内容正文:
第1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 正数和负数的定义
像 ,,, 这样的数叫作正数。符号“”称为正号,读作“正”,如“”读作“正七十”。一般来说,“”可以省略。
像 ,,, 这样的数叫作负数。符号“”称为负号,读作“负”,如“”读作“负四十”。
示例:、、 是正数;、、 是负数。
注意:正数的正号“”通常省略不写;负数的负号“”不能省略。判断一个数是正数还是负数,只看它前面的符号。
1.2 0 的意义
0 既不是正数也不是负数。
0 可以表示“没有”,也可以表示一个确定的量。例如,℃ 是一个确定的温度。
示例: 是整数,既不是正数,也不是负数。
1.3 用正数、负数表示相反意义的量
零上的温度与零下的温度、收入的钱数与支出的钱数、向东的路程与向西的路程,它们都是具有相反意义的量。
为了表示具有相反意义的量,可以把其中一种意义的量规定为正,用符号“”表示;把与其意义相反的量规定为负,用符号“”表示。
示例:若规定收入为正,则收入 元记作 元,支出 元记作 元;若规定向东为正,则向东骑行 记作 ,向西骑行 记作 。
注意:表示相反意义的量时,“正”“负”的规定不是固定不变的;但一对相反意义的量必须用符号相反的两个数表示。
2. 有理数
2.1 整数与分数
正整数、零和负整数统称整数,正分数和负分数统称分数。
正整数,如 ,,,,…,,…;零,;负整数,如 ,,,…,,…;正分数,如 ,,,,…;负分数,如 ,,,,…。
示例:、、、、 是整数;、、、、 是分数。
注意:有限小数和无限循环小数都可以化为分数,百分数也是分数,因此小数、百分数都属于分数。
2.2 有理数的定义
整数和分数统称有理数。
示例:、、、、 都是有理数。
2.3 有理数的分类
有理数可以按是否为整数分类,如下表所示:
有理数
整数
正整数
零
负整数
分数
正分数
负分数
示例: 是正整数, 是整数, 是负整数; 是正分数, 是负分数。
注意:有理数还可以按符号分类:有理数分为正有理数、零和负有理数。
3. 数轴
3.1 数轴的定义
规定了原点、正方向和单位长度的直线叫作数轴。
示例:画一条水平的直线,取一点 表示数 作为原点,规定向右为正方向,选取适当的长度作为单位长度,即得到一条数轴。
3.2 数轴的三要素
数轴的三要素是原点、正方向和单位长度。画数轴的具体做法如下:
① 画一条直线(一般把它画成水平的),在这条直线上任意取一点表示数 ,这个点叫作原点;
② 规定自原点开始一侧的方向为正方向(习惯上取向右的方向为正方向),那么另一侧的方向就是负方向;
③ 选取适当的长度作为单位长度。
示例:按照取定的单位长度,在直线上从原点向正方向每隔一个单位长度取一个点,依次表示 ,,,…;从原点向负方向用类似的方法依次表示 ,,,…。
3.3 数轴与有理数的关系
建立了数轴,任何一个有理数都可以用数轴上的一个点表示出来。
示例:、、、、 都可以用数轴上的点表示。
4. 相反数与绝对值
4.1 相反数的定义
像 与 , 与 这样,只有符号不同的两个数叫作互为相反数,其中一个数叫作另一个数的相反数。例如, 与 互为相反数, 的相反数是 , 的相反数是 。特别地,0 的相反数是 0。
示例: 的相反数是 , 的相反数是 , 的相反数是 。
4.2 相反数的表示
一般地, 的相反数是 , 可以是正数、负数,也可以是 。例如,当 时, 的相反数是 ,即 ;当 时, 的相反数是 ,即 。
示例:,。
4.3 相反数在数轴上的位置
在数轴上,表示一个非零数与它的相反数的两个点分别位于原点两侧,并且与原点的距离相等。
