文档内容
专题 2.2 有理数的运算全章十二类必考点
【人教版2024】
【考点1 绝对值和乘方的非负性】..........................................................................................................................1
【考点2 由绝对值的性质化简】..............................................................................................................................4
【考点3 有理数中的综合求值】..............................................................................................................................7
【考点4 绝对值中的分类讨论】..............................................................................................................................9
【考点5 由绝对值的几何意义求最值】................................................................................................................14
【考点6 结合数轴判断相关结论】........................................................................................................................18
【考点7 有理数的实际应用】................................................................................................................................22
【考点8 数轴、乘方中的规律问题】....................................................................................................................25
【考点9 数式规律计算探究题】............................................................................................................................28
【考点10 有理数中的幻方问题】..........................................................................................................................33
【考点11 有理数中的新定义问题】......................................................................................................................38
【考点12 数轴中的动点问题】..............................................................................................................................43
【考点1 绝对值和乘方的非负性】
1.(2024•雨花台区模拟)已知a,b都是实数,若(a+2)2+|b﹣2|=0,则(a+b)2024的值是( )
A.﹣2024 B.0 C.1 D.2024
【分析】根据非负数的性质列出方程,求出a、b的值,再代入所求所占计算即可.
【解答】解:由题意得,a+2=0,b﹣2=0,
解得a=﹣2,b=2,
所以(a+b)2024=02024=0.
故选:B.
2.(2023秋•博兴县期末)若5|2m﹣12|+4(n+3)4=0,则m+n的值为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】先根据非负数的性质求出m,n的值,进而可得出结论.
【解答】解:∵5|2m﹣12|+4(n+3)4=0,
∴|2m﹣12|=0,n+3=0,
解得m=6,n=﹣3,
∴m+n=6+(﹣3)=3,故选:D.
3.(2023秋•沈丘县期末)如果x为有理数,式子2023﹣|x﹣2023|存在最大值,这个最大值是( )
A.2023 B.4046 C.20 D.0
【分析】根据绝对值的非负性,可知|x﹣2023|≥0,得出式子2023﹣|x﹣2023|存在最大值,即可选出答
案.
【解答】解:∵绝对值具有非负性,
∴|x﹣2023|≥0,
∵2023﹣|x﹣2023|有最大值,
∴当|x﹣2023|=0时,式子有最大值,此时的值是2023,故A正确.
故选:A.
4.(2023秋•肥城市期末)当式子(x+3)2+|y﹣4|+2取最小值时,xy= .
【分析】根据偶次方和绝对值的非负数性质解答即可.
【解答】解:∵(x+3)2≥0,|y﹣4|≥0,
∴当式子(x+3)2+|y﹣4|+2取最小值时,x+3=0,y﹣4=0,
解得x=﹣3,y=4,
∴xy=(﹣3)4=81.
故答案为:81.
3
5.(2023秋•崇川区期末)已知有理数 a,b,c满足等式|a|+ =1﹣c,|b﹣1|=c,且c是整数,则式子
4
2a+3b﹣4c的值等于 .
【分析】根据绝对值的非负性和c是整数可得c的值,进而求得a和b的值,然后代入求解即可.
3
【解答】解:∵|a|+ =1﹣c,
4
3 1
∴|a|=1﹣c− = −c≥0,
4 4
1
∴c≤ ,
4
又∵|b﹣1|=c≥0,
1
∴0≤c≤ ,
4
且c是整数,
∴c=0,3
∵|a|+ =1﹣c,|b﹣1|=c,
4
1 1
∴a= 或a=− ,b=1,
4 4
1 1 7
当a= ,b=1时,2a+3b﹣4c=2× +3×1﹣0= ,
4 4 2
1 1 5
当a=− ,b=1时,2a+3b﹣4c=2×(− )+3×1﹣0= ,
4 4 2
5 7
故答案为: 或 .
2 2
1 1
6.(2024秋•雨花区校级月考)若(a+b)2+|b+47 |=b+47 ,且8a﹣11b+1=0,则ab= .
4 4
【分析】根据有理数的乘方和绝对值解答即可,先根据非负数的性质求出 a、b的值,进而可求出ab的
值.
1
【解答】解:∵(a+b)2≥0,|b+47 |≥0,
4
1 1
∴(a+b)2+|b+47 |=b+47 ≥0,
4 4
1
∴b≥﹣47 ,
4
1 1
∴(a+b)2+b+47 =b+47 ,
4 4
∴(a+b)2=0,
∴a=﹣b,
代入8a﹣11b+1=0,得
﹣8b﹣11b+1=0,
∴﹣19b=﹣1,
1
∴b= ,
19
1
∴a=− ,
19
1 1 1
∴ab=− × =− .
19 19 361
1
故答案为:− .
361【考点2 由绝对值的性质化简】
1.(2024秋•苏州期末)若﹣3<x<﹣1,则化简|2﹣|1﹣x||等于 .
【分析】根据x的范围判断出1+x与3+x的正负,利用绝对值的代数意义化简,去括号合并即可得到结
果.
【解答】解:∵﹣3<x<﹣1,
∴1<﹣x<3,
∴2<1﹣x<4,﹣2<1+x<0,
则|2﹣|1﹣x||=|2﹣1+x|=|1+x|=﹣1﹣x.
|b|
2.(2024秋•姜堰区期中)已知|a|+a=0, =−1,|c|=c,化简:|a+2b|﹣|c﹣a|+|﹣b﹣a|=
b
.
【分析】根据题意,可得:|a|=﹣a,|b|=﹣b,|c|=c,所以a≤0,b≤0,c≥0,据此化简|a+2b|﹣|c﹣a|
+|﹣b﹣a|即可.
【解答】解:∵|a|+a=0,
∴|a|=﹣a,
∴a≤0;
|b|
∵ =−1,
b
∴|b|=﹣b,
∴b≤0;
∵|c|=c,
∴c≥0,
∴|a+2b|﹣|c﹣a|+|﹣b﹣a|
=﹣(a+2b)﹣(c﹣a)+(﹣b﹣a)
=﹣a﹣2b﹣c+a﹣b﹣a
=﹣a﹣3b﹣c.
故答案为:﹣a﹣3b﹣c.
3.(2023秋•临江市期末)若ac<0,ab>0,a+b>0,|a|<|b|<|c|,则|a+c|+|a﹣b|﹣|c+b|= .
【分析】因为ab>0,a+b>0,所以a>0,b>0;因为ac<0,所以c<0;因为|a|<|b|<|c|,所以a+c<
0,a﹣b<0,c+b<0;将代数式进行化简即可求得.
【解答】解:∵ab>0,a+b>0,∴a>0,b>0.
∵ac<0,
∴c<0.
∵|a|<|b|<|c|,
∴a+c<0,a﹣b<0,c+b<0,
|a+c|+|a﹣b|﹣|c+b|=﹣a﹣c﹣a+b+c+b=﹣2a+2b.
故答案为:﹣2a+2b.
4.(2023秋•万州区期末)设a,b,c为非零实数,且|a|+a=0,|ab|=ab,|c|﹣c=0.化简|b|﹣|a+b|﹣|c﹣
b|+|a﹣c|的结果是( )
A.b﹣2c B.b C.b﹣2a D.﹣2a
【分析】根据题意,可得:a<0,b<0,c>0,据此化简|b|﹣|a+b|﹣|c﹣b|+|a﹣c|即可.
【解答】解:∵|a|+a=0,|ab|=ab,|c|﹣c=0,
∴a<0,b<0,c>0,
∴|b|﹣|a+b|﹣|c﹣b|+|a﹣c|
=﹣b﹣(﹣a﹣b)﹣(c﹣b)+c﹣a
=b,
故选:B.
5.(2024春•海淀区校级期中)有理数a,b,c在数轴上的位置如图所示
(1)用“>”“<”或“=”填空:
a+b 0,c﹣a 0,b+2 0;
(2)化简:|a+b|+2|c﹣a|﹣|b+2|.
【分析】(1)根据数轴得出﹣2<b<c<0<2<a,再根据有理数的加减法法则解答即可;
(2)先去掉绝对值符号,再合并即可.
【解答】解:(1)从数轴可知﹣2<b<c<0<2<a,
∴a+b>0,c﹣a<0,b+2>0;
故答案为:>,<,>;
(2)∵a+b>0,c﹣a<0,b+2>0,
∴|a+b|+2|c﹣a|﹣|b+2|
=a+b+2(a﹣c)﹣(b+2)=a+b+2a﹣2c﹣b﹣2
=3a﹣2c﹣2.
6.(2023秋•镇赉县期末)有理数a,b,c在数轴上的位置如图所示.
(1)比较a,|b|,c的大小(用“<”连接);
(2)化简:|b﹣a|+|c﹣2|+|b+c|;
(3)若m=|a+b|﹣|c﹣a|﹣|b﹣1|,求1﹣2022(m+c)2023的值.
【分析】(1)根据数轴上点的位置可知b<a<0<c,|a|>c,据此求解即可;
(2)根据数轴化简|b﹣a|+|c﹣2|+|b+c|=(﹣b+a)+(﹣c+2)+(﹣b﹣c)即可;
(3)先得到a+b<0,c﹣a>0,b﹣1<0,然后化简绝对值得到m=﹣c﹣1,即m+c=﹣1,据此求解即
可.
【解答】解:(1)根据数轴上点的位置可知0<c<1,b<a<﹣1,
∴a<c<|b|.
(2)∵b﹣a<0,c﹣2<0,b+c<0,
∴原式=(﹣b+a)+(﹣c+2)+(﹣b﹣c)
=﹣b+a﹣c+2﹣b﹣c
=a﹣2b﹣2c+2.
(3)∵a+b<0,c﹣a>0,b﹣1<0,
∴m=(﹣a﹣b)﹣(c﹣a)﹣(﹣b+1)
﹣a﹣b﹣c+a+b﹣1=﹣c﹣1.
∴m+c=﹣1.
∴原式=1﹣2022×(﹣1)2023=2023.
【考点3 有理数中的综合求值】
1.(2023秋•小店区校级月考)若|m|+|n|=13,|m+n|=1,则m的值为 .
【分析】根据绝对值的定义,分情况分别进行解答即可.
【解答】解:∵|m+n|=1,
∴m+n=1或m+n=﹣1,
①当m+n=1时,即n=1﹣m,
∵|m|+|n|=13,即|m|+|1﹣m|=13,
当m<0时,﹣m+1﹣m=13,解得m=﹣6;
当m>1时,m+m﹣1=13,
解得m=7;
②当m+n=﹣1时,即n=﹣1﹣m,
∵|m|+|n|=13,即|m|+|﹣1﹣m|=13,
当m≤﹣1时,﹣m﹣1﹣m=13,
解得m=﹣7;
当m>0时,m+m+1=13,
解得m=6;
综上所述,m=±6或m=±7.
故答案为:±6或±7.
3
2.(2023秋•崇川区期末)已知有理数 a,b,c满足等式|a|+ =1﹣c,|b﹣1|=c,且c是整数,则式子
4
2a+3b﹣4c的值等于 .
【分析】根据绝对值的非负性和c是整数可得c的值,进而求得a和b的值,然后代入求解即可.
