七数培优竞赛讲座第4讲数轴――数与形的第一次碰撞
(完整版)初一数学培优专题讲义

初一数学基础知识讲义第一讲和绝对值有关的问题一、知识结构框图:数二、绝对值的意义:(1)几何意义:一般地,数轴上表示数a的点到原点的距离叫做数a的绝对值,记作|a|。
(2)代数意义:①正数的绝对值是它的本身;②负数的绝对值是它的相反数;③零的绝对值是零。
也可以写成:()()() ||0a aa aa a⎧⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩当为正数当为0当为负数说明:(Ⅰ)|a|≥0即|a|是一个非负数;(Ⅱ)|a|概念中蕴含分类讨论思想。
三、典型例题例1.(数形结合思想)已知a、b、c在数轴上位置如图:则代数式| a | + | a+b | + | c-a | - | b-c | 的值等于(A )A.-3a B. 2c-a C.2a-2b D. b解:| a | + | a+b | + | c-a | - | b-c |=-a-(a+b)+(c-a)+b-c=-3a分析:解绝对值的问题时,往往需要脱去绝对值符号,化成一般的有理数计算。
脱去绝对值的符号时,必须先确定绝对值符号内各个数的正负性,再根据绝对值的代数意义脱去绝对值符号。
这道例题运用了数形结合的数学思想,由a 、b 、c 在数轴上的对应位置判断绝对值符号内数的符号,从而去掉绝对值符号,完成化简。
例2.已知:z x <<0,0>xy ,且x z y >>, 那么y x z y z x --+++的值( C )A .是正数B .是负数C .是零D .不能确定符号解:由题意,x 、y 、z 在数轴上的位置如图所示:所以分析:数与代数这一领域中数形结合的重要载体是数轴。
这道例题中三个看似复杂的不等关系借助数轴直观、轻松的找到了x 、y 、z 三个数的大小关系,为我们顺利化简铺平了道路。
虽然例题中没有给出数轴,但我们应该有数形结合解决问题的意识。
例3.(分类讨论的思想)已知甲数的绝对值是乙数绝对值的3倍,且在数轴上表示这两数的点位于原点的两侧,两点之间的距离为8,求这两个数;若数轴上表示这两数的点位于原点同侧呢?分析:从题目中寻找关键的解题信息,“数轴上表示这两数的点位于原点的两侧”意味着甲乙两数符号相反,即一正一负。
七年级数学培优辅导讲义(共十讲80页)

第一讲有理数的巧算有理数运算是中学数学中一切运算的基础.它要求同学们在理解有理数的有关概念、法则的基础上,能根据法则、公式等正确、迅速地进行运算.不仅如此,还要善于根据题目条件,将推理与计算相结合,灵活巧妙地选择合理的简捷的算法解决问题,从而提高运算能力,发展思维的敏捷性与灵活性.1.括号的使用在代数运算中,可以根据运算法则和运算律,去掉或者添上括号,以此来改变运算的次序,使复杂的问题变得较简单.例1计算:分析中学数学中,由于负数的引入,符号“+”与“-”具有了双重涵义,它既是表示加法与减法的运算符号,也是表示正数与负数的性质符号.因此进行有理数运算时,一定要正确运用有理数的运算法则,尤其是要注意去括号时符号的变化.注意在本例中的乘除运算中,常常把小数变成分数,把带分数变成假分数,这样便于计算.例2计算下式的值:211×555+445×789+555×789+211×445.分析直接计算很麻烦,根据运算规则,添加括号改变运算次序,可使计算简单.本题可将第一、第四项和第二、第三项分别结合起来计算.解原式=(211×555+211×445)+(445×789+555×789)=211×(555+445)+(445+555)×789=211×1000+1000×789=1000×(211+789)=1 000 000.说明加括号的一般思想方法是“分组求和”,它是有理数巧算中的常用技巧.例3计算:S=1-2+3-4+…+(-1)n+1·n.分析不难看出这个算式的规律是任何相邻两项之和或为“1”或为“-1”.如果按照将第一、第二项,第三、第四项,…,分别配对的方式计算,就能得到一系列的“-1”,于是一改“去括号”的习惯,而取“添括号”之法.解 S=(1-2)+(3-4)+…+(-1)n+1·n.下面需对n的奇偶性进行讨论:当n为偶数时,上式是n/2个(-1)的和,所以有当n为奇数时,上式是(n-1)/2个(-1)的和,再加上最后一项(-1)n+1·n=n,所以有例4在数1,2,3,…,1998前添符号“+”和“-”,并依次运算,所得可能的最小非负数是多少?分析与解因为若干个整数和的奇偶性,只与奇数的个数有关,所以在1,2,3,…,1998之前任意添加符号“+”或“-”,不会改变和的奇偶性.在1,2,3,…,1998中有1998÷2个奇数,即有999个奇数,所以任意添加符号“+”或“-”之后,所得的代数和总为奇数,故最小非负数不小于1.现考虑在自然数n,n+1,n+2,n+3之间添加符号“+”或“-”,显然n-(n+1)-(n+2)+(n+3)=0.这启发我们将1,2,3,…,1998每连续四个数分为一组,再按上述规则添加符号,即(1-2-3+4)+(5-6-7+8)+…+(1993-1994-1995+1996)-1997+1998=1.所以,所求最小非负数是1.说明本例中,添括号是为了造出一系列的“零”,这种方法可使计算大大简化.2.用字母表示数我们先来计算(100+2)×(100-2)的值:(100+2)×(100-2)=100×100-2×100+2×100-4=1002-22.这是一个对具体数的运算,若用字母a代换100,用字母b代换2,上述运算过程变为(a+b)(a-b)=a2-ab+ab-b2=a2-b2.于是我们得到了一个重要的计算公式(a+b)(a-b)=a2-b2,①这个公式叫平方差公式,以后应用这个公式计算时,不必重复公式的证明过程,可直接利用该公式计算.例5计算 3001×2999的值.解 3001×2999=(3000+1)(3000-1)=30002-12=8 999 999.例6计算 103×97×10 009的值.解原式=(100+3)(100-3)(10000+9)=(1002-9)(1002+9)=1004-92=99 999 919.例7计算:分析与解直接计算繁.仔细观察,发现分母中涉及到三个连续整数:12 345,12 346,12 347.可设字母n=12 346,那么12 345=n-1,12 347=n+1,于是分母变为n2-(n-1)(n+1).应用平方差公式化简得n2-(n2-12)=n2-n2+1=1,即原式分母的值是1,所以原式=24 690.例8计算:(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1).分析式子中2,22,24,…每一个数都是前一个数的平方,若在(2+1)前面有一个(2-1),就可以连续递进地运用(a+b)(a-b)=a2-b2了.解原式=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)×(216+1)(232+1)=(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)×(232+1)=(24-1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)=……=(232-1)(232+1)=264-1.例9计算:分析在前面的例题中,应用过公式(a+b)(a-b)=a2-b2.这个公式也可以反着使用,即a2-b2=(a+b)(a-b).本题就是一个例子.通过以上例题可以看到,用字母表示数给我们的计算带来很大的益处.下面再看一个例题,从中可以看到用字母表示一个式子,也可使计算简化.例10计算:我们用一个字母表示它以简化计算.3.观察算式找规律例11某班20名学生的数学期末考试成绩如下,请计算他们的总分与平均分.87,91,94,88,93,91,89,87,92,86,90,92,88,90,91,86,89,92,95,88.分析与解若直接把20个数加起来,显然运算量较大,粗略地估计一下,这些数均在90上下,所以可取90为基准数,大于90的数取“正”,小于90的数取“负”,考察这20个数与90的差,这样会大大简化运算.所以总分为90×20+(-3)+1+4+(-2)+3+1+(-1)+(-3)+2+(-4)+0+2+(-2)+0+1+(-4)+(-1)+2+5+(-2)=1800-1=1799,平均分为 90+(-1)÷20=89.95.例12 计算1+3+5+7+…+1997+1999的值.分析观察发现:首先算式中,从第二项开始,后项减前项的差都等于2;其次算式中首末两项之和与距首末两项等距离的两项之和都等于2000,于是可有如下解法.解用字母S表示所求算式,即S=1+3+5+…+1997+1999.①再将S各项倒过来写为S=1999+1997+1995+…+3+1.②将①,②两式左右分别相加,得2S=(1+1999)+(3+1997)+…+(1997+3)+(1999+1)=2000+2000+…+2000+2000(500个2000)=2000×500.