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专题 1.5 数轴与相反数(知识梳理与考点分类讲解)
第一部分【知识点归纳】
【知识点一】数轴定义:规定了原点、正方向、单位长度的直线叫数轴;
【知识点二】数轴三要素:原点、正方向、单位长度是数轴三要素;
【知识点三】数轴和画法:
1、画一条直线(通常画成水平直线);
2、在直线上适当位置取一点为原点;
3、通常规定直线上从原点向右方向为正方向,用箭头表示出来;
4、根据需要,选取适当长度为单位长度,原点右边,每一个单位长度取
一个点,依次表示 1,2,3...; 在原点左边用同样方法表示-1,-2,-
3...
【知识点四】有理数与数轴上点的关系:任何一个有理数都可以用数轴上
的一个点来表示,一般地,设 a 为一个正数,则数轴上表示数 a 的点在原
点的右边,与原点的距离为 a个单位长度;表示数-a的点在原点的左边,
与原点的距离也为a单位长度;
【知识点五】相反数定义:只有符号不同的两个数互为相反数,特别的
地,0的相反数是0;
【知识点六】相反数的性质:
(1)a,b互为相反数,则a+b=0;反之,若a+b=0,则a,b互为相反数;
(2)一个有理数有且只有一个相反数;
(3)正数的相反数是负数,负数的相反数是正数.【知识点六】相反数的几何意义:
一般地,在数轴上,互为相反数的两个数对应的点在原点两侧,并且到原
点的距离相等.
第二部分【题型展示与方法点拨】
【题型1】数轴的三要素及数轴上表示有理数;
【例1】(23-24七年级上·广东肇庆·期中)(1)如图,写出数轴上点 , , , 表示的数;
(2)请你自己画出数轴并表示下列有理数: , .
【答案】(1) , , , 表示的数分别是: , , , ;(2)见解析.
【分析】( )根据数轴可以直接写出点 , , 、 表示的数;
( )画出数轴,在数轴上描出题目中两个数在数轴上对应的点;
此题主要考查了数轴,点在数轴上位置确定,解题的关键是熟练掌握画数轴以及在数轴上表示数,
用数轴表示数时要注意画数轴有三个基本要素:原点、正方向、单位长度.
解:(1)由数轴可得,点 , , , 表示的数分别是: , , , ;
(2)先画出数轴,表示如下图所示:
【变式1】(23-24七年级上·四川凉山·阶段练习)下面是四名同学画的数轴,其中正确的是(
)
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查数轴,熟知规定了原点、正方向、单位长度的直线叫做数轴是解题的关键.据此
对各选项逐一分析判断即可.解:A.数轴上的点应该越向右越大, 与 位置颠倒,故此选项不符合题意;
B.没有原点,故此选项不符合题意;
C.没有正方向,故此选项不符合题意;
D.数轴画法正确,故此选项符合题意.
故选:D.
【变式2】(2024·福建福州·一模)如图,数轴上的三个点中,表示负数的是点 .
【答案】M
【分析】本题考查的是数轴,正数和负数,根据数轴的概念和数轴上各点的分布即可得出答案.
解:由数轴可知,取右方向为正方向,可得:在原点左侧的各点为负数,在原点右侧的各点为正数,
∵M点在原点的左侧,N点,P点在原点的右侧,
∴表示负数的是点M,
故答案为:M.
【题型2】数轴与相反数的理解认识;
【例2】(23-24七年级上·山东菏泽·期中)在数轴上表示下列有理数及其相反数,再用“<”把
所有表示的数连接起来:
【答案】图见解析,
【分析】本题考查相反数:“只有符号不同的两个数”,用数轴比较有理数的大小,先求出相反数,
在数轴上表示出各数,再根据数轴上的数右边的比左边的大,进行及比较即可.
解: 的相反数为分别为 ,数轴上表示各数如图:
由图可知: .
【变式1】(2024·甘肃陇南·三模)如图,数轴上点A的相反数是( )A. B. C.1 D.2
【答案】A
【分析】根据数轴可知点A表示的数是2,再根据相反数的定义,即可得到答案.
本题考查了数轴,相反数,掌握相反数的定义是解题关键.
