内容正文:
第1章 有理数
依据浙教版《义务教育教科书·数学》七年级上册(2024年版新教材)编写,供复习备考使用。
一、章知识概览
【学习内容】本章共四节:1.1从自然数到有理数;1.2数轴;1.3绝对值;1.4有理数的大小比较。本章在小学学过的自然数、分数(小数)的基础上引入负数,把数的范围扩充到有理数;学习用数轴上的点表示有理数,理解相反数、绝对值的意义,掌握比较有理数大小的方法。
【考点地位】有理数是初中数学“数与代数”领域的基础内容。正数、负数、数轴、相反数、绝对值与有理数的大小比较是各地期中、期末考试的必考点,也是后续学习有理数运算、实数、整式与函数的重要基础,具有“基础性+工具性”的双重地位。
【学习目标】①理解负数的意义,能举例说明具有相反意义的量;②理解有理数的意义,会把有理数分类;③理解数轴的三要素,能用数轴上的点表示有理数;④理解相反数与绝对值的意义,会求一个有理数的相反数和绝对值;⑤能利用数轴和绝对值比较两个有理数的大小。
【知识结构图】一图速查本章全貌,下表按“章→节→核心内容”三层呈现。
节次
核心内容
1.1 从自然数到有理数
相反意义的量;正数、负数与0;整数、分数与有理数的分类
1.2 数轴
数轴的三要素;用数轴上的点表示有理数;相反数及其几何意义
1.3 绝对值
绝对值的意义与表示;绝对值的性质;任何数的绝对值都大于或等于0
1.4 有理数的大小比较
数轴比较法;符号法则;绝对值比较法
二、核心公式定理
【速查表】本章以概念与性质为主,集中列出有理数的核心概念、性质与比较法则,复习时逐条对照记忆。
名称
定理·性质内容
说明与易错提示
正数、负数
一般地,为了表示具有相反意义的量,我们把一种意义的量规定为正,用大于零的数表示,如8 848.86,36,,1.31等,这样的数叫作正数。把另一种与之意义相反的量规定为负,在大于零的数前面放上负号“−”来表示,如−500,−60,−,−0.5等,这样的数就叫作负数。
正号“+”常省略不写;0既不是正数,也不是负数。
有理数的分类
正整数、零和负整数统称整数;正分数、负分数统称分数;整数和分数统称有理数。
正整数和零统称自然数;有限小数和无限循环小数都可以化为分数。
数轴
像这样规定了原点、单位长度和正方向的直线叫作数轴。
数轴的三要素缺一不可;任何一个有理数都可以用数轴上的点表示。
相反数
如果两个数只有符号不同,那么我们称其中一个数为另一个数的相反数,也称这两个数互为相反数;0的相反数是0。
表示互为相反数(0除外)的两个点位于原点两侧,且到原点的距离相等。
绝对值
一个数在数轴上对应的点到原点的距离叫作这个数的绝对值,一个数a的绝对值表示为|a|。
正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值是零;任何数的绝对值都大于或等于0。
有理数的大小比较(数轴法)
在数轴上表示的两个数,右边的数总比左边的数大;正数都大于0,负数都小于0,正数大于负数。
数形结合直观判断大小,不易记反。
有理数的大小比较(绝对值法)
两个正数比较大小,绝对值大的数大;两个负数比较大小,绝对值大的数反而小。
负数比较时“绝对值大的反而小”,最容易记反。
三、考点知识梳理
(一)1.1 从自然数到有理数
【知识定位】从生活实例认识具有相反意义的量,理解正数、负数与0的意义,会把有理数分类,这是学习本章全部内容的基础。
【相反意义的量】数是由生产和生活的需要而产生、发展起来的。在日常生活和生产实践中,我们经常会遇到具有相反意义的量,如零上温度与零下温度、水位升高与降低、收入与支出、盈利与亏损等。为了区别这种具有相反意义的量,通常把一种意义的量用以前学过的数或者带有“+”(正号)的数表示,把另一种与之意义相反的量用带有“−”(负号)的数表示。