从而有 S=500 000.说明一般地,一列数,如果从第二项开始,后项减前项的差都相等(本题3-1=5-3=7-5=…=1999-1997,都等于2),那么,这列数的求和问题,都可以用上例中的“倒写相加”的方法解决.例13计算 1+5+52+53+…+599+5100的值.分析观察发现,上式从第二项起,每一项都是它前面一项的5倍.如果将和式各项都乘以5,所得新和式中除个别项外,其余与原和式中的项相同,于是两式相减将使差易于计算.解设S=1+5+52+…+599+5100,①所以5S=5+52+53+…+5100+5101.②②—①得4S=5101-1,说明如果一列数,从第二项起每一项与前一项之比都相等(本例中是都等于5),那么这列数的求和问题,均可用上述“错位相减”法来解决.例14 计算:分析一般情况下,分数计算是先通分.本题通分计算将很繁,所以我们不但不通分,反而利用如下一个关系式来把每一项拆成两项之差,然后再计算,这种方法叫做拆项法.解由于所以说明本例使用拆项法的目的是使总和中出现一些可以相消的相反数的项,这种方法在有理数巧算中很常用.练习一1.计算下列各式的值:(1)-1+3-5+7-9+11-…-1997+1999;(2)11+12-13-14+15+16-17-18+…+99+100;(3)1991×1999-1990×2000;(4)4726342+472 6352-472 633×472 635-472 634×472 636;(6)1+4+7+ (244)2.某小组20名同学的数学测验成绩如下,试计算他们的平均分.81,72,77,83,73,85,92,84,75,63,76,97,80,90,76,91,86,78,74,85.第二讲绝对值绝对值是初中代数中的一个基本概念,在求代数式的值、化简代数式、证明恒等式与不等式,以及求解方程与不等式时,经常会遇到含有绝对值符号的问题,同学们要学会根据绝对值的定义来解决这些问题.下面我们先复习一下有关绝对值的基本知识,然后进行例题分析.一个正实数的绝对值是它本身;一个负实数的绝对值是它的相反数;零的绝对值是零.即绝对值的几何意义可以借助于数轴来认识,它与距离的概念密切相关.在数轴上表示一个数的点离开原点的距离叫这个数的绝对值.结合相反数的概念可知,除零外,绝对值相等的数有两个,它们恰好互为相反数.反之,相反数的绝对值相等也成立.由此还可得到一个常用的结论:任何一个实数的绝对值是非负数.例1 a,b为实数,下列各式对吗?若不对,应附加什么条件?(1)|a+b|=|a|+|b|;(2)|ab|=|a||b|;(3)|a-b|=|b-a|;(4)若|a|=b,则a=b;(5)若|a|<|b|,则a<b;(6)若a>b,则|a|>|b|.解 (1)不对.当a,b同号或其中一个为0时成立.(2)对.(3)对.(4)不对.当a≥0时成立.(5)不对.当b>0时成立.(6)不对.当a+b>0时成立.例2设有理数a,b,c在数轴上的对应点如图1-1所示,化简|b-a|+|a+c|+|c-b|.解由图1-1可知,a>0,b<0,c<0,且有|c|>|a|>|b|>0.根据有理数加减运算的符号法则,有b-a<0,a+c<0,c-b<0.再根据绝对值的概念,得|b-a|=a-b,|a+c|=-(a+c),|c-b|=b-c.于是有原式=(a-b)-(a+c)+(b-c)=a-b-a-c+b-c=-2c.例3已知x<-3,化简:|3+|2-|1+x|||.分析这是一个含有多层绝对值符号的问题,可从里往外一层一层地去绝对值符号.解原式=|3+|2+(1+x)||(因为1+x<0)=|3+|3+x||=|3-(3+x)|(因为3+x<0)=|-x|=-x.解因为 abc≠0,所以a≠0,b≠0,c≠0.(1)当a,b,c均大于零时,原式=3;(2)当a,b,c均小于零时,原式=-3;(3)当a,b,c中有两个大于零,一个小于零时,原式=1;(4)当a,b,c中有两个小于零,一个大于零时,原式=-1.说明本例的解法是采取把a,b,c中大于零与小于零的个数分情况加以解决的,这种解法叫作分类讨论法,它在解决绝对值问题时很常用.例5若|x|=3,|y|=2,且|x-y|=y-x,求x+y的值.解因为|x-y|≥0,所以y-x≥0,y≥x.由|x|=3,|y|=2可知,x<0,即x=-3.(1)当y=2时,x+y=-1;(2)当y=-2时,x+y=-5.所以x+y的值为-1或-5.例6若a,b,c为整数,且|a-b|19+|c-a|99=1,试计算|c-a|+|a-b|+|b-c|的值.解 a,b,c均为整数,则a-b,c-a也应为整数,且|a-b|19,|c-a|99为两个非负整数,和为1,所以只能是|a-b|19=0且|c-a|99=1,①或|a-b|19=1且|c-a|99=0.②由①有a=b且c=a±1,于是|b-c|=|c-a|=1;由②有c=a且a=b±1,于是|b-c|=|a-b|=1.无论①或②都有|b-c|=1且|a-b|+|c-a|=1,所以|c-a|+|a-b|+|b-c|=2.解依相反数的意义有|x-y+3|=-|x+y-1999|.因为任何一个实数的绝对值是非负数,所以必有|x-y+3|=0且|x+y-1999|=0.即由①有x-y=-3,由②有x+y=1999.②-①得2y=2002, y=1001,所以例8 化简:|3x+1|+|2x-1|.分析本题是两个绝对值和的问题.解题的关键是如何同时去掉两个绝对值符号.若分别去掉每个绝对值符号,则是很容易的事.例如,化简|3x+1|,只要考虑3x+1的正负,即可去掉绝对值符号.这里我们为三个部分(如图1-2所示),即这样我们就可以分类讨论化简了.原式=-(3x+1)-(2x-1)=5x;原式=(3x+1)-(2x-1)=x+2;原式=(3x+1)+(2x-1)=5x.即说明解这类题目,可先求出使各个绝对值等于零的变数字母的值,即先求出各个分界点,然后在数轴上标出这些分界点,这样就将数轴分成几个部分,根据变数字母的这些取值范围分类讨论化简,这种方法又称为“零点分段法”.例9已知y=|2x+6|+|x-1|-4|x+1|,求y的最大值.分析首先使用“零点分段法”将y化简,然后在各个取值范围内求出y的最大值,再加以比较,从中选出最大者.解有三个分界点:-3,1,-1.(1)当x≤-3时,y=-(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=x-1,由于x≤-3,所以y=x-1≤-4,y的最大值是-4.(2)当-3≤x≤-1时,y=(2x+6)-(x-1)+4(x+1)=5x+11,由于-3≤x≤-1,所以-4≤5x+11≤6,y的最大值是6.(3)当-1≤x≤1时,y=(2x+6)-(x-1)-4(x+1)=-3x+3,由于-1≤x≤1,所以0≤-3x+3≤6,y的最大值是6.(4)当x≥1时,y=(2x+6)+(x-1)-4(x+1)=-x+1,由于x≥1,所以1-x≤0,y的最大值是0.综上可知,当x=-1时,y取得最大值为6.例10设a<b<c<d,求|x-a|+|x-b|+|x-c|+|x-d|的最小值.分析本题也可用“零点分段法”讨论计算,但比较麻烦.若能利用|x-a|,|x-b|,|x-c|,|x-d|的几何意义来解题,将显得更加简捷便利.解设a,b,c,d,x在数轴上的对应点分别为A,B,C,D,X,则|x-a|表示线段AX之长,同理,|x-b|,|x-c|,|x-d|分别表示线段BX,CX,DX之长.现要求|x-a|,|x-b|,|x-c|,|x-d|之和的值最小,就是要在数轴上找一点X,使该点到A,B,C,D四点距离之和最小.因为a<b<c<d,所以A,B,C,D的排列应如图1-3所示:所以当X在B,C之间时,距离和最小,这个最小值为AD+BC,即(d-a)+(c-b).例11若2x+|4-5x|+|1-3x|+4的值恒为常数,求x该满足的条件及此常数的值.分析与解要使原式对任何数x恒为常数,则去掉绝对值符号,化简合并时,必须使含x的项相加为零,即x的系数之和为零.故本题只有2x-5x+3x=0一种情况.因此必须有|4-5x|=4-5x且|1-3x|=3x-1.故x应满足的条件是此时原式=2x+(4-5x)-(1-3x)+4=7.练习二1.x是什么实数时,下列等式成立:(1)|(x-2)+(x-4)|=|x-2|+|x-4|;(2)|(7x+6)(3x-5)|=(7x+6)(3x-5).2.化简下列各式:(2)|x+5|+|x-7|+|x+10|.3.若a+b<0,化简|a+b-1|-|3-a-b|.4.已知y=|x+3|+|x-2|-|3x-9|,求y的最大值.5.设T=|x-p|+|x-15|+|x-p-15|,其中0<p<15,对于满足p≤x≤15的x 来说,T的最小值是多少?6.已知a<b,求|x-a|+|x-b|的最小值.7.不相等的有理数a,b,c在数轴上的对应点分别为A,B,C,如果|a-b|+|b-c|=|a-c|,那么B点应为( ).(1)在A,C点的右边;(2)在A,C点的左边;(3)在A,C点之间;(4)以上三种情况都有可能.