一、初一数学有理数解答题压轴题精选(难)
1.【概念学习】规定:求若干个相同的有理数(均不等于0)的除法运算叫做除方,如2÷2÷2,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)等.类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2记作2③,读作“2的圈3次方”,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)记作(﹣3)④,读作
“﹣3的圈4次方”,一般地,把(a≠0)记作a?,读作“a的圈n次方”.
(1)(【初步探究】
直接写出计算结果:2③=________,(- )⑤=________;
(2)【深入思考】
我们知道,有理数的减法运算可以转化为加法运算,除法运算可以转化为乘法运算,有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
Ⅰ.试一试:仿照上面的算式,将下列运算结果直接写成幂的形式.
(﹣3)④=________;5⑥=________;(- ) ⑩=________.
Ⅱ.想一想:将一个非零有理数a的圈n次方写成幂的形式等于________;
Ⅲ.算一算:
122÷(- )④×(-2)⑤-(- )⑥÷33.________
【答案】(1);-8
(2);;;;解:
【解析】【解答】解:(1)【初步探究】
,
故答案为:,-8;
( 2 )【深入思考】
Ⅰ.
;
;
故答案为:;;;
Ⅱ.
【分析】
(1)①按除方法则进行计算即可;②按除方法则进行计算即可;
(2)①把除法化为乘法,第一个数不变,从第二个数开始依次变为倒数,由此分别得出结果;
②结果前两个数相除为1,第三个数及后面的数变为,则a?=a×()n?1= ;
③将第二问的规律代入计算,注意运算顺序.
2.阅读下面的材料:
如图1,在数轴上A点衰示的数为a,B点表示的数为b,则点A到点B的距离记为AB.线段AB的长可以用右边的数减去左边的数表示,即AB﹣b﹣a.
请用上面的知识解答下面的问题:
如图2,一个点从数轴上的原点开始,先向左移动1cm到达A点,再向左移动2cm到达B 点,然后向右移动7cm到达C点,用1个单位长度表示1cm.
(1)请你在数轴上表示出A.B.C三点的位置:
(2)点C到点人的距离CA=________cm;若数轴上有一点D,且AD=4,则点D表示的数为________;
(3)若将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为________;(用代数式表示)(4)若点B以每秒2cm的速度向左移动,同时A.C点分别以每秒1cm、4cm的速度向右移动.设移动时间为t秒,
试探索:CA﹣AB的值是否会随着t的变化而改变?请说明理由.
【答案】(1)解:如图所示:
(2)5;﹣5或3
(3)﹣1+x
(4)解:CA﹣AB的值不会随着t的变化而变化,理由如下:
根据题意得:CA=(4+4t)﹣(﹣1+t)=5+3t,AB=(﹣1+t)﹣(﹣3﹣2t)=2+3t,
∴CA﹣AB=(5+3t)﹣(2+3t)=3,
∴CA﹣AB的值不会随着t的变化而变化
【解析】【解答】(2)CA=4﹣(﹣1)=4+1=5(cm);
设D表示的数为a,
∵AD=4,
∴|﹣1﹣a|=4,
解得:a=﹣5或3,
∴点D表示的数为﹣5或3;
故答案为5,﹣5或3;
( 3 )将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为﹣1+x;
故答案为﹣1+x;
【分析】(1)根据题意容易画出图形;(2)由题意容易得出CA的长度;设D表示的数为a,由绝对值的意义容易得出结果;(3)将点A向右移动xcm,则移动后的点表示的数为-1+x;(4)表示出CA和AB,再相减即可得出结论.
3.如图,AB=12cm,点C在线段AB上,AC=3BC,动点P从点A出发,以4cm/s的速度向右运动,到达点B之后立即返回,以4cm/s的速度向左运动;动点Q从点C出发,以1cm/s的速度向右运动,到达点B之后立即返回,以1cm/s的速度向左运动.设它们同时出发,运动时间为t秒,当第二次重合时,P、Q两点停止运动.
