有理数加减运算
适用学科 初中数学 适用年级 初中一年级
适用区域 全国 课时时长(分钟) 120分钟
知识点 1.有理数的加法法则2.有理数的加法运算律3.有理数的减法法则 4.有理数加减法运算中的转换思想
教学目标 1.使学生了解有理数加减法的意义 2.使学生理解有理数加减法的法则,能熟练地进行有理数加减运算 3.使学生理解加法运算律在有理数加减运算中的作用,能运用加法运算律简化加减运算4.培养学生分析问题、解决问题的能力 5.培养学生计算能力,在算法优化过程中培养学生观察能力和思维能力
教学重点 有理数加减法运算法则及运算律
教学难点 灵活用运算律进行简便运算
教学过程
一、复习预习
在小学里,我们已经学过了正整数、正分数(包括正小数)及数0的四则运算.现在引入了负数,数的范围扩充到了有理数.那么,如何进行有理数的运算呢?现在我们来共同研究这个问题.
二、知识讲解
1. 一位同学沿着一条东西向的跑道,先走了20米,又走了30米,能否确定他现在位于原来位置的哪个方向,相距多少米?
我们知道,求两次运动的总结果,可以用加法来解答.可是上述问题不能得到确定答案,因为问题中并未指出行走方向,所以我们必须把问题说得明确些,并规定向东为正,向西为负.
(1) 若两次都是向东走,很明显,一共向东走了50米,写成算式就是:
,即这位同学位于原来位置的东方50米处.这一运算在数轴上表示如图:
(2)若两次都是向西走,则他现在位于原来位置的西方50米处,写成算式就是:,即这位同学位于原来位置的西方50米处.
(3)若第一次向东走20米,第二次向西走30米,我们先在数轴上表示如图:
写成算式是,即这位同学位于原来位置的西方10米处.
(4)若第一次向西走20米,第二次向东走30米,写成算式是:( )
即这位同学位于原来位置的( )方( )米处.
(5)第一次向西走了30米,第二次向东走30米.写成算式是: ( ).
(6)第一次向西走了30米,第二次没走.写成算式是:( ).
综合以上情形,我们得到有理数的加法法则:
(1)同号两数相加,取相同的符号,并把绝对值相加;
(2)绝对值不等的异号两数相加,取绝对值较大加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值;
(3)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.
2. 在小学里,我们曾经学过加法的交换律、结合律,这两个运算律在有理数加法运算中也是成立的吗?
探索:任意选择两个有理数(至少有一个是负数),分别填入下列□和○内,并比较两个算式的运算结果.
□ + ○ 和○ + □
任意选择三个有理数(至少有一个是负数),分别填入下列□、○和◇内,并比较两个算式的运算结果。
( □ + ○ )+ ◇ 和□ +( ○ + ◇ )。
总结:
加法交换律:两个数相加,交换加数的位置,和不变.即
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.
即
这样,多个有理数相加,可以任意交换加数的位置,也可先把其中的几个数相加,使计算简化.
3. 我们知道,已知两个数的和与其中一个加数,求另一个加数的运算叫做减法.
例如计算 (―8)―(―3)也就是求一个数?,使( ? )+(―3)=―8.根据有理数加法运算,有(―5)+(―3)=―8,所以 (―8)―(―3)=―5。①减法运算的结果得到了。
试一试:
再做一个填空:(―8)+( )=―5,容易得到(―8)+(+3)=―5。②比较①、②两式,我们发现:―8“减去―3”与“加上+3”结果是相等的.
概括:上述两例启发我们可以将减法转换为加法来进行.
有理数减法法则:减去一个数,等于加上这个数的相反数.
如果用字母表示有理数,那么有理数减法法则可表示为:.
4. 在进行有理数加减混合运算时,可以灵活运用加法的运算律,可以使运算简便
(1)互为相反数的两个数,可以先加.
(2)几个数相加得整数时,可先相加.
(3)同分母的分数可先加.
(4)符号相同的数可先加.