第三讲求代数式的值用具体的数代替代数式里的字母进行计算,求出代数式的值,是一个由一般到特殊的过程.具体求解代数式值的问题时,对于较简单的问题,代入直接计算并不困难,但对于较复杂的代数式,往往是先化简,然后再求值.下面结合例题初步看一看代数式求值的常用技巧.例1求下列代数式的值:分析上面两题均可直接代入求值,但会很麻烦,容易出错.我们可以利用已经学过的有关概念、法则,如合并同类项,添、去括号等,先将代数式化简,然后再求值,这样会大大提高运算的速度和结果的准确性.=0-4a3b2-a2b-5=-4×13×(- 2)2- 12×(-2)-5=-16+2-5=-19.(2)原式=3x2y-xyz+(2xyz-x2z)+4x2?[3x2y-(xyz-5x2z)]=3x2y-xyz+2xyz-x2z+4x2z-3x2y+(xyz-5x2z)=(3x2y-3x2y)+(-xyz+2xyz+xyz)+(-x2z+4x2z-5x2z)=2xyz-2x2z=2×(-1)×2×(-3)-2×(-1)2×(-3)=12+6=18.说明本例中(1)的化简是添括号,将同类项合并后,再代入求值;(2)是先去括号,然后再添括号,合并化简后,再代入求值.去、添括号时,一定要注意各项符号的变化.例2已知a-b=-1,求a3+3ab-b3的值.分析由已知条件a-b=-1,我们无法求出a,b的确定值,因此本题不能像例1那样,代入a,b的值求代数式的值.下面给出本题的五种解法.解法1由a-b=-1得a=b-1,代入所求代数式化简a3+3ab-b3=(b-1)3+3(b-1)b-b3=b3-3b2+3b-1+3b2-3b-b3=-1.说明这是用代入消元法消去a化简求值的.解法2因为a-b=-1,所以原式=(a3-b3)+3ab=(a-b)(a2+ab+b2)+3ab=-1×(a2+ab+b2)+3ab=-a2-ab-b2+3ab=-(a2-2ab+b2)=-(a-b)2=-(-1)2=-1.说明这种解法是利用了乘法公式,将原式化简求值的.解法3 因为a-b=-1,所以原式=a3-3ab(-1)-b3=a3-3ab(a-b)-b3=a3-3a2b+3ab2-b3=(a-b)3=(-1)3=-1.说明这种解法巧妙地利用了-1=a-b,并将3ab化为-3ab(-1)=-3ab(a-b),从而凑成了(a-b)3.解法4 因为a-b=-1,所以(a-b)3=(-1)3=1,即 a3+3ab2-3a2b-b3=-1,a3-b3-3ab(a-b)=-1,所以 a3-b3-3ab(-1)=-1,即 a3-b3+3ab=-1.说明这种解法是由a-b=-1,演绎推理出所求代数式的值.解法 5a3+3ab-b3=a3+3ab2-3a2b-b3-3ab2+3a2b+3ab=(a-b)3+3ab(a-b)+3ab=(-1)3+3ab(-1)+3ab=-1.说明这种解法是添项,凑出(a-b)3,然后化简求值.通过这个例题可以看出,求代数式的值的方法是很灵活的,需要认真思考,才能找到简便的算法.在本例的各种解法中,用到了几个常用的乘法公式,现总结如下:(a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2;(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3;(a-b)3=a3-3a2b+3ab2-b3;a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2).解由已知,xy=2(x+y),代入所求代数式中,消去xy,然后化简.所以解因为a=3b,所以c=5a=5×(3b)=15b.将a,c代入所求代数式,化简得解因为(x-5)2,|m|都是非负数,所以由(1)有由(2)得y+1=3,所以y=2.下面先化简所求代数式,然后再代入求值.=x2y+5m2x+10xy2=52×2+0+10×5×22=250例6如果4a-3b=7,并且3a+2b=19,求14a-2b的值.分析此题可以用方程组求出a,b的值,再分别代入14a-2b求值.下面介绍一种不必求出a,b的值的解法.解 14a-2b=2(7a-b)=2[(4a+3a)+(-3b+2b)]=2[(4a-3b)+(3a+2b)]=2(7+19)=52.|x|+|x-1|+|x-2|+|x-3|+|x-4|+|x-5|的值.分析所求代数式中六个绝对值的分界点,分别为:0,1,2,据绝对值的意义去掉绝对值的符号,将有3个x和3个-x,这样将抵消掉x,使求值变得容易.原式=x+(x-1)+(x-2)-(x-3)-(x-4)-(x-5)=-1-2+3+4+5=9.说明实际上,本题只要x的值在2与3之间,那么这个代数式的值就是9,即它与x具体的取值无关.例8若x:y:z=3:4:7,且2x-y+z=18,那么x+2y-z的值是多少?分析 x:y:z=3:4:7可以写成的形式,对于等比,我们通常可以设它们的比值为常数k,这样可以给问题的解决带来便利.x=3k,y=4k,z=7k.因为2x-y+z=18,所以2×3k-4k+7k=18,所以k=2,所以x=6,y=8,z=14,所以x+2y-z=6+16-14=8.例9已知x=y=11,求(xy-1)2+(x+y-2)(x+y-2xy)的值.分析本题是可直接代入求值的.下面采用换元法,先将式子改写得较简洁,然后再求值.解设x+y=m,xy=n.原式=(n-1)2+(m-2)(m-2n)=(n-1)2+m2-2m-2mn+4n=n2-2n+1+4n-2m-2mn+m2=(n+1)2-2m(n+1)+m2=(n+1-m)2=(11×11+1-22)2=(121+1-22)2=1002=10000.说明换元法是处理较复杂的代数式的常用手法,通过换元,可以使代数式的特征更加突出,从而简化了题目的表述形式.练习三1.求下列代数式的值:(1)a4+3ab-6a2b2-3ab2+4ab+6a2b-7a2b2-2a4,其中a=-2,b=1;的值.3.已知a=3.5,b=-0.8,求代数式|6-5b|-|3a-2b|-|8b-1|的值.4.已知(a+1)2-(3a2+4ab+4b2+2)=0,求 a,b的值.5.已知第四讲一元一次方程方程是中学数学中最重要的内容.最简单的方程是一元一次方程,它是进一步学习代数方程的基础,很多方程都可以通过变形化为一元一次方程来解决.本讲主要介绍一些解一元一次方程的基本方法和技巧.用等号连结两个代数式的式子叫等式.如果给等式中的文字代以任何数值,等式都成立,这种等式叫恒等式.一个等式是否是恒等式是要通过证明来确定的.如果给等式中的文字(未知数)代以某些值,等式成立,而代以其他的值,则等式不成立,这种等式叫作条件等式.条件等式也称为方程.使方程成立的未知数的值叫作方程的解.方程的解的集合,叫作方程的解集.解方程就是求出方程的解集.只含有一个未知数(又称为一元),且其次数是1的方程叫作一元一次方程.任何一个一元一次方程总可以化为ax=b(a≠0)的形式,这是一元一次方程的标准形式(最简形式).解一元一次方程的一般步骤:(1)去分母;(2)去括号;(3)移项;(4)合并同类项,化为最简形式ax=b;(5)方程两边同除以未知数的系数,得出方程的解.一元一次方程ax=b的解由a,b的取值来确定:(2)若a=0,且b=0,方程变为0·x=0,则方程有无数多个解;(3)若a=0,且b≠0,方程变为0·x=b,则方程无解.例1解方程解法1从里到外逐级去括号.去小括号得去中括号得去大括号得解法2按照分配律由外及里去括号.去大括号得化简为去中括号得去小括号得例2已知下面两个方程3(x+2)=5x,①4x-3(a-x)=6x-7(a-x) ②有相同的解,试求a的值.分析本题解题思路是从方程①中求出x的值,代入方程②,求出a的值.解由方程①可求得3x-5x=-6,所以x=3.由已知,x=3也是方程②的解,根据方程解的定义,把x=3代入方程②时,应有4×3-3(a-3)=6×3-7(a-3),7(a-3)-3(a-3)=18-12,例3已知方程2(x+1)=3(x-1)的解为a+2,求方程2[2(x+3)-3(x-a)]=3a的解.解由方程2(x+1)=3(x-1)解得x=5.由题设知a+2=5,所以a=3.于是有2[2(x+3)-3(x-3)]=3×3,-2x=-21,例4解关于x的方程(mx-n)(m+n)=0.分析这个方程中未知数是x,m,n是可以取不同实数值的常数,因此需要讨论m,n取不同值时,方程解的情况.解把原方程化为m2x+mnx-mn-n2=0,整理得 m(m+n)x=n(m+n).当m+n≠0,且m=0时,方程无解;当m+n=0时,方程的解为一切实数.说明含有字母系数的方程,一定要注意字母的取值范围.解这类方程时,需要从方程有唯一解、无解、无数多个解三种情况进行讨论.例5解方程(a+x-b)(a-b-x)=(a2-x)(b2+x)-a2b2.分析本题将方程中的括号去掉后产生x2项,但整理化简后,可以消去x2,也就是说,原方程实际上仍是一个一元一次方程.解将原方程整理化简得(a-b)2-x2=a2b2+a2x-b2x-x2-a2b2,即 (a2-b2)x=(a-b)2.