(1)AC=________cm,BC=________cm;
(2)当t=________秒时,点P与点Q第一次重合;当t=________秒时,点P与点Q第二次重合;
(3)当t为何值时,AP=PQ?
【答案】(1)9;3
(2)3;
(3)解:在点P和点Q运动过程中,当AP=PQ时,存在以下三种情况:
①点P与点Q第一次重合之前,可得:2×4t=9+t,解得t= ;
②点P与点Q第一次重合后,P、Q由点B向点A运动过程中,
可得:2×[12-(4t-12)]=12-(t-3),解得t= ;
③当点P运动到点A,继续由点A向点B运动,点P与点Q第二次重合之前,
可得:2×(4t-24)=12-(t-3),解得t=7.
故当t为秒、秒或7秒时,AP=PQ.
【解析】【解答】(1)∵AB=12cm,AC=3BC
∴AC= AB=9,BC=12-9=3.
故答案为:9;3.(2)设运动时间为t,则AP=4t,CQ=t,
由题意,点P与点Q第一次重合于点B,
则有4t-t=9,解得t=3;
当点P与点Q第二次重合时有:
4t+t=12+3+24,解得t= .
故当t=3秒时,点P与点Q第一次重合;当t= 秒时,点P与点Q第二次重合.
故答案为:3;.
【分析】(1)由题目中AB=12cm,点C在线段AB上,AB=3BC,可直接求得;(2)根据运动过程,两点重合时他们走过距离之间的关系列方程即可求得;(3)满足AP=PQ,则2AP=AQ,在整个运动过程中正确的位置存在三处,依次分析列出方程即可求得.
4.对于有理数,定义一种新运算“ ”,观察下列各式:
,,
.
(1)计算: ________, ________.
(2)若,则 ________ (填入“ ”或“ ”).
(3)若有理数,在数轴上的对应点如图所示且,求
的值.
【答案】(1)19;
(2)
(3)解:由数轴可得,
,,则,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴
.
【解析】
【解答】(1),
;
(2)∵,,,
∴
,
或
综上可知,
【分析】(1)根据定义计算即可;
(2)分别根据定义计算a b和b a,判断是否相等;
(3)由定义计算得到|a+b|=5,再根据数轴上点的位置关系判断a+b<0,再计算[(a+b)(a+b)][a+b]
5.[背景知识]数轴是初中数学的一个重要工具,利用数轴可以将数与形完美的结合.研究数轴我们发现了许多重要的规律:数轴上A点、B点表示的数为a、b,则A,B两点之间的距离AB=|a﹣b|,若a>b,则可简化为AB=a﹣b;线段AB的中点M表示的数为
.
[问题情境]
已知数轴上有A、B两点,分别表示的数为﹣10,8,点A以每秒3个单位的速度沿数轴向右匀速运动,点B以每秒2个单位向左匀速运动.设运动时间为t秒(t>0).
[综合运用]
(1)运动开始前,A、B两点的距离为________;线段AB的中点M所表示的数________.
(2)点A运动t秒后所在位置的点表示的数为________;点B运动t秒后所在位置的点表示的数为________;(用含t的代数式表示)
(3)它们按上述方式运动,A、B两点经过多少秒会相遇,相遇点所表示的数是什么?(4)若A,B按上述方式继续运动下去,线段AB的中点M能否与原点重合?若能,求出运动时间,并直接写出中点M的运动方向和运动速度;若不能,请说明理由.(当A,B 两点重合,则中点M也与A,B两点重合)
【答案】(1)18;-1
(2)﹣10+3t;8﹣2t
(3)解:设它们按上述方式运动,A、B两点经过x秒会相遇,根据题意得﹣10+3x=8﹣2x,
解得x= ,
﹣10+3x= .
答:A、B两点经过秒会相遇,相遇点所表示的数是;
(4)解:由题意得, =0,
解得t=2,
答:经过2秒A,B两点的中点M会与原点重合.M点的运动方向向右,运动速度为每秒
个单位长度.
故答案为18,﹣1;﹣10+3t,8﹣2t.