解:由数轴可知,点A表示的数是2,2的相反数是 ,
故选:A.
【变式2】(23-24七年级上·浙江·期末)如图,数轴的单位长度为1,如果点A与点B互为相反数,
那么点C表示的数是 .
【答案】5
【分析】本题考查了数轴,相反数,绝对值等知识点,关键是理解相反数在数轴上表示的意义,即
在数轴上,互为相反数的两个点到原点的距离相等,且在原点的两旁.
根据在数轴上,互为相反数的两个点到原点的距离相等,且在原点的两旁,得出点A表示的数是 ,
点 表示的数是1,进而得出答案.
解: 数轴的单位长度为 ,点A与点B互为相反数,
点A表示的数是 ,点 表示的数是1,
∴点C表示的数是5.
故答案为:5.
【题型3】利用数轴比较有理数的大小;
【例3】(23-24七年级上·四川内江·期中)(1)画出数轴,并用数轴上的点表示下列各数:
, , , , .
(2)用“ ”号把各数从小到大连起来:
(3)请找出其中的一对相反数.
【答案】(1)见解析;(2) ;(2) 和 互为相反数
【分析】本题主要考查了用数轴表示有理数,利用数轴比较有理数的大小,相反数的定义,正确在
数轴上表示出各数是解题的关键.(1)根据有理数与数轴的关系,在数轴上表示出各数即可;
(2)根据数轴上左边的数小于右边的数用小于号将各数连接起来即可;
(3)根据只有符号不同的两个数互为相反数进行求解即可.
解:(1)如图所示,即为所求;
(2)由数轴可知, ;
(3)由题意得, 和 互为相反数.
【变式1】(2024·北京顺义·一模)实数a,b在数轴上对应点的位置如图所示,下列结论正确的
是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查的是数轴与实数的大小比较等相关内容,会利用数轴比较实数的大小是解决问题
的关键.根据数轴上的点的特征即可判断.
解:A: 点 在 的左边, ,故该选项不符合题意;
B: 点 在 的左边, ,故该选项不符合题意;
C: , ,又 , ,故该选项不符合题意;
D: , ,又 , ,故该选项符合题意;
故选:D.
【变式2】(23-24七年级上·河北唐山·期中)数m,n在数轴上的位置如图所示,用“ ”把m,
,n, 连接起来为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了数轴上点的特点,解题的关键是熟练掌握数轴上点越向右越大.解:由数轴可知, ,且 ,
故 .
故答案为: .
【题型4】相反数意义及符号简化;
【例4】(23-24七年级上·全国·课后作业)(1)化简下列各数:
① ; ② ; ③ ; ④ ;
(2)化简过程中发现:化简结果的符号与原式中“ ”的个数有着密切联系,当“ ”的个数是奇
数时,最后结果为_________数;当“ ”的个数是偶数时,最后结果为_________数.
【答案】(1)1,8,-a,a;(2)负,正
【分析】利用相反数的定义以及多重符号法则求解即可.
解:(1)① ;
② ;
③ ;
④ ;
(2)通过(1)中化简过程中发现,化简结果的符号与原式中“ ”的个数有着密切联系,当“
”的个数是奇数时,最后结果为负数;当“ ”的个数是偶数时,最后结果为正数.
故答案为:负,正.
【点拨】本题考查相反数的定义以及多重符号法则,熟练掌握多重符号法则“奇负偶正”是解答的
关键.
【变式1】(23-24七年级上·河南南阳·阶段练习)下列说法中,错误的是( )
A.在一个数前面添加一个“ ”号,就变成原数的相反数
B. 与 互为相反数
C.若两个数互为相反数,则它们的相反数也互为相反数
D. 的相反数是
【答案】D
【分析】本题考查了相反数的意义.注意掌握只有符号不同的数为相反数,0的相反数是0.根据相反数的意义,只有符号不同的数为相反数.
解:A.在一个数前面添加一个“ ”号,就变成原数的相反数,说法正确,故本选项不合题意;
B. 与2.2互为相反数,说法正确,故本选项不合题意;
C.如果两个数互为相反数,则它们的相反数也互为相反数,说法正确,故本选项不合题意;
D. 的相反数是 ,所以原说法错误,故本选项符合题意.
故选:D.