(1)当a2-b2≠0时,即a≠±b时,方程有唯一解(2)当a2-b2=0时,即a=b或a=-b时,若a-b≠0,即a≠b,即a=-b时,方程无解;若a-b=0,即a=b,方程有无数多个解.例6已知(m2-1)x2-(m+1)x+8=0是关于x的一元一次方程,求代数式199(m+x)(x-2m)+m的值.解因为(m2-1)x2-(m+1)x+8=0是关于x的一元一次方程,所以m2-1=0,即m=±1.(1)当m=1时,方程变为-2x+8=0,因此x=4,代数式的值为199(1+4)(4-2×1)+1=1991;(2)当m=-1时,原方程无解.所以所求代数式的值为1991.例7 已知关于x的方程a(2x-1)=3x-2无解,试求a的值.解将原方程变形为2ax-a=3x-2,即 (2a-3)x=a-2.由已知该方程无解,所以例8 k为何正数时,方程k2x-k2=2kx-5k的解是正数?来确定:(1)若b=0时,方程的解是零;反之,若方程ax=b的解是零,则b=0成立.(2)若ab>0时,则方程的解是正数;反之,若方程ax=b的解是正数,则ab>0成立.(3)若ab<0时,则方程的解是负数;反之,若方程ax=b的解是负数,则ab<0成立.解按未知数x整理方程得(k2-2k)x=k2-5k.要使方程的解为正数,需要(k2-2k)(k2-5k)>0.看不等式的左端(k2-2k)(k2-5k)=k2(k-2)(k-5).因为k2≥0,所以只要k>5或k<2时上式大于零,所以当k<2或k>5时,原方程的解是正数,所以k>5或0<k<2即为所求.例9若abc=1,解方程解因为abc=1,所以原方程可变形为化简整理为化简整理为说明像这种带有附加条件的方程,求解时恰当地利用附加条件可使方程的求解过程大大简化.例10若a,b,c是正数,解方程解法1原方程两边乘以abc,得到方程ab(x-a-b)+bc(x-b-c)+ac(x-c-a)=3abc.移项、合并同类项得ab[x-(a+b+c)]+bc[x-(a+b+c)]+ac[x-(a+b+c)]=0,因此有[x-(a+b+c)](ab+bc+ac)=0.因为a>0,b>0,c>0,所以ab+bc+ac≠0,所以x-(a+b+c)=0,即x=a+b+c为原方程的解.解法2将原方程右边的3移到左边变为-3,再拆为三个“-1”,并注意到其余两项做类似处理.设m=a+b+c,则原方程变形为所以即x-(a+b+c)=0.所以x=a+b+c为原方程的解.说明注意观察,巧妙变形,是产生简单优美解法所不可缺少的基本功之一.例11设n为自然数,[x]表示不超过x的最大整数,解方程:分析要解此方程,必须先去掉[ ],由于n是自然数,所以n与(n+1)…,n[x]都是整数,所以x必是整数.解根据分析,x必为整数,即x=[x],所以原方程化为合并同类项得故有所以x=n(n+1)为原方程的解.例12已知关于x的方程且a为某些自然数时,方程的解为自然数,试求自然数a的最小值.解由原方程可解得a最小,所以x应取x=160.所以所以满足题设的自然数a的最小值为2.练习四1.解下列方程:*2.解下列关于x的方程:(1)a2(x-2)-3a=x+1;4.当k取何值时,关于x的方程3(x+1)=5-kx,分别有:(1)正数解;(2)负数解;(3)不大于1的解.第五讲方程组的解法二元及多元(二元以上)一次方程组的求解,主要是通过同解变形进行消元,最终转化为一元一次方程来解决.所以,解方程组的基本思想是消元,主要的消元方法有代入消元和加减消元两种,下面结合例题予以介绍.例1解方程组解将原方程组改写为由方程②得x=6+4y,代入①化简得11y-4z=-19.④由③得2y+3z=4.⑤④×3+⑤×4得33y+8y=-57+16,所以 y=-1.将y=-1代入⑤,得z=2.将y=-1代入②,得x=2.所以为原方程组的解.说明本题解法中,由①,②消x时,采用了代入消元法;解④,⑤组成的方程组时,若用代入法消元,无论消y,还是消z,都会出现分数系数,计算较繁,而利用两个方程中z的系数是一正一负,且系数的绝对值较小,采用加减消元法较简单.解方程组消元时,是使用代入消元,还是使用加减消元,要根据方程的具体特点而定,灵活地采用各种方法与技巧,使解法简捷明快.例2解方程组解法1由①,④消x得由⑥,⑦消元,得解之得将y=2代入①得x=1.将z=3代入③得u=4.所以解法2由原方程组得所以x=5-2y=5-2(8-2z)=-11+4z=-11+4(11-2u)=33-8u=33-8(6-2x)=-15+16x,即x=-15+16x,解之得x=1.将x=1代入⑧得u=4.将u=4代入⑦得z=3.将z=3代入⑥得y=2.所以为原方程组的解.解法3①+②+③+④得x+y+z+u=10,⑤由⑤-(①+③)得y+u=6,⑥由①×2-④得4y-u=4,⑦⑥+⑦得y=2.以下略.说明解法2很好地利用了本题方程组的特点,解法简捷、流畅.例3解方程组分析与解注意到各方程中同一未知数系数的关系,可以先得到下面四个二元方程:①+②得x+u=3,⑥②+③得y+v=5,⑦③+④得z+x=7,⑧④+⑤得u+y=9.⑨又①+②+③+④+⑤得x+y+z+u+v=15.⑩⑩-⑥-⑦得z=7,把z=7代入⑧得x=0,把x=0代入⑥得u=3,把u=3代入⑨得y=6,把y=6代入⑦得v=-1.所以为原方程组的解.例4解方程组解法1①×2+②得由③得代入④得为原方程组的解.为原方程组的解.说明解法1称为整体处理法,即从整体上进行加减消元或代入消为换元法,也就是干脆引入一个新的辅助元来代替原方程组中的“整体元”,从而简化方程组的求解过程.例5已知分析与解一般想法是利用方程组求出x,y,z的值之后,代入所求的代数式计算.但本题中方程组是由三个未知数两个方程组成的,因此无法求出x,y,z的确定有限解,但我们可以利用加减消元法将原方程组变形.①-②消去x得①×3+②消去y得①×5+②×3消去z得例6已知关于x,y的方程组分别求出当a为何值时,方程组(1)有唯一一组解;(2)无解;(3)有无穷多组解.分析与一元一次方程一样,含有字母系数的一次方程组求解时也要进行讨论,一般是通过消元,归结为一元一次方程ax=b的形式进行讨论.但必须特别注意,消元时,若用含有字母的式子去乘或者去除方程的两边时,这个式子的值不能等于零.解由①得2y=(1+a)-ax,③将③代入②得(a-2)(a+1)x=(a-2)(a+2).④(1)当(a-2)(a+1)≠0,即a≠2且a≠-1时,方程④有因而原方程组有唯一一组解.(2)当(a-2)(a+1)=0且(a-2)(a+2)≠0时,即a=-1时,方程④无解,因此原方程组无解.(3)当(a-2)(a+1)=0且(a-2)(a+2)=0时,即a=2时,方程④有无穷多个解,因此原方程组有无穷多组解.例7已知关于x,y的二元一次方程(a-1)x+(a+2)y+5-2a=0,当a每取一个值时,就有一个方程,而这些方程有一个公共解,试求出这个公共解.解法1根据题意,可分别令a=1,a=-2代入原方程得到一个方程组将x=3,y=-1代入原方程得(a-1)·3+(a+2)·(-1)+5-2a=0.所以对任何a值都是原方程的解.说明取a=1为的是使方程中(a-1)x=0,方程无x项,可直接求出y值;取a=-2的道理类似.解法2可将原方程变形为a(x+y-2)-(x-2y-5)=0.由于公共解与a无关,故有例8甲、乙两人解方程组原方程的解.分析与解因为甲只看错了方程①中的a,所以甲所得到的解4×(-3)-b×(-1)=-2.③a×5+5×4=13.④解由③,④联立的方程组得所以原方程组应为练习五1.解方程组2.若x1,x2,x3,x4,x5满足方程组试确定3x4+2x5的值.3.将式子3x2+2x-5写成a(x+1)2+b(x+1)+c的形式,试求4.k为何值时,方程组有唯一一组解;无解;无穷多解?5.若方程组的解满足x+y=0,试求m的值.第六讲一次不等式(不等式组)的解法不等式和方程一样,也是代数里的一种重要模型.在概念方面,它与方程很类似,尤其重要的是不等式具有一系列基本性质,而且“数学的基本结果往往是一些不等式而不是等式”.本讲是系统学习不等式的基础.下面先介绍有关一次不等式的基本知识,然后进行例题分析.1.不等式的基本性质这里特别要强调的是在用一个不等于零的数或式子去乘(或去除)不等式时,一定要注意它与等式的类似性质上的差异,即当所乘(或除)的数或式子大于零时,不等号方向不变(性质(5));当所乘(或除)的数或式子小于零时,不等号方向要改变(性质(6)).2.区间概念在许多情况下,可以用不等式表示数集和点集.如果设a,b为实数,且a<b,那么(1)满足不等式a<x<b的数x的全体叫作一个开区间,记作(a,b).如图1-4(a).(2)满足不等式a≤x≤b的数x的全体叫作一个闭区间,记作[a,b].如图1-4(b).(3)满足不等式a<x≤b(或a≤x<b)的x的全体叫作一个半开半闭区间,记作(a,b](或[a,b)).如图1-4(c),(d).3.一次不等式的一般解法一元一次不等式像方程一样,经过移项、合并同类项、整理后,总可以写成下面的标准型:ax>b,或ax<b.为确定起见,下面仅讨论前一种形式.一元一次不等式ax>b.(3)当a=0时,用区间表示为(-∞,+∞).例1解不等式解两边同时乘以6得12(x+1)+2(x-2)≥21x-6,化简得-7x≥-14,两边同除以-7,有x≤2.所以不等式的解为x≤2,用区间表示为(-∞,2].例2求不等式的正整数解.正整数解,所以原不等式的正整数解为x=1,2,3.例3解不等式分析与解因y2+1>0,所以根据不等式的基本性质有例4解不等式为x+2>7,解为x>5.这种错误没有考虑到使原不等式有意义的条件:x≠6.解将原不等式变形为解之得所以原不等式的解为x>5且x≠6.例5已知2(x-2)-3(4x-1)=9(1-x),且y<x+9,试比较解首先解关于x的方程得x=-10.将x=-10代入不等式得y<-10+9,即y<-1.例6解关于x的不等式:解显然a≠0,将原不等式变形为3x+3-2a2>a-2ax,即(3+2a)x>(2a+3)(a-1).说明对含有字母系数的不等式的解,也要分情况讨论.例7已知a,b为实数,若不等式(2a-b)x+3a-4b<0解由(2a-b)x+3a-4b<0得(2a-b)x<4b-3a.。
