内容正文:
3.2 从有理数到实数 分节讲练测
浙教版《数学》七年级上册(2024年新版)· 第3章 实数 · 第2课时(满分100分)
第一部分 知识梳理
一、从正方形到 2 的算术平方根
合作学习:如图 1,依次连结 2×2 方格四条边的中点 A,B,C,D,得到一个阴影正方形。
图1 2×2 方格中,连结四边中点所得阴影正方形的面积为 2,边长为 √2
(1)阴影正方形的面积:大正方形面积为 4,四个角上的直角三角形的面积各为 ,故阴影正方形面积为 。
(2)阴影正方形的边长:设边长为 x,则 ,所以 x 是 2 的算术平方根,即 x = 。
(3)边长的大小:因为 ,所以 。可见 既不是整数,也不是分数。
二、用“逐步逼近”的方法估计 2
为了得到 的更加精确的近似值,我们逐步计算它的十分位、百分位、千分位上的数:
因为 ,所以 ;
因为 ,所以 ;
继续下去,可得 、……每算一次,就得到一系列越来越接近 的近似值。
事实上,,它是一个无限不循环小数。
三、无理数
像 这种无限不循环小数叫作无理数(irrational number)。
无理数广泛存在着,例如 ,。任意写一个无限不循环小数,如 1.010 010 001…(两个“1”之间依次多一个“0”),它也是无理数。
和有理数一样,无理数也可分为正无理数和负无理数。例如 ,, 都是正无理数,,, 都是负无理数。
四、有理数、无理数与实数
如果我们把整数看作小数部分为零的有限小数,那么有理数便是有限小数与无限循环小数的统称。
有理数和无理数统称实数(real number)。也就是说,实数由有理数和无理数两部分组成。
五、实数的分类
① 按定义分:实数分为有理数和无理数;其中有理数又分为正有理数、零、负有理数,无理数又分为正无理数和负无理数。
② 按正负分:实数分为正实数、零、负实数。
六、实数与数轴
我们已经知道,每一个有理数都可以用数轴上的点表示出来,例如 ,, 和 都可以表示在数轴上。
那么,数轴上的每一个点都表示一个有理数吗?答案是否定的。如图 2,通过画图 1 中正方形 ABCD 的边长,就能准确地把 和 表示在数轴上。
图2 在数轴上表示 −2,−0.5,1/4,2 与 √2,−√2
在实数范围内,每一个实数都可以用数轴上的点来表示;反过来,数轴上的每一个点都表示一个实数。我们说实数和数轴上的点一一对应。
七、实数的相反数与绝对值
把数从有理数扩充到实数以后,有理数中的相反数和绝对值的概念同样适用。例如 与 互为相反数,。
一个正实数的绝对值是它本身,一个负实数的绝对值是它的相反数,0 的绝对值是 0。
八、实数的大小比较
有理数的大小比较法则也适用于实数:
① 正实数都大于零,负实数都小于零,正实数大于一切负实数;
② 在数轴上表示的两个实数,右边的数总比左边的数大。
第二部分 典例精讲
例1 有理数与无理数的判别(教材课内练习1):
下列各数中,哪些是有理数?哪些是无理数?,,0.36,,,0,。
【分析】有理数是有限小数与无限循环小数的统称(整数、分数都算);无理数是无限不循环小数。带根号的数要先化简再判断。
【解答】有理数:,,0.36,0,;无理数:,。
【点拨】“带根号就是无理数”是典型误区——、 都是有理数;判断前要先化简。
例2 用“逐步逼近”估计 2 的大小(教材表3-1):
估计 的十分位:它在哪两个相差 0.1 的数之间?
【分析】先定整数位,再逐步比较小数点后一位:找一个一位小数,使它的平方小于 2,下一个一位小数的平方大于 2。
【解答】因为 ,所以 ;又因为 ,,所以 ,即 的十分位是 4()。
【点拨】“逐步逼近”是估计无理数的通法:不断平方、逐步逼近,“能用有理数估计一个无理数的大致范围”是本节的目标。
例3 估计无理数的范围(教材课内练习3):
用“<”“>”或数字填空:
(1)因为 ,所以 ,所以 (精确到 0.1)。
(2)因为 ,所以 ,所以 (精确到 0.01)。
【分析】精确到 0.1 就看百分位上的数,精确到 0.01 就看千分位上的数;用“逐步逼近”确定无理数所在的范围后再取近似值。
【解答】(1)√3 在 1.73 与 1.74 之间,精确到 0.1 得 1.7;(2)√6 在 2.449 与 2.450 之间,精确到 0.01 得 2.45。
例4 在数轴上表示实数并比较大小(教材例题):
把下列实数表示在数轴上,并比较它们的大小(用“<”连接):,,1.5,。
【分析】对于 、 等无理数,可取适当的近似值把它们近似地表示在数轴上,如取 ,。
【解答】把 ,,1.5, 表示在数轴上,如图3。所以 。
图3 把 8/3,−π,1.5,−√3 表示在数轴上(−π<−√3<1.5<8/3)
【点拨】比较实数大小,可在数轴上表示出来直观判断:右边的数总比左边的数大。
例5 实数的相反数与绝对值(教材课内练习2):
(1) 的相反数是 ;(2) = ;(3)一个数的绝对值是 ,这个数是 。
【分析】实数的相反数、绝对值的意义与有理数一致;只有符号不同的两个数互为相反数,绝对值表示数到原点的距离。
【解答】(1);(2);(3)。
【点拨】第(3)问易漏解:绝对值等于 的数在原点两侧各有一个,应是 。
例6 用正方形的边长在数轴上表示无理数(杭州拱墅区期末):
如图 4,以 2 个单位长度作正方形,连结各边中点作小正方形。在数轴上以 对应的点为圆心,小正方形边长为半径画圆弧,交数轴于原点右侧点 A,则点 A 所表示的数是( )
