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. 认识负数
1.1 正数和负数
为了表示某一问题中具有相反意义的两种量,我们把其中一种意义的量,如水位升高、价格上涨等规定为正的,用小学学过的大于 的数,如 ,, 等来表示它们,这样的数叫作正数;而把与它意义相反的量,如水位降低、价格下跌等规定为负的,用在正数前面添上”“(称作”负号”)的数,如 (读作”负 “),, 等来表示它们,这样的数叫作负数。
示例:气温”零上 ℃“记作 ℃(正号可省略,写作 ℃),”零下 ℃“记作 ℃。
注意:正数的前面也可添上”“(称作”正号”),如 ,,;通常情况下,正数前面的正号可省略不写。
1.2 非负数
既不是正数,也不是负数。
正数和 统称为非负数。
示例:,,, 都是非负数;, 不是非负数。
1.3 有理数
正整数、负整数、零统称为整数,正分数、负分数统称为分数。
我们把可以化成正分数形式的数,称为正有理数,把可以化成负分数形式的数,称为负有理数。正有理数、负有理数、零统称为有理数。
示例:,, 是整数;, 是分数;它们都是有理数。
注意:正有限小数和正无限循环小数都可以化为正分数,如 ,;负有限小数和负无限循环小数也可以化为负分数,如 。所以有限小数和无限循环小数也都是有理数。
1.4 有理数的分类
有理数可以按如下方式分类:
类别
具体包含
正有理数
正整数、正分数
零
负有理数
负整数、负分数
示例: 是正整数, 是负整数, 是零, 是正分数, 是负分数。
2. 数轴、相反数与绝对值
2.1 数轴
画一条直线(通常把它水平放置),在直线上任取一点 ,把点 叫作原点,用原点表示数 。规定直线的正方向(标上箭头),选取适当的长度作为单位长度,则从原点向右,距原点 个单位长度的点表示数 ,距原点 个单位长度的点表示数 ,……;从原点向左,距原点 个单位长度的点表示数 ,距原点 个单位长度的点表示数 ,……。
像这样,规定了原点、正方向和单位长度的直线叫作数轴。
示例:可以把任何有理数都用数轴上唯一的点来表示,每个有理数都对应数轴上的一个点。
注意:表示正有理数的点都在原点右侧,表示负有理数的点都在原点左侧,表示 的点就是原点。
2.2 相反数
如果两个数只有符号不同,那么其中一个数叫作另一个数的相反数,也称这两个数互为相反数。
的相反数是 。
通常把数 的相反数记作”“。
示例: 的相反数是 , 的相反数是 ,因此 与 互为相反数;。
注意:互为相反数的两个数( 除外)在数轴上对应的两个点,分别位于原点的两侧,并且到原点的距离相等。
2.3 绝对值
数学上规定:
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 。
为了简便,常用”“表示一个数 的绝对值。
一般地,如果 表示一个数,则:
的取值
的值
是正数()
是负数()
示例:,,,。
注意:一个数的绝对值表示这个数在数轴上的对应点与原点之间的距离,因此一个数的绝对值一定是一个非负数;互为相反数的两个数的绝对值相等。
3. 有理数大小的比较
3.1 比较法则
规定:正数大于负数, 大于负数。
两个负数,绝对值大的反而小。
示例:因为 ,,且 ,所以 ;,。
注意:在以向右为正方向的数轴上,右边的点表示的数比左边的点表示的数大。比较两个负数的大小,先比较它们的绝对值。
4. 有理数的加法和减法
4.1 有理数的加法
有理数的加法法则:
情形
法则
两个负数相加
结果是负数,并把它们的绝对值相加
异号两数相加
当正数的绝对值较大时,得正数,并用较大的绝对值减去较小的绝对值;当负数的绝对值较大时,得负数,并用较大的绝对值减去较小的绝对值
互为相反数的两个数相加
得
一个数与 相加
仍得这个数
从上述加法法则可以得出:如果两个数的和等于 ,那么这两个数互为相反数。