【变式2】给出下列各对数: 与 , 与 , 与 , 与 ,
与 中,互为相反数的有
【答案】 与 , 与
【分析】根据相反数的定义,逐个化简,再分析.
解: =-3与 不是互为相反数,
=- 与 =-2不是互为相反数,
与 互为相反数,
=-3与 =-3不是互为相反数,
与 互为相反数
故答案为 与 , 与
【点拨】考核知识点:相反数.理解相反数的定义是关键.
【题型5】数轴上距离问题
【例5】(23-24七年级上·山东德州·阶段练习)阅读理解:
数轴上线段的长度可以用线段端点表示的数进行减法运算得到,如图,线段 ;线
段 .问题:
(1)数轴上点M、N代表的数分别为 和3,则线段 _______;
(2)数轴上点E、F代表的数分别为 和 ,则线段 _______;
(3)数轴上的两个点之间的距离为5,其中一个点表示的数为 ,求另一个点表示的数.
【答案】(1)7;(2)4;(3)另一个点表示的数为2或
【分析】本题考查了数轴上两点间的距离,熟练掌握知识点是解题的关键.
(1)直接根据数轴上两点间的距离求解即可;
(2)直接根据数轴上两点间的距离求解即可;
(3)分两种情况讨论,当另一个点在 右侧或当另一个点在 左侧,再根据数轴上两点间的距离
求解即可.
解:(1)数轴上点M、N代表的数分别为 和3,则线段 ,
故答案为:7;
(2)数轴上点E、F代表的数分别为 和 ,则线段 ,
故答案为:4;
(3)由题可得:①当另一个点在 右侧时, ;
②当另一个点在 左侧时, ,
综上,另一个点表示的数为2或 .
【变式1】(2024·陕西西安·模拟预测)已知A,B,C是数轴上的三个点,且C在B的左侧.点
A,B表示的数分别是1,3,如图所示.若 ,则点C表示的数是 .
【答案】
【分析】本题考查了数轴,解题的关键是熟知数轴的特点.先利用点A、B表示的数计算出 ,
再计算出 ,然后计算点C到原点的距离即可得到C点表示的数.
解:∵点A,B表示的数分别是1,3,
∴ ,
∵ ,
∴ ,
∵C在B的左侧,
∴点C表示的数是 .故答案为: .
【变式2】(23-24七年级上·浙江杭州·阶段练习)如图,一条数轴上有点A、B、C,其中点A、B
表示的数分别是 ,10,现以点C为折点,将数轴向右对折,若点A落在射线 上且到点B的
距离为6,则C点表示的数是( )
A.1 B. C.1或 D.1或
【答案】C
【分析】本题考查了数轴,分类讨论思想是解题的关键.先根据两点间的距离公式求出点A落在对
应点表示的数,在利用中点公式求出C点表示的数.
解:设 是点 的对应点,由题意可知点 是 和 的中点
当点 在 的右侧, , 表示的数为 ,
那么C表示的数为: ,
当点 在 的左侧, , 表示的数为 ,
那么C表示的数为: ,
故选:C.
【题型6】数轴上的动点问题
【例6】(23-24七年级上·全国·课后作业)有理数 , 在数轴上的位置如图所示.
(1)在数轴上分别用 , 两点表示 , ;
(2)若数 与 表示的点相距20个单位长度,则 与 表示的数分别是什么?
(3)在(2)的条件下,若数 表示的点与数 的相反数表示的点相距5个单位长度,则 与 表
示的数是多少?
【答案】(1)见解析;(2) 表示的数是 , 表示的数是10;(3) 表示的数是5, 表示的数是
【分析】(1)根据题意作图即可;
(2)互为相反数的两个数到原点的距离相等,据此求出 表示的点到原点的距离为 ,结合数轴即可作答;
(3)结合(1)的图形,可得 ,先求出 表示的点到原点的距离为 ,问题随之得解.
