分别取,,,,,,,,时,求这9个多项式A值的和.
2.【阅读中思考】
设是不为和的有理数,我们把与的倒数的差,即称为的倒数差,
如:的倒数差是的倒数差是.
【探索中理解】
若是的倒数差,是的倒数差,是的倒数差,…,以此类推.
(1)先写出计算的算式,再求出它们的值.
(2)求的值.
【应用拓展】
设,,都是不为和的有理数,将一个数组中的数分别按照材料中“倒数差”的定义作变换,第次变换后得到数组,第次变换后得数组第次变换后得到数组.
(3)若数组确定为.
第一次变换后得到的数组为_______;
的值为_______.(直接写出答案)
3.【阅读材料】:在小学, 我们知道像12,27,36,45,108,…这样的自然数能被3整除.一般地,如果一个自然数的所有数位上的数字之和能被3整除,那么这个自然数就能被3 整除.
先来看两位数的情形:
若一个两位数的十位、个位上的数字分别为a,b,则通常记这个两位数为,于是
显然 能被整除,因此,如果能被3整除,那么就能被整除,即能被3整除.
【初步应用】:
(1)已知一个三位数,百位为,十位为,个位为,请用代数式表示 ;
(2)如果三位数满足能被3整除,请说明能被整除;
【迁移应用】:
(3)一个四位正整数的千位、百位、十位、个位上的数字分别为如果,那么我们把这个四位正整数叫做“对头数”.例如四位正整数2947,因为,所以2947叫做“对头数”.
①判断3456,4875是“对头数”的是 ;
②已知m是一个“对头数”,个位上的数字是5,百位上的数字是3,且m能被7整除,则= .
4.用一根绳子留成一个长,宽的长方形:
【基础设问】
(1)下列说法可以用表示的是_______.
A.a的2倍与b的和 B.a与b的2倍的和 C.a与b的和的2倍 D.2与a的乘积与b的和
(2)在围成的长方形中,分别以它的两个顶点为圆心,b为半径作两个不重叠的四分之一圆,如图1①用代数式表示阴影部分的面积S;
②当时,求阴影部分的面积.(结果保留π)
【能力设问】
(3)若有理数a,b在数轴上的位置如图2所示,且c为最大的负整数.化简:_______.
(4)若,则用绳子围成的是正方形,图3图形都是由同样大小的正方形按一定规律组成的,其中第①个图形中一共有5个正方形,第②个图形中一共有12个正方形,第③个图形中一共有21个正方形…按此规律排列,则第⑧个图形中正方形的个数为_______.
【拓展设问】
(5)若a,b,m组成一个三位数,阅读下列材料,判断三位数能否被7整除.
割尾法:三位数割掉末位数字m得两位数,再用减去m的2倍所得的差为.若是7的倍数,则能被7整除.
举例:对于三位数364,割掉末位数字4得36,,因为28是7的倍数,所以364能被7整除.
【类比解决】尝试用“割尾法”判断455能否被7整除.
【推理验证】已知三位数.
②请用含a,b,m的代数式表示“割尾法”后所得的差;
③现在对材料中的判断方法“若是7的倍数,则能被7整除”进行验证,下面是思路分析.分析:要说明能被7整除,需把表示成7的倍数.已知(i).因为是7的倍数,可设①中的代数式(k为整数)(ii).只需把(ii)式变形代入(i)式即可.请根据上述分析写出推理过程.
$