有理数
【知识脉络】
【基础知识】
1.1正数和负数
一、概念
1、正数:大于零的数,有时根据需要在正数前面加“+”(正号)
2、负数:在正数前面加上“—”(负号)的数 说明:一个数前面的“+”“—”叫做它的号,其中“+”有时可以省略,但仍然表示正数,有时“+”是为了强调它是正数,但“—”号是绝对不能省略的。
3、0既不是正数也不是负数,它是正负数的分界。 说明:关于0的总结——实数,自然数,有理数,整数,非正数,非负数,偶数,相反数是本身,没有倒数,绝对值是本身,正负数分界
二、实际应用
在解决 一些实际问题时,可以认为规定具有相反意义的量的正负。 例如:收入为正,支出为负,收支平衡为0 零上为正,零下为负,分界为0 向北(东)走为正,向南(西)走为负,原地不动为0 加分为正,扣分为负,不加不扣为0 逆时针为正,顺时针为负 超标为正,低标为负,标准为0 地上为正,地下为负,地面基准为0 盈余为正,亏空为负,收支平衡为0 水位上升为正,水位下降为负,水平面为0 高于平均分为正,低于平均分为负 增加为正,减少为负,不增不减为0 海平面以上为正,以下为负,海平面记为0
三、易错易误点
1、-a一定是负数么? 答案:不一定,需要分类分析 解析:当a大于0时,-a就是负数;当a等于0时,-a为0;当a小于0时,-a是正数 因此,a不一定是正数也不一定是负数,判断字母的正负时,需要分类讨论,也不能忽略0的存在。
海拔0米并不表示没有海拔,而是说海拔中海平面的平均高度为0米。 3、非正数:0和负数 非负数:0和正数
1.2 有理数
概念
有理数:正整数,0,负整数,正分数,负分数都可以写成分数(含有限小数和无限循环小数)的形式,这样的数称为有理数。
无理数:既不是正数也不是分数,就一定不是有理数。如无限不循环小数π=3.1415926… 它不能化成分数形式。
分类
1、按定义分类;有理数分为整数(正整数、0、负整数);分数(正分数、负分数)
2、按性质符号分类;有理数分为正有理数(正整数、正分数)、0、负有理数(负整数、负分数)
三、数轴
定义:数轴是一条可以向两端无限延伸的直线 规定三要素——原点,正方向,单位长度 注意“规定”二字,是说三要素是根据实际需要认为规定的。 2、画法:(必须用直尺!)
先画一条直线
(2)在直线上任取一点,作为原点,记为0
(3)选取适当的长度作为单位长度,从原点向右(向左)每隔一个单位长度取一点。 3、与有理数的关系 所有的有理数都可以用数轴上的点表示,通常“正右负左,原点中间”; 但数轴上的点不都来表示有理数。
四、相反数(重点)
1、概念
(1)几何定义:在数轴上分别位于原点两旁,到原点的距离相等的两个点所表示的数,叫做互为相反数。
(2)代数定义:只有符号不同的两个数叫做互为相反数。例如,2和-2 ;0的相反数是0。
2、表示方法以及多重符号的简化 (1)a的相反数是-a,这里a是任意有理数(即正数、负数、0) 当a大于0时,-a小于0(正数的相反数是负数) 当a小于0时,-a大于0(负数的相反数是正数) 当a等于0时,-a等于0(0的相反数是0) (2)多重符号化简方法:正数前有偶数个“—”,可以把“—”一起去掉 ~ 2 / 5 ~ 正数前有奇数个“—”,最后只留一个“—” 0前无论有多少个“—”,化简后仍是0
五、绝对值
1、概念
(1)几何定义:一个数a的绝对值就是数轴上表示数a的点与原点的距离,记作|a|,读作a的绝对值,绝对值不能是负数。
(2)代数定义:正数的绝对值是它本身,0的绝对值是0,负数的绝对值是它的相反数。
2、做题时需要慎重考虑0的情况。
六、有理数大小比较
1、具体方法:将各数在同一条数轴上表示出来,那么从左到右的顺序就是从小到大的顺序,即为——负数<0<正数。
2、两个负数,绝对值大的反而小。