3
【解答】解:∵|a|+ =1﹣c,
4
3 1
∴|a|=1﹣c− = −c≥0,
4 4
1
∴c≤ ,
4
又∵|b﹣1|=c≥0,
1
∴0≤c≤ ,
4
且c是整数,
∴c=0,
3
∵|a|+ =1﹣c,|b﹣1|=c,
4
1 1
∴a= 或a=− ,b=1,
4 4
1 1 7
当a= ,b=1时,2a+3b﹣4c=2× +3×1﹣0= ,
4 4 2
1 1 5
当a=− ,b=1时,2a+3b﹣4c=2×(− )+3×1﹣0= ,
4 4 25 7
故答案为: 或 .
2 2
3.(2023秋•闽清县期末)已知有理数m,n,p满足|m+n+p﹣3|=m+n﹣p+5,则(m+n+1)(p﹣4)=
.
【分析】分两种情况:①当m+n+p﹣3≥0时;②当m+n+p﹣3<0时;进行讨论即可求解.
【解答】解:①当m+n+p﹣3≥0时,
|m+n+p﹣3|=m+n+p﹣3=m+n﹣p+5,
则2p=8,
解得p=4,
则(m+n+1)(p﹣4)=(m+n+1)(4﹣4)=0;
②当m+n+p﹣3<0时,
|m+n+p﹣3|=﹣m﹣n﹣p+3=m+n﹣p+5,
则2(m+n)=﹣2,
解得m+n=﹣1,
则(m+n+1)(p﹣4)=(﹣1+1)(p﹣4)=0.
综上所述,(m+n+1)(p﹣4)=0.
故答案为:0.
4.(2024春•崇明区校级期中)若|a|=2,|b|=3,|c|=6,|a+b|=﹣(a+b),|b+c|=b+c.计算a+b﹣c的
值.
【分析】根据题意可以求得a、b、c的值,从而可以求得所求式子的值.
【解答】解:∵|a|=2,|b|=3,|c|=6,
∴a=±2,b=±3,c=±6,
∵|a+b|=﹣(a+b),|b+c|=b+c,
∴a+b≤0,b+c≥0,
∴a=±2,b=﹣3,c=6,
∴当a=2,b=﹣3,c=6时,
a+b﹣c=2+(﹣3)﹣6=﹣7,
a=﹣2,b=﹣3,c=6时,
a+b﹣c=﹣2+(﹣3)﹣6=﹣11.
5.(2024 春•南岗区校级月考)已知 a 和 b 是非 0 的相反数,c 和 d 互为倒数,|m|=2.求a 2024 cd
m3−( ) + −5m的值.
b 2
【分析】先根据相反数的定义得到a+b=0,cd=1,绝对值的意义,得到m=±2,整体代入代数式求值
即可.
【解答】解:由题意,得:a+b=0,cd=1,m=±2,
∵a+b=0,
∴a=﹣b,
a
∴ =−1,
b
1 1 1
∴当m=2时,原式=23−(−1) 2024+ −5×2=8−1+ −10=−2 ;
2 2 2
1 1 1
当m=﹣2时:原式=(−2) 3−(−1) 2024+ −5×(−2)=−8−1+ +10=1 .
2 2 2
6.(2024秋•定南县期中)已知a,b互为倒数,c能够使得(c﹣3)2+6有最小值,d<0,且|d﹣3|=4,
c2+3d3
求(﹣ab)2021− 的值.
ab+5
【分析】利用倒数,绝对值,以及非负数的性质求出各自的值,代入原式计算即可得到结果.
【解答】解:∵a,b互为倒数,
∴ab=1,
∵c能够使得(c﹣3)2+6有最小值,
∴c=3,
∵d<0,且|d﹣3|=4,
∴d=﹣1,
32+3×(−1) 3
则原式=(﹣1)2021− =−1﹣1=﹣2.
1+5
【考点4 绝对值中的分类讨论】
1.(2023秋•抚州期末)适合|a+5|+|a﹣3|=8的整数a的值有( )
A.4个 B.5个 C.7个 D.9个
【分析】此方程可理解为a到﹣5和3的距离的和,由此可得出a的值,继而可得出答案.
【解答】解:|a+5|表示a到﹣5点的距离,
|a﹣3|表示a到3点的距离,
由﹣5到3点的距离为8,故﹣5到3之间的所有点均满足条件,
即﹣5≤a≤3,
又由a为整数,
故满足条件的a有:﹣5,﹣4,﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3共9个,
故选:D.
2.(2023秋•南充期末)已知a、b、c都为整数,且满足|a﹣b|2023+|b﹣c|2024=1,则|a﹣b|+|b﹣c|﹣|a﹣c|的
结果为( )
A.0 B.0或1 C.1 D.1或2
{|a−b|=0)
【分析】先判断出 a﹣b,b﹣c 都为整数,再根据|a﹣b|2023+|b﹣c|2024=1,得出 或
|b−c|=1
{|a−b|=1)
,然后分情况化简绝对值即可.
|b−c|=0
【解答】解:∵a、b、c都为整数,
∴a﹣b,b﹣c都为整数,
∵|a﹣b|2023+|b﹣c|2024=1,
{|a−b|=0) {|a−b|=1)
∴ 或 ,
|b−c|=1 |b−c|=0
∴a﹣b=0,|b﹣c|=1或|a﹣b|=1,b﹣c=0,
即a=b,|b﹣c|=1或|a﹣b|=1,b=c,
当a=b,|b﹣c|=1时,
|a﹣b|+|b﹣c|﹣|a﹣c|
=0+1﹣|b﹣c|
=0+1﹣1
=0;
当|a﹣b|=1,b=c时,
|a﹣b|+|b﹣c|﹣|a﹣c|
=1+0﹣|a﹣b|
=1+0﹣1
=0;
综上,|a﹣b|+|b﹣c|﹣|a﹣c|的值为0,
故选:A.|a| |b| |c| |abc|
3.(2023秋•龙泉驿区期末)已知有理数a,b,c满足 + + =−1,则 = .
a b c abc
|a| |b| |c| |abc|
【分析】由 + + =−1知,a、b、c中有2个为负数,故能求 的值.
a b c abc
|a| |b| |c|
【解答】解:∵ + + =−1
a b c
∴a、b、c中有2个为负数,另外1个为正数,
|abc|
∴ = 1
abc
故答案为:1.
a b c abc
4.(2023秋•上饶期中)已知实数a,b,c满足a+b+c=0,且abc≠0,则 + + + =
|a| |b| |c| |abc|
.
【分析】a,b,c中有正数也有负数,分有一个负数和两个负数两种情况分别计算即可得到答案.
【解答】解:当a,b,c中有一个负数时,不妨设c<0,
原式=1+1﹣1﹣1=0;
当a,b,c中有两个负数时,不妨设b<0,c<0,
原式=1﹣1﹣1+1=0;
故答案为:0.
|a+b| |b+c| 3|c+a|
5.(2023秋•新吴区校级月考)已知:m= + + 且abc>0,a+b+c=0.则m共有
c a b
x个不同的值,若在这些不同的m值中,最大的值为y,则x+y= .
【分析】根据abc>0,a+b+c=0,可以知道a,b,c中有2个负数,1个正数,然后分三种情况分别计
算m的值,从而得到m的最大值和最小值,从而得出答案.
【解答】解:∵abc>0,a+b+c=0,
∴当a>0,b<0,c<0,
a+b=﹣c>0,b+c=﹣a<0,c+a=﹣b>0,
|−c| 2|−a| 3|−b|
∴m= + +
c a b
−c 2a −3b
= + +
c a b
=﹣1+2﹣3
=﹣2;当a<0,b>0,c<0,
a+b=﹣c>0,b+c=﹣a>0,c+a=﹣b<0,
|−c| 2|−a| 3|−b|
∴m= + +
c a b
−c −2a 3b
= + +
c a b
=﹣1﹣2+3
=0;
当a<0,b<0,c>0,
a+b=﹣c<0,b+c=﹣a>0,c+a=﹣b>0,
|−c| 2|−a| 3|−b|
∴m= + +
c a b
c −2a −3b
= + +
c a b
=1﹣2﹣3
=﹣4;
m共有3个不同的值,
∴x=3,
∴m的最大值为0
∴y=0,
∴x+y=3,
故答案为:3.
6.(2023秋•江北区期末)若a、b、c为整数,且|a﹣b|+(c﹣a)2024=1,则|c﹣a|+2|a﹣b|+3|b﹣c|=
.
【分析】利用数的非负性求出a、b、c的关系,再分情况利用绝对值求出答案即可.
【解答】解:∵a、b、c为整数,
∴|a﹣b|与 (c﹣a)2024 为非负整数,
∵|a﹣b|+(c﹣a)2024=1
∴|a﹣b|=0,(c﹣a)2024=1 或|a﹣b|=1,(c﹣a)2024=0
当|a﹣b|=0,(c﹣a)2004=1 时,a=b,c﹣a=±1,
∴c﹣b=±1,
∴|c﹣a|+2|a﹣b|+3|b﹣c|=1+2×0+3×1=4.当|a﹣b|=1,(c﹣a)2m4=0 时,a=c,a﹣b=±1,
∴c﹣b=±1,
|c﹣a|+2|a﹣b|+3|b﹣c|=0+2×1+3×1=5.
综上,答案为4或5.
故答案为:4或5.
{ x,x>0 ) |x| x
7.(2023秋•闽侯县期末)阅读下列材料:|x| = 0,x=0 ,即当x>0时, = =1,当x<0时,
x x
−x,x<0
|x| −x
= =−1,运用以上结论解决下面问题:
x x
|m| |n|
(1)已知m,n是有理数,当mn>0时,则 − = ;
m n
|m| |n| |t|
(2)已知m,n,t是有理数,当mnt<0时,求 − − 的值;
m n t
|m| |n| |t|
(3)已知m,n,t是有理数,m+n+t=0,且mnt<0,求 − − 的值.
n+t m+t m+n
|m| |n|
【分析】(1)由mn>0,可得 = ,即可得到答案;
m n
(2)先判断m、n、t全负或者两正一负,再分情况化简绝对值,最后计算即可;
(3)先判断m、n、t两正一负,再结合(2)的结论即可得到答案.
|m| |n|
【解答】解:(1)当mn>0时, 与 同时为1或同时为﹣1,
m n
|m| |n|
则 − = 0;
m n
故答案为:0.
(2)∵mnt<0,
∴m,n,t全负或m,n,t两正一负,
①当m,n,t全负时,
|m| |n| |t|
− − =(﹣1)﹣(﹣1)﹣(﹣1)=1;
m n t
②当m,n,t两正一负时,
I)当m>0,n>0,t<0时,
|m| |n| |t|
− − =1﹣1﹣(﹣1)=1;
m n tⅡ)当m>0,n<0,t>0时,
|m| |n| |t|
− − =1﹣(﹣1)﹣1=1;
m n t
Ⅲ)当m<0,n>0,t>0时,
|m| |n| |t|
− − =(﹣1)﹣1﹣1=﹣3;
m n t
|m| |n| |t|
综上所述,求 − − 的值为1或﹣3;
m n t
(3)∵m+n+t=0,
∴n+t=﹣m,m+t=﹣n,m+n=﹣t,
|m| |n| |t| |m| |n| |t| |m| |n| |t|
∴ − − = − − =−( − − ),
n+t m+t m+n −m −n −t m n t
又∵mnt<0,
∴m,n,t两正一负,
|m| |n| |t|
由(2)可知 − − 的值的值为﹣1或3.
n+t m+t m+n
【考点5 由绝对值的几何意义求最值】
5 1 2
1.(2023秋•郫都区校级期中)|x﹣4|+|x+2|的最小值为 ;| x﹣1|+| x﹣1|+| x﹣1|的最小值为
6 2 3
.