考点/易错点1
应用有理数加法法则进行计算时,要同时注意确定“和”的符号,计算“和”的绝对值两件事.
考点/易错点2
三个以上的有理数相加,可运用加法交换律和结合律任意改变加数的位置,简化运算.常见技巧有:
(1)凑零凑整:互为相反数的两个数结合先加;和为整数的加数结合先加;
(2)同号集中:按加数的正负分成两类分别结合相加,再求和;
(3)同分母结合:把分母相同或容易通分的结合起来;
(4)带分数拆开:计算含带分数的加法时,可将带分数的整数部分和分数部分拆开,分别结合相加。注意带分数拆开后的两部分要保持原来分数的符号.
考点/易错点3
由于把减数变为它的相反数,从而减法转化为加法.有理数的加法和减法,当引进负数后就可以统一用加法来解决.不论减数是正数、负数或是零,都符合有理数减法法则.在使用法则时,注意被减数是永不变的.
考点/易错点4
有理数的加减法可统一成加法,所以在加减运算时,适当运用加法运算律,把正数与负数分别相加,可使运算简便.但要注意交换加数的位置时,要连同前面的符号一起交换.
三、例题精析
【例题1】
【题干】计算:
(1) (2)
(3) (4)
【答案】(1) (2)
解:原式= 解:原式=
= =
=
(3) (4)
解:原式= 解:原式=
= =
【解析】进行有理数的加法运算,应注意先确定符号和绝对值两部分,先判断是什么样的两个有理数相加,然后按照有理数加法的三条法则来具体处理.
【例题2】
【题干】计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)
解:原式=
=
=
(2)
解:原式=
=
=
=
(3)
解:原式=
=
=
(4)
解:原式=
=
=
=
【解析】本题运用加法的交换律、结合律,使运算简便.具体技巧有以下几点:(1)若有小数,能凑整的先加.(2)同分母的分数或有倍数关系的分数可结合一起计算.(3)互为相反数的两个数,可把它们结合在一起.(4)先把正数、负数分别集中相加,再把所得的结果相加
【例题3】
【题干】列式并计算:与的和的绝对值的相反数与的和.
【答案】解:由题意得:
【解析】认真审题,看清题意,本题求得的是与的和的绝对值,而不是求绝对值的和,在去绝对值符号时要注意利用绝对值的定义化简:正数的绝对值是它本身,负数的绝对数值是它的相反数.
【例题4】
【题干】某检修小组从A地出发,在东西方向的公路上检修线路.如果规定向东行驶为正,向西行驶为负,这个检修小组一天中行驶的距离记录如下(单位:千米):
-4,+7,-9,+8,+6,-4,-3.
(1)求收工时检修小组距A地多远?
(2)距A地最远时是哪一次?
(3)若检修小组所乘汽车每千米耗油0.5升,则从出发到收工时共耗油多少升?
【答案】解:(1)-4+7+(-9)+8+6+(-4)+(-3)=1(千米).
答:收工时检修小组在A地东面1千米处.
(2)第一次距A地|-4|=4千米;
第二次:|-4+7|=3千米;
第三次:|-4+7-9|=6千米;
第四次:|-4+7-9+8|=2千米;
第五次:|-4+7-9+8+6|=8千米;
第六次:|-4+7-9+8+6-4|=4千米;
第七次:|-4+7-9+8+6-4-3|=1千米.
所以距A地最远的是第5次.
(3)从出发到收工汽车行驶的总路程:|-4|+|+7|+|-9|+|+8|+|+6|+|-4|+|-3|=41;
从出发到收工共耗油:41×0.5=20.5(升).
答:从出发到收工共耗油20.5升.
【解析】首先审清题意,明确“正”和“负”所表示的意义;再根据题意作答.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.
【例题5】
【题干】已知有理数+3,-8,-10,+12,请你通过有理数的加减混合运算,使其运算结果最大,这个最大值是_________.
【答案】解:(+3+12)-(-8-10)
=15+18
=33.