3两数大小:同号——同正,绝对值大的数大 同负,绝对值大的反而小 异号——正数大于负数 一数为零——正数>0,负数<0 1.3有理数的加减法 1.3.1有理数的加法
一、法则
1、同号两数相加,取相同的符号,并把绝对值相加;
绝对值不相等的异号两数相加,去绝对值较大的加数的符号,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0; 4、一个数同0相加,仍得这个数。
二、运算律
1、加法交换律:两个数相加,交换加数的位置,和不变。a+b=b+a
2、加法结合律:三个数相加,先把前两个数相加,或者先把后两个数相加,和不变。(a+b)+c=(a+c)+b
1.3.2有理数的减法 法则:减去一个数,等于加这个数的相反数。a-b=a+(-b)
注意两变:减法变加法,减数变为它的相反数
1.4 有理数的乘除法
1.4.1有理数的乘法
法则 1、两数相乘,同号得正,异号的负,并把绝对值相乘。 2、任何数同0相乘,都得0。
推广 1、几个不是0的数相乘,负因数的个数是偶数时,积是正数;负因数的个数是奇数时,积是负数。
几个数相乘,有一个因数为0,则乘积为0。
运算律 1、乘法交换律:两个数相乘,交换因数的位置,积相等。ab=ba
乘法结合律:三个数相乘,先把前两个数相乘,或者先把后两个数相乘,积相等。(ab)c=(ac)b
乘法分配律:一个数同两个数的和相乘,等于把这个数分别同这两个数相乘,再把积相加。a(b+c)=ab+ac
倒数 1、乘积是1的两个数互为倒数。当a≠0时,与1/a互为倒数;当m≠0,n≠0时n/m与m/n互为倒数
注意:0没有倒数,做题时应当注意分母不为0 3、-1的倒数是-1;0~ -1之间的数的倒数比本身小;
小于-1的数的倒数比本身大。
1.4.2 有理数的除法
法则 1、除以一个不等0的数,等于乘以这个数的倒数。 2、两数相除,同号得正,异号得负,并把绝对值相除。0除以任何一个不等于0的数,都得0,0不能做除数。
二、化简 1、分数可以理解为分子除以分母,分数线就是除号。 2、0除以任何一个不等于0的数,都得0。
三、混合运算
1、乘除混合运算
(1)如果一个带分数的整数部分和分数部分都能与某分数相乘时约分,则将这个带分数写成整数部分与分数部分的和,再利用分配律运算 (2)运算时应该从左至右,并将除法化成乘法再进行运算。
(3)除法化乘法,算式化连乘,小数化分数,带分数化假分数,负因数的个数确定符号的正负。
2、加减、乘除混合运算 遵循原则:先乘除,后加减;按小括号、中括号、大括号依次计算;灵活运用分配律。
1.5有理数的乘方
1.5.1乘方
乘方的意义 1、求n 个相同因数的积的运算,叫做乘方, 乘方的结果叫做幂。在an中,a 叫做底数,n 叫做指数。
2、一个数可以看做是这个数本身的一次方,指数1通常省略不写。 3、因为an就是n个a相乘,所以可以利用乘法运算计算乘方运算。
乘方运算的性质 1、负数的奇次幂是负数,负数的偶次幂的正数, 2、正数的任何次幂都是正数,3、0的任何正整数次幂都是0。
做有理数的混合运算时,应注意以下运算顺序:1.先乘方,再乘除,最后加减; 2.同级运算,从左到右进行; 3.如有括号,先做括号内的运算,按小括号,中括号,大括号依次进行。
1.5.2科学记数法。
一、概念 把一个大于10的数表示成ax10n的形式(其中a是整数位只有一位的数,n是原数的整数位减1.即1≤|a|<10,n是正整数),这种计数方法叫做科学记数法。
1.5.3近似数
概念 四舍五入的近似数,从左边第一个非0的数字起,到精确到的数位止,所有的数都叫做这个数的有效数字。
二、说明 一个数只是接近实际数,但与实际数还有差别,它是一个近似数。 近似数与准确数的接近程度,可以用精确度表示。
【典例解析】
例题1:计算
①﹣14﹣×[2﹣(﹣3)2]
②(﹣2)3×(1﹣0.2÷)+(﹣1)2017.