【分析】分情况讨论:当x>4时;当4≤x≤﹣2时;当x<﹣2时;分别化简绝对值计算即可;当x>2
3 6 3 6
时;当 ≤x≤2时;当 <x< 时;当x≤ 时,分别化简绝对值计算即可.
2 5 2 5
【解答】解:x﹣4=0,x=4;x+2=0,x=﹣2;
当x>4时,|x﹣4|+|x+2|=x﹣4+x+2=2x﹣2>6;
当﹣2≤x≤4时,|x﹣4|+|x+2|=4﹣x+x+2=6;
当x<﹣2时,|x﹣4|+|x+2|=4﹣x﹣x﹣2=﹣2x+2>6;
∴|x﹣4|+|x+2|的最小值为6;
5 6 1 2 3
x−1=0,x= ; x−1=0,x=2; x−1=0,x= ;
6 5 2 3 2
5 1 2 5 1 2
当x>2时,| x﹣1|+| x﹣1|+| x﹣1|= x−1+ x−1+ x−1=2x−3>1;
6 2 3 6 2 3
3 5 1 2 5 1 2 1
当 ≤x≤2时,| x﹣1|+| x﹣1|+| x﹣1|= x−1+1− x+ x−1=x−1,此时 ≤x−1≤1;
2 6 2 3 6 2 3 26 3 5 1 2 5 1 2 1 1 1 3
当 <x< 时,| x﹣1|+| x﹣1|+| x﹣1| = x−1+1− x+1− x=1− x,此时 <1− x<
5 2 6 2 3 6 2 3 3 2 3 5
;
6 5 1 2 5 1 2 3
当x≤ 时,| x﹣1|+| x﹣1|+| x﹣1|=1− x+1− x+1− x=3−2x> ;
5 6 2 3 6 2 3 5
3 5 1 2 1
综上,当x= 时,| x﹣1|+| x﹣1|+| x﹣1|有最小值,最小值是 ;
2 6 2 3 2
1
故答案为:6; .
2
2.(2023秋•雁塔区校级月考)若|x+1|+|x﹣a|的最小值是5,则a的值是 .
【分析】本题考查了解绝对值不等式问题,根据代数式的最小值,得到关于 a的方程,求出a的值即
可.
【解答】解:∵|x+1|+|x﹣a|表示数轴上x到a与x到﹣1 的距离之和,且其最小值为5,
∴当x介于a与﹣1之间时,|x+a|+|x+1|=5,
∴a与﹣1的距离为5,即|a﹣(﹣1)|=5,
∴若a﹣(﹣1)=5,解得a=4;
当x在a与﹣1之外时,
即a﹣(﹣1)=﹣5,解得a=﹣6,
故答案为:﹣6或4.
3.(2023秋•锦江区校级期中)设a=|x﹣3|,b=|x﹣1|,c=|x+12|,则3a+b+c的最小值是 .
【分析】由于3|x﹣3|+|x﹣1|+|x+12|表示x到1,﹣12的距离以及到3的距离的3倍之和,则当x=3时,
3a+b+c有最小值.
【解答】解:∵a=|x﹣3|,b=|x﹣1|,c=|x+12|,
∴3a+b+c=3|x﹣3|+|x﹣1|+|x+12|,
3|x﹣3|+|x﹣1|+|x+12|表示x到1,﹣12的距离以及到3的距离的3倍之和,
所以当x=3时,它们的距离之和最小,
此时3a+b+c=17;
故答案为:17.
4.(2023秋•休宁县期中)已知式子|x+1|+|x﹣2|+|y+3|+|y﹣4|=10,则x﹣y的最大值是 .
【分析】根据绝对值的意义可得当﹣1≤x≤2时,|x+1|+|x﹣2|有最小值3,当﹣3≤y≤4时,|y+3|+|y﹣4|
有最小值7,再结合已知,当x=﹣1,y=﹣3时2x+y有最小值.
【解答】解:|x+1|+|x﹣2|表示数轴上表示x的点与表示﹣1和2的点的距离和,当﹣1≤x≤2时,|x+1|+|x﹣2|有最小值3,
|y+3|+|y﹣4|表示数轴上表示y的点与表示﹣3和4的点的距离和,
当﹣3≤y≤4时,|y+3|+|y﹣4|有最小值7,
∵|x+1|+|x﹣2|+|y+3|+|y﹣4|=10,
∴﹣1≤x≤2,﹣3≤y≤4,
∴x﹣y的最大值为x﹣y=2﹣(﹣3)=5.
故答案为:5.
5.(2023秋•鼓楼区校级月考)若(|x﹣2|+|x+3|)×(|y+2|+|﹣4﹣y|)=10,则x﹣y的最大值为 .
【分析】先求出x、y的取值范围,从而得解.
【解答】解:∵|x﹣2|+|x+3|表示数轴上表示x的点到表示2与﹣3的点的距离之和,
∴|x﹣2|+|x+3|≥2﹣(﹣3)=5,当且仅当﹣3≤x≤2取等号,
同理可得:|y+2|+|﹣4﹣y|=|y+2|+|y+4|≥﹣2﹣(﹣4)=2,当且仅当﹣4≤y≤﹣2取等号,
∴(|x﹣2|+|x+3|)×(|y+2|+|﹣4﹣y|)≥10,当且仅当﹣3≤x≤2,﹣4≤y≤﹣2取等号.
即当﹣3≤x≤2,﹣4≤y≤﹣2时,(|x﹣2|+|x+3|)×(|y+2|+|﹣4﹣y|)=10
∴﹣3≤x≤2,2≤﹣y≤4,
∴﹣3+2≤x﹣y≤2+4,即﹣1≤x﹣y≤6,
∴x﹣y的最大值为6,
故答案是:6.
6.(2024春•鄞州区校级期末)实数a、b满足|a+1|+|a+3|+|b+2|+|b﹣5|=9,记代数式2ab+2a+b的最大值
为m,最小值为n,则m+n的值为( )
A.﹣25 B.﹣27 C.﹣29 D.﹣31
【分析】根据|a+1|+|a+3|与|b+2|+|b﹣5所表示的意义,结合|a+1|+|a+3|+|b+2|+|b﹣5|=9,确定a、b的取
值范围,再根据有理数乘法、加法的计算法则确定当a=﹣3,b=5时,代数式2ab+2a+b的值最小,当
a=﹣3,b=﹣2时,代数式2ab+2a+b的值最大,求出m、n的值代入计算即可.
【解答】解:由绝对值的定义可知,当﹣3≤a≤﹣1时,|a+1|+|a+3|的最小值是|﹣1+3|=2,
当﹣2≤b≤5时,b+2|+|b﹣5|的最小值为|﹣2﹣5|=7,
∵|a+1|+|a+3|+|b+2|+|b﹣5|=9,
∴﹣3≤a≤﹣1,﹣2≤b≤5,
∴当a=﹣3,b=5时,代数式2ab+2a+b的值最小,即n=2×(﹣3)×5+2×(﹣3)+5=﹣31,
当a=﹣3,b=﹣2时,代数式2ab+2a+b的值最大,即m=2×(﹣3)×(﹣2)+2×(﹣3)﹣2=4,
∴m+n=4﹣31=﹣27,故选:B.
7.认真阅读下面的材料,完成有关问题.
材料:在学习绝对值时,老师教过我们绝对值的几何含义,如:|5﹣3|表示5,3在数轴上对应的两点之
间的距离;|5+3|=|5﹣(﹣3)|,所以|5+3|表示5,﹣3在数轴上对应的两点之间的距离;|5|=|5﹣0|,所
以|5|表示5在数轴上对应的点到原点的距离.一般地,A,B两点在数轴上分别表示数a,b,那么A,B
两点之间的距离可表示为|a﹣b|.
(1)如果A,B,C三点在数轴上分别表示数x,﹣2,1,那么A,B两点之间的距离与A,C两点之间
的距离之和可表示为 (用含绝对值的式子表示);
(2)利用数轴探究:
①满足|x﹣3|+|x+1|=6的x的值是 ;
②设|x﹣3|+|x+1|=p,当x的取值在不小于﹣1且不大于3的范围时,p的值是不变的,而且是p的最小
值,这个最小值是 ,当x的取值在 的范围时,|x|+|x﹣2|=的最小值是 ;
(3)求|x﹣3|+|x﹣2|+|x+1|的最小值以及此时x的值;
(4)若|x﹣3|+|x﹣2|+|x|+|x+1|≥a对任意x的值都成立,求a的最大值;
(5)求|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|++…+|x﹣2023|的最小值;
(6)求3|x﹣1|+|x﹣4|的最小值.
【分析】(1)根据A,B之间的距离表示为|a﹣b|即可得出答案;
(2)①数轴上表示﹣1和3的两点距离为4,表示x的点到这两点距离和为6,故表示x的点在表示﹣1
的点左边1个单位或在表示3的点右边1个单位,
②到数轴上两个点距离之和最小的点取在这两点之间,最小距离即是这两个点的距离,
(3)到数轴上三个点距离之和最小的点即是中间那个点,最小值是左右两边二点之间的距离,
(4)|x﹣3|+|x﹣2|+|x|+|x+1|≥a对任意的有理数 x都成立即是a小于等于|x﹣3|+|x﹣2|+|x|+|x+1|的最小
值,求出其最小值即可,
(5)数轴上有奇数个点,到这些点距离之和最小的点即是正中间那个点,
(6)分段去绝对值再求最小值.
【解答】解:(1)∵A,B之间的距离表示为|a﹣b|,
∴点A到点B的距离与点A到点C的距离之和为|x+2|+|x﹣1|,
故答案为:|x+2|+|x﹣1|;
(2)①满足|x﹣3|+|x+1|=6的x在表示﹣1的点左边1个单位或在表示3的点右边1个单位,
∴x=﹣2或x=4,
②到数轴上两个点距离之和最小的点取在这两点之间,最小距离即是这两个点的距离,∴|x﹣3|+|x+1|=p,则p=3﹣(﹣1)=4,
|x|+|x﹣2|取最小值时0≤x≤2,最小值时2﹣0=2;
故答案为:①﹣2或4,
②4,0≤x≤2,2;
(3)到数轴上三个点距离之和最小的点即是中间那个点,最小值是左右两边二点之间的距离,
∴|x﹣3|+|x﹣2|+|x+1|在x=2时取最小值,最小值为3﹣(﹣1)=4;
(4)当0≤x≤2时,|x﹣3|+|x﹣2|+|x|+|x+1|有最小值6,
∴|x﹣3|+|x﹣2|+|x|+|x+1|≥a对任意的有理数x都成立,a≤6,
∴a最大值是6;
(5)数轴上有奇数个点,到这些点距离之和最小的点即是正中间那个点,
∴x=1012 时,|x﹣1|+|x﹣2|+|x﹣3|+…+|x﹣2023|取最小值,最小值为 1011+1010+1009+1008+…
+2+1+0+1+2+…+1008+1009+1011=1023132,
(6)①x≥4时,
3|x﹣1|+|x﹣4|=3(x﹣1)+x﹣4=4x﹣7,
∴x=4时,3|x﹣1|+|x﹣4|最小值是9,
②1≤x<4时,
3|x﹣1|+|x﹣4|=3(x﹣1)+(4﹣x)=2x+1,
∴x=1时,3|x﹣1|+|x﹣4|最小值是3,
③x<1时,
3|x﹣1|+|x﹣4|=3(1﹣x)+(4﹣x)=7﹣4x,
∴3|x﹣1|+|x﹣4|>3,
综上所述,x=1时,3|x﹣1|+|x﹣4|的最小值是3.