初一数学竞赛讲座4

初一数学竞赛讲座(四)有理数的有关知识一、 知识要点1、绝对值x 的绝对值x 的意义如下:x =⎩⎨⎧<-≥00x x x x ,如果,如果x 是一个非负数,当且仅当x=0时,x =0绝对值的几何意义是:一个数的绝对值表示这个数对应的数轴上的点到原点的距离;由此可得:b a -表示数轴上a 点到b 点的距离。
2、倒数1除以一个数(零除外)的商,叫做这个数的倒数。
如果两个数互为倒数,那么这两个数的积等于1。
3、相反数绝对值相同而符号相反的两个数互为相反数。
两个互为相反数的数的和等于0。
二、 例题精讲例1 化简 6312-+--+x x x分析:由2x+1=0、x-3=0、x-6=0求出零点,然后用零点分段法将绝对值去掉,从而达到化简的目的。
解:由2x+1=0、x-3=0、x-6=0 分别求得:x= -1/2, x=3, x=6当21-<x 时,原式= -(2x+1)+(x-3) - (x-6)= -2x+2当321<≤-x 时,原式= (2x+1)+(x-3) - (x-6)= 2x+4 当63<≤x 时,原式= (2x+1)-(x-3) - (x-6)= 10当x ≥6时,原式= (2x+1)-(x-3) + (x-6)= 2x-2∴原式=⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧≥<≤<≤-+-<+-时当,时当,时当,时当,6x 2-2x 63 103 42 222121x x x x x评注:用零点分段法,通过零点分段将绝对值去掉,从而化简式子,解决问题是解决含绝对值问题的基本方法。
例2 已知312351312+----≥--x x x x x ,求的最大值和最小值。
(第六届迎春杯决赛试题) 分析:先解不等式,求出x 的范围,然后利用绝对值的几何意义来求最大值和最小值。
解:解不等式2351312x x x --≥--得: 117≤x117 31+--x x 的几何意义是x 到1的距离与x 到-3的距离的差,从上图中可以看出:当x ≤-3时这差取得最大值4,因117≤x ,则当117=x 时这差取得最小值1133-.评注:1、本题是采用数形结合的思想,用绝对值的几何意义来解题。
七年级数学培优班系列讲义(教师版) (1)

七年级数学培优系列讲义:绝对值(一)一、 第一讲 和绝对值有关的问题知识结构框图:二、 绝对值的意义:(1)几何意义:一般地,数轴上表示数a 的点到原点的距离叫做数a 的绝对值,记作|a|。
(2)代数意义:①正数的绝对值是它的本身;②负数的绝对值是它的相反数;③零的绝对值是零。
也可以写成: ()()()||0a a a a a a ⎧⎪⎪=⎨⎪-⎪⎩当为正数当为0当为负数说明:(Ⅰ)|a|≥0即|a|是一个非负数;(Ⅱ)|a|概念中蕴含分类讨论思想。
三、 典型例题例1.(数形结合思想)已知a 、b 、c 在数轴上位置如图:则代数式 | a | + | a+b | + | c-a | - | b-c | 的值等于( A ) A .-3a B . 2c -a C .2a -2b D . b 解:| a | + | a+b | + | c-a | - | b-c |=-a-(a+b)+(c-a)+b-c=-3a分析:解绝对值的问题时,往往需要脱去绝对值符号,化成一般的有理数计算。
脱去绝对值的符号时,必须先确定绝对值符号内各个数的正负性,再根据绝对值的代数意义脱去绝对值符号。
这道例题运用了数形结合的数学思想,由a 、b 、c 在数轴上的对应位置判断绝对值符号内数的符号,从而去掉绝对值符号,完成化简。
例2.已知:z x <<0,0>xy ,且x z y >>, 那么y x z y z x --+++的值( C )A .是正数B .是负数C .是零D .不能确定符号 解:由题意,x 、y 、z 在数轴上的位置如图所示:所以分析:数与代数这一领域中数形结合的重要载体是数轴。
这道例题中三个看似复杂的不等关系借助数轴直观、轻松的找到了x 、y 、z 三个数的大小关系,为我们顺利化简铺平了道路。
虽然例题中没有给出数轴,但我们应该有数形结合解决问题的意识。
例3.(分类讨论的思想)已知甲数的绝对值是乙数绝对值的3倍,且在数轴上表示这两数的点位于原点的两侧,两点之间的距离为8,求这两个数;若数轴上表示这两数的点位于原点同侧呢? 分析:从题目中寻找关键的解题信息,“数轴上表示这两数的点位于原点的两侧”意味着甲乙两数符号相反,即一正一负。
【核心考点突破】2023学年七年级数学上册精选专题培优讲与练(人教版)借助数轴将数与形结合-解析版

借助数轴将数与形结合(解析版)【专题精讲】在数学里“数”和“形”是有密切联系的,我们常用代数的方法来处理几何问题;反过来,也借助于几何图形来处理代数问题,寻找解题思路,这种“数”与“形”之间的相互作用叫数形结合,它是一种重要的数学思想。
运用数形结合思想解题的关键是建立“数”与“形”之间的联系,现阶段数轴是数形结合的有力工具,主要体现在以下几个方面:(1)利用数轴能形象地表示有理数;(2)利用数轴能直观地解释相反数;(3)利用数轴比较有理数的大小;(4)利用数轴解决与绝对值相关的问题;(5)巧用数轴可以探究动点的规律;(6)应用数轴解决行程问题◎类型一:利用数轴比较有理数的大小解题方法:利用“数轴上的点表示的数,右边的总比左边的大”的性质把有理数表示在数轴上,由相对位置得出大小.1.(2022·陕西咸阳·七年级阶段练习)在数轴上表示:3.5 0 2.5 -1 -3 -12并把这些数由小到大用“<”号连接起来.根据这些点在数轴上的排列顺序从左至右分别用“<”连接为:2.(2021·江苏盐城·七年级期中)已知一组数:120 -3.5 3 23-.(1)把这些数在下面的数轴上表示出来:(2)请将这些数按从小到大的顺序排列(用“<”连接)..;115 3.5140 2.522+---,,,,,, 并用“<”把这些数连接起来.用“<”号连接.根据上图可知:4025-<<<-.◎类型二:利用数轴表示相反数、绝对值解题方法:确定数轴上点所表示的数,首先要确定原点的位置,再根据此点在原点的左右得到其符号,根据此点到原点的距离得到绝对值。
5.(2022·全国·七年级专题练习)1厘米为1个单位长度用直尺画数轴时数轴上互为相反数的点A和点B刚好对着直尺上的刻度2和刻度8(1)写出点A和点B表示的数;(2)写出与点B距离为9.5厘米的直尺左端点C表示的数;(3)在数轴上有一点D其到A的距离为2 到B的距离为4 求点D关于原点点对称的点表示的数.【答案】(1)A表示-3 B表示3(2)-6.5(3)1【分析】(1)根据AB=8-2=6 点A和B互为相反数即可得到结果;(2)利用B点表示的数减去9.5即可得到答案;(3)利用到点A和B的距离求出D的数值再关于原点对称即可得到答案.AB=-=∵A B在数轴上互为相反数A在(1)∵A对应刻度2 B对应刻度8 ∵826左B在右∵A表示-3 B表示3;-=-;(2)∵B表示3 C在点B左侧并与点B距离为9.5厘米∵C表示的数为39.5 6.5(3)因为点D到A的距离为2 所以点D表示的数为-1和-5.因为点D到B的距离为4 所以点D表示的数为-1和7.综上点D表示的数为-1.所以点D关于原点对称的点表示的数为1.【点睛】此题考查了利用数轴表示数数轴上两点之间距离数轴上点移动的规律熟记数轴上点移动的规律是解题的关键.6.(2021·全国·七年级专题练习)如图.在一条不完整的数轴上一动点A向左移动5个单位长度到达点B 再向右移动9个单位长度到达点C.(1)若点A表示的数为0 求点B、点C表示的数;(2)若点C表示的数为6 求点B、点A表示的数;(3)如果点A、C表示的数互为相反数求点B表示的数.【答案】(1)﹣5 4;(2)﹣3 2;(3)-7.