【解析】【解答】解:(1)运动开始前,A、B两点的距离为8﹣(﹣10)=18;线段AB
的中点M所表示的数为 =﹣1;(2)点A运动t秒后所在位置的点表示的数为﹣10+3t;点B运动t秒后所在位置的点表示的数为8﹣2t;
【分析】(1)根据A,B两点之间的距离AB=|a﹣b|,若a>b,则可简化为AB=a﹣b及线
段AB的中点M表示的数为即可求解;(2)点A运动t秒后所在位置的点表示的数=运动开始前A点表示的数+点A运动的路程,点B运动t秒后所在位置的点表示的数=运动开始前B点表示的数﹣点B运动的路程;(3)设它们按上述方式运动,A、B两点经过x秒会相遇,等量关系为:点A运动的路程+点B运动的路程=18,依此列出方程,解方程即可;(4)设A,B按上述方式继续运动t秒线段AB的中点M能否与原点重合,根据线段AB的中点表示的数为0列出方程,解方程即可.
6.阅读下列材料:
我们给出如下定义:数轴上给定两点,以及一条线段,若线段的中点在线段上(点可以与点或重合),则称点与点关于线段径向对称.下图为点与点关于线段径向对称的示意图.
解答下列问题:
如图1,在数轴上,点为原点,点表示的数为-1,点表示的数为2.
(1)①点,,分别表示的数为-3,,3,在,,三点中,________与点关于线段径向对称;
②点表示的数为,若点与点关于线段径向对称,则的取值范围是________;(2)在数轴上,点,,表示的数分别是-5,-4,-3,当点以每秒1个单位长度的速度向正半轴方向移动时,线段同时以每秒3个单位长度的速度向正半轴方向移动.设移动的时间为()秒,问为何值时,线段上至少存在一点与点关于线段
径向对称.
【答案】(1)点C和点D;1≤x≤5
(2)解:移动时间t(t>0)秒时,点H,K,L表示的数分别是-5+t,-4+3t,-3+3t,
此时,线段HK的中点设为R1,表示的数为,
线段HL的中点设为R2,表示的数为,
当线段R1R2,在线段OM上运动时,线段KL上至少存在一点与点H关于线段OM径向对称,
当R2经过点O时,2t-4=0时,t=2,
当R1经过点M时,时,,
所以当时,线段R1 R2在OM上运动,
所以当时,线段KL上至少存在一点与点H关于线段OM径向对称.
【解析】【解答】解:(1)①与点A点关于线段径向对称需要满足:这个点与A点的中点在线段OM上,点B表示的数是-3,与点A表示的-1的中点是-2,不在线段OM上,
所以点B不是;点C表示的数,与点A表示的-1的中点是,在线段OM上,所以点C 是;点D表示的3与点A表示的-1的中点是1,在线段OM上,所以点D是;
综上,答案为点C,点D;②
结合数轴可知当点x与点A的中点落在点O与点M之间时(包括端点O与M)正确,即
,解得,故答案为;
【分析】(1)根据题干中给出的径向对称的定义,进行验证解答即可;(2)根据题干中给出的径向对称的定义,列出点x与点A中点的取值范围,即可求出答案;(3)用含t的代数式分别表示出点H,K,L和线段HK与线段HL的中点列式计算即可.
7.已知数轴上点A、B分别表示的数是、 ,记A、B两点间的距离为AB
(1)若a=6,b=4,则AB=________;若a=-6,b=4,则AB=________;
(2)若A、B两点间的距离记为,试问和、有何数量关系?
(3)写出所有符合条件的整数点P,使它到5和-5的距离之和为10,并求所有这些整数的和.
(4)|x-1|+|x+2|取得的值最小为________,|x-1|-|x+2|取得最大值为________.