【考点6 结合数轴判断相关结论】
1.(2023秋•洪山区校级月考)如图,a,b,c在数轴上的位置如图所示,则下列结论正确的是( )
A.abc<0 B.(c﹣a)b>0 C.c(a﹣b)>0 D.(b+c)a>0
【分析】根据数轴上点的位置可得c<0<b<a,进而逐项分析判断,即可求解.
【解答】解:∵c<0<b<a,
∴abc<0,故A选项正确;
∴c﹣a<0,则(c﹣a)b<0,故B选项错误;a﹣b>0,则c(a﹣b)<0,故C选项错误,
|c|>|b|,c<0,b>0,则b+c<0,
∴(b+c)a<0,故D选项错误,
故选:A.
2.(2023春•南岗区校级期中)有理数m、n在数轴上的位置如图,则下列关系式正确的个数有( )
1 1
①m+n<0;②n﹣m>0;③2m﹣n>0;④﹣n﹣m>0;⑤ >− .
m n
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据数轴判断m与n与0的大小关系,进而逐一判断即可.
【解答】解:根据数轴可得n<0<m且|n|>|m|,
∴m+n<0,n﹣m<0,即①正确,②错误;
∵n<0<m,
∴2m>n,
∴2m﹣n>0,即③正确;
∵n<0<m且|n|>|m|,
∴﹣n>m>0
∴﹣n﹣m>0,即④正确;
∵﹣n>m>0
1 1
∴ >− ,即⑤正确;
m n
∴①③④⑤正确,正确的个数为4个,
故选:D.
3.(2022秋•越秀区校级期中)在数轴上和有理数a,b,c对应的点的位置如图所示,有下列四个结论:
①(a﹣1)(b﹣1)(c﹣1)<0,
②|a﹣b|+|b﹣c|=|a﹣c|;
③(a+b)(b+c)(c+a)>0;
④|a|<1﹣bc.
其中正确的结论有( )个.A.4 B.3 C.2 D.1
【分析】根据数轴上各数的位置得出a<﹣1,0<b<c<1,依此即可得出结论.
【解答】解:由数轴可得a<﹣1,0<b<c<1,
∴a﹣1<0,b﹣1<0,c﹣1<0,
∴(a﹣1)(b﹣1)(c﹣1)<0,故①正确,
∵|a﹣b|+|b﹣c|=b﹣a+c﹣b=c﹣a,|a﹣c|=c﹣a,
∴|a﹣b|+|b﹣c|=|a﹣c|,故②正确,
∵a+b<0,b+c>0,c+a<0,
∴(a+b)(b+c)(c+a)>0,故③正确,
∵0<bc<1,
∴0<1﹣bc<1,
∵|a|>1,
∴|a|>1﹣bc,
故④错误,
故选:B.
4.(2023秋•大埔县期中)如图所示,已知A、B两点在数轴上表示的数分别为a、b,则下列式子成立的
有( )
①|a+2b|=a+2b;②|a﹣2b|=2b﹣a;③(b﹣1)(a+1)>0;④﹣a2b3>0.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【分析】根据绝对值、有理数的乘法、数轴上的点表示的数以及大小关系解决此题.
【解答】解:由题意得:﹣1<a<0<a<b<2.
①由﹣1<a<0<a<b<2,得2b>2,故a+2b>0,从而推断出|a+2b|=a+2b,那么①符合题意.
②由﹣1<a<0<a<b<2,得2b>0,故a﹣2<0,从而推断出|a﹣2b|=2b﹣a,那么②符合题意.
③由﹣1<a<0<a<b<2,得b﹣1>0,a+1>0,从而推断出(b﹣1)(a+1)>0,那么③符合题
意.
④由﹣1<a<0<a<b<2,得a2>0,b3>0,从而推断出﹣a2b3<0,那么④不符合题意.
综上:成立的有①②③,共3个.
故选:C.
5.(2023秋•澄迈县校级月考)a、b、c在数轴上的对应点的位置如图所示,下列式子:①a+b>0;②a+b>a+c;③b﹣c>a﹣c;④a﹣b>a﹣c.其中正确的有 (填上序号).
【分析】由图可知,﹣2<c<﹣1,1<b<2,2<a<3,根据上述条件来判断①②③④的正确与否.
【解答】解:由图可知,﹣2<c<﹣1,1<b<2,2<a<3,
①a+b是同号两数相加,取相同的符号,即正号,∴a+b>0,故①符合题意;
②∵b>c,∴a+b>a+c,故②符合题意;
③∵b<a,∴b﹣c<a﹣c,故③不符合题意;
④∵b>c,∴a﹣b<a﹣c,故④不符合题意;
故答案为:①②.
6.(2023秋•德清县期末)如图,数轴上A,B两点所表示的数分别为a,b,下列各式中:①(a﹣1)
(b﹣1)>0;②(a﹣1)(b+1)<0;③(a+1)(b+1)>0;④(a+1)(b﹣1)<0.其中正确
式子的序号是 .
【分析】根据表示数a,b的点在数轴上的位置可确定a,b与1,﹣1的大小关系,从而确定a﹣1,b﹣
1,a+1,b+1的符号,进而根据有理数的乘法法则判断各式子的符号,即可解答.
【解答】解:由数轴可得:b<﹣1,0<a<1,
∴a+1>0,a﹣1<0,b+1<0,b﹣1<0,
∴(a﹣1)(b﹣1)>0,故式子①正确;
(a﹣1)(b+1)>0,故式子②错误;
(a+1)(b+1)<0,故式子③错误;
(a+1)(b﹣1)<0,故式子④正确.
∴正确的式子是①④.
故答案为:①④.
【考点7 有理数的实际应用】
1.(2023秋•望江县期末)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,一天中七次行驶记录如下.(单位:km)
第一次 第二次 第三次 第四次 第五次 第六次 第七次
﹣4 +7 ﹣9 +8 +6 ﹣5 ﹣2
(1)求收工时距A地多远?(2)在第 次纪录时距A地最远.
(3)若每km耗油0.4升,问共耗油多少升?
【分析】(1)收工时距A地的距离等于所有记录数字的和的绝对值;
(2)分别计算每次距A地的距离,进行比较即可;
(3)所有记录数的绝对值的和×0.4升,就是共耗油数.
【解答】解:(1)﹣4+7﹣9+8+6﹣5﹣2=﹣4﹣9﹣5﹣2+7+8+6=﹣20+21=1km;
(2)由题意得,第一次距A地4千米;第二次距A地﹣4+7=3千米;第三次距A地|﹣4+7﹣9|=6千
米;第四次距A地|﹣4+7﹣9+8|=2千米;第五次距A地|﹣4+7﹣9+8+6|=8千米;而第六次、第七次是
向相反的方向又行驶了共7千米,所以在第五次纪录时距A地最远;
(3)(4+7+9+8+6+5+2)×0.4=41×0.4=16.4L.
2.(2023秋•海陵区校级月考)最近几年时间,全球的新能源汽车发展迅猛,尤其对于我国来说,新能源
汽车产销量都大幅增加,小明家新换了一辆新能源纯电汽车,他连续7天记录了每天行驶的路程(如
表),以50km为标准,多于50km的记为“+”,不足50km的记为“﹣”,刚好50km的记为“0”.
第一天 第二天 第三天 第四天 第五天 第六天 第七天
路程(km) ﹣8 ﹣12 ﹣16 +21 +22 +30 +33
(1)这7天里路程最多的一天比最少的一天多走 km;
(2)请求出小明家的新能源汽车这七天平均每天行驶了多少千米?
(3)已知汽油车每行驶100km需用汽油6升,汽油价9元/升,而新能源汽车每行驶100km耗电量为15
度,每度电为0.6元,请估计小明家换成新能源汽车后一个月(按30天计算)的行驶费用比原来节省多
少钱?
【分析】(1)由表格可知,行驶路程最多的一天是第七天,最少的一天是第三天,相减即可得出答
案;
(2)先求出这七天高于(或低于)50km的标准所行驶的路程,再求七天的平均行驶的路程,即可求
解;
(3)分别求出汽油费和电费,即可求解.
【解答】解:(1)由表格得:(+33)﹣(﹣16)=49(km),即这7天里路程最多的一天比最少的一
天多走49km,
故答案为:49;
(2)(﹣8)+(﹣12)+(﹣16)+(+21)+(+22)+(+30)+(+33)=﹣36+106=70(km),
70÷7+50=60(km);
答:小明家的新能源汽车这七天平均每天行驶了60km.(3)用汽油的费用:60×30÷100×6×9=972(元),
用电的费用:60×30÷100×15×0.6=162(元),
972﹣162=810(元),
答:估计小明家换成新能源汽车后1个月的行驶费用比原来节省810元.
3.(2023秋•雁峰区月考)成章实验中学积极倡导阳光体育运动,提高中学生身体素质,排球垫球比赛,
如表为七年级某班50人参加排球垫球比赛的情况,若标准数量为每人垫球28个.
垫球个数与标 ﹣12 ﹣5 0 8 10 15
准数量的差值
人数 5 16 11 5 9 4
(1)求这个班50人平均每人垫球多少个?
(2)规定垫球达到标准数量记0分,规定垫球超过标准数量,每多垫1个加2分;规定垫球未达到标
准数量,每少垫1个,扣1分,求这个班垫球总共获得多少分?
【分析】(1)先根据垫球个数与标准数量的差值及对应人数求出总的垫球个数,再除以班级人数即
可;
(2)根据“每多垫1个加2分,每少垫1个扣1分”列式计算即可.
【解答】解:(1)(﹣12)×5+(﹣5)×16+0×11+8×5+10×9+15×4
=﹣60﹣80+0+40+90+60
=50(个),
(28×50+50)÷50
=1450÷50
=29(个),
答:这个班50人平均每人垫球29个;
(2)(12×5+5×16)×(﹣1)+(8×5+10×9+15×4)×2
=140×(﹣1)+190×2
=240(分),
答:这个班垫球总共获得240分.