【正数和负数】一般地,为了表示具有相反意义的量,我们把一种意义的量规定为正,用大于零的数表示,如8 848.86,36,,1.31等,这样的数叫作正数。正数前面可以放上正号“+”来表示(常省略不写)。把另一种与之意义相反的量规定为负,在大于零的数前面放上负号“−”来表示,如−500,−60,−,−0.5等,这样的数就叫作负数。0既不是正数,也不是负数。
【有理数的分类】正整数、零和负整数统称整数,正分数、负分数统称分数,整数和分数统称有理数。正整数和零统称自然数。从小学开始,我们依次学习了正整数、零、自然数、正分数(小学里学过的有限小数和无限循环小数都可以化为分数)、负整数、负分数、有理数,它们之间的关系如图1所示。
图1 有理数的分类结构图
【例1 数的分类】下列给出的各数,哪些是正整数?哪些是负整数?哪些是正分数?哪些是负分数?哪些是整数?哪些是分数?哪些是有理数?−8.4,22,+,0.33,0,−,−9。
【分析】解:22是正整数;−9是负整数;+,0.33是正分数;−8.4,−是负分数;22,0,−9是整数;−8.4,+,0.33,−是分数;所给各数均为有理数。
(二)1.2 数轴
【数轴的定义】画一条直线(一般画成水平的),在直线上任取一点O作为原点,表示数0;规定直线的一个方向(一般取从左到右的方向)为正方向,用箭头表示,相反的方向为负方向;再取适当的长度为单位长度。像这样规定了原点、单位长度和正方向的直线叫作数轴。如图2所示。
图2 数轴
【有理数与数轴上的点】任何一个有理数都可以用数轴上的点表示。
【相反数】如果两个数只有符号不同,那么我们称其中一个数为另一个数的相反数,也称这两个数互为相反数。注意,0的相反数是0。在数轴上,表示互为相反数(0除外)的两个点,位于原点的两侧,并且到原点的距离相等。例如,表示−100和100的点分别位于原点的左侧和右侧,到原点的距离都是100个单位长度。
(三)1.3 绝对值
【绝对值的定义】我们把一个数在数轴上对应的点到原点的距离叫作这个数的绝对值。一个数a的绝对值表示为|a|。例如,数轴上表示−5的点到原点的距离是5,所以−5的绝对值是5,记作|−5|=5;同理,5的绝对值也是5,记作|5|=5。
【绝对值的性质】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,零的绝对值是零。互为相反数的两个数的绝对值相等。任何数的绝对值都大于或等于0。
【例2 求绝对值等于4的数】求绝对值等于4的数。解:因为数轴上到原点的距离等于4个单位长度的点有两个(图3),即表示+4的点P和表示−4的点M,所以绝对值等于4的数是+4和−4。
图3 绝对值等于4的点
(四)1.4 有理数的大小比较
【数轴比较法】一般地,我们有:在数轴上表示的两个数,右边的数总比左边的数大。正数都大于0,负数都小于0,正数大于负数。
【例1 数轴表示与比较】在数轴上表示数5,0,−4,−1,并比较它们的大小,将它们按从小到大的顺序用“<”连接。解:将它们按从小到大的顺序排列为−4<−1<0<5。
【绝对值比较法】两个正数比较大小,绝对值大的数大;两个负数比较大小,绝对值大的数反而小。
【例2 比较大小并说明理由】比较下列各对数的大小,并说明理由。(1)1与−10;(2)−0.001与0;(3)−与−。解:(1)因为正数大于负数,所以1>−10。(2)因为负数都小于零,所以−0.001<0。(3)因为|−|==,|−|==,而>,所以|−|>|−|。因为两个负数比较大小,绝对值大的数反而小,所以−<−。
四、重点知识记忆方法
【记忆口诀】相反意义分正负,零是界点站中间;数轴三要素记牢,原点方向单位长;相反数只差符号,零的相反数是零;绝对值看距离,正本身、负相反、零不变;两个正数比大小,绝对大的数就大;两个负数比大小,绝对大的反而小;数轴上左小右大,正大于零负小于零。
【对比记忆】“相反数”与“绝对值”是本章的两个核心概念,对比如下。
比较项目
相反数
绝对值