【分析】(1)依据点A表示的数为0 利用两点间距离公式可得点B、点C表示的数;(2)依据点C表示的数为6 利用两点间距离公式可得点B、点A表示的数;(3)依据点A、C表示的数互为相反数利用两点间距离公式可得点B表示的数.【详解】解:(1)若点A表示的数为0∵0﹣5=﹣5∵点B表示的数为﹣5∵﹣5+9=4∵点C表示的数为4;(2)若点C表示的数为6∵6﹣9=﹣3∵点B表示的数为﹣3∵﹣3+5=2∵点A表示的数为2;(3)若点A、C表示的数互为相反数∵AC=9﹣5=4∵点A表示的数为﹣2∵﹣2﹣5=﹣7∵点B表示的数为﹣7.【点睛】本题考查了数轴和有理数的运算、数轴上两点间距离等解题的关键是能根据题意列出算式.7.(2022·江苏·七年级专题练习)已知表示数a的点在数轴上的位置如图所示.(1)在数轴上表示出a的相反数的位置.(2)若数a与其相反数相距20个单位长度则a表示的数是多少?(3)在(2)的条件下若数b表示的数与数a的相反数表示的点相距5个单位长度求b表示的数是多少?【答案】(1)数轴表示见解析;(2)a表示的数是﹣10;(3)b表示的数是5或15【分析】(1)根据相反数的定义在数轴上表示出来即可;(2)根据题意列出方程求出方程的解即可;(3)分为两种情况列出算式求出即可.(1)解:如图:.(2)解:根据题意可列式﹣a﹣a=20解得a=﹣10.即a表示的数是﹣10.(3)解:∵﹣a=10当b在﹣a的右边时b表示的数是10+5=15当b在﹣a的左边时b表示的数是10﹣5=5∵b表示的数是5或15.【点睛】本题考查了数轴相反数数轴上两点间的距离的应用解题的关键是能根据题意列出算式和方程.8.(2022·全国·七年级课时练习)如图在一条不完整的数轴上一动点A向左移动4个单位长度到达点B 再向右移动7个单位长度到达点C.(1)若点A表示的数为0 求点B、点C表示的数;(2)如果点A、C表示的数互为相反数求点B表示的数.【答案】(1)点B表示的数为−4 点C表示的数为3;(2)点B表示的数为−5.5.【分析】(1)根据点A表示的数为0 利用数轴的特点可得点B、点C表示的数;(2)求出AC 根据点A、C表示的数互为相反数可得点A表示的数然后再求点B表示的数.【详解】解:(1)若点A表示的数为0∵0−4=−4∵点B表示的数为−4∵−4+7=3∵点C表示的数为3;(2)若点A、C表示的数互为相反数∵AC=7−4=3∵点A表示的数为−1.5∵−1.5−4=−5.5∵点B表示的数为−5.5.【点睛】本题考查了数轴以及相反数.关键是能根据题意列出算式是一道比较基础的题目.◎类型三:利用数轴求整数点个数问题解题方法:数轴上整数对应的点便是整数点,确定区间内整数点的个数,先要明确区间内的最大整数与最小整数,再通过计算得到结果.9.(2021·黑龙江鸡西·七年级期末)在数轴上位于-3和3之间(不包括-3和3)的整数点有()A.7个B.5个C.4个D.无数个【答案】B【分析】先列举出-3和3之间(不包括-3和3)的整数然后再统计即可.【详解】解:-3和3之间(不包括-3和3)的整数有:-2 -1,0,1,2 共5个.故选B.【点睛】本题主要考查了再数轴上表示有理数正确列举出符合题意得整数是解答本题的关键.10.(2018·天津·南开中学七年级阶段练习)在数轴上任取一条长度为120009的线段则此线段在这条数轴上最多能盖住的整数点的个数是()A.1998B.1999C.2000D.2001【答案】D【分析】把这条线段的一个端点覆盖第一个整数点记作0 再进行计算即可.【详解】解:把这条线段的一个端点覆盖第一个整数点若记作0 则覆盖的最后一个数是2000 因而共有从0到2000共有2001个数.故选:D.【点睛】此题主要考查了数轴上的点与实数的对应关系能够理解什么情况最多是解决本题的关键.11.(2019·四川·三台博强外国语学校七年级阶段练习)数轴上从-3.9到它的相反数有a个整数点则a个单位长度的木条在数轴上最少要覆盖()个整数点.A.8B.7C.6D.4【答案】C【分析】根据数轴 以及相反数的定义 即可得到答案. 【详解】解:∵ 3.9-的相反数是3.9 ∵ 3.9-与3.9之间有7个整数点 ∵a 7=∵7个单位长度的木条 在数轴上最少要覆盖6个整数点; 故选择:C.【点睛】本题考查了数轴 解题的关键是熟练掌握在数轴表示的数.12.(2014·湖北黄冈·七年级期中)在数轴上表示整数的点称为整数点,某数轴的单位长度是1㎝ 若在这个数轴上随意画出一条长2015㎝的线段AB 则被线段AB 盖住的整数有( ) A .2012个或2013个 B .2013个或2014个 C .2014个或2015个 D .2015个或2016个【答案】D【详解】试题分析:依题意得:∵当线段AB 起点在整点时覆盖2016个数;∵当线段AB 起点不在整点 即在两个整点之间时覆盖2015个数.故选D . 考点:数轴.◎类型四:应用数轴解决行程问题解题方法:点在数轴上运动时,如何表示点在数轴上的位置,是应用数轴解决行程问题的关键,由于数轴以向右的方向为正方向,因此向右运动a 个单位长度看作+a,向左运动a 个单位长度看作-a,这样就可以结合两点之间的距离公式,再运用行程问题的相遇公式即可解决。
七年竞赛辅导(1)数轴

5-3.电子跳蚤落在数轴上的某点k0,第一步从k0向左跳1个单位到k1,第二步由 k1向右跳2个单位到k2,第三步由k2向左跳3个单位到k3,第四步由k3向右跳4 个单位到k4,…,按以上规律跳了100步时,电子跳蚤落在数轴上的点k100所表 示的数恰是19.94.则电子跳蚤的初始位置k0点所表示的数是 。
4-2.如图,已知数轴上A,B,C所对应的数a,b,c都不为0,且C是AB的中点,如果 |a+b|-|a-2c|+|b-2c|-|a+b-2c|=0,那么原点O的位置在( ) A. 线段AC上 B. 线段CA的延长线上 C. 线段BC上 D. 线段CB的延长线上
4-3.在如图所示的数轴中,OA=OB=BC=n,化简: |a-b|-|b+c|+|a+b+c|.
1.如果a<0,b>0,a+b<0,那么下列关系中正确的是( D ) A. a>b>-b>-a B. a>-a>b>-b C. b>a>-b>-a D. -a>b>-b>a
பைடு நூலகம்
1-1.如图,在数轴上标出若干个点,每相邻两点相距1个单位,点A、B、C、 D对应的数分别是a,b,c,d, 且d-2a=10,则数轴原点应是( ) A. 点 A B. 点B C. 点C D.点D
。
借助数轴,进行分类讨论不易发生遗漏。
4.如果a+b+c=0 且 |c|<|b|<|a|,则下列说法中可能成立的是(
)
A. a,b为正数,c为负数
C. c,b为正数,a为负数
B. a,c为正数,b为负数
D. a,c为负数,b为正数
2019-2020年七年级数学培优讲义 竞赛辅导 第1讲 数轴
2019-2020年七年级数学培优讲义 竞赛辅导 第1讲 数轴数轴是我们学习有理数的有力工具,主要反映在:(1)直观地表示有理数;(2)比较有理数的大小;(3)解释相反数的概念;(4)解决与绝对值有关的数学问题。
基本结论:(1)有理数都可以在数轴上表示出来。
但数轴上不是所有的点都表示有理数,比如π.(2)互为相反数的两点在数轴上关于原点对称。
(3)点A(a)与B(b)的中点表示的数为。
例1、已知数轴上有A 、B 两点,A 、B 之间的距离为1,点A 与原点O 的距离为3,那么点B 对应的数是___________.例2、如图,数轴上标出若干个点,每相邻两点距离1个单位,点A 、B 、C 、D 对应的数分别为a 、b 、c 、d ,且d —2a=10,那么原点应是( )A. A 点B. B 点C. C 点D. D 点例3、我们知道,|a|表示数a 到原点的距离,这是绝对值的几何意义。
进一步地,数轴上两个点A 、B ,分别用a ,b 表示,那么AB=|a —b|。
(思考一下,为什么?),利用此结论,回答以下问题:(1)数轴上表示2和5 的两点之间的距离是_______,数轴上表示-2和-5的两点之间的距离是______,数轴上表示1和-3的两点之间的距离是______;(2) 数轴上表示x 和-1的两点A 、B 之间的距离是_______,如果|AB|=2,那么x 的值为_____;(3)说出|x+1|+|x+2|表示的几何意义________________________________________,当x 取何值时,该式取值最小:______________________.(4)求|x-1|+|x-2|+|x-3|+…+|x -xx|的最小值。
注:一般地,设是数轴上依次排列的有理数,则(1)当n 为奇数时,若亦即x 是中间一个点时,则x 到这n 个点的距离之和12||||...||n x a x a x a -+-++-的值最小;(2)当n 为偶数时,若亦即x 位于中间两个点之间任何位置时,则12||||...||n x a x a x a -+-++-的值最小。
【素材1】数轴--数形结合的第一次碰撞
数轴------数与形的第一次“碰撞”河北 赵建辉数轴是同学们碰到的联系数与形的第一座桥梁,它的主要作用体现在以下几个方面:一、运用数轴可以直观的表示有理数同学们知道,任何一个有理数都可以用数轴上的点来表示,这包括两个方面:(1)能读出数轴上已知点所表示的数;(2)能将有理数用数轴上的点表示出来。