4.(2023秋•萨尔图区校级期末)出租车司机小王某天下午营运全是在南北走向的公路上进行的.如果向
南记作“+”,向北记作“﹣”,他这天下午行车情况如下:(单位:千米)
﹣2,+5,﹣8,﹣3,+6,﹣6.
(1)小王将最后一名乘客送到目的地时,在下午出车的出发地的什么方向?距下午出车的出发地多
远?(2)若出租车每公里耗油0.3升,求小王回到出发地共耗油多少升?
(3)若规定每趟车的起步价是10元,且每趟车3千米以内(含3千米)只收起步价;若超过3千米,
除收起步价外,超过的每千米(不足1千米按1千米计算)还需收4元钱,小王今天是收入是多少元?
【分析】(1)根据有理数的加法进行计算即可得到答案;
(2)将这些数的绝对值相加,求出总路程,再根据出租车每公里耗油0.3升,可得答案;
(3)根据行车记录和收费方法列出算式,计算即可得解.
【解答】解:(1)﹣2+5﹣8﹣3+6﹣6=﹣8(千米),
∴小王将最后一名乘客送到目的地时,小王在下午出车的出发地的北方,距下午出车的出发地8千米.
(2)|﹣2|+|5|+|﹣8|+|﹣3|+|6|+|﹣6|=30(千米),
30×0.3=9(升),
8×0.3=2.4(升),
9+2.4=11.4(升),
∴小王回到出发地共耗油11.4升.
(3)根据出租车收费标准,可知小王今天的收入是10+[10+(5﹣3)×4]+[10+(8﹣3)×4]+10+[10+(6
﹣3)×4]+[10+(6﹣3)×4]=112(元),
∴小王今天的收入是112元.
5.(2024秋•方城县期中)某自行车厂一周内计划平均每天生产200辆自行车,由于种种原因,实际每天
生产量与计划量相比有出入.下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
增减产量/辆 +5 ﹣2 ﹣4 +13 ﹣10 +16 ﹣9
(1)根据记录的数据可知,该厂星期五生产自行车 辆.
(2)根据上表记录的数据可知,该厂本周实际生产自行车 辆.
(3)该厂实行每日计件工资制,每生产一辆自行车可得60元,若超额完成任务,则超过部分每辆另外
奖励15元,若完不成每天的计划量,则少生产一辆扣 20元,那么该厂工人这一周的工资总额是多少
元?
(4)若该厂实行每周计件工资制,每生产一辆自行车可得60元,若超额完成周计划工作量,则超过部
分每辆另外奖励15元,若完不成每周的计划量,则少生产一辆扣20元,那么该厂工人这一周的工资总
额是多少元?
【分析】(1)根据题意和表格中的数据,可以得到该厂星期五生产自行车的数量;
(2)根据题意和表格中的数据,可以得到该厂本周实际生产自行车的数量;
(3)根据题意和表格中的数据可以解答本题;(4)根据题意和表格中的数据可以解答本题.
【解答】解:(1)∵超产记为正、减产记为负,
∴星期五生产自行车200﹣10=190(辆),
故答案为:190;
(2)该厂本周实际生产自行车200×7+(+5)+(﹣2)+(﹣4)+(+13)+(﹣10)+(+16)+(﹣9)
=1409(辆),
故答案为:1409;
(3)200×7+(+5)+(﹣2)+(﹣4)+(+13)+(﹣10)+(+16)+(﹣9)=1409(辆),
1409×60+(5+13+16)×15+(﹣2﹣4﹣10﹣9)×20=84550(元),
答:该厂工人这一周的工资总额是84550 元;
(4)实行每周计件工资制的工资为1409×60+9×15=84675(元),
答:该厂工人这一周的工资总额是84675元.
【考点8 数轴、乘方中的规律问题】
1.(2023秋•苍溪县期末)将一张长方形的纸对折,如图所示可得到一条折痕(图中虚线),继续对折,
对折时每次折痕与上次的折痕保持平行,连续对折三次后,可以得到 7条折痕,那么对折n次可以得(
)条折痕.
A.2n﹣1 B.n2﹣1 C.2n﹣1 D.2n﹣1﹣1
【分析】探究规律,利用规律即可解决问题.
【解答】解:我们不难发现:
第一次对折:1=2﹣1;
第二次对折:3=22﹣1;
第三次对折:7=23﹣1;
第四次对折:15=24﹣1;
….
依此类推,第n次对折,可以得到(2n﹣1)条.
故选:A.
1 1
2.(2023秋•海阳市期末)一根1m长的铜丝,第一次剪去铜丝的 ,第二次剪去剩下铜丝的 ,如此剪
4 4下去,第2023次剪完后剩下铜丝的长度是( )
1 1
A.( )
2023m
B.( )
2022m
4 4
3 3
C.( )
2023m
D.( )
2022m
4 4
【分析】根据有理数的乘方运算法则即可求出答案.
1 3
【解答】解:第一次剪去绳子的 ,剩下是 m,
4 4
1 3 3 1 3
第二次剪去剩下绳子的 ,剩下是( − × )=( ) 2m,⋯⋯
4 4 4 4 4
3
第2023次剪完后剩下绳子的长度是( )
2023m.
4
故答案为:C.
3.(2024•凉州区三模)等边三角形纸板ABC在数轴上的位置如图所示,点A,B对应的数分别为0和﹣
1,若△ABC绕着顶点顺时针方向在数轴上连续翻转,翻转第 1次后,点C所对应的数为1,则翻转
2023次后,点C所对应的数是( )
A.2021 B.2022 C.2023 D.2024
【分析】由题意可知,等边三角形纸板ABC每3次翻转为一个循环组依次循环,用2023除以3,根据
余数为1可知点C在数轴上,然后进行计算即可得解.
【解答】解:由题意,翻转第1次后,点C落在数轴上,对应的数为1,每经过3次翻转后,A,B两点
落在数轴上,点C位于数轴上方,
∵2023÷3=674……1,
∴点C落在数轴上,对应的数为1+674×3=2023;
故选:C.
4.(2023秋•安新县期末)如图,周长为4个单位长度的圆上四个等分点为P,Q,M,N,点P落在数轴
上的2的位置,将圆在数轴上沿负方向滚动,那么圆上落在数轴上﹣2023的点是( )
A.M B.N C.P D.Q【分析】根据圆的周长为4,且P,Q,M,N为圆的四等分点,可得P,N,M,Q四点依次循环,求
得﹣2023到2的距离,然后计算即可.
【解答】解:根据题意可得:P,N,M,Q四点依次循环,
∵数轴上表示﹣2023的点到2的距离为|﹣2023﹣2|=2025,
2025÷4=506……1,
所以圆上落在数轴上﹣2023的点是N.
故选:B.
5.(2024秋•梁溪区校级期末)一个机器人从数轴原点出发,沿数轴正方向以每前进3步后退2步的程序
运动.设该机器人每秒钟前进或后退1步,并且每步的距离是1个单位长,x 表示第n秒时机器人在数
n
轴上的位置所对应的数.给出下列结论:
①x =2;
4
②x =3;
7
③x <x ;
106 103
④x <x ;
2026 2023
其中,正确的结论的序号是( )
A.①② B.①②③ C.①④ D.①②③④
【分析】根据前5秒对应的数是:1,2,3,2,1,由此规律推断选项是否正确即可.
【解答】解:根据题意,机器人每5秒完成一个前进或后退,即前5秒对应的数是:1,2,3,2,1,
由此规律推断①②正确;
③中106÷5=21余1,x =22,103÷5=20余3,x =23,故③正确;
106 103
④2026÷5=405余1,所以x =406;2023÷5=404余3,x =407,故④正确.
2026 2023
故选:D.
6.(2023秋•大连期中)电子青蛙在数轴上的某点A 处,第一步从A 向右跳1个单位到A ,第二步从A
0 0 1 1
向左跳2个单位到A ,第三步从A 向右跳3个单位到A ,第四步从A 向左跳四个单位到A ,以此类
2 2 3 3 4
推,按以上规律跳了2023步时,电子青蛙恰好到达原点,则电子青蛙的初始点位置A 所表示的数字是
0
.
【分析】根据题意列出方程 a+1﹣2+3﹣4+...﹣2022+2023=0,然后得出 a+(1﹣2)+(3﹣4)+...
+(2021﹣2022)+2023=0,进行求解即可.
【解答】解:设A 所表示的数字是a,
0
由题意得,a+1﹣2+3﹣4+...﹣2022+2023=0,
a+(1﹣2)+(3﹣4)+...+(2021﹣2022)+2023=0,即a+1011×(﹣1)+2023=0,
解得a=﹣1012,
即A 所表示的数字是﹣1012,
0
故答案为:﹣1012.
【考点9 数式规律计算探究题】
1.(2023秋•高邮市校级月考)对于含绝对值的算式,在有些情况下,可以不需要计算出结果也能将绝对
值符号去掉,例如:
|7﹣6|=7﹣6;
|6﹣7|=7﹣6;
1 1 1 1
| − |= − ;
2 3 2 3
1 1 1 1
| − |= − .
3 2 2 3
观察上述式子的特征,解答下列问题:
(1)把下列各式写成去掉绝对值符号的形式(不用写出计算结果):
2 2
①| − |= ;
3 5
②|3.14﹣ |= ;
(2)当a>π b时,|a﹣b|= ;当a<b时,|a﹣b|= ;
1 1 1 1 1 1 1
(3)计算:| −1|+| − |+| − |+⋯+| − |.
2 3 2 4 3 2023 2022
【分析】(1)①②结合有理数加法减法运算法则以及绝对值的意义进行化简;
(2)根据绝对值的意义进行化简;
(3)根据有理数减法运算法则结合绝对值的意义先化简绝对值,然后根据数字的变化规律进行分析计
算.
2 2 2 2
【解答】解:(1)① | − |= − ;
3 5 3 5
②|3.14﹣ |= ﹣3.14;
π2 π2
故答案为: − , ﹣3.14;
3 5
π
(2)当a>b时,|a﹣b|=a﹣b;当a<b时,|a﹣b|=b﹣a;
故答案为:a﹣b,b﹣a;1 1 1 1 1 1 1
(3)原式=1− + − + − +•••+ −
2 2 3 3 4 2023 2022
1
=1−
2023
2022
= .
2023
2.(2024春•冠县期中)阅读材料:求1+2+22+23+24+…+22013的值.
解:设S=1+2+22+23+24+…+22012+22013,
将等式两边同时乘2得:2S=2+22+23+24+25+…+22013+22014,
将下式减去上式得:2S﹣S=22014﹣1,
即S=22014﹣1,
即1+2+22+23+24+…+22013=22014﹣1.
请你仿照此法计算:
(1)1+2+22+23+24+…+22024;
(2)1+3+32+32+34+…+3n (其中n为正整数).
【分析】(1)设S=1+2+22+23+24+…+22024,则2S=2+22+23+24+…+22025,将两式相减即可;
(2)设S=1+3+32+32+34+…+3n,则3S=3+32+32+34+…+3n+1,将两式相减并计算即可.