示例:;;;。
有理数的加法满足两个运算律:
加法交换律 ;
加法结合律 。
示例:。
注意:三个或三个以上的有理数相加,可以写成连加式;对于连加式,可以任意交换加数的位置,也可先把其中的某几个数相加。
4.2 有理数的减法
数学上规定:减去一个数,等于加上这个数的相反数。
即 。
示例:;。
注意:两个有理数相减,将减号变加号,减数变成它的相反数。
4.3 有理数的加减混合运算
根据”减去一个数,等于加上这个数的相反数”,可把加减混合运算统一转化为加法运算;也可以把算式中的括号及它前面的加号省略不写,直接写成省略加号的和的形式。
示例:,也可写成 。
5. 有理数的乘法和除法
5.1 有理数的乘法
有理数的乘法法则:同号两数相乘得正数,异号两数相乘得负数,并把绝对值相乘; 乘任何数都得 。
示例:;;;。
注意:几个不等于 的数相乘,当有偶数个负数时,积为正数,当有奇数个负数时,积为负数。先确定积的符号,再把所有因数的绝对值相乘。
有理数的乘法满足三个运算律:
乘法交换律 ;
乘法结合律 ;
乘法对加法的分配律 ,。
示例:。
5.2 有理数的除法
有理数的除法法则:同号两数相除得正数,异号两数相除得负数,并把它们的绝对值相除; 除以任何一个不等于 的数都得 。
若两个有理数的乘积等于 ,则把其中一个数叫作另一个数的倒数,也称它们互为倒数。 没有倒数。
除以一个不等于 的数等于乘这个数的倒数,即 ()。
示例:;;。
注意:有理数的除法运算可以转化为乘法运算。
5.3 有理数的乘除(混合运算)
在只有有理数的乘法和除法运算时,如果没有括号,则按照从左到右的顺序依次计算,并可以把除法转化为乘法,然后再按照乘法法则进行计算;如果有括号,就先做括号内的运算。
示例:;。
6. 有理数的乘方
6.1 认识乘方
求 个相同因数的乘积的运算,叫作乘方。在 中, 叫作底数, 叫作指数, 读作” 的 次方”或” 的 次幂”,即 表示 个 相乘。
示例: 表示 个 相乘;。
注意: 通常读作” 的平方”, 通常读作” 的立方”;一个数 可以看作 ,指数 通常省略不写。在书写负数和分数的乘方时,一定要把负数、分数用括号括起来。
由有理数的乘法法则可得:正数的任何正整数次幂都是正数;负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂是正数; 的任何正整数次幂都是 。
示例:;;;。
6.2 科学记数法
把一个大于 (小于 )的数记作 的形式,其中 大于或等于 且小于 ( 大于 且小于或等于 ), 是正整数,这种记数法就是科学记数法。
示例:;。
注意: 就是 后面有 个 ,例如 。
7. 有理数的混合运算
7.1 混合运算的顺序
含有有理数的加、减、乘、除、乘方多种运算的算式,称为有理数的混合运算。其运算顺序是:先算乘方,再算乘除,最后算加减;如果有括号,就先进行括号里面的运算(先小括号,再中括号,最后大括号)。
示例:。
注意:当只含有乘方和乘法运算时,先算乘方比先算乘法要简便一些。
二、二级结论与方法技巧
1. 常用二级推论
1.1 由绝对值判断数的符号
若 ,则 ( 是非负数);若 ,则 ( 是非正数)。
1.2 特殊数的相反数、倒数、绝对值
相反数与它本身相等的数是 ;倒数与它本身相等的数是 和 ;绝对值与它本身相等的数是非负数;绝对值等于它的相反数的数是非正数。
1.3 数轴上两点间的距离
数轴上表示 , 的两个点之间的距离为 。如点 表示 ,点 表示 ,则 , 两点的距离为 。
1.4 非负数的和为 0
若 ,则 且 ;推广到多个非负数之和为 ,则每个非负数都等于 。如由 得 且 。
2. 解题方法与操作步骤
2.1 有理数加减混合运算的统一处理