【考点】有理数的混合运算.
【分析】①首先计算乘方和括号里面的运算,然后计算乘法和减法,求出算式的值是多少即可.
②首先计算乘方和小括号里面的除法和减法,然后计算乘法和加法,求出算式的值是多少即可.
【解答】解:①﹣14﹣×[2﹣(﹣3)2]
=﹣1﹣×[2﹣9]
=﹣1+
=
②(﹣2)3×(1﹣0.2÷)+(﹣1)2017
=(﹣8)×(1﹣0.25)﹣1
=(﹣8)×0.75﹣1
=﹣6﹣1
=﹣7
例题2:已知÷(﹣)4×(﹣3)﹣(﹣)=a+b,则a是大于﹣6的整数,b是大于﹣1的分数,则(ab)3的结果为 64 .
【考点】有理数的混合运算.
【分析】先根据有理数混合运算的法则计算出等式左边的值,再根据a是大于﹣6的整数,b是大于﹣1的分数求出a、b的值,代入代数式进行计算即可.
【解答】解:左边=÷×(﹣3)+
=×16×(﹣3)+
=2×(﹣3)+
=﹣6+
=﹣5﹣,
∵a是大于﹣6的整数,b是大于﹣1的分数,
∴a=﹣5,b=﹣,
∴(ab)3=[(﹣5)×(﹣)]3=43=64.
故答案为:64.
例题3:计算
①﹣32+1﹣(﹣2)3
②(﹣5)2÷[2﹣(﹣1+2)]×0.4.
【考点】有理数的混合运算.
【分析】①原式先计算乘方运算,再计算加减运算即可得到结果;
②原式先计算乘方运算,再计算乘除运算,最后算加减运算即可得到结果.
【解答】解:①原式=﹣9+1+8=0;
②原式=25÷(2+1﹣2)×0.4=25÷×=25××=8.
例题4:某自行车厂计划平均每天生产200辆,但是由于种种原因,实际每天生产量与计划量相比有出入.表是某周的生产情况(超产记为正,减产记为负):
星期
一
二
三
四
五
六
日
增减
+6
﹣3
﹣8
+14
﹣10
+15
﹣4
(1)根据记录的数据可知该厂星期三生产自行车多少辆?
(2)产量最多的一天比产量最少的一天多生产自行车多少辆?
(3)根据记录的数据可知该厂本周实际共生产自行车多少辆?
【考点】正数和负数.
【分析】(1)根据有理数的减法,可得答案;
(2)根据有理数的减法,可得答案;
(3)根据有理数的加法,可得答案.
【解答】解:(1)由题意,得
200﹣8=192(辆),
答:该厂星期三生产自行车192辆;
(2)由题意,得
最多的一天是周六,最少的一天是周五,
15﹣(﹣10)=25(辆)
答:产量最多的一天比产量最少的一天多生产自行车25辆;
(3)由题意,得
200×7+(6﹣3﹣8+14﹣10+15﹣4)
=1400+10
=1410(辆)
答:该厂本周实际共生产自行车1410辆.
【跟踪训练】
1. 李先生在2017年11月第2周星期五股市收盘时,以每股9元的价格买进某公司的股票1000股,在11月第3周的星期一至星期五,该股票每天收盘时每股的涨跌(单位:元)情况如下表:
时间
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
每股涨跌/元
0
﹣0.32
+0.47
﹣0.21
+0.56
注:表中记录的数据为每天收盘价格与前一天收盘价格的变化量,星期一的数据是与上星期五收盘价格的变化量.
(1)请你判断在11月的第3周内,该股票价格收盘时,价格最高的是哪一天?
(2)在11月第3周内,求李先生购买的股票每股每天平均的收盘价格.(结果精确到百分位)
2. 在抗洪抢险中,解放军战士的冲锋舟加满油沿东西方向的河流抢救灾民,早晨从A地出发,晚上到达B 地,约定向东为正方向,当天的航行路程记录如下(单位:千米):14,﹣9,+8,﹣7,13,﹣6,+12,﹣5.