【解答】解:(1)设S=1+2+22+23+24+…+22024,
将等式两边同时乘2得:2S=2+22+23+24+…+22025,
将下式减去上式得:2S﹣S=22025﹣1,
即S=22025﹣1,
即1+2+22+23+24+…+22024=22025﹣1;
(2)设S=1+3+32+32+34+…+3n,
将等式两边同时乘3得:3S=3+32+32+34+…+3n+1,
将下式减去上式得:3S﹣S=3n+1﹣1,
即2S=3n+1﹣1,
3n+1−1
则S= ,
2
3n+1−1
即1+3+32+32+34+…+3n= .
2
3.(2024春•佛冈县期中)若n为正整数,观察下列各式:1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
① = (1− );② = ( − );③ = ( − ).
1×3 2 3 3×5 2 3 5 5×7 2 5 7
根据观察计算并填空:
1 1 1
(1) + + = .
1×3 3×5 5×7
1 1 1 1
(2) + + +⋯+ = .
1×3 3×5 5×7 (2n−1)(2n+1)
1 1 1 1 1
(3)计算:(1− )(1− )(1− )×⋯×(1− )(1− ).
22 32 42 20232 20242
【分析】(1)根据裂项相消即可得出答案;
(2)根据裂项相消即可得出答案;
(3)先利用平方差公式进行变形,再约分即可得出答案.
1 1 1 1 1 1
【解答】解:(1)原式= ×[(1− )+( − )+( − )]
2 3 3 5 5 7
1 1 1 1 1 1
= ×(1− + − + − )
2 3 3 5 5 7
1 6
= ×
2 7
3
= .
7
3
故答案为: .
7
1 1 1 1 1 1 1 1
(2)原式= ×[(1− )+( − )+( − )+⋯+( − )]
2 3 3 5 5 7 2n−1 2n+1
1 1 1 1 1 1 1 1
= ×(1− + − + − + ⋯+( − )
2 3 3 5 5 7 2n−1 2n+1
1 1
= ×(1− )
2 2n+1
n
= .
2n+1
n
故答案为: .
2n+1
1 1 1 1 1 1 1 1
(3)原式=(1− )(1+ )(1− )(1+ )(1− )(1+ )⋯(1− )(1+ )(1
2 2 3 3 4 4 2023 20231 1
− )(1+ )
2024 2024
1 3 2 4 3 5 2022 2024 2023 2025
= × × × × × ×
⋯
× × × ×
2 2 3 3 4 4 2023 2023 2024 2024
1 2025
= ×
2 2024
2025
= .
4048
4.(2023秋•信州区期末)观察下列各式:
1×2×3 2×3×5 3×4×7 4×5×9
12= ;12+22= ;12+22+32= ;12+22+32+42= ;…
6 6 6 6
(1)根据你发现的规律,计算下面算式的值:12+22+32+42+52= ;
(2)请用一个含n的算式表示这个规律:12+22+32+…+n2= ;
(3)根据发现的规律,请计算算式512+522+…+992+1002的值(写出必要的解题过程)
【分析】(1)根据所给的4个算式的规律,12+22+32+42+52等于分母是6,分子是5×6×11的分数的大
小.
(2)根据所给的4个算式的规律,12+22+32+…+n2等于分母是6,分子是n(n+1)(2n+1)的分数的大
小.
(3)用12+22+…+992+1002的值减去12+22+…+492+502的值,求出算式512+522+…+992+1002的值是多
少即可.
5×6×11
【解答】解:(1)12+22+32+42+52= =55.
6
n(n+1)(2n+1)
(2)12+22+32+…+n2= .
6
(3)512+522+…+992+1002
=(12+22+…+992+1002)﹣(12+22+…+492+502)
100×101×201 50×51×101
= −
6 6
=338350﹣42925
=295425
5×6×11 n(n+1)(2n+1)
故答案为: =55; .
6 6
5.(2023秋•射阳县期末)先观察下列各式,再完成题后问题:1 1 1 1 1 1 1 1 1
= − ; = − ; = − .
2×3 2 3 3×4 3 4 4×5 4 5
1
(1)①请仿照上面各式的结构写出: = ;
5×6
1 1 1 1
② + + +⋯+ = ;(其中,n为整数,且满足n≥1)
1×2 2×3 3×4 n(n+1)
1 1 1 1 1 1 1 1
(2)运用以上方法思考:求 + + + + + + + 的值.
4 12 24 40 60 84 112 144
【分析】(1)①直接利用已知将原式分成两分数的差即可;
②利用已知中规律将原式化简求出答案;
1
(2)首先提取 ,进而利用已知规律化简求出答案.
2
1 1 1
【解答】解:(1)① = − ;
5×6 5 6
1 1
故答案为: − ;
5 6
1 1 1 1 1
②原式=1− + − +...+ −
2 2 3 n n+1
1
=1−
n+1
n
= ;
n+1
n
故答案为: ;
n+1
1 1 1 1 1 1
(2)原式= ×( + + +...+ + )
2 2 6 12 56 72
1 1 1 1 1 1
= ×( + + +...+ + )
2 1×2 2×3 3×4 7×8 8×9
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
= ×(1− + − + − +...+ − + − )
2 2 2 3 3 4 7 8 8 9
1 1
= ×(1− )
2 9
4
= .
9
6.(2024秋•舒城县期末)请你研究以下分析过程,并尝试完成下列问题.
13=1213+23=9=32=(1+2)2
13+23+33=36=62=(1+2+3)2
13+23+33+43=100=102=(1+2+3+4)2
(1)13+23+33+…+103=
(2)13+23+33+…+203=
(3)13+23+33+…+n3=
(4)计算:113+123+133+…+203的值.
【分析】根据已知一系列等式,得出一般性规律,计算即可得到结果.
【解答】解:(1)13+23+33+…+103=3025;
(2)13+23+33+…+203=44100;
n2 (n+1) 2
(3)13+23+33+…+n3= ;
4
(4)113+123+133+…+203=44100﹣3025=41075.
n2 (n+1) 2
故答案为:(1)3025;(2)44100;(3) ;(4)41075.
4
【考点10 有理数中的幻方问题】
1.(2024春•莆田期末)将﹣3,﹣2,﹣1,0,1,2,3,4,5,6这10个数填到图中的10个格子里,每
个格子中只填一个数,使得所有田字形的4个格子中所填数字之和都等于n,则n的最大值是( )
A.8 B.9 C.10 D.11
①+②
【分析】先求出所有数字之和,得出 15+①+②=3n,且n为整数,则n=5+ ,进而推出当
3
①+②=3+6=4+5=9时,n有最大值,即可解答.
【解答】解:﹣3﹣2﹣1+0+1+2+3+4+5+6=15,
∵所有田字形的4个格子中所填数字之和都等于n,
∴15+①+②=3n,且n为整数,
①+②
整理得:n=5+ ,
3∴当①+②最大时,n有最大值,
∵n为整数,
∴当①+②=3+6=4+5=9时,n有最大值,
9
此时n=5+ =8,
3
故选:A.
2.(2024春•荆门期末)如图,若各行、各列、各条斜线上的三个数之和相等,则图中 a处应填的数为(
)
A.7 B.6 C.5 D.4
【分析】根据各行、各列、各条斜线上的三个数之和相等,由最右边一列之和把表格填完,列出关于a
的方程,求出方程的解即可得到a的值.
【解答】解:观察可得:最右边一列之和为a+3+17=a+20,
最中间的数为a+20﹣(1+17)=a+20﹣18=a+2,
左下边的数为a+20﹣(a+2+3)=a+20﹣a﹣5=15,
最下边第二个数为a+20﹣(15+a)=a+20﹣a﹣15=3,
等于最下边一行之和,即3+17+a=a+15+5,
根据题意补全表格,如图所示:
b+13+3=a+20,b+a+2+a=a+20,
整理得:b=a+4,b=18﹣a,即a+4=18﹣a,
解得:a=7.
故选:A.3.(2023秋•锡山区期末)同学们都熟悉“幻方”游戏,现将“幻方”游戏稍作改进变成“幻圆”游戏,
将﹣6,8,﹣10,12,﹣14,16,﹣18,20分别填入图中的圆圈内,使横、竖以及内外两个正方形顶
点处圈内4个数字之和都相等,则a+b的值为( )
A.﹣28或﹣10 B.﹣28或10 C.2或﹣2 D.2或﹣16
【分析】根据所给数的特征,可知横、竖、外圈、内圈的4个数之和为4,再由已经填写的数,确定b
=﹣6或b=8,从而求出d的值,即可求解.
【解答】解:∵﹣6+8﹣10+12﹣14+16﹣18+20=8,
∴横、竖、外圈、内圈的4个数之和为4,
∴﹣14+12+16+a=4,
∴a=﹣10,
∵12+8+a+c=4,b+16﹣14+d=4,
∴c=﹣6,b+d=2,
∴b=﹣18或b=20,
当b=﹣18时,d=20,此时a+b=﹣10﹣18=﹣28,
当b=20时,d=﹣18,此时a+b=﹣10+20=10.
∴a+b的值为﹣28或10.
故选:B.4.(2023秋•朝阳区期末)对幻方的研究体现了中国古人的智慧,如图1是一个幻方的图案,其中9个格
中的点数分别为1,2,3,4,5,6,7,8,9.每一横行、每一竖列、每一斜对角线上的点数的和都是
15.如图2是一个没有填完整的幻方,如果它处于同一横行、同一竖列、同一斜对角线上的 3个数的和
都相等,那么正中间的方格中的数字为( )
A.5 B.1 C.0 D.﹣1
【分析】由题意推出0+(﹣1)=中间的数+(﹣2),即可得到答案.
【解答】解:∵同一横行、同一竖列、同一斜对角线上的3个数的和都相等,
∴0+(﹣1)=中间的数+(﹣2),
∴那正中间的方格中的数字为1.
故选:B.
5.(2023秋•商南县校级期末)爱动脑筋的小青同学设计了一种“幻圆”游戏,将﹣1、2、﹣3、4、﹣
5、6、﹣7、8分别填入图中的圆圈内,使横、竖以及内外两圈上的4个数字之和都相等,他已经将4、
6、﹣7、8这四个数填入了圆圈,则图中b的值为( )A.﹣1 B.2 C.﹣3 D.﹣5
【分析】根据横、竖以及内外两圈上的4个数字之和都相等进行列式计算即可.
【解答】解:∵﹣1+2﹣3+4﹣5+6﹣7+8=4,横、竖以及内外两圈上的4个数字之和都相等,
∴内,外两个圈上的4个数之和都是2,横、竖以的4个数字之和也都是2,
∴﹣7+6+b+8=2,
解得b=﹣5.
故选:D.
6.(2023秋•潢川县期末)在如图所示的图案中,每个小三角形的边长都为1,把由四个小三角形组成的
边长为2的大三角形称为一个“单元”,现将1,2,3,4,5,6,7,8,9,10这十个数分别填入图中
的十个小三角形中,使得对于图中的四个“单元”,每个“单元”中的四个数之和都是 23,若2,4,
5,a已填入图中,位置如图所示,则a表示的数是 .
【分析】根据每个“单元”中的四个数之和都是23可得x+y=16,再由4+a+x+y=23即可求出a的值.
【解答】解:如图,
由题意得,x+y+2+5=23,
∴x+y=16,
又∵4+a+x+y=23,
即4+a+16=23,∴a=3,
故答案为:3.