故答案是:33.
【解析】本题主要考查了有理数的混合运算,正确理解当(+3+12)-(-8-10)时,计算的结果最大是关键.
【例题6】
【题干】已知两个数的和为,其中一个数为,求另一个数.
【答案】解:.
故另一个数是.
【解析】本题通过有理数的减法考查了加法各部分间的关系,是基础题型.
【例题7】
【题干】弘文中学定于十一月份举行运动会,组委会在整修百米跑道时,工作人员从A处开工,约定向东为正,向西为负,从开工处A到收工处B所走的路线(单位:米),分别为+10、-3、+4、-2、+13、-8、-7、-5、-2,工作人员整修跑道共走了多少路程?
【答案】解:|+10|+|-3|+|+4|+|-2|+|+13|+|-8|+|-7|+|-5|+|-2|,
=,
=54米.
【解析】本题考查了有理数的加法,这是基础,要熟练掌握.
四、课堂运用
【基础】
计算:
(1) =__________ (2)=_________
(3)=___________ (4)=___________
【答案】(1) (2) (3) (4)
【解析】根据有理数的加法和减法法则分别计算即可.本题考查了有理数的加减混合运算,异分母的分数相加,先通分,再计算.
2. |x-1|+|3+y|=0,则y-x-的值是( )
A.-4 B.-2 C.-1 D.1
【答案】解:∵|x-1|+|3+y|=0,
∴x-1=0,3+y=0,
解得y=-3,x=1,
∴y-x-=-3-1-=-4.
故选A.
【解析】本题考查了非负数的性质,初中阶段有三种类型的非负数:(1)绝对值;(2)偶次方;(3)二次根式(算术平方根).当它们相加和为0时,必须满足其中的每一项都等于0.根据这个结论可以求解这类题目.
3. 已知x.y,z三个有理数之和为0,若,y= ,则z=_________.
【答案】解:由题意得:,
将,y= ,代入得:z=-x-y==-3
故答案为:-3.
【解析】此题考查了有理数的加法,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
4. 计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
解:原式=
=
(2)
解:原式=
=
=
【解析】(1)原式利用减法法则变形,相加即可得到结果;(2)原式利用减法法则变形,相加即可得到结果.此题考查了有理数的加减混合运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
5. 计算:
(1)
(2)
【答案】(1)解:原式=
=
=
(2)解:原式=
=
=
【解析】本题根据加法交换律、结合律,把互为相反数、同分母的分数、能凑整的、正数与负数分别相加,使运算简便.
6. 某检修小组从A地出发,在东西向的马路上检修线路,如果规定向东行驶为正,向西行驶为负,一天中七次行驶纪录如下.(单位:km)
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次
-3 +8 -9 +10 +4 -6 -2
(1)在第_______次纪录时距A地最远.
(2)求收工时距A地多远?
(3)若每km耗油0.3升,每升汽油需7.2元,问检修小组工作一天需汽油费多少元?
【答案】解:(1)由题意得,第一次距A地|-3|=3千米;第二次距A地-3+8=5千米;第三次距A地|-3+8-9|=4千米;第四次距A地|-3+8-9+10|=6千米;第五次距A地|-3+8-9+10+4|=10千米;而第六次、第七次是向相反的方向又行驶了共8千米,所以在第五次纪录时距A地最远.故答案为:五.
(2)根据题意列式:
答:收工时距A地2km.
(3)根据题意得检修小组走的路程为:
|-3|+|+8|+|-9|+10|+|+4|+|-6|+|-2|=42(km)
42×0.3×7.2=90.72(元)
答:检修小组工作一天需汽油费90.72元.
【解析】(1)分别计算每次距A地的距离,进行比较即可;
(2)收工时距A地的距离等于所有记录数字的和的绝对值;
(3)所有记录数的绝对值的和×0.3升,就是共耗油数.
此题主查考查正负数在实际生活中的应用及有理数的加减混合运算,学生在学这一部分时一定要联系实际,不能死学.