但并不是数轴上的所有点都表示有理数. 例1 指出数轴上A 、B 、C 、D 各点分别表示什么数.如图1.析解:本题是根据数轴上的点的位置,指出它所表 表的数,这体现的是由 “形”到 “数”的思维过程。
观察数轴可知:点A 表示-3;点B 表示-2;点C 表示3;点D 表示4.例2 画数轴,并在数轴上作出表示下列各数的点:(1)100及其相反数,(2)4001的倒数,(3)250,析解:因为100的相反数是-100,4001的倒数是400。
由 于-100、100、250、400这些数据都比较大,所以画 数轴时要根据所给定的数据,适当选择原点的位置和单位长度。
此题中原点可取在较左的位置上,可选取一个单位长度表示为100,在数轴上把这些数表示出来,如图2所示:说明:本题是把给定的数用数轴上的点表示出来,这体现的是由 “数”到 “形”的思维过程。
二、运用数轴可以形象的解释相反数相反数的代数定义是:只有符号不同的两数叫做相反数,而几何意义是:在数轴上符号相反,且到原点距离相等的点所表示的数,称为互为相反数。
观察例1中的-3和3;例2中的-100和100,它们互为相反数,位于原点的两侧,并且与原点的距离相等。
三、运用数轴可以准确的比较有理数的大小对于给定的两个有理数,因为在数轴上总有他们固定的位置,根据这个特点可把需要比较的数表示在数轴上,依据“数轴上表示的两数,右边的数总比左边的数大”的法则,就能比较它们的大小,例3 在数轴上画出表示下列各数的点,并用“<”将它们连起来。
1.5,2-,0.3, 213 解:这些数在数轴的位置如图3所示: 所以213<2-<0<1.5<3 四、运用数轴可以恰当地解决与绝对值有关的问题利用数轴能说明绝对值的几何意义(一个数的绝对值是表示这个数的点离开原点的距离);可以进行相应的化简与计算.例4 已知a <0,b >0,且|a|<|b|,求|a+b|+|a-b|的值.析解:由表示字母的点在数轴上的位置,可以知道a 、b 的正负及它们 之间的大小关系,利A C B D 图1 图3 图2图4用这些关系,将绝对值符号去掉,然后化简。
七年级数学竞赛 第5讲 数轴
A1,第 2 次从点 A1 向右移动 6 个单位长度到达点 A2,第 3 次从点 A2 向左移动 9 个单位长度到达点 A3,……,
按照这种移动规律进行下去,第 n 次移动到达点 An 如果点 An 与
原点的距离为 20,那么 n 的最小值为
。
(广西南宁市中考题)
A3
A1
A
A2
−5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5
综上所述,n 的最小值是 2005。
例 7.把数轴上的每一个点染成红色或蓝色。求证:在这条数轴上有两个同色点,它们的距离为 1 或 2。 (陕西省西安市竞赛题)
分析与解:本例是存在性证明问题,构作出符合结论的点即可。
在数轴上取三点 A,B,C,使 AB=BC=1,AC=2。因为这三个点只染有两种颜色,所以必有两个点的颜 色相同,若点 A 与点 B 或点 C 同色,则有距离为 1 的两点同色;若点 A 与点 C 同色,则有距离为 2 的两点 同色。
;若点 B 表示的数
ห้องสมุดไป่ตู้
是 2,则点 B’表示的数是
;已知线段 AB 上的点 E 经过上述操作后
得到的对应点 E’与点 E 重合,则点 E 表示的数是
。
(北京市中考题)
A
B'
−4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4
5.(1)如图所示,点 A,B 所代表的数分别为−1,2,在数轴上画出与
A,B 两点的距离和为 5 的点(并标上字母)。 (2)若数轴上点 A,B 所代表的数分别为 a,b,则 A,B 两点之间
(江苏省竞赛题)
解题思路:化简等式,而 c= a + b 是解题的关键。 2
A CB acb
例 4.电子跳蚤落在数轴上的某点 K0,第一步从 K0 向左跳 1 个单位到 K1,第二步由 K1 向右跳 2 个单位到 K2,第三步由 K2 向左跳 3 个单位到 K3,第四步由 K3 向右跳 4 个单位到 K4,……,按以上规律跳了 100 步 时,电子跳蚤落在数轴上的点 K100 所表示的数恰是 19.94,试求电子跳蚤的初始位置 K0 点所表示的数。
初中数学(初一)竞赛讲义(知识点难点梳理、重点题型分类举一反三)(家教、补习、竞赛专用)
初一数学竞赛讲义重难点有效突破知识点梳理及重点题型举一反三练习专题01 质数那些事阅读与思考一个大于1的自然数如果只能被1和本身整除,就叫作质数(也叫素数);如果能被1和本身以外的自然数整除,就叫作合数;自然数1既不是质数,也不是合数,叫作单位数.这样,我们可以按约数个数将正整数分为三类:关于质数、合数有下列重要性质:1.质数有无穷多个,最小的质数是2,但不存在最大的质数,最小的合数是4.2.1既不是质数,也不是合数;2是唯一的偶质数.3.若质数|,则必有|或|.4.算术基本定理:任意一个大于1的整数N能唯一地分解成个质因数的乘积(不考虑质因数之间的顺序关系):N=,其中,为质数,为非负数(=1,2,3,…,).正整数N的正约数的个数为(1+)(1+)…(1+),所有正约数的和为(1++…+)(1++…+)…(1++…+).例题与求解【例1】已知三个质数,,满足+++=99,那么的值等于_________________.(江苏省竞赛试题) 解题思想:运用质数性质,结合奇偶性分析,推出,,的值.【例2】若为质数,+5仍为质数,则+7为( )A.质数B.可为质数,也可为合数C.合数D.既不是质数,也不是合数(湖北省黄冈市竞赛试题) 解题思想:从简单情形入手,实验、归纳与猜想.【例3】求这样的质数,当它加上10和14时,仍为质数.(上海市竞赛试题) 解题思想:由于质数的分布不规则,不妨从最小的质数开始进行实验,另外,需考虑这样的质数是否唯一,按剩余类加以深入讨论.【例4】⑴将1,2,…,2 004这2 004个数随意排成一行,得到一个数,求证:一定是合数.⑵若是大于2的正整数,求证:-1与+1中至多有一个质数.⑶求360的所有正约数的倒数和.(江苏省竞赛试题) 解题思想:⑴将1到2 004随意排成一行,由于中间的数很多,不可能一一排出,不妨找出无论怎样排,所得数都有非1和本身的约数;⑵只需说明-1与+1中必有一个是合数,不能同为质数即可;⑶逐个求解正约数太麻烦,考虑整体求解.【例5】设和是正整数,≠,是奇质数,并且,求+的值.解题思想:由题意变形得出整除或,不妨设.由质数的定义得到2-1=1或2-1=.由≠及2-1为质数即可得出结论.【例6】若一个质数的各位数码经任意排列后仍然是质数,则称它是一个“绝对质数”[如2,3,5,7,11,13(31),17(71),37(73),79(97),113(131,311),199(919,991),337(373,733),…都是质数].求证:绝对质数的各位数码不能同时出现数码1,3,7,9.(青少年国际城市邀请赛试题) 解题思想:一个绝对质数如果同时含有数字1,3,7,9,则在这个质数的十进制表示中,不可能含有数字0,2,4,5,6,8,否则,进行适当排列后,这个数能被2或5整除.能力训练A级1.若,,,为整数,=1997,则=________.2.在1,2,3,…,这个自然数中,已知共有个质数,个合数,个奇数,个偶数,则(-)+(-)=__________.3.设,为自然数,满足1176=,则的最小值为__________.(“希望杯”邀请赛试题) 4.已知是质数,并且+3也是质数,则-48的值为____________.(北京市竞赛试题) 5.任意调换12345各数位上数字的位置,所得的五位数中质数的个数是( )A.4B.8C.12D.06.在2 005,2 007,2 009这三个数中,质数有( )A.0个B.1个C.2个D.3个(“希望杯”邀请赛试题) 7.一个两位数的个位数字和十位数字变换位置后,所得的数比原来的数大9,这样的两位中,质数有()A.1个B.3 个C.5个D.6 个(“希望杯”邀请赛试题) 8.设,,都是质数,并且+=,<.求.9.写出十个连续的自然数,使得个个都是合数.(上海市竞赛试题)10.在黑板上写出下面的数2,3,4,…,1 994,甲先擦去其中的一个数,然后乙再擦去一个数,如此轮流下去,若最后剩下的两个数互质,则甲胜;若最后剩下的两个数不互质,则乙胜,你如果想胜,应当选甲还是选乙?说明理由.(五城市联赛试题)11.用正方形的地砖不重叠、无缝隙地铺满一块地,选用边长为cm规格的地砖,恰用块,若选用边长为cm规格的地砖,则要比前一种刚好多用124块,已知,,都是正整数,且(,)=1,试问这块地有多少平方米?(湖北省荆州市竞赛试题)B级1.若质数,满足5+7=129,则+的值为__________.2.已知,均为质数,并且存在两个正整数,,使得=+,=×,则的值为__________.3.