7.(2023秋•汉川市期末)我国古老的幻方如图1,就是将1~9的9个整数分别填入在3×3的网格中,使
每一横行,每一竖行以及两条斜对角线上的3个数的和相等.如图2,现将1~25的25个整数分别填入
5×5的网格中,也能满足上述类似要求,使每一横行,每一竖行以及两条斜对角线上的 5个数的和相
等,但其中有未完成的空格,则空格中m+n的值为 .
【分析】设最左侧一列最下面的空格为a,根据题意可得:17+23+10+a=6+13+20+22,求出a值后可得
5个数的和为65,进而求出m、n即可.
【解答】解:设最左侧一列最下面的空格为a,根据题意可得:17+23+10+a=6+13+20+22,
解得:a=11,
∴5个数的和为:11+18+25+2+9=65,
∴n=65﹣10﹣12﹣19﹣3=21,
∴m=65﹣17﹣13﹣21﹣9=5,
∴m+n=21+5=36.
故答案为:26.
【考点11 有理数中的新定义问题】
1.(2024春•梓潼县期末)已知:[x]表示不超过x的最大整数.例:[4.8]=4,[﹣0.8]=﹣1.现定义;{x}
=x﹣[x],例:{1.5}=1.5﹣[1.5]=0.5,则{2.1}+{﹣3.6}﹣{5}= 0. 5 .
【分析】根据题意列出计算式解答即可.
【解答】解:{2.1}+{﹣3.6}﹣{5}
=2.1﹣2+[(﹣3.6)﹣(﹣4)]﹣(5﹣5)
=0.1+0.4﹣0
=0.5.
故答案为:0.5.2.(2023秋•莲池区期末)定义一种对正整数n的“F运算”:
①当n为奇数时,结果为3n﹣1;
n n
②当n为偶数时,结果为 (其中k是使 为奇数的正整数),并且运算重复进行.
2k 2k
例如n=12,第一次“F运算”的结果是3;第二次“F运算”的结界是8;第三次“F运算”的结果是
1.若n=171,则:
(1)第一次“F运算”的结果为 .
(2)照这样运算下去.第2024次“F运算”的结果为 .
【分析】(1)根据所给的运算进行求解即可;
(2)运算出前几次的结果,找到存在的规律进行求解即可.
【解答】解:(1)当n=171时,
第一次运算的结果为:3×171﹣1=513﹣1=512,
故答案为:512;
512
(2)第二次运算的结果为: =1,
29
第三次运算的结果为:3×1﹣1=2,
2
=
第四次运算的结果为: 1,
21
第五次运算的结果为:3×1﹣1=2,
…,
则从第2次开始以1,2这两个数循环出现,
∵(2024﹣1)÷2=1011……1,
∴第2024次运算的结果为:1.
故答案为:1.
3.(2023秋•槐荫区期末)计算机利用的是二进制数,它共有两个数码0,1,将一个十进制数转化为二进
制数,只需将该数写为若干个2n的数字之和,依次写出1或0即可.如十进制数字19可以写为二进制
数字10011,因为19=16+2+1=1×24+0×23+0×22+1×21+1×20;37可以写为二进制数字100101,因为37
=32+4+1=1×25+0×24+0×23+1×22+0×21+1×20,则十进制数字70是二进制下的( )
A.7位数 B.6位数 C.5位数 D.4位数
【分析】根据70=64+4+2,然后进行计算即可解答.
【解答】解:70=64+4+2
=1×26+0×25+0×24+0×23+1×22+1×21+0×20,∴十进制数字70写为二进制数字1000110,
∴十进制数字70是二进制下的7位数,
故选:A.
4.(2023秋•沙坪坝区校级月考)数和形是数学的两个主要研究对象,我们经常运用数形结合、数形转化
的方法解决一些数学问题,比如|x ﹣x |表示在数轴上数x ,x 对应的点之间的距离.现定义一种“F运
1 2 1 2
算”,对于若干个数,先将每两个数作差,再将这些差的绝对值进行求和.例如:对﹣1,1,2进行
“F运算”,得|﹣1﹣1|+|﹣1﹣2|+|1﹣2|=6.下列说法:
①对m,﹣1进行“F运算”的结果是3,则m的值是2;
②若2<x<y,对于2,x,y进行“F运算”的结果是8,则y的值是8;
③对a,b,c进行“F运算”,化简的结果可能存在6种不同的表达式.
其中正确的个数为( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【分析】①根据“差绝对值运算”的运算方法进行运算,即可判定;
②根据“差绝对值运算”的运算方法进行运算,即可判定;
③首先根据“差绝对值运算”的运算方法进行运算,再分类讨论,化简绝对值符号,即可判定.
【解答】解:①由题意,|m+1|=3,可得m=2或﹣4,故①错误;
②由题意|y﹣x|+|y﹣2|+|x﹣2|=8,
∵2<x<y,
∴y﹣x+y﹣2+x﹣2=8,
∴y=6,
故②错误;
③对a,b,c进行“差绝对值运算”得:|a﹣b|+|a﹣c|+|b﹣c|,
当a﹣b≥0,a﹣c≥0,b﹣c≥0,|a﹣b|+|a﹣c|+|b﹣c|=a﹣b+a﹣c+b﹣c=2a﹣2c,
当a﹣b≥0,a﹣c≥0,b﹣c≤0,|a﹣b|+|a﹣c|+|b﹣c|=a﹣b+a﹣c﹣b+c=2a﹣2b,
当a﹣b≥0,a﹣c≤0,b﹣c≤0,|a﹣b|+|a﹣c|+|b﹣c|=a﹣b﹣a+c﹣b+c=2c﹣2b,
当a﹣b≤0,a﹣c≤0,b﹣c≤0,|a﹣b|+|a﹣c|+|b﹣c|=﹣a+b﹣a+c﹣b+c=﹣2a+2c,
当a﹣b≤0,a﹣c≥0,b﹣c≥0,|a﹣b|+|a﹣c|+|b﹣c|=﹣a+b+a﹣c+b﹣c=2b﹣2c,
当a﹣b≤0,a﹣c≤0,b﹣c≥0,|a﹣b|+|a﹣c|+|b﹣c|=﹣a+b﹣a+c+b﹣c=﹣2a+2b,
a,b,c的“差绝对值运算”化简结果可能存在的不同表达式一共有6种,
故③正确;
故选:B.5.(2023秋•崇左月考)定义一种运算符号“★”:a★b=b2﹣ab,如:1★(﹣2)=(﹣2)2﹣1×(﹣
2)=6.
计算:(1)(﹣3)★(﹣5);
1 1
(2)[(− )★4]★ .
2 3
【分析】(1)原式利用题中的新定义计算即可求出值;
(2)原式括号中利用题中的新定义化简,再利用新定义计算即可求出值.
【解答】解:(1)根据题中的新定义得:
(﹣3)★(﹣5)=(﹣5)2﹣(﹣3)×(﹣5)
=25﹣15
=10;
(2)根据题中的新定义得:
1 1
[(− )★4]★
2 3
1 1
=[42﹣4×(− )]★
2 3
1
=18★
3
1 1
=( )2﹣18×
3 3
1
= −6
9
53
=− .
9
6.(2023秋•江州区期末)[新定义运算]:如果ab=N(a>0,a≠1,N>0),则b叫做以a为底N的对
数,记作log N=b,例如:因为53=125,所以log 125=3;因为112=121,所以log 121=2.
a 5 11
1
(1)填空:log 3= ,log = ;
3 0.516
(2)如果log |m﹣4|=2,求m的值;
5
(3)若log 27+log x=log 32,求2(x﹣1)的值.
3 4 2
【分析】(1)根据“如果ab=N(a>0,a≠1,N>0),则log N=b”进行解答即可;
a
(2)根据新定义的运算,得出|m﹣4|=25,再根据绝对值的定义求出答案即可;
(3)根据新定义的运算求出log 27=3,log 32=5,进而得到log x=2,再根据新定义运算求出结果即
3 2 4可.
【解答】解:(1)∵31=3,
∴log 3=1,
3
1 1 1
又∵0.5= ,而( )4= ,
2 2 16
1
∴log = 4,
0.516
故答案为:1,4;
(2)∵log |m﹣4|=2,
5
∴|m﹣4|=25,
解得m=29或m=﹣21,
答:m的值为29或﹣21;
(3)∵33=27,25=32
∴log 27=3,log 32=5,
3 2
∵log 27+log x=log 32,即3+log x=5,
3 4 2 4
∴x=16,
当x=16时,2(x﹣1)=2×(16﹣1)=30.
7.(2023秋•内乡县期末)【概念学习】定义新运算:求若干个相同的有理数(均不等于 0)的商的运算
叫做除方.比如2÷2÷2,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)等,类比有理数的乘方,我们把2÷2÷2写
作2③,读作“2的圈3次方”,(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)÷(﹣3)写作(﹣3)④,读作“(﹣3)的
圈4次方”.一般地,把 a÷a÷a⋯÷a 记作:aⓝ,读作“a的圈n次方”.特别地,规定:a①=a.
¿
【初步探究】(1)直接写出计算结果:2023②= ;
(2)若n为任意正整数,下列关于除方的说法中,正确的有 ;(横线上填写序号)
A.任何非零数的圈2次方都等于1
B.任何非零数的圈3次方都等于它的倒数
C.圈n次方等于它本身的数是1或﹣1
D.负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果是正数
【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,那么
有理数的除方运算如何转化为乘方运算呢?
(3)请把有理数a(a≠0)的圈n(n≥3)次方写成幂的形式:aⓝ= ;1
(4)计算:﹣1⑧﹣142÷(− )④×(﹣7)⑥.
2
【分析】(1)利用a的圈n次方的意义,进行计算即可解答;
(2)利用a的圈n次方的意义,逐一判断即可解答;
(3)根据的圈n次方的意义计算即可;
(4)利用(3)的结论,进行计算即可解答.
【解答】解:(1)2023②=2023÷2023=1,
故答案为:1;
(2)A.因为a2=a÷a=1(a≠0),所以任何非零数的圈2次方都等于1,正确;
1
B.因为a3=a÷a÷a= (a≠0),所以任何非零数的圈3次方都等于它的倒数,正确;
a
C.圈n次方等于它本身的数是1或﹣1,说法错误,(﹣1)②=1;
D.根据新定义以及有理数的乘除法法则可知,负数的圈奇数次方结果是负数,负数的圈偶数次方结果
是正数,正确;
故答案为:ABD;
1 1 1 1 1
(3)aⓝ=a÷a÷a÷…÷a=a• • • •…• =( )n﹣2,
a a a a a
1
故答案为:( )n﹣2;
a
1
(4)原式=﹣1﹣196÷4×
74
1
=﹣1﹣49×
2401
1
=﹣1−
49
1
=﹣1 .
49
【考点12 数轴中的动点问题】
1.(2023秋•小店区校级月考)已知数轴上A,B,C三点对应的数分别为﹣1、3、5,点P为数轴上任意
一点,其对应的数为x.点A与点P之间的距离表示为AP,点B与点P之间的距离表示为BP.