【巩固】
1. 在1,-1,-2这三个数中,任意两数之和的最大值是( )
A.1 B.0 C.-1 D.-3
【答案】解:∵在1,-1,-2这三个数中,只有1为正数,
∴1最大;
∵|-1|=1,|-2|=2,
1<2,
∴-1>-2,
∴任意两数之和的最大值是1+(-1)=0.
故选B.
【解析】考查有理数的比较及运算;得到三个有理数中2个较大的数是解决本题的突破点.
2. 小明写作业时不慎将墨水滴在数轴上,根据图中的数值,判定墨迹盖住部分的整数的和是________.
【答案】解:由图可知,左边盖住的整数数值是-2,-3,-4,-5;
右边盖住的整数数值是1,2,3,4;
所以他们的和是-4.
【解析】根据数轴的单位长度,判断墨迹盖住部分的整数,然后求出其和.
3. 计算
(1) (2)
【答案】(1)
解:原式=
=
(2)
解:原式
【解析】(1)运用加法结合律进行计算.(2)将分数化为小数后直接进行有理数的加减运算.
本题考查有理数的加法,注意先观察题目,看是否有简单的算法.
4. 实际测量一座山的高度时,可在若干个观测点中测量每两个相邻可视观测点的相对高度,然后用这些相对高度计算出山的高度.下表是某次测量数据的部分记录(用A-C表示观测点A相对观测点C的高度)根据这次测量的数据,可得观测点A相对观测点B的高度是__________米.
A-C C-D E-D F-E G-F B-G
90米 80米 -60米 50米 -70米 40米
【答案】解:由表中数据可知:A-C=90①,C-D=80②,D-E=60③,E-F=-50④,F-G=70⑤,G-B=-40⑥,①+②+③+…+⑥,得:(A-C)+(C-D)+(D-E)+(E-F)+(F-G)+(G-B)=A-B=90+80+60-50+70-40=210.∴观测点A相对观测点B的高度是210米.
【解析】认真审题可以发现:A比C高90米,C比D高80米,D比E高60米,F比E高50
米,F比G高70米,B比G高40米.然后转化为算式,通过变形得出A-B的关系即可.此
题主要考查正负数在实际生活中的应用,所以学生在学这一部分时一定要联系实际,不能死
学.
5. 计算:
【答案】解:原式=
=
=
=
=
【解析】有理数的加减运算有许多技巧,本例用到了列项求和.将一项拆成两项,看似复杂的计算变得简单.
6. 一名潜水员在水下方80米处发现一条鲨鱼在离他不远处的上方25米的位置往下游追逐猎物,当它向下游42米后追上猎物,此时猎物垂死挣扎,立刻反向上游,鲨鱼紧紧尾随,又游了10米后被鲨鱼一口吞吃.
(1)求鲨鱼吃掉猎物时距水面的距离
(2)与刚开始潜水员发现鲨鱼的位置相比,鲨鱼的位置有什么变化?
【答案】解:(1)(-80)+(+25)+(-42)+(+10)
=-80+25-42+10
=-122+35
=-87.
即鲨鱼在水下方87米处吃掉猎物;
(2)(-80)+(25)-(-87)
=-80+25+87
=-80+112
=32.
∴鲨鱼向下游了32米.
【解析】(1)根据向上为正,向下为负列式,然后根据有理数的加减混合运算的方法进行运算即可;(2)先表示出鲨鱼开始时的位置,然后减去吃掉猎物时的位置,再根据有理数加减混合运算的方法进行计算,结果是正数则表示向下游,是表示负数则象上游.本题考查了有理数的加减混合运算,读懂题意并列出算式是解题的关键,熟练掌握混合运算的方法也很重要.
【拔高】
1. 计算:
【答案】解:原式=
=
=
=
【解析】本题考查有理数的混合运算,若直接进行计算本题会比较麻烦,所以在以后的解题过程中要学会观察.