示例:在数轴上,表示 与 的两个点位于原点的两侧,并且与原点的距离相等。
4.4 绝对值的定义
在数轴上,表示数 的点到原点的距离叫作这个数的绝对值,记作 。
示例:数轴上表示 与 的点到原点的距离均为 个单位长度,所以 和 的绝对值都是 ,即 ,。显然,。
4.5 绝对值的性质
正数的绝对值是它本身;负数的绝对值是它的相反数;0 的绝对值是 0。
互为相反数的两个数的绝对值相等。
一个数的绝对值是正数或 0。
示例:,,;。
注意:绝对值等于某个正数 的数有两个,即 和 ;绝对值等于 的数只有 。
5. 有理数的大小
5.1 利用数轴比较有理数的大小
在数轴上右边的点所表示的数比左边的点所表示的数大。
示例:在数轴上,,,,, 的对应点自左向右排列,所以它们按从小到大的顺序为 ,,,,。
5.2 正数、0、负数的大小关系
正数大于 0,负数小于 0,正数大于负数。
示例:;。
5.3 两个负数的大小比较
两个负数,绝对值大的反而小。
示例:比较 与 :因为 ,,,所以 。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 绝对值的非负性
任何数的绝对值都是非负数,即 。由此可得:绝对值等于它本身的数是非负数(正数或 );绝对值等于它的相反数的数是非正数(负数或 )。
1.2 绝对值相等的两个数
若 ,则 或 。特别地,若 且 ,则 与 互为相反数。
1.3 多重符号的化简
化简多重符号时数“”号的个数:负号个数为偶数,结果为正;负号个数为奇数,结果为负。即 ,,,。
1.4 几个特殊数
是最小的正整数, 是最大的负整数, 是绝对值最小的数。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 求一个数的绝对值的步骤
先判断这个数的符号:正数的绝对值是它本身;负数的绝对值是它的相反数; 的绝对值是 。如 ,。
2.2 比较有理数大小的步骤
① 正数与 、负数与 、正数与负数,直接依据“正数大于 ,负数小于 ,正数大于负数”判断;② 两个正数,绝对值大的较大;③ 两个负数,绝对值大的反而小;④ 也可把各数表示在数轴上,右边的数较大。如比较 与 :,,,故 。
2.3 用正负数表示相反意义的量的步骤
先确定哪一意义为正,则相反的意义为负,再带单位记出各数。如把“水位上升记为正”,则水位上升 记作 ,下降 记作 。
3. 大小比较 / 化简 / 运算小技巧
技巧
要点
示例
负号计数判号
一个数前有多个“”号时,数负号个数:偶正奇负
,
数轴定序法
画数轴标出各数,从左到右依次增大,直接读出大小关系
绝对值法比负数
两个负数比较,先取绝对值,再“反着下结论”
求绝对值先定号
求 先看 的正负,再按“正本身、负相反、零是零”取值
,
相反数变号速记
求一个数的相反数,只需改变它的符号
的相反数是 , 的相反数是
4. 常见考试模型
4.1 数轴上的点移动模型
公式:点在数轴上从表示数 的位置向右移动 个单位长度,到达表示数 的位置;向左移动 个单位长度,到达表示数 的位置。
限定:向右移动用加法、向左移动用减法;连续移动时按顺序依次累加。
示例:从原点先向右移动 个单位长度,再向左移动 个单位长度,终点表示的数 。
4.2 绝对值非负性求值模型
公式:若 ,则由 , 得 ,。
限定:几个非负数之和为 ,则它们都等于 。
示例:若 ,则 ,。
4.3 相反意义的量的应用模型
公式:以某一基准为 ,高于(增加、超过)基准的部分记为正,低于(减少、不足)基准的部分记为负。
限定:必须先明确“哪一意义为正”;正、负是相对基准而言的。
示例:以标准直径 为基准, 表示超出 , 表示不足 。