定义
只有符号不同的两个数
一个数在数轴上对应的点到原点的距离
表示
−a与a
|a|
性质
0的相反数是0;表示互为相反数(0除外)的两个点位于原点两侧,且到原点的距离相等
正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值是零;任何数的绝对值都大于或等于0
联系
互为相反数的两个数的绝对值相等
绝对值相等的两个数相等或互为相反数(可由数轴直观理解)
【易混对比】①0既不是正数,也不是负数,但0是整数、是有理数;②“相反数”只看符号,“绝对值”只看距离;③互为相反数的两个数绝对值相等;反之,绝对值相等的两个数可能相等(即同一个数),也可能互为相反数。例如 |2|=|2| 时两数相等而非互为相反数,而 |2|=|−2| 时2与−2互为相反数。
五、解题方法总结
题型1 有理数的分类
【解题方法】①先看数的形式:是整数(正整数、零、负整数)还是分数(正分数、负分数);②有限小数、无限循环小数都可化为分数,归入分数类;③分类时先分“整数、分数”,再分“正、负”,两步完成,不重不漏。
【数学思想】分类讨论思想:按统一标准分类,做到不重不漏;注意0既不是正数,也不是负数。
题型2 求相反数与绝对值
【解题方法】①求相反数:只改变原数的符号(正变负、负变正),0的相反数是0;②求绝对值:先判断原数的正负——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;③求绝对值等于a(a>0)的数:在数轴上找到距原点a个单位长度的点,这样的点有两个。
【数学思想】数形结合思想:借助数轴直观理解相反数、绝对值的几何意义。
题型3 有理数的大小比较
【解题方法】①数轴法:把各数表示在数轴上,右边的数总比左边的数大;②法则法:先判正负——正数大于0、负数小于0、正数大于负数,同号再比绝对值——两个负数比较,绝对值大的反而小;③比较分数大小时,可先通分(或化为小数)再比较。
【数学思想】转化思想:把负数的大小比较转化为绝对值的大小比较;把分数的大小比较转化为通分后的比较。
六、易错点清单
【清单】逐条对照教材与常见易错情形,复习时先自查再对照下表。
常见易错点
正确做法
误认为“0不是有理数”
0是整数,是有理数;0既不是正数,也不是负数。
分类时漏掉0
有理数先按“整数、分数”分类,0属于整数;正整数和零统称自然数。
误认为“|a|=a”
只有a≥0时|a|=a;a<0时|a|=−a;任何数的绝对值都大于或等于0。
误认为“只有正数才有相反数”
每一个有理数都有相反数,0的相反数是0。
误认为“互为相反数的两个数一定一正一负”
0的相反数是0,而0既不是正数也不是负数。
比较两个负数时误认为“绝对值大的数大”
两个负数比较大小,绝对值大的数反而小。
数轴比较时忽略方向
数轴上的点从左到右越来越大,右边的数总比左边的数大。
七、高频考点速记
①负数表示具有相反意义的量;0既不是正数,也不是负数。
②正整数、零和负整数统称整数;正分数、负分数统称分数;整数和分数统称有理数。
③数轴三要素:原点、单位长度、正方向;任何一个有理数都可以用数轴上的点表示。
④相反数:只有符号不同;0的相反数是0;表示互为相反数(0除外)的两个点位于原点两侧,且到原点的距离相等。
⑤绝对值:正数的绝对值是它本身,负数的绝对值是它的相反数,零的绝对值是零;任何数的绝对值都大于或等于0。
⑥比较大小:数轴上右边的数总比左边的数大;正数都大于0,负数都小于0,正数大于负数。
⑦两个正数比较,绝对值大的数大;两个负数比较,绝对值大的数反而小。
八、学情自测
(一)选择题
1.下列各数中,是负分数的是( )
A.22 B.0.33 C.−D.−9
2.下列各数中,是正整数的是( )
A.−8.4 B.+ C.0.33 D.22
3.−5的相反数是( )
A.−5 B.0 C.5 D.