2. 一跳蚤在一直线上从O点开始,第1次向右跳1个单位,紧接着第2次
向左跳2个单位,第3次向右跳3个单位,第4次向左跳4个单位,…,依此规律跳下去,当它跳第100次落下时,落点处离O点的距离是_______个单位.
【答案】解:由题意可知,第1、2次落点处离O点的距离是1个单位,第3、4次落点处离O点的距离是2个单位,以此类推,第100次落下时,落点处离O点的距离是50个单位.
【解析】由题意可知,第1、2次落点处离O点的距离是1个单位,第3、4次落点处离O点的距离是2个单位,以此类推,找出规律可求.此题主要考查正负数在实际生活中的应用,所以学生在学这一部分时一定要联系实际,不能死学.
课程小结
1.掌握有理数加法和减法运算法则
2.会利用加法交换律和结合律进行简便运算
3.能把所学的知识应用到实际中去,灵活运用
课后作业
【基础】
1. 计算:
(1) (2)
【答案】(1)解:原式= (2)解:原式=
= =
=
【解析】(1)运用结合律进行计算.(2)将分数化为小数后直接进行有理数的加减运算.
本题考查有理数的加法,注意先观察题目,看是否有简单的算法.
2. 已知,,则=_______.
【答案】解:∵,∴,
又,则=.
【解析】绝对值等于一个正数的数有两个,且它们互为相反数.熟练运用有理数的运算法则
本题重点考查有理数的绝对值和求代数式值,要求掌握绝对值的性质及其定义,并能熟练
运用到实际运算当中.
3. 下列说法正确的是( )
A.两个有理数相加,就是把它们的绝对值相加
B.两个有理数相减,就是把它们的绝对值相减
C.两个一有理数相加,和可能小于其中的每一个加数
D.两个有理数相减,差一定小于被减数
【答案】解:A、两个有理数相加即这两个数的值相加,而不是它们的绝对值相加,故本选项错误;B、两个有理数相减即这两个数的值相减,而不是它们的绝对值相减,故本选项错误;C、两个一有理数相加,和可能小于其中的每一个加数,故本选项正确;D、当一个有理数减去一个负数的时候差大于被减数,故本选项错误.故选C.
【解析】加上一个负数等于减上一个正数,减上一个负数等于加上一个正数,由此可得出答案.本题考查有理数的加减法,属于基础题,注意掌握有理数加法的定义及特点.
4. 两个有理数的和为a,这两个数的差为b,那么a,b的大小关系是( )
A. B. C. D.以上都有可能
【答案】解:两个有理数的和为,这两个数的差为b,那么,b的大小关系不能确定.
故选D.
【解析】不确定这两个有理数,就无法比较两个有理数和与差的大小关系.
5. 某校举办秋季运动会,七年级(1)班和七年级(2)班进行拔河比赛,比赛规定标志物红绸向某班方向移动2m或2m以上,该班就获胜.红绸先向(2)班移动0.2m,后又向(1)班移动0.5m,相持几秒后,红绸向(2)班移动0.8m,随后又向(1)班移动1.4m,在一片欢呼声中,红绸再向(1)班移动1.3m,裁判员一声哨响,比赛结束,请你用计算的方法说明最终获胜的是几班?
【答案】解:记向1班方向移动为正,向2班方向移动为负,
根据题意:-0.2+0.5-0.8+1.4+1.3=-1+3.2=2.2米.
∴说明红绸向1班方向移动2.2米,一班胜.
【解析】根据题意列出算式后,根据有理数的加减混合运算法则,计算后就可以判断哪一班获胜. 本题主要考查负数在实际生活中的意义,利用正负数表示一组具有相反意义的量.
6. 钟面上有1,2,3,…,11,12共12个数字.
(1)试在这些数前标上正,负号,使它们的和为0.
(2)在解题的过程中,你能总结什么规律?用文字叙述出来.
【答案】解:(1)-1-2-3-4-5+6-7-8-9+10+11+12;
(2)规律:先算出总和,再取半,在和为一半的数前加正号,其余的数前添负号.