【答案】(1)2;10
(2)解:d和a、b之间的数量关系:d=|a-b|
(3)解:∵5-(-5)=5+5=10,
∴点P在5和-5之间
∴符合条件的整数点P表示的数为-5、-4、-3、-2、-1、0、1、2、3、4、5,
∴这些整数的和=-5-4-3-2-1+0+1+2+3+4+5=0
(4)3;3
【解析】【解答】解:(1)若a=6,b=4,则AB=6-4=2;
若a=-6,b=4,则AB=4-(-6)=10;
( 4 )设|x-1|表示点C到1的距离,|x+2|表示点C到-2的距离,
∵1到-2的距离是1-(-2)=3,
∴当点C在-1到2(含-1和2)之间时,|x-1|+|x+2|取得的值最小,最小值是3;
当点C在2的左边(含2)时,|x-1|-|x+2|取得的值最大,最大值是3.
【分析】(1)根据各数据分别计算即可得解;(2)根据计算结果列出算式即可;(3)求出-5到5的距离正好等于10,可知-5到5之间的所有整数点都可以,然后求解即可;(4)设|x-1|表示点C到1的距离,|x+2|表示点C到-2的距离,则|x-1|+|x+2|表示两个距离的和,|x-1|-|x+2|表示两个距离的差,根据此意义即可求得.
8.已知:是最大的负整数,且、b、c满足(c﹣5)2+| +b|=0,请回答问题.
(1)请直接写出、b、c的值: =________,b=________,c=________.
(2)、b、c所对应的点分别为A、B、C,点P为一动点,其对应的数为x,点P在0到1之间运动时(即0≤x≤1时),请化简式子:|x+1|﹣|x﹣1|+2|x-5|(请写出化简过程). (3)在(1)(2)的条件下,点A、B、C开始在数轴上运动,若点A以每秒2个单位长度的速度向左运动,同时,点B和点C分别以每秒3个单位长度和8个单位长度的速度向右运动,假设t秒钟过后,若点B与点C之间的距离表示为BC,点A与点B之间的距离表示为AB.请问:BC﹣AB的值是否随着时间t的变化而改变?若变化,请说明理由;若不变,请求其值.
【答案】(1)-1;1;5
(2)解:当0≤x≤1时x+1>0,x﹣1≤0,x-5 0
则|x+1|﹣|x﹣1|+2|x-5|
=x+1﹣(1﹣x)+2(5-x)
=x+1﹣1+x+10-2x
=10
(3)解:BC﹣AB的值不随的变化而改变,总为2
秒时,点A表示的数为,点B表示的数为,点C表示的数为,
此时,BC=()-()= ,
AB=()-()= ,
所以BC-AB=()-()=2
∴BC﹣AB的值不随着时间t的变化而改变,总为2.
【解析】【解答】解:(1)∵是最大的负整数,
∴ =﹣1
∵(c﹣5)2+| +b|=0
∴c-5=0;a+b=0
∴b=1;c=5
【分析】(1)根据绝对值和完全平方式的非负性求值即可;(2)由0≤x≤1得出x+1>0;x﹣1≤0;x-5 0,然后根据绝对值的意义进行化简;(3)分别表示出t秒后,点A,B,C 所表示的数,然后根据两点间的距离求得BC,AB的长度,然后进行计算并化简.
9.阅读材料:求的值.
解:设
将等式两边同时乘以2,得
将下式减去上式,得
即
请你仿照此法计算:
(1)
(2)
【答案】(1)解:根据材料,设M= ①,
∴将等式两边同时乘以3,则3M= ②,
由② ①,得:,
∴;
∴ .
(2)解:根据材料,设N= ③,
∴将等式两边同时乘以5,④,
由④ ③,得:,
∴;
∴ .
【解析】【分析】(1)设M= ,将等式两边同时乘以3,然后按照材料中的方法进行计算,即可得到答案;(2)设N=
,将等式两边同时乘以5,然后按照材料中的方法进行计算,即可得到答案.
10.已知数轴上三点A,O,B表示的数分别为6,0,-4,动点P从A出发,以每秒6个单位的速度沿数轴向左匀速运动.
(1)当点P到点A的距离与点P到点B的距离相等时,点P在数轴上表示的数是________;
(2)另一动点R从B出发,以每秒4个单位的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、R同时出发,问点P运动多少时间追上点R?