自然数,,,,都大于1,其乘积=2 000,则其和++++的最大值为__________,最小值为____________.(“五羊杯”竞赛试题) 4.机器人对自然数从1开始由小到大按如下的规则染色:凡能表示为两个合数之和的自然数都染成红色,不合上述要求的自然数都染成黄色,若被染成红色的数由小到大数下去,则第1 992个数是_______________.(北京市“迎春杯”竞赛试题) 5.若,均为质数,且满足+=2 089,则49-=_________.A.0B.2 007C.2 008D.2 010(“五羊杯”竞赛试题) 6.设为质数,并且7+8和8+7也都为质数,记=77+8,=88+7,则在以下情形中,必定成立的是()A.,都是质数B.,都是合数C.,一个是质数,一个是合数 D.对不同的,以上皆可能出现(江西省竞赛试题) 7.设,,,是自然数,并且,求证:+++一定是合数.(北京市竞赛试题)8.请同时取六个互异的自然数,使它们同时满足:⑴6个数中任意两个都互质;⑵6个数任取2个,3个,4个,5个,6个数之和都是合数,并简述选择的数符合条件的理由.9.已知正整数,都是质数,并且7+与+11也都是质数,试求的值.(湖北省荆州市竞赛试题)10. 41名运动员所穿运动衣号码是1,2,…,40,41这41个自然数,问:(l) 能否使这41名运动员站成一排,使得任意两个相邻运动员的号码之和是质数?(2) 能否让这41名运动员站成一圈,使得任意两个相邻运动员的号码之和都是质数?若能办到,请举出一例;若不能办到,请说明理由.专题01 质数那些事例1 34例2 C例3 3符合要求提示:当p=3k+1时,p+10=3k+11,p+14=3(k+5),显然p+14是合数,当p=3k+2时,p+10=3(k+4)是合数,当p=3k时,只有k=1才符合题意.例4 (1)因1+2+…+2004=×2004×(1+2004)=1002×2005为3的倍数,故无论怎样交换这2004个数的顺序,所得数都有3这个约数.(2)因n是大于2的正整数,则-1≥7,-1、、+1是不小于7的三个连续的正整数,其中必有一个被3整除,但3不整除,故-1与+1中至多有一个数是质数.(3)设正整数a的所有正约数之和为b,,,,…,为a的正约数从小到大的排列,于是=1,=a.由于中各分数分母的最小公倍数=a,故S===,而a=360=,故b=(1+2++)×(1+3+)×(1+5)=1170.==.例5 由=,得x+y==k.(k为正整数),可得2xy=kp,所以p整除2xy且p为奇质数,故p整除x或y,不放设x=tp,则tp+y=2ty,得y=为整数.又t与2t-1互质,故2t-1整除p,p为质数,所以2t-1=1或2t-1=p.若2t-1=,得t=1,x=y=p,与x≠y矛盾;若2t-1=p,则=,2xy=p(x+y).∵p是奇质数,则x +y为偶数,x、y同奇偶性,只能同为xy=必有某数含因数p.令x=ap,ay=,2ay=ap+y.∴y=,故a,2a-1互质,2a-1整除p,又p是质数,则2a-1=p,a=,故x==,∴x+y=+=。
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综上,数轴上A、B两点之间的距离|AB|=|a-b|.
(2)回答下列问题:
①数轴上表示2和5的两点之间的距离是,数轴上表示-2和-5的两点之间的距离是,数轴上表示1和-3的两点之间的距离是;
数与形有着密切的联系,我们常用代数的方法研究图形问题;另一方面,也利用图形来处理代数问题,这种数与形相互作用,是一种重要的数学思想——数形结合思想.
利用数形结合思想解题的关键是建立数与形之间的联系,现阶段,数轴是联系数与形的桥梁,主要体现在:
1.运用数轴直观地表示有理数;
2.运用数轴形象地解释相反数;
(2)试求|x-1|十|x-2|+|x-3|+…|x-1997|的最小值.
(天津市竞赛题)
思路点拨对于(1),阅读理解从数轴上看, 的意义;对于(2)由于x的任意性、无限性,因此,通过逐个求出代数式的值解题明显困难,不妨从绝对值的几何意义,利用数轴入手,借助(1)的结论解题.
【例5】(1)工作流水线上顺次排列5个工作台A、B、C、D、E,一只工具箱应该放在何处,才能使工作台上操作机器的人取工具所走的路程最短?
A.a+cB.-a-2b+c C.a+2b-cD.-a-c
6.如图,数轴上标出若干个点,每相邻两点相距1个单位,点A、B、C、D对应的数分别是整数 ,且 =10,那么数轴的原点应是( ).
A.A点B.B点C.C点D.D点(第15后江苏省竞赛题)
7. 的最小值是( ).
A.2 B.0 C.1 D.一l
11.有理数 满足 , , ,用“<”将 连接起来.
12ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 的最小值是.
13.已知数轴上表示负有理数 的点是点M,那么在数轴上与点M相距 个单位的点中,与原点距离较远的点对应的数是.
(山东省竞赛题)
14.若 ,则使 成立的 取值范围是.
(武汉市选拔赛题)
15.如图,A、B、C、D、E为数轴上的五个点.且AB=BC=CD=DE,则图中与P点表示的数比较接近的一个数是().
【例2】如图,在数轴上有六个点,且AB=BC=CD=DE=EF,则与点C所表示的数最接近的整数是( ).
思路点拨利用数轴提供的信息,求出AF的长度.
【例3】比较 与 的大小.
思路点拨因为 表示的数有任意性,直接比较常会发生遗漏的现象,若把各个范围在数轴上表示出来,借助数轴讨论它们的大小,则形象直观,解题的关键是由 无意义得出 ,据此3个数把数轴分为6个部分.
8.数 所对应的点A、B、C、D在数轴上的位置如图所示,那么 与 的大小关系是( ).
A. < B. = C. > D.不确定的
(江苏省竞赛题)
9.已知数轴上有A、B两点,A、B之间的距离为1,点A与原点O的距离为3.求所有满足条件的点B与原点O的距离的和.
(北京市“迎春杯”竞赛题)
10.已知两数 ,如果 比 大,试判断 与 的大小.
A.一l B.1 C 3 D.5
(河南省竞赛题)
16.设 ,则下面四个结论中正确的是( ).
第四讲数轴——数与形的第一次碰撞
为了学好有理数的概念,使思维适应数集的扩充,我们把现实生活中大量的有关模型,如直尺、杠杆、温度计、仪表上的刻度,所具有的本质属性抽象化,建立起数轴模型.数轴的建立,赋予了抽象的代数概念以直观表象.
数学一开始就是研究“数”和“形”的,从古希腊时期起,人们就已试图把它们统一起来.
3.运用数轴准确地比较有理数的大小;
4.运用数轴恰当地解决与绝对值有关联的问题.
例题
【例1】(1)数轴上有A、B两点,如果点A对应的数是一2,且A、B两点的距离为3,那么点D对应的数是.(江苏省竞赛题)
(2)在数轴上,点A、B分别表示 和 ,则线段AB的中点所表示的数是.(江苏省竞赛题)
思路点拨(1)确定B点的位置;(2)在数轴上选择两个特殊点,探索它们的中点所表示的数与所选两点所表示的数的联系.
【例4】(1)阅读下面材料并回答问题.
28.(02南京市)(1)阅读下面材料:点A、B在数轴上分别表示实数a、b,A、B两点之间的距离表示为
|AB|.
当A、B两点中有一点在原点时,不妨设点 A在原点,如图1,|AB|=|OB|=|b|=|a-b|
当A、B两点都不在原点时,
①如图2,点A、B都在原点的右边|AB|=|OB|-|OA|=|b|-|a|= b- a=|a- b|;
(2)如果工作台由5个改为6个,那么工具箱应如何放置能使6个操作机器的人取工具所走的路程之和最短?
(3)当流水线上有n个工作台时,怎样放置工具箱最适宜?
思路点拨把流水线看作数轴,工作台、工具箱看作数轴上的点,这样,就找到了解决本例的模型——数轴,将问题转化为例4的形式求解.
学力训练
1.在数轴上表示数 的点到原点的距离为3,则 =.
(2)数轴上的点到原点的距离.
(1)字母表示数是代数的特点,但字母具有抽象性,所以在条件允许的范围内赋予宇母以特殊值来计算、判断或探求解题思路,能化抽象为具体,这就是我们常说的“赋值法”,但这种方法不能作为解题的规范过程.
(2)纯粹的代数的方法比较抽象,如能借助图形(利用数形结合的思想方法),则可使许多抽象的概念和复杂的数量关系直观化、形象化,甚至简单化.
②数轴上表示x和-1的两点A和B之间的距离是,如果|AB|=2用么x为;
③当代数式|x+1|十|x-2|取最小值时,相应的x的取值范围是.
(2002年南京市中考题)
注:有效地从图形、图表获取信息是信息社会的基本要求.
从数轴上获取有关信息是解有理数问题的常用技巧,主要包括:
(1)数轴上堵塞点所表示的数是正负性;
2. 在数轴上的位置如图所示,则 中最大的是.
3.有理数 在数轴上的位置如图所示,若 ,则,则1000m=.(“希望杯”邀请赛试题)
4.如图,工作流程线上A、B、C、D处各有1名工人,且AB=BC=CD=1,现在工作流程线上安放一个工具箱,使4个人到工具箱的距离之和为最短,则工具箱的安放位置是.
5.有理数在数轴上的位置如图,化简 的结果为( ).