解:(1)如图,
(2)数 与其相反数相距20个单位长度,
则 表示的点到原点的距离为 ,
∴结合数轴, 表示的数是 ,
即 表示的数是 ;
(3)如图,
即有 ,
∵ 表示的点到原点的距离为10,而数 表示的点与数 的相反数表示的点相距5个单位长度,
∴ 表示的点到原点的距离为 ,
∴ 表示的数是5, 表示的数是 .
【点拨】本题考查的是相反数的定义等知识,熟知以上知识是解答此题的关键.
【变式1】(23-24七年级上·湖北武汉·期中)一个点在数轴上表示 ,该点在数轴上移动3个单
位长度后所表示的数是( )
A. B. C. 或 D. 或
【答案】C
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,;利用分类讨论的思想解决问题是解题关键.
解: 在数轴上向左移动3个单位长度后所表示的数是 ;
在数轴上向右移动3个单位长度后所表示的数是 ;
即该点在数轴上移动3个单位长度后所表示的数是 或 ,
故选:C.
【变式2】(23-24七年级上·河南新乡·期末)如图,在数轴上,点A表示的数是10,点B表示的
数为50,点P是数轴上的动点.点P沿数轴的负方向运动,在运动过程中,当线段 和 的大
小关系满足 时,点P表示的数是 .【答案】26或 / 或 26
【分析】本题考查了数轴上的动点问题,数轴上两点间的距离,根据题意可得该问题可分为两种情
况,即可得到等式,求解即可得到结果,根据数轴得到两点间的距离是解题的关键.
解:在点P运动过程中, ,即 ,
分两种情况:
①当点P运动到点A右侧时, ,
此时点P表示的数是 ;
②当点P运动到点A左侧时,设 ,则 ,
∵ ,
∴ ,
则 , ,
∴点P表示的数是 ,
综上所述,点P表示的数是26或 ,
故答案为:26或 .
【题型7】数轴上点的符号判断式子符号
【例6】(20-21七年级上·福建龙岩·阶段练习)点A,B在数轴上的位置如图所示:
(1)点A表示的数 ______,点B表示的数是 ______
(2)在原图中分别标出表示 的点C、表示 的点D;
(3)比较 的大小,井用“ ”连接.
【答案】(1) , ;(2)见详解;(3)
【分析】(1)直接利用数轴得出各点表示的数;
(2)利用相反数的定义,在数轴表示出 , 点位置;
(3)利用数轴上点的特征得出答案.
(1)解:点A表示的数是: ,点 表示的数是:3,
故答案为: , ;
(2)解:如图所示:点 , 即为所求;(3)解:由(2)中数轴上的点从左到右依次增大,得
.
【点拨】此题主要考查了相反数的定义,数轴上点的特征,正确掌握数轴上点的特征是解题的关键.
【变式1】(23-24九年级下·江苏南京·阶段练习)如图,O、A、B、C为数轴上四点,其中O为
原点,且 , ,若C点所表示的数为x,则B点所表示的数为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了在数轴上表示数的方法,以及数轴的特征和应用,熟练掌握数轴的特性是
解题的关键; 根据 ,C点所表示的数为x,求出A表示的数是多少,然后根据 ,求
出B点所表示的数是多少即可.
解: 点表示的数为x,
表示的数是 ,
点和点A表示的数互为相反数,
点所表示的数是 ,
故选: .
【变式2】(22-23七年级下·广东惠州·阶段练习)点 , 在数轴上的位置如图,则 ,
【答案】
【分析】根据数轴上点的位置判断出 与 的正负即可.
解:根据数轴上点的位置得: ,且 ,
则 , ,
故答案为: ; .
【点拨】本题主要考查了数轴,弄清数轴上点的位置是解本题的关键.
第三部分【中考链接与拓展延伸】1、直通中考
【例1】(2023湖北黄石)实数a与b在数轴上的位置如图所示,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.无法确定
【答案】C
【分析】根据数轴上右边的数总大于左边的数求解即可.
解:由图可知, ,
故选:C.
【点拨】本题考查利用数轴比较有理数的大小,熟知数轴上右边的数总大于左边的数是解答的关键.
【例2】(2023四川自贡)如图,数轴上点A表示的数是2023, ,则点B表示的数是
( )
A.2023 B. C. D.
