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. 有理数的引入
1.1 正数与负数
像 、、 这样,前面有”“(正)号的数叫作正数;像 、、 这样,前面有”“(负)号的数叫作负数。一个数前面的”““”号是它的符号。正数前面的符号”“通常可以省略不写。
既不是正数,也不是负数。 和正数统称为非负数。
示例:、、 是正数,可分别写作 、、;、、 是负数; 既不是正数,也不是负数。
注意:一般地,我们可以用正数和负数来表示一个问题中出现的具有相反意义的量。例如规定零上温度为”正”,则零上 记作 ,零下 记作 。
1.2 有理数
我们把正整数、负整数和零统称为整数。实际上,所有整数都可以写成分母为 的分数。
能够写成分数 (、 是整数,)的数叫作有理数。
自然数是整数的一部分,整数是有理数的一部分。
示例:,,;、 都是有理数。
注意:有限小数和无限循环小数都可以写成分数,所以它们也是有理数。
1.3 数轴
规定了原点、正方向和单位长度的直线叫作数轴。
每一个有理数都可以用数轴上唯一的一个点表示。用数轴上的点表示数,所有表示正数的点都在原点的右边,所有表示负数的点都在原点的左边。原点(表示 的点)是表示正数的点和表示负数的点的分界点。
示例: 可以用数轴上位于原点右边、距离原点 个单位长度的点表示; 可以用数轴上位于原点左边、距离原点 个单位长度的点表示。
1.4 相反数
只有符号不同的两个数,我们说其中一个数是另一个数的相反数。 的相反数是 。
互为相反数的两个数( 除外)可以用数轴上的两个点表示,这两个点分别位于原点的两侧,并且与原点的距离相等。一般地,数 和数 互为相反数,也就是数 的相反数是 ,数 的相反数是 。
示例: 的相反数是 , 的相反数是 , 的相反数是 ;。
1.5 绝对值
数 在数轴上所对应的点到原点的距离叫作数 的绝对值,记作 。 的绝对值是 ,即 。
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, 的绝对值是 ,即:
的取值
的值
反过来,如果一个数的绝对值等于它本身,那么这个数是正数或 ;如果一个数的绝对值等于它的相反数,那么这个数是负数或 。绝对值相等、符号不同的两个数互为相反数。
示例:,,。
注意:绝对值等于正数 的数有两个,分别是 和 。
1.6 有理数的大小比较
用数轴上的点表示有理数时,这些点从左到右的顺序,就是有理数从小到大的顺序,即右边的点表示的数大于左边的点表示的数。
正数大于零,零大于负数,正数大于负数。比较两个负数的大小,绝对值大的那个数反而小。
示例:,,;因为 ,所以 。
2. 有理数的加法与减法
2.1 有理数的加法
有理数的加法法则:
类型
法则
同号两数相加
取原来加数的符号,并把绝对值相加
异号两数相加
绝对值相等时和为 ;绝对值不相等时,取绝对值较大的加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值
任何一个数与 相加
仍得这个数
互为相反数的两个数的和为 。
示例:;;。
加法交换律:。其中 、 表示有理数。
加法结合律:。其中 、、 表示有理数。
示例:。
2.2 有理数的减法
有理数的减法法则:减去一个数,等于加上这个数的相反数,可以表示成 。
示例:;。
3. 有理数的乘法与除法
3.1 有理数的乘法
有理数的乘法法则:
类型
法则
同号两数相乘
得正,并把绝对值相乘
异号两数相乘
得负,并把绝对值相乘
任何数与 相乘
积为
几个不等于零的数相乘,积的符号由负乘数的个数决定。当负乘数的个数是奇数时,积的符号为负;当负乘数的个数是偶数时,积的符号为正。
示例:;;。
乘法交换律:。
乘法结合律:。
乘法对加法的分配律:。其中 、、 表示有理数。
示例:。
3.2 有理数的除法
如果两个有理数的乘积为 ,那么这两个有理数互为倒数。当 时, 和 互为倒数。
有理数的除法法则:两数相除,除以一个不等于 的数,等于乘这个数的倒数,即 。其中 、 表示有理数,且 不等于 。
两数相除,同号得正,异号得负,并把绝对值相除。 除以任何不为 的数,都得 。
示例:;。
4. 有理数的乘方
4.1 有理数的乘方
我们将 ( 为正整数)个相同乘数 相乘,记作 ,读作” 的 次方”。在 中, 称为底数, 称为指数(当指数 为 时可以省略不写)。
求 个相同有理数的积的运算叫作有理数的乘方。
正数的任何次方都是正数;负数的奇数次方是负数,负数的偶数次方是正数。
示例:;;。
注意: 与 的意义不同。 表示 的相反数,即 ; 表示 的 次方,即 。
5. 有理数的混合运算
5.1 有理数的混合运算
有理数的混合运算,可以按照以下顺序进行:先算乘方,再算乘除,最后算加减。同级运算,从左到右进行。如果有括号,先进行括号内的运算。