4.0的相反数是( )
A.0 B.1 C.−1 D.不存在
5.|−3|的值是( )
A.−3 B.3 C.±3 D.−
6.绝对值等于4的数是( )
A.4 B.−4 C.4和−4 D.2
7.在数轴上,表示−2的点在表示1的点的( )
A.左边 B.右边 C.重合 D.无法确定
8.下列各数中,绝对值最大的是( )
A.−7 B.−2.05 C.0 D.
9.下列各对数中,互为相反数的是( )
A.−5与5 B.−5与 C.3与− D.0与1
10.下列各式中,正确的是( )
A.−>−1.4 B.−<−1.4 C.−=−1.4 D.无法比较
11.下列各数中,既不是正数也不是负数的是( )
A.+10 B.−1.6 C.0 D.2.5
12.数轴上到原点的距离等于2个单位长度的点表示的数是( )
A.2 B.−2 C.2和−2 D.4
13.下列说法中正确的是( )
A.绝对值一定是正数 B.正数和负数统称有理数
C.0既不是正数,也不是负数 D.整数就是正整数和负整数
14.在数轴上,表示−100与100的两个点( )
A.都在原点左侧 B.都在原点右侧
C.位于原点两侧,且到原点的距离相等 D.重合
(二)填空题
15.把下列各数填在相应的横线上:−2.7,15,,0.11,0,−,−21,+9.87,+69,+,0.99。正数:________________;负数:________________;既不是正数也不是负数:________________。
16.填空:(1)0的相反数是__________,绝对值是__________;(2)5.1的相反数是__________,绝对值是__________;(3)|−5|+|−4|=__________,|5|−|−4|=__________。(三)解答题
17.把下面各组数表示在数轴上,并按从小到大的顺序用“<”连接:(1)−7,−3,−1;(2)5,0,−4,−2。
18.如图,数轴的单位长度为1。(1)如果点P,T表示的数互为相反数,那么点S表示的数是多少?(2)如果点R,T表示的数互为相反数,那么点S表示的数是正数,还是负数?(3)图中表示的五个点中,哪一点表示的数的绝对值最大?为什么?
九、参考答案
(一)选择题
1.【答案】C
解题步骤:
①22是正整数,0.33是正分数,−9是负整数;②只有−是负分数,故选C。
【知识点睛】判断数的类别先看形式:整数(正、零、负)或分数(正、负);有限小数属于分数。
2.【答案】D
解题步骤:
①−8.4是负分数,+与0.33是正分数,0既不是正数也不是负数;②只有22是正整数,故选D。
【知识点睛】正整数是大于零的整数,注意0与负整数都不是正整数。
3.【答案】C
解题步骤:
①−5与5只有符号不同,互为相反数;②−5的相反数是5,故选C。
【知识点睛】求相反数只改变符号;注意0的相反数是0。
4.【答案】A
解题步骤:
0的相反数是0,故选A。
【知识点睛】0是特殊的数:它的相反数、绝对值都是0。
5.【答案】B
解题步骤:
①−3是负数;②负数的绝对值是它的相反数,|−3|=3,故选B。
【知识点睛】求绝对值先判断正负:负数取它的相反数。
6.【答案】C
解题步骤:
①数轴上到原点的距离等于4个单位长度的点有两个,分别表示+4和−4;②绝对值等于4的数是4和−4,故选C。
【知识点睛】绝对值等于a(a>0)的数有两个,它们互为相反数。
7.【答案】A
解题步骤:
①在数轴上,−2在0的左侧,1在0的右侧;②右边的数总比左边的数大,故表示−2的点在表示1的点的左边,故选A。