【解析】本题考查了有理数的加减混合运算.认真审题,找出规律:5个正数绝对值的和等于1,2,3,4,5,…,12这12个数的和的一半,是解决此题的关键所在.
【巩固】
1. -7,-12,+2和的绝对值比它们的绝对值的和小( )
A.-38 B.-4 C.4 D.38
【答案】解:根据题意得:|-7|+|-12|+|2|-|-7-12+2|
=(7+12+2)-|-17|
=21-17
=4
故选C
【解析】本题考查了有理数的加减运算,正确列出算式是关键.
2. 某商店2013年四个季度的商品销售盈亏情况如下表所示(盈余为正):
季度 第一 第二 第三 第四
盈亏额(单位:万元) 128.5 -140 -95.5 280
关于最终销售情况,下列说法中,正确的是( )
A.盈余644万元 B.亏本173万元
C.盈余173万元 D.亏本644万元
【答案】解:由题意得出:128.5+(-140)+(-95.5)+280=173(万元).
故盈余173万元.
故选:C.
【解析】根据有理数的加减运算法则直接求出它们的和即可.
3. 小明做这样一道题“计算:|(-3)+■|”,其中“■”是被墨水污染看不清的一个数,他翻开后面的答案知该题计算的结果是等于6,那么“■”表示的数是( )
A.3 B.-3 C.9 D.-3或9
【答案】 解:设这个数为,则
∴
∴
故选D.
【解析】根据绝对值的性质求得结果,采用排除法判定正确选项.考查了绝对值的运算.注意绝对值等于一个正数的数有两个,它们互为相反数.
4. 规定符号(,)表示,两个数中小的一个,符号表示,两个数中大的一个,求下列式子的值.
【答案】解:
【解析】此题考查了有理数的加减混合运算,以及有理数的大小比较,弄清题中的新定义是
解本题的关键.
5. 有十箱梨,每箱质量如下:(单位:千克)
51,53,46,49,52,45,47,50,53,48
你能较快算出它们的总质量吗?列式计算.
【答案】 解:50×10+[1+3+(-4)+(-1)+2+(-5)+(-3)+0+3+(-2)]
=500+(-6),
=494(千克).
【解析】观察各数的特点,不难发现,都与50接近,超过的记“+”,不足的记“-”,相加即为超过或不足的总数,再加上50×10即可.此题主要考查正负数在实际生活中的应用,所以学生在学这一部分时一定要联系实际,不能死学.
6. 观察下面的几个算式:
1+2+1=4,
1+2+3+2+1=9,
1+2+3+4+3+2+1=16,
1+2+3+4+5+4+3+2+1=25,…
根据你所发现的规律,请你直接写出下面式子的结果:
1+2+3+…+99+100+99+…+3+2+1
【答案】解:根据观察可得规律:结果等于中间数的平方.
∴.
【解析】观察可得规律:结果等于中间数的平方.解本题的关键在于根据给出的算式,找到规律,并应用到解题中.
【拔高】
1. 在1,2,3,…,2006,2007,2008前面任意添加“+”或“-”,并且按照顺序进行计算,那么这些数的和能否等于2008呢?
【答案】解:能.
=
=2008
【解析】因为2 008=4×502,所以可以考虑把2 008个数分成502组,每组4个数,并且其和都等于4.从1开始将相邻的4个数的前2个较小的数前面添加“-”,后2个较大的前面添加“+”即可.此题主要考查了有理数的加减混合运算,关键是注意观察,正确进行分组,然后再添加符号.
2. 计算:=___________
【答案】解:原式=
=
=
=
【解析】把四个数字结合在一起运算,不难发现,它们的结果相同,再乘以组数即可.要善于从式子中寻找规律并运用规律,从而使运算更加简便.
错题总结
错题题号 错题比例 错题原因 错题知识点小结
课堂运用
课后作业
思考:还有哪些可能情形?你能把问题补充完整吗?
你能发现什么?
很重要!
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