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:比较两个负数大小时,误判成“绝对值大的反而大”
典例:比较 与 的大小。
错解:因为 ,,且 ,所以 。
正解:两个负数,绝对值大的反而小。因为 ,,,所以 。
原因:思维层面的惯性迁移错误。学生把正数“绝对值越大,数越大”的结论直接搬到负数上,忽略了负数比较时结论恰好相反。根源是没理解“绝对值”是“到原点的距离”:数轴上越靠左的数越小,两个负数中绝对值大的那个离原点更远、更靠左,反而更小。凡两个负数比较,先比绝对值,再“反着下结论”。
易错点 2:误认为“一个数的绝对值是正数”,漏掉 0
典例:判断“有理数的绝对值都是正数”这一说法是否正确,并说明理由。
错解:正确。因为绝对值是“到原点的距离”,距离总是正的,所以绝对值都是正数。
正解:不正确。 的绝对值是 ,而 不是正数。一个数的绝对值是非负数(正数或 ),不是“都是正数”。例如 。
原因:概念理解错误,把“距离”想当然地等同于“正数”。实际上“距离”可以等于 (点就在原点上),绝对值 中的“”不能写成“”。学生记忆“绝对值是距离”时漏掉了“ 的绝对值是 ”这一特例。凡涉及“绝对值的符号”,都要先想 。
易错点 3:把 一律当作负数,忽略 的符号
典例:判断“ 一定是负数”这一说法是否正确,并说明理由。
错解:正确。因为 前面有“”号,所以 是负数。
正解:不正确。 表示 的相反数,它的符号取决于 :当 是正数时, 是负数;当 是负数时, 是正数;当 时,。例如 时,,是正数。
原因:符号处理失误,把 中的“”当作“负数的标志”,没意识到 是“ 的相反数”,其正负由 决定。根源是小学里“”号总是紧跟具体数字(如 ),学生未建立“ 表示相反数、 可为任何数”的意识。判断含字母的符号题,先分类讨论字母的取值。
易错点 4:化简多重符号时符号出错
典例:化简:。
错解:(凭感觉去号,误判结果为正)。
正解:由内向外化简:先算 ,再算 ,所以 。也可以数“”号的个数:共有 个负号,负号个数为奇数,结果为负,即 。
原因:符号处理失误,化简多重符号时漏数或错数负号个数,或者未按“由内向外”的顺序逐层化简。根源是没掌握“负号个数决定符号:偶正奇负”这一规则,凭感觉去号。化简多重符号,先数负号个数,或由内向外逐层计算,两种方法都要落实到每一步。
易错点 5:有理数分类时把小数、百分数排除在分数之外
典例:把下列各数分别填在相应的括号里:,,,,,。哪些是整数?哪些是分数?
错解:整数:,,;分数:(把 、 漏掉了)。
正解:整数:,,;分数:,,。因为 ,,有限小数和百分数都可以化为分数,所以它们都是分数。
原因:概念理解错误,学生受“分数就是分子分母上下的数”的表象影响,只把 形式当作分数,忘了“有限小数、无限循环小数、百分数都能化为分数,属于分数”。根源是没抓住“分数”的本质(能写成 , 的形式)。判断一个数是不是分数,看它能否化为 的形式。
易错点 6:求“绝对值等于某数的数”时漏掉负数
典例:绝对值等于 的数是什么?
错解:绝对值等于 的数是 。
正解:到原点的距离为 的点有两个,即表示 的点 和表示 的点 ,所以绝对值等于 的数是 和 。
原因:条件遗漏类错误。学生只想到“ 到原点的距离是 ”,忽略了数轴上原点两侧各有一个点到原点的距离为 。根源是绝对值定义(“到原点的距离”)里的“距离”是双向的,而学生只取了正向。凡“绝对值等于正数”都要成对写 和 ;只有绝对值等于 才是唯一解。
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