括号前带负号,去掉负号和括号后,原括号内各数要变号,即 ,。
示例:(先算括号内,再算乘方,最后算除法)。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 相反数、倒数与 的运算特征
若 与 互为相反数,则 ;若 与 互为倒数,则 。
1.2 绝对值的非负性
任何有理数 都有 ,且 时 。绝对值最小的有理数是 。
1.3 由绝对值反推符号
若 ,则 ( 是正数或 );若 ,则 ( 是负数或 )。
1.4 数轴上两点间的距离
数轴上点 、点 所表示的数分别为 、,则 、 两点的距离为 。如点 、点 对应的数分别是 和 ,则两点距离为 。
1.5 有理数乘方的符号速判
设 为正整数,则 (偶数次方为正),(奇数次方为负)。特殊地,,。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 有理数加减混合运算
先把减法统一化成加法,再按”同号相加、相反数相加得 、能凑整的先结合”简化计算。如 。
2.2 有理数乘除混合运算
先定符号(数出负因数或负除数的个数),再统一化成乘法(除以一个数等于乘它的倒数),最后约分计算。如 。
2.3 有理数混合运算的顺序
按”乘方、乘除、加减”三级进行;同级运算从左到右;有括号先算括号内。如 (乘除同级,从左到右)。
2.4 比较两个负数的大小
先比较它们的绝对值,绝对值大的反而小。如 与 :,,因 ,故 。
3. 大小比较 / 化简 / 运算小技巧
技巧
要点
示例
多重符号化简
负号个数为奇数得负、偶数得正
,
分数小数互化
混算时统一成分数或小数再算
乘法分配律逆用
,用于提取公因数
凑整运算
用交换律、结合律先把和为 或积为 的数结合
平方数符号
;平方等于 的数是
得 或
4. 常见考试模型
4.1 用正负数表示相反意义的量
公式:先规定基准与”正”的方向,则相反方向记作”负”;温差 最高气温 最低气温,水位变化 当日水位 前一日水位。
限定:正负号必须与实际意义对应;求和时把收入记为正、支出记为负。
示例:某地最高气温 、最低气温 ,温差 。
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:忽略 0 的特殊性,“0 既不是正数,也不是负数”
典例:判断:“正数和负数统称为有理数。”这个说法正确吗?
错解:正确。
正解:错误。有理数分为正有理数、零、负有理数三类,“正数和负数”漏掉了 ; 既不是正数,也不是负数。
原因:概念理解错误,忽略了 的特殊地位。学生习惯把”数”二分成正数和负数,遗漏了 这个既不正也不负的特殊数。有理数的分类必须是”正有理数、零、负有理数”三类(或”整数、分数”两类),不能漏掉 。
易错点 2:“” 不一定是负数
典例:判断:当 是有理数时, 一定是负数。
错解:正确。因为 前面有负号,所以它是负数。
正解:错误。 表示 的相反数,它的正负取决于 的符号:当 时,;当 时,;当 时,。
原因:符号处理的惯性思维。学生看到”“就本能地把它等同于负数,忽略了”“表示” 的相反数”的代数意义。字母可以表示任意有理数,“”既可能是正数、负数,也可能是 。
易错点 3:绝对值等于它本身的数,漏掉 0
典例:若 ,则 是什么数?
错解: 是正数。因为绝对值等于它本身的数是正数。
正解: 是正数或 (即 ,非负数)。同理,若 ,则 是负数或 (非正数)。
原因:遗漏 的边界情况。学生把”绝对值等于它本身的数是正数”当结论,忘了 , 也满足条件。凡由绝对值性质反推符号,都要补上 这一特例。
易错点 4: 与 的底数识别错误
典例:计算 和 。
错解:,(或两者都等于 )。
正解:;。 表示” 的相反数”,底数是 ; 表示” 的 次方”,底数是 。
原因:底数识别错误。学生不清楚乘方中负号是否包含在底数里:不带括号时,负号在底数之外,先算乘方再取相反数;带括号时,负号随底数一起参与乘方。
易错点 5:异号两数相加取错符号
典例:计算 。
错解:(或 )。
正解:。异号两数相加,绝对值不相等时,取绝对值较大的加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值。
原因:加法法则记忆混乱。学生把”同号相加(绝对值相加)“与”异号相加(绝对值相减)“弄混,或符号取错。异号相加的本质是”抵消”:绝对值大的数占上风,符号跟它,绝对值相减。
易错点 6:同级运算应从左到右,先乘除再加减的层级记错
典例:计算 。
错解:。
正解:。乘、除是同级运算,应按从左到右的顺序计算。
原因:运算顺序错误。学生误以为”先乘后除”,把 先算。有理数混合运算中,乘、除同级,须从左到右;只有”乘方、乘除、加减”才是三级递减的顺序。
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