图4 以 2 为单位长度作正方形,连结各边中点得小正方形,以 −1 为圆心、小正方形边长为半径画弧交数轴于 A
A. B. C. D.
【分析】以 2 为单位长度作的正方形,连结各边中点所得小正方形的边长为 (与图 1 中阴影正方形同理);点 A 在 的右侧,且与 的距离等于小正方形边长 。
【解答】点 A 表示的数为 ,故选 A。
【点拨】在数轴上表示无理数,关键是借助图形(正方形)把“长度”转化为“数”,再用大小比较确定点的位置与符号。
例7 估计无理数更接近哪个整数(杭州上城区期末):
估计 的值更接近( )A. 3 B. 4 C. 9 D. 10
【分析】先确定 在哪两个整数之间,再看它离哪个整数更近。
【解答】因为 ,所以 ;又 ,故 ,更接近 3。故选 A。
【点拨】估算到十分位即可比较“更接近哪一个整数”,本题 ,与 3 相差约 0.16。
第三部分 分层训练
说明:本部分按基础、提升、拓展三个层次编排,共 13 题,满分 100 分。题目以教材例、课内练习、作业题与近三年杭州各区期末真题为主,答案与提示见第四部分。
A组 基础过关(每小题 5 分,共 30 分)
1.(5分)下列实数中是无理数的是( )(杭州上城区期末)
A. B. C. −3.14 D.
2.(5分)在 0,,,,,0.101 101 110…(每两个 0 之间多一个 1)中,无理数的个数是( )(杭州文澜中学期末)
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
3.(5分)在实数 −2.3,,0,,0.15(5 循环), 中,有理数的个数为 a,无理数的个数为 b,则 a−b = 。(浙江金华婺城区期末)
4.(5分)√3 的相反数是 。(浙江宁波模拟)
5.(5分)若 x 的相反数是 6,y 的绝对值是 8,则 x+y 的值为 。(杭州上城区期末)
6.(5分)下列说法中,错误的是( )(上海杨浦区期末)
A. 实数可分为有理数和无理数 B. 无理数可分为正无理数和负无理数 C. 无理数都是无限小数 D. 无限小数都是无理数
B组 能力提升(每小题 10 分,共 50 分)
7.(10分)指出下列各数是有理数还是无理数:1,,,3.141 59,,,3.131,3.131 331 333 133 331…(两个“1”之间依次多一个“3”)。(教材作业题)
8.(10分)把下列实数表示在数轴上,并把它们按从小到大的顺序排列,用“<”连接:0.6,,,,0。(教材作业题)
9.(10分)分别求下列各数的绝对值和相反数:(1);(2);(3)。(教材作业题)
10.(10分)仿照本节考察 近似值的方法,求 的近似值(精确到十分位)。(教材作业题)
11.(10分)已知数轴上的三个点 A,B,C 所表示的数分别为 a,1,c,其中 且 。求 A,B,C 三点在数轴上从左到右的顺序。(杭州上城区期末)
C组 拓展探究(每小题 10 分,共 20 分)
12.(10分)请写出四个无理数,并把其中两个正无理数表示在数轴上(标注大致位置),再用“<”把它们与 −1,0,2 连接起来。(教材作业题)
13.(10分)我们知道 是无理数。请解决下列问题:(1)估计 在哪两个相邻整数之间;(2)在数轴上作出表示 的点(简述作图方法);(3)比较 与 1.5 的大小,并说明理由。(教材合作学习改编)
第四部分 参考答案
(本答案与试题分离,供批阅与自查使用)
【典例精讲·例1—例7】
例1有理数:,,0.36,0,;无理数:,。
例2,十分位是 4。
例3(1)1.7;(2)2.45。
例4(如图 3)。
例5(1);(2);(3)。
例6A。小正方形边长为 ,点 A 在 的右侧且与之相距 ,故 A 表示 。
例7A(,更接近 3)。
A组 基础过关
1.B、−3.14 是有限小数(有理数), 是整数,均为有理数; 开不尽方,是无限不循环小数,为无理数。选 B。
2.B0、 是有理数, 是分数(有理数);无理数有 、、0.101 101 110…,共 3 个。选 B。
3.2。有理数有 −2.3、0、、0.15(5 循环),共 4 个(a=4);无理数有 、,共 2 个(b=2)。故 。
4.。只有符号不同的两个数互为相反数。
5.2 或 −14。由 ,,当 时 ;当 时 。
6.D无限小数包括无限循环小数与无限不循环小数,其中无限循环小数是有理数,故 D 错误。A、B、C 均正确。选 D。
B组 能力提升
7.有理数:1,,,3.141 59,,3.131;无理数:,3.131 331 333 133 331…。
8.在数轴上表示后,从小到大为 。
9.(1),相反数是 ;(2),相反数是 ;(3),相反数是 。
10.因为 ,,所以 ,取 (精确到十分位)。
11.由 知 a 与 c 到 1 的距离相等,又 ,即 a 到原点的距离更大。若 a、c 在 1 的同侧,则 ,与 矛盾,故 a、c 在 1 的两侧,且 a 为较大的数。所以 ,三点从左到右依次为 C,B,A。
C组 拓展探究
12.例如四个无理数 、、、;把 、 表示在数轴上(约 1.41、3.14 处),连接得 。(表示与排序合理即可)
13.(1)因为 ,所以 ,即 在 1 与 2 这两个相邻整数之间;
(2)作图方法:画一个边长为 1 的正方形,它的对角线长为 ;以原点为圆心、对角线长为半径画弧,与数轴正半轴的交点即表示 ;
(3) 与 1.5 的大小:因为 ,,且 ,所以 。
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