(1)请你帮忙确定B地位于A地的什么方向,距离A地多少千米?
(2)若冲锋舟每千米耗油0.5升,油箱容量为28升,求冲锋舟当天救灾过程中至少还需补充多少升油?
(3)救灾过程中,冲锋舟离出发点A最远处有多远?
3. 计算:
(1)|﹣3|×(﹣)×÷×(﹣3)2÷(﹣3);
(2)3+50÷(﹣2)2×(﹣0.2)﹣1.
4. 若|a|=5,|b|=3,求a+b的值.
5. 一辆汽车沿着南北方向的公路来回行驶,某天早晨从A地出发,晚上最后到达B地,约定向北正方向(如:+7表示汽车向北行驶7千米),当天行驶记录如下:+18,﹣9,+7,﹣14,﹣6,12,﹣6,+8.(单位:千米)问:
(1)B地在A地的何方,相距多少千米?
(2)若汽车行驶1千米耗油0.35升,那么这一天共耗油多少升?
6. 一辆货车从超市出发,向东走了1千米,到达小明家,继续向东走了3千米到达小兵家,然后向西走了10千米,到达小华家,最后又向东走了6千米结束行程.(1)如果以超市为原点,以向东为正方向,用1个单位长度表示1千米,请你在下面的数轴上表示出小明家、小兵家和小华家的具体位置.
(2)请你通过计算说明货车最后回到什么地方?
(3)如果货车行驶1千米的用油量为0.25升,请你计算货车从出发到结束行程共耗油多少升?
参考答案:
1. 李先生在2017年11月第2周星期五股市收盘时,以每股9元的价格买进某公司的股票1000股,在11月第3周的星期一至星期五,该股票每天收盘时每股的涨跌(单位:元)情况如下表:
时间
星期一
星期二
星期三
星期四
星期五
每股涨跌/元
0
﹣0.32
+0.47
﹣0.21
+0.56
注:表中记录的数据为每天收盘价格与前一天收盘价格的变化量,星期一的数据是与上星期五收盘价格的变化量.
(1)请你判断在11月的第3周内,该股票价格收盘时,价格最高的是哪一天?
(2)在11月第3周内,求李先生购买的股票每股每天平均的收盘价格.(结果精确到百分位)
【考点】正数和负数.
【分析】(1)根据正负号的意义以及表格中的数据可知星期五价格最高;
(2)先求得一周内每股的价格之和,然后再求得平均值即可.
【解答】解:(1)根据正负数的意义可知:星期五的价格最高;
(2)9+(0﹣0.32+0.47﹣0.21+0.56)÷5=9.10.
2. 在抗洪抢险中,解放军战士的冲锋舟加满油沿东西方向的河流抢救灾民,早晨从A地出发,晚上到达B 地,约定向东为正方向,当天的航行路程记录如下(单位:千米):14,﹣9,+8,﹣7,13,﹣6,+12,﹣5.
(1)请你帮忙确定B地位于A地的什么方向,距离A地多少千米?
(2)若冲锋舟每千米耗油0.5升,油箱容量为28升,求冲锋舟当天救灾过程中至少还需补充多少升油?
(3)救灾过程中,冲锋舟离出发点A最远处有多远?
【考点】正数和负数.
【分析】(1)根据有理数的加法,可得和,再根据向东为正,和的符号,可判定方向;
(2)根据行车就耗油,可得耗油量,再根据耗油量与已有的油量,可得答案;
(3)根据有理数的加法,可得每次的距离,再根据有理数的大小比较,可得最远.
【解答】解:(1)∵14﹣9+8﹣7+13﹣6+12﹣5=20,
答:B地在A地的东边20千米;
(2)这一天走的总路程为:14+|﹣9|+8+|﹣7|+13+|﹣6|+12|+|﹣5|=74千米,
应耗油74×0.5=37(升),
故还需补充的油量为:37﹣28=9(升),
答:冲锋舟当天救灾过程中至少还需补充9升油;
(3)∵路程记录中各点离出发点的距离分别为:
14千米;14﹣9=5(千米);14﹣9+8=13(千米);14﹣9+8﹣7=6(千米);
14﹣9+8﹣7+13=19(千米);14﹣9+8﹣7+13﹣6=13(千米);
14﹣9+8﹣7+13﹣6+12=25(千米);14﹣9+8﹣7+13﹣6+12﹣5=20(千米),
25>20>19>14>13>>6>5,
∴最远处离出发点25千米;(每小题2分)
3. 计算:
(1)|﹣3|×(﹣)×÷×(﹣3)2÷(﹣3);
(2)3+50÷(﹣2)2×(﹣0.2)﹣1.