【答案】B
【分析】根据数轴的定义求解即可.
解;∵数轴上点A表示的数是2023, ,
∴ ,
∴点B表示的数是 ,
故选:B.
【点拨】本题考查数轴上点表示有理数,熟练掌握数轴上点的特征是解题的关键.
2、拓展延伸
【例1】(23-24七年级上·河南周口·阶段练习)李老师善于通过知识迁移,对问题进行拓展探究,
培养同学们用数学的思维思考现实世界的能力.下面李老师在“数轴的实际应用”主题下设计的问
题,请你解答.
(1)知识回顾
如图1,数轴上有一个表示数a的点M,已知点M在数轴上向右移动3个单位长度后表示的数是
5,那么a的值是 ;(2)探究迁移
如图2,有一根木尺 放置在数轴上,它的两端P,Q分别落在A、B两点处.将木尺在数轴上水
平移动,当点P移动到点B时,点Q所对应的数为24;当点Q移动到点A时,点P所对应的数为6
(单位:cm).利用所学知识求出点A、点B所表示的数及木尺 的长;
(3)拓展应用
一天,小明去问爷爷的年龄.爷爷说:“我若是你现在这么大,你还要40年才出生呢;你若是我
现在这么大,我已经是116岁了!”请你利用(2)的方法,请直接写出小明和爷爷的年龄.
【答案】(1)2;(2)A点表示的数为12,B点表示的数,18, ;(3)小明12岁,爷爷64岁
【分析】本题考查了数轴上的动点,两点间的距离,理解题意,数形结合分析问题是解题关键.
(1)根据右加左减的规律求解即可;
(2)由题意可知,B点到24的距离、 的距离、A点到6的距离相等,由线段图可求 的长;
(3)仿照(2)画出图,可知爷爷和小明的年龄差为: 岁进而可求出小明和爷爷
的年龄.
解:(1)∵点M在数轴上向右移动3个单位长度后表示的数是5,
∴ .
故答案为:2;
(2)由题意可知,B点到24的距离、 的距离、A点到6的距离相等,
∴ ,
∴A点表示的数为 ,B点表示的数为 ;
(3)如图:
爷爷和小明的年龄差为: (岁),
∴爷爷的年龄为 (岁),
小明的年龄为 (岁),
∴小明12岁,爷爷64岁.
【例2】(22-23七年级上·江苏盐城·阶段练习)操作探究:已知在纸面上有一数轴(如图所示).
(1)折叠纸面,使表示的点1与-1重合,则-2表示的点与_______表示的点重合;
(2)折叠纸面,使-1表示的点与3表示的点重合,回答以下问题:
①5表示的点与数_______表示的点重合;
②若数轴上A、B两点之间距离为9(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合,此时点A表示
的数是______、点B表示的数是_______.
(3)已知在数轴上点A表示的数是a,点A移动2022个单位,此时点A表示的数和a是互为相反数,
求a的值.
【答案】(1)2; (2)①-3;②-3.5,5.5 ;(3)
【分析】(1)由题可知沿原点折叠,即可得到答案.
(2)①由题可知沿1折叠,即可得到答案;②由A、B两点之间的距离,可知A、B两点与1的距
离相等,均为4.5,再利用点平移即可得到答案.
(3)利用点平移表示出A点表示的数,再根据A点表示的数和a互为相反数列方程,解方程即可
得到答案.
(1)解:∵1与-1重合
∴沿原点折叠
∴-2表示的点与2重合
故答案为:2.
(2)解:①∵-1表示的点与3表示的点重合
∴沿1折叠
所以5表示的点与数-3表示的点重合故答案为:5.
②∵A、B两点之间距离为9(A在B的左侧),且A、B两点经折叠后重合
且沿1折叠
∴点A表示的数是-3.5,点B表示的数是5.5
故答案为:-3.5,5.5.
(3)解:∵点A表示的数是a,点A移动2022个单位
∴A表示的数为
∴ 或
解得
∴a的值为 .
【点拨】本题考查了数轴上点的平移.方法总结:在数轴,上点往左平移,数变小,做减法;点往
右平移,数变大,做加法.