一(3) 定义新运算题型之无理数
★无理数★
【范例详解】
例.若[x]表示不超过x的最大整数(如[π]=3,[﹣2]=﹣3等),求[]+[]+…+
[]的值.
【解析】先化简(分母有理化),再取整,最后利用规律求和;
解:∵,
∴[]=[]=1,∵n是从2开始到2023结束,共有2022个,
∴[]+[]+…+ []=1+1+…+1=2022.
【巩固练习】
1.对于两个不相等的实数a、b,定义一种新的运算如下:a*b,如:3*2=,那么7*(6*3)
= .
2.在平面直角坐标系中,如果点P坐标为(m,n),向量可以用点P的坐标表示为=(m,n).
已知:=(x1,y1),=(x2,y2),如果x1 x2+y1 y2=0,那么与互相垂直,下列四组向量:
①=(2,1),=(﹣1,2); ②=(,1),=(1,);
③=(﹣,﹣2),=(+,); ④=(π0,2),=(2,﹣1).
其中互相垂直的是 (填上所有正确答案的符号).
3.对于实数p,q,我们用符号min{p,q}表示p,q两数中较小的数,如min{1,2}=1,因此,min{﹣,﹣}= ;若min{(x﹣1)2,x2}=1,则x= .
4.“分母有理化”是我们常用的一种化简方法,如,除此之外,我们也可用平方之后再开方的方式来化简一些有特点的无理数,如:对于,设,易知,故x>0,由,解得,即,根据以上方法,化简后的结果为( )
A. B. C. D.
5.2021年5月7日,《科学》杂志发布了我国成功研制出可编程超导量子计算机“祖冲之”号的相关研究成果.祖冲之是我国南北朝时期杰出的数学家,他是第一个将圆周率π精确到小数点后第七位的人,他给出π的两个分数形式:(约率)和(密率).同时期数学家何承天发明的“调日法”是程序化寻求精确分数来表示数值的算法,其理论依据是:设实数x的不足近似值和过剩近似值分别为和(即有<x<,其中a,b,c,d为正整数),则是x的更为精确的近似值.例如:已知<π<,则利用一次“调日法”后可得到π的一个更为精确的近似分数为:=;由于≈3.1404<π,再由<π<,可以再次使用“调日法”得到π的更为精确的近似分数…现已知<<,则使用两次“调日法”可得到的近似分数为 .
6.《数学九章》是中国南宋时期杰出数学家秦九韶的著作,书中提出了已知三角形三边a、b、c求面积的公式,其求法是:“以小斜幂并大斜幂减中斜幂,余半之,自乘于上,以小斜幂乘大斜幂减上,余四约之,为实.一为从隅,开平方得积.”若把以上这段文字写成公式,即为.现有周长为18的三角形的三边满足,则用以上给出的公式求得这个三角形的面积为______.
7.无理数是无限不循环小数,任何一个无理数都有整数部分和小数部分,如是一个无理数,其整数部分是1,所以可以用-1来表示它的小数部分.阅读以上材料,回答下列问题:
(1)求+3的小数部分;
(2)已知6-的小数部分是x,6+的小数部分是y,且(m+1)2=x+y,请求出满足条件的m的值.
8.我们把形如a(a,b为有理数,为最简二次根式)的数叫做型无理数,如3+1是型无理数,则是( )
A. 型无理数 B. 型无理数 C. 型无理数 D. 型无理数
9.对于任意不相等的两个实数a,b,定义一种运算“*”,运算如下:a*b=,如2*3=,
那么-3*(-2)=_____.
10.两个含有二次根式的代数式相乘,若化简后的积不含二次根式,我们称这两个代数式互为有理化因式,如与、+1与-1,2+3与2-3等都是互为有理化因式,进行二次根式计算时,利用有理化因式,可以化去分母中的根号,请回答下列问题:
(1)化简:=___________;(2)比较与的大小关系;
(3)计算:()()
11. 依据平方根和立方根的定义可给出四次方、五次方根的定义:①若x4=a(a≥0),那么x叫做a的四次方根;②若x5=a,那么x叫做a的五次方根。请依据以上定义,解决下列问题:
(1)求81的四次方根;(2)求-32的五次方根;(3)求下列各式中的x值;①x4=625;②100000x5=243.
12.按如图所示的运算程序计算,若输入的数是6,则输出的结果是_______
13.我们将与称为一对“对偶式”,因为()( )=( )2-()2=a-b,所以构造“对偶式”再将其相乘可以有效地将根号去掉。如,像这样,通过分子、分母同乘以一个式子把分母中的根号化去,叫做分母有理化。根据以上材料,理解并运用材料提供的方法,解答以下问题:
(1)分母有理化的值为______________;
(2)如图所示,数轴上表示1、的点分别为A、B,点B关于点A的对称点为C,设点C表示的数为x,求的值.