先把减法都转化为加法(“减去一个数,等于加上这个数的相反数”),再运用加法交换律、结合律,把正数、负数分别相加凑整。如 。
2.2 有理数乘除混合运算的”先定符号”
先确定结果的符号(数负号个数:偶数个负号积为正,奇数个负号积为负),再把绝对值相乘,除法先转化为乘法。如 中共 个负号,结果为负。
2.3 比较有理数大小的步骤
先分正负:正数 负数;同为负数时比较绝对值,绝对值大的反而小;也可借助数轴,右边的点表示的数大。如比较 与 :由 得 。
2.4 求一个数的相反数、绝对值、倒数
相反数:改变符号();绝对值:正数和 是本身,负数是它的相反数;倒数:分子分母颠倒位置,带分数先化成假分数, 没有倒数。如 的倒数是 。
2.5 有理数混合运算的顺序与步骤
按”先乘方,再乘除,后加减,有括号先算括号(先小括号,再中括号,最后大括号)“的顺序,同级运算从左到右。如 。
3. 大小比较 / 化简 / 运算小技巧
技巧
要点
示例
加法凑整
互为相反数的两数先加、同号的数先加、能凑成整数的先加
乘法凑整
先找能凑成 , 的因数先乘
分配律逆用
提取公因数:,用于化简含分数或整十数的算式
多个数相乘定符号
数负号的个数:偶数个负号积为正,奇数个负号积为负,再乘绝对值
科学记数法写法
先让 满足 ,再看小数点移动的位数定指数
新定义运算
按题设的运算规则,把字母换成具体数逐步代入计算
,则
三、章节高频易错点 + 错解 / 正解对比
易错点 1:把”绝对值等于本身的数”答成”正数”,漏掉 0
典例:绝对值等于它本身的数是( )。
错解:正数。
正解:非负数(正数和 )。因为当 是正数时 ,当 时 ,所以绝对值等于它本身的数是正数和 ,即非负数。
原因:忽略 。学生只记住”正数的绝对值是它本身”,忘了” 的绝对值是 “,而 既不是正数也不是负数。凡涉及”非负数”“非正数”的结论,都要把 单独考虑,防止遗漏。
易错点 2:比较两个负数大小时仍按正数大小判断
典例:比较 与 的大小。
错解:因为 ,所以 。
正解:因为 ,,且 ,两个负数绝对值大的反而小,所以 。
原因:思维迁移错误。学生把正数比较”数值越大数越大”的经验直接套用到负数上,忽视了”两个负数,绝对值大的反而小”这条相反规则。比较负数大小必须先比较绝对值,再把大小关系反过来。
易错点 3:有理数减法转化为加法时,减数没变号
典例:计算 。
错解:。
正解:。
原因:概念理解不清。减去一个数等于加上这个数的相反数, 表示 的相反数 ;学生把”减去负数”误当成”两个负数相加”,漏掉了把减数 变成它的相反数 这一步。
易错点 4:乘方运算混淆底数, 与 不分
典例:计算 与 ,并判断它们是否相等。
错解:,(或认为两者都等于 )。
正解:,。前者底数是 ,后者底数是 (表示 的相反数),两者结果互为相反数。
原因:底数范围判断错误。学生没有看清乘方符号里底数到底是哪个数——负号在括号内是底数的一部分,负号在括号外(或没有括号)则表示”取相反数”。书写负数的乘方必须把负数用括号括起来, 与 是两回事。
易错点 5:由绝对值反求字母时漏掉相反数
典例:若 ,求 。
错解:。
正解:绝对值等于 的有理数有 和 两个,所以 或 。
原因:漏分类讨论。绝对值的几何意义是”对应点到原点的距离”,距离为 的点在原点的两侧各有一个;学生只取正的一侧,忽略了负的一侧。凡由 ()反求 ,都要取 两个值。
易错点 6:科学记数法中 的范围或指数 确定错误
典例:用科学记数法表示 。
错解:(或 )。
正解:。
原因:对科学记数法” 中 , 是正整数”理解不到位。 就是把 的小数点向右移 位;学生要么把 写成 (超出 到 的范围),要么数错小数点移动的位数导致 少 。确定 时要数清从 还原到原数小数点移动的位数。
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