【知识点睛】数轴法比较大小:左小右大。
8.【答案】A
解题步骤:
①|−7|=7,|−2.05|=2.05,|0|=0,||=;②7最大,故选A。
【知识点睛】绝对值表示数轴上点到原点的距离,比较各数的绝对值大小即可。
9.【答案】A
解题步骤:
①只有符号不同的两个数互为相反数;②−5与5只有符号不同,互为相反数,故选A。
【知识点睛】判断相反数只看符号是否相反;与绝对值大小无关。
10.【答案】B
解题步骤:
①−=−1.75;②−1.75<−1.4,即−<−1.4,故选B。
【知识点睛】两个负数比较,绝对值大的反而小;也可化为小数后比较。
11.【答案】C
解题步骤:
+10、2.5是正数,−1.6是负数,0既不是正数也不是负数,故选C。
【知识点睛】0是正数与负数的分界点。
12.【答案】C
解题步骤:
①到原点距离等于2个单位长度的点有两个,分别表示2和−2;②故选C。
【知识点睛】到原点距离为a(a>0)的点表示的两个数互为相反数。
13.【答案】C
解题步骤:
①|0|=0不是正数,A错;②有理数包括整数和分数,也包含0,B错;③0既不是正数也不是负数,C对;④整数还包括0,D错。
【知识点睛】判断概念正误要逐项分析,特别注意0的特殊性。
14.【答案】C
解题步骤:
①−100与100互为相反数;②表示互为相反数(0除外)的两个点位于原点两侧,且到原点的距离相等,故选C。
【知识点睛】互为相反数的点在数轴上关于原点对称。
(二)填空题
15.【答案】正数:15,,0.11,+9.87,+69,+,0.99;负数:−2.7,−,−21;0既不是正数也不是负数。
解题步骤:
①大于零的数是正数:15,,0.11,+9.87,+69,+,0.99;②小于零的数是负数:−2.7,−,−21;③0既不是正数也不是负数,不填入前两类。
【知识点睛】分类时先把0单独挑出,再按大于0、小于0分组,做到不重不漏。
16.【答案】(1)0,0;(2)−5.1,5.1;(3)9,1。
解题步骤:
①0的相反数是0,绝对值是0;②5.1的相反数是−5.1,绝对值是5.1;③|−5|+|−4|=5+4=9;|5|−|−4|=5−4=1。
【知识点睛】相反数只变符号;绝对值先判正负;互为相反数的两个数的绝对值相等。
(三)解答题
17.【答案】(1)−7<−3<−1;(2)−4<−2<0<5。
解题步骤:
①把各组数分别表示在数轴上;②数轴上右边的数总比左边的数大,按从左到右的顺序用“<”连接,得(1)−7<−3<−1;(2)−4<−2<0<5。
【知识点睛】数轴法比较大小:先画数轴标出各点,再按“左小右大”排序连接。
18.【答案】(1)点S表示的数是0;(2)点S表示的数是负数;(3)点Q表示的数的绝对值最大。
解题步骤:
①由图可知,点Q,P,R,S,T每相邻两个点相距1个单位长度,其中点S到点T相距2个单位长度;(1)若点P,T表示的数互为相反数,则原点在点P,T的中间,距两点各2个单位长度,原点恰好落在点S处,故点S表示的数是0;(2)若点R,T表示的数互为相反数,则原点在点R,T的中间,距两点各1.5个单位长度,原点在点S右侧0.5个单位长度处,故点S表示的数是负数;(3)无论原点取上述哪种位置,点Q到原点的距离都是五个点中最远的,所以点Q表示的数的绝对值最大。
【知识点睛】表示互为相反数的两个点关于原点对称;绝对值表示点到原点的距离,离原点越远绝对值越大。
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