14.对于任意实数a,b,规定两种运算:a*b=,a○b=,按照上述规则(5*12)+[2○(-8)]=____
15.对于任意的正数a,b定义运算“★”:a★b=则(3★2)×(8★12)的运算结果为_____________.
16.任何实数a,可用[a]表示不超过a的最大整数,如[4]=4,[]=1,现对72进行如下操作:
,这样对72只需进行3次操作后变为1,类似的,
①对81只需进行_______次操作后变成1;
②只需进行3次操作后变成1的所有正整数中,最大的是__________.
17.对于实数a,b,定义min{a,b}的含义为:当ab时,min{a,b}=b,已知min{,a}=a,min{,b}=,且a和b为两个连接正整数,则2a-b的值为( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
18.规定用符号[m]表示一个数m的整数部分,如[]=0,[3.14]=3,按规定[+1]的值为_________
19.若规定:f(x)表示最接近x的整数(x≠n+0.5,n为整数),如f(0.7)=1,f(2.3)=2,f(5)=5,则f(1)+f()+f()+…+f()的值为___________.
20.根据以下程序,当输入x=时,输出结果是_____
【参考答案】
1.【解析】求出6*3=1,再求出7*1即可.
解:∵6*3==1,∴7*1==,即7*(6*3)=,
2.【解析】根据向量垂直的定义进行解答.
解:①因为2×(﹣1)+1×2=0,所以与互相垂直;
②因为×1+1×=≠0,所以与不互相垂直;
③因为(﹣)(+)+(﹣2)×=3﹣2﹣1=0,所以与互相垂直;
④因为π0×2+2×(﹣1)=2﹣2=0,所以与互相垂直.综上所述,①③④互相垂直.
3.【解析】首先理解题意,进而可得min{﹣,﹣}=﹣,min{(x﹣1)2,x2}=1时再分情况讨论,当x>0时和x≤0时,进而可得答案.
解:min{﹣,﹣}=﹣,∵min{(x﹣1)2,x2}=1,∴当x>0时,(x﹣1)2=1,
x﹣1=±1,x﹣1=1,x﹣1=﹣1,解得:x1=2,x2=0(不合题意,舍去),当x≤0时,x2=1,
解得:x1=1(不合题意,舍去),x2=﹣1,
4.【解析】,设,易知,故x<0,由,解得,即,∴原式=,选D.
5.【解析】根据“调日法”逐次进行计算求解.
解:∵<<,∴利用一次“调日法”后可得到的一个更为精确的近似分数为:=,∵
且,∴<<,∴再次使用“调日法”得到π的更为精确的近似分数为::=.
6.【解析】根据周长为18的三角形的三边满足,求得a=8,b=6,c=4,代入公式即可求解.
解:∵周长为18的三角形的三边满足,设,∴,
解得,a=8,b=6,c=4,
7.【解析】(1)∵2<<3,∴5<<6,即的整数部分为5,∴的小数部分为;
(2)∵4<<5,∴1<<2,10<<11,即的小数部分为x=,的小数部分为y=,∴(m+1)2=,∴m+1=,∴m=0或m=2,故满足条件的m值为0或-2;
8.【解析】,是型无理数,故选C.
9.【解析】-3*(-2)=
10.【解析】(1)
(2)∵, ,∵,∴
(3)原式=()( )=( )( )=2023-2
11.【解析】(1)∵()4=81,∴81的四次方根是;(2) ∵()5=-32,∴-32的五次方根是;
(3)①∵()4=625,∴x=;②∵100000x5=243,∴x5=0.00243,∵0.35=0.00243,∴x=0.3;
12.【解析】由定义可得: 6÷2=3,∵3,∴3,∴(3)(3)=27-16=11,即输出的结果是11.
13.【解析】(1)
(2)∵点B关于点A的对称点为C,∴x=,
∴
14.【解析】由定义规则可得:原式=
15.【解析】由定义规则可知:3★2=,8★12=,
∴(3★2)×(8★12)=()×()=2
16.【解析】(1),故答案是3;
(2),∴最大的是255.
17.【解析】∵min{,a}=a,min{,b}=,∴a<,b>,∵a,b是两个连接的正整数,∴a=5,b=6,
∴2a-b=2×5-6=4,选D.
18.【解析】∵4<<5,∴5<<6,∴[+1]=5.
19.【解析】由运算含义可得:f(1)=1, f()=1, f()=2, f()=2, f()=2, f()=2, f()=3, f()=3, f()=3,∴原式=1+1+2+2+2+2+3+3+3=19.
20.【解析】当x=时,则,结果不大于2,再输入2,则,结果大于2,
则输出结果是.