(3)若M为AP的中点,N为PB的中点,点P在运动过程中,线段MN的长度是否发生变化?若发生变化,请你说明理由;若不变,请你画出图形,并求出线段MN的长度.【答案】(1)1
(2)解:设点P运动x秒时,在点C处追上点R(如图)
则:AC=6x BC=4x AB=10
∵AC-BC=AB
∴ 6x-4x=10
解得,x=5
∴点P运动5秒时,追上点R
(3)解:线段MN的长度不发生变化,理由如下:
分两种情况:
点P在A、B之间运动时:
MN=MP+NP=AP+BP=(AP+BP)=AB=5
点P运动到点B左侧时:
MN=MP-NP=AP-BP=(AP-BP)=AB=5
综上所述,线段MN的长度不发生变化,其长度为5.
【解析】【解答】解:(1)∵A,B表示的数分别为6,-4,
∴AB=10,
∵PA=PB,
∴点P表示的数是1,
【分析】(1)由已知条件得到AB=10,由PA=PB,于是得到结论;(2)设点P运动x秒时,在点C处追上点R,于是得到AC=6x BC=4x,AB=10,根据AC-BC=AB,列方程即可得到结论;(3)线段MN的长度不发生变化,理由如下分两种情况:①当点P在A、B之间运动时②当点P运动到点B左侧时,求得线段MN的长度不发生变化.
11.如图,数轴上点A,B分别对应数a,b.其中a<0,b>0.
(1)当a=﹣2,b=6时,求a-b=________,线段AB的中点对应的数是________;(直接填结果)
(2)若该数轴上另有一点M对应着数m.
①当a=﹣4,b=8,点M在A,B之间,且AM=3BM时,求m的值.
②当m=2,b>2,且AM=2BM时,求代数式a+2b+20的值.
【答案】(1)-8;2
(2)解:①∵AM=3BM
②∵AM=2BM
整理得
【解析】【解答】(1)
,所以线段AB的中点对应的数是2
故答案为-8,2
【分析】(1)直接利用有理数的减法即可求出的值;即为中点对应的
数;(2)①根据AM=3BM,可得出 ,利用a,b两点可求出AB之间的距离,进而可求AM的长度,则m的值可求.②可根据AM=2BM之间的关系式,找到a,b之间的一个等式,然后整体代入a+2b+20中即可求值.
12.阅读理解:
若A、B、C为数轴上三点,若点C到A的距离是点C到B的距离2倍,我们就称点C是(A,B)的好点(点C在线段AB上).
例如,如图1,点A表示的数为-1,点B表示的数为2.表示1的点C到点A的距离是2,到点B的距离是1,那么点C是(A,B)的好点;又如,表示0的点D到点A的距离是1,到点B的距离是2,那么点D就不是(A,B)的好点,但点D是(B,A)的好点.
知识运用:如图2,M、N为数轴上两点,点M所表示的数为-2,点N所表示的数为4.
(1)数________所表示的点是(M,N)的好点;
(2)如图3,A、B为数轴上两点,点A所表示的数为-20,点B所表示的数为40.现有一只电子蚂蚁P从点B出发,以2个单位每秒的速度向左运动,到达点A停止.当t为何值时,P、A和B中恰有一个点为其余两点的好点?
【答案】(1)2
(2)解:设点P表示的数为y,分两种情况:
①P为【A,B】的好点.
由题意,得y﹣(﹣20)=2(40﹣y),
解得y=20,
t=(40﹣20)÷2=10(秒);
②P为【B,A】的好点.
由题意,得40﹣y=2[y﹣(﹣20)],
解得y=0,
t=(40﹣0)÷2=20(秒);
综上可知,当t为10秒或20秒时,P、A和B中恰有一个点为其余两点的好点
【解析】【解答】(1)设所求数为x,由题意得
x﹣(﹣2)=2(4﹣x),
解得x=2
【分析】(1)设所求数为x,根据好点的定义列出方程x-(-2)=2(4-x),解方程即可(2)根据好点的定义可知分两种情况:①P为【A,B】的好点;②P为【B,A】的好点.设点P表示的数为y,根据好点的定义列出方程,解得t值即可.