【考点】有理数的混合运算.
【分析】(1)根据有理数的乘除法可以解答本题;
(2)根据有理数乘除法和加减法可以解答本题.
【解答】解:(1)|﹣3|×(﹣)×÷×(﹣3)2÷(﹣3)
=
=﹣2;
(2)3+50÷(﹣2)2×(﹣0.2)﹣1
=3+50×
=3﹣﹣1
=.
4. 若|a|=5,|b|=3,求a+b的值.
【考点】有理数的加法;绝对值.
【分析】|a|=5,则a=±5,同理b=±3,则求a+b的值就应分几种情况讨论.
【解答】解:∵|a|=5,
∴a=±5,
同理b=±3.
当a=5,b=3时,a+b=8;
当a=5,b=﹣3时,a+b=2;
当a=﹣5,b=3时,a+b=﹣2;
当a=﹣5,b=﹣3时,a+b=﹣8.
【点评】正确地进行讨论是本题解决的关键.规律总结: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;0的绝对值是0.
5. 一辆汽车沿着南北方向的公路来回行驶,某天早晨从A地出发,晚上最后到达B地,约定向北正方向(如:+7表示汽车向北行驶7千米),当天行驶记录如下:+18,﹣9,+7,﹣14,﹣6,12,﹣6,+8.(单位:千米)问:
(1)B地在A地的何方,相距多少千米?
(2)若汽车行驶1千米耗油0.35升,那么这一天共耗油多少升?
【考点】正数和负数.
【专题】应用题.
【分析】(1)把当天记录相加,然后根据正数和负数的规定解答即可;
(2)先求出行驶记录的绝对值的和,再乘以0.35计算即可得解.
【解答】解:(1)18﹣9+7﹣14﹣6+12﹣6+8
=45﹣35
=10,
所以,B地在A地北方10千米;
(2)18+9+7+14+6+12+6+8=80千米
80×0.35=28升.
【点评】此题主要考查了正负数的意义,解题关键是理解“正”和“负”的相对性,明确什么是一对具有相反意义的量.在一对具有相反意义的量中,先规定其中一个为正,则另一个就用负表示.
6. 一辆货车从超市出发,向东走了1千米,到达小明家,继续向东走了3千米到达小兵家,然后向西走了10千米,到达小华家,最后又向东走了6千米结束行程.(1)如果以超市为原点,以向东为正方向,用1个单位长度表示1千米,请你在下面的数轴上表示出小明家、小兵家和小华家的具体位置.
(2)请你通过计算说明货车最后回到什么地方?
(3)如果货车行驶1千米的用油量为0.25升,请你计算货车从出发到结束行程共耗油多少升?
【解析】(1)根据已知,以超市为原点,以向东为正方向,用1个单位长度表示1千米.一辆货车从超市出发,向东走了1千米,到达小明家,继续向东走了3千米到达小兵家,然后向西走了10千米,到达小华家,最后又向东走了6千米结束行程,则小明家、小兵家和小华家在数轴上的位置如图所示.(2)这辆货车一共行走的路程,实际上就是1+3+10+6=20(千米),货车从出发到结束行程共耗油量=货车行驶每千米耗油量×货车行驶所走的总路程.
【解答】:(1)小明家、小兵家和小华家在数轴上的位置如图所示.
(2)由题意得
(+1)+(+3)+(-10)+(+6)=0,
因而货车回到了超市.
(3)由题意得,
1+3+10+6=20,
货车从出发到结束行程共耗油0.25×20=5(升).
答:(1)参见上图;(2)货车最后回到了超市;(3)货车从出发到结束行程共耗油5升.