(1)若AP=BP,则x= ;
(2)若AP+BP=8,求x的值;
(3)若点P从点C出发,以每秒3个单位的速度向右运动,点A以每秒1个单位的速度向左运动,点B以每秒2个单位的速度向右运动,三点同时出发.设运动时间为t秒,试判断:4BP﹣AP的值是否会
随着t的变化而变化?请说明理由.
【分析】(1)观察数轴,可得答案;
(2)根据点P在点A左侧或点P在点A右侧,分别列式求解即可;
(3)分别用含t的式子表示出BP和AP,再计算4BP﹣AP,即可得答案.
【解答】解:(1)由数轴可得:若AP=BP,则x=1;
故答案为:1;
(2)∵AP+BP=8,
∴若点P在点A左侧,则﹣1﹣x+3﹣x=8,
∴x=﹣3,
若点P在点A右侧,则x+1+x﹣3=8,
∴x=5,
∴x的值为﹣3或5.
(3)BP=5+3t﹣(3+2t)=t+2,
AP=t+6+3t=4t+6,
∴4BP﹣AP=4(t+2)﹣(4t+6)=2,
∴4BP﹣AP的值不会随着t的变化而变化.
2.(2023秋•广陵区校级月考)如图,数轴上,O点与C点对应点的数分别是0、60,将一根质地均匀的
直尺AB放在数轴上(A在B的左边),若将直尺在数轴上水平移动,当A点移动到B点的位置时,B
点与C点重合,当B点移动到A点的位置时,A点与O点重合.
(1)直尺AB的长为 个单位长度;
(2)若直尺AB在数轴上,且满足B点与C点的距离等于B点与O点距离的3倍时,此时A点对应的
数为 ;
(3)当A点对应的数为20时,作为起始位置,直尺AB以2单位/秒的速度沿数轴匀速向右运动,同时
点P从点A出发,以m个单位/秒的速度也沿数轴匀速向右移动,设运动时间为t秒.
①若B、P、C三点恰好在同一时刻重合,则m的值为 ;
②当t=15时,B、P、C三个点中恰好有一个点到另外两点的距离相等,请直接写出所有满足条件的 m
的值.【分析】(1)根据题意可得OA=AB=BC,即得AB=20;
1 1
(2)根据AB=20,OC=60,BC=3OB,即得OB=60× =15或OB=60× =30,进而求得A点表
1+3 2
示的数;
60−40
(3)①B、C重合时t= =10,即得10m=60﹣20,故m=4;
2
②t=15时,运动后B表示的数是40+15×2=70,P表示的数是20+15m,C表示的数是60,分五种情
况:(Ⅰ)当B是P、C中点时,(Ⅱ)当B与P重合时,(Ⅲ)当P是B、C中点时,(Ⅳ)当P与
C重合时,(Ⅴ)当C是P、B中点时,分别列出方程,即可解得答案.
【解答】解:(1)∵当A点移动到B点的位置时,B点与C点重合,
∴AB=BC,
∵当B点移动到A点的位置时,A点与O点重合.
∴OA=AB,
∴OA=AB=BC,
∵OC=60,
1
∴AB=60× =20,
3
故答案为:20;
(2)∵OC=60,
∴OB+BC=60或BC﹣OB=60,
∵BC=3OB,
1
∴OB= ×60=15或OB=30,
1+3
∴A点对应的数是15﹣20=﹣5或﹣30﹣20=﹣50,
即A点对应的数是﹣5或﹣50;
(3)①当A点对应的数为20时,
∴B运动前表示的数是20+20=40,
∵直尺AB以2单位/秒的速度沿数轴匀速向右运动,
∴B、C重合时t=(60﹣40)÷2=10(秒),∵点P从点A出发,以m个单位/秒的速度也沿数轴匀速向右移动,若B、P、C三点恰好在同一时刻重
合,
∴10m=60﹣20,
∴m=4,
故答案为:4;
②t=15时,运动后B表示的数是40+15×2=70,P表示的数是20+15m,C表示的数是60,
(Ⅰ)当B是P、C中点时,
依题意有20+15m+60=70×2,
解得m=4;
(Ⅱ)当B与P重合时,
依题意有20+15m=70,
10
解得m= ;
3
(Ⅲ)当P是B、C中点时,
依题意有70+60=2(20+15m),
解得m=3;
(Ⅳ)当P与C重合时,20+15m=60;
8
解得m= ,
3
(Ⅴ)当C是P、B中点时,
依题意有20+15m+70=60×2,
解得m=2.
8 10
综上所述,m的值是2或 或3或 或4.
3 3
3.(2023秋•榆树市月考)如图,点M、N均在数轴上,点M所对应的数是﹣3,点N在点M的右边,且
距M点4个单位长度,点P、Q是数轴上的两个动点.
(1)求出点N所对应的数;
(2)当点P到点M、N的距离之和是5个单位长度时,求出此时点P所对应的数;
(3)若点P、Q分别从点M、N出发,均沿数轴向左运动,点P每秒运动2个单位长度,点Q每秒运
动3个单位长度.若点P先出发5秒后点Q出发,当P、Q两点相距2个单位长度时,直接写出此时点
P、Q分别对应的数.【分析】(1)根据数轴表示数的意义,由点M表示的数是﹣3,点N在点M的右侧且MN=4,可确定
点N所表示的数;
(2)因为MN=4,因此点P不可能在点M、N之间,所以分两种情况进行解答,即点P在点M的左
侧,在点N的右侧,设未知数,利用数轴上两点距离的计算方法列方程求解即可;
(3)设Q移动的时间为t s,用含有t的代数式表示移动后点P、Q所表示的数,再根据两点距离计算
方法列方程求出时间t,最后再计算所表示的数.
【解答】解:(1)∵点M表示的数是﹣3,点N在点M的右侧且MN=4,
∴点N所表示的数为﹣3+4=1,
答:点N所表示的数为1;
(2)因为MN=5,因此点P不可能在点M、N之间,
当点P在点M的左侧时,设点P所表示的数为x,则PM=﹣3﹣x,PN=1﹣x,
由PM+PN=5得,﹣3﹣x+1﹣x=5,
解得x=﹣3.5,
当点P在点N的右侧时,设点P所表示的数为y,则PM=y+3,PN=y﹣1,
由PM+PN=5得,y+3+y﹣1=5,
解得y=1.5,
所以当点P到点M,N的距离之和是5个单位时,点P所对应的数是﹣3.5或1.5;
(3)点P从点M向左移动5s后所对应的数为﹣3﹣2×5=﹣13,
设点Q移动的时间为t s,则点P所对应的数为(﹣13﹣2t),点Q所对应的数为(1﹣3t),
①当点Q在点P的右侧时,有(1﹣3t)﹣(﹣13﹣2t)=2,
解得t=12,
此时点P所表示的数为﹣13﹣2×12=﹣37,点Q所表示的数为1﹣3×12=﹣35,
②当点Q在点P的左侧时,有(﹣13﹣2t)﹣(1﹣3t)=2,
解得t=16,
此时点P所表示的数为﹣13﹣2×16=﹣45,点Q所表示的数为1﹣3×16=﹣47,
答:当P,Q两点相距2个单位长度时,点P,Q对应的数为﹣37,﹣35或﹣45,﹣47.
4.(2023秋•乐清市月考)如图,已知数轴上点A表示的数为6,B是数轴上在A左侧的一点,且A,B两
点间的距离为10.动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,设运动时间为
t(t>0)秒.(1)数轴上点B表示的数是 ,点P表示的数是 (用含t的代数式表示);
(2)动点Q从点B出发,以每秒4个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,若点P、Q同时出发.
求:
①当点P运动多少秒时,点P与点Q相遇?
②当点P运动多少秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度?
【分析】(1)由已知得OA=6,则OB=AB﹣OA=4,因为点B在原点左边,从而写出数轴上点B所表
示的数;动点P从点A出发,运动时间为t(t>0)秒,所以运动的单位长度为6t,因为沿数轴向左匀
速运动,所以点P所表示的数是6﹣6t;
(2)①点P运动t秒时追上点Q,由于点P要多运动10个单位才能追上点Q,则6t=10+4t,然后解方
程得到t=5;
②分两种情况:当点P运动a秒时,不超过Q,则10+4a﹣6a=8;超过Q,则10+4a+8=6a;由此求
得答案解即可.
【解答】解:(1)∵数轴上点A表示的数为6,
∴OA=6,
则OB=AB﹣OA=4,
点B在原点左边,
∴数轴上点B所表示的数为﹣4;
点P运动t秒的长度为6t,
∵动点P从点A出发,以每秒6个单位长度的速度沿数轴向左匀速运动,
∴P所表示的数为:6﹣6t;
(2)①点P运动t秒时追上点Q,
根据题意得6t=10+4t,
解得t=5,
答:当点P运动5秒时,点P与点Q相遇;
②设当点P运动a秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度,
当P不超过Q,则10+4a﹣6a=8,解得a=1;
当P超过Q,则10+4a+8=6a,解得a=9;
答:当点P运动1或9秒时,点P与点Q间的距离为8个单位长度.5.(2023秋•翁源县月考)如图,数轴上三点A、B、C表示的数分别为﹣10、5、15,点P为数轴上一动
点,其对应的数为x.
(1)点A到点C的距离为 ;
(2)数轴上是否存在点P,使得点P到点A、点B的距离之和为25个单位长度?若存在,请求出x的
值;若不存在,请说明理由;
(3)设点P到A、B、C三点的距离之和为S.在动点P从点A开始沿数轴的正方向运动到达点C这一
运动过程中,求出S的最大值与最小值.
【分析】(1)利用两点间距离公式即可求解;
(2)当P点在A点的左侧(含A点)时:得方程﹣10﹣x+5﹣x=25;当P点在A点和B点的之间(含
B点)时:x﹣(﹣10)+5﹣x=25;当P点在B点的右侧时:x﹣(﹣10)+x﹣5=25,解方程即可;
(3)设点P表示的数为x,则点P到A、B、C的距离和等于PA+PB+PC,得PA+PB+PC=AC+PB=
25+PB,分析出PB的最值即可.
【解答】解:(1)AC=15﹣(﹣10)=25,
∴点A到点C的距离为25,
故答案为:25;
(2)存在,设点P表示的数为x,
当P点在A点的左侧(含A点)时:﹣10﹣x+5﹣x=25,
解得:x=﹣15,
当P点在A点和B点的之间(含B点)时:x﹣(﹣10)+5﹣x=25,
解得:无解;
当P点在B点的右侧时:x﹣(﹣10)+x﹣5=25,
解得:x=10,
∴数轴上存在点P,使得点P到点A、点B的距离之和为25个单位长度,当x=﹣15或10,使得点P到
点A、点B的距离之和为25单位长度;
(3)由题意得点P到A、B、C的距离和等于PA+PB+PC,
∵点P在点A、C之间,
∴PA+PB+PC=AC+PB=25+PB,
当点P与点A重合时,PB最大,此时PB=5﹣(﹣10)=15,∴PA+PB+PC的最大值为25+15=40,
当点P与点B重合时,PB最小,此时PB=0,
∴PA+PB+PC的最小值为25,
∴S的最大值为40,最小值为25.
6.(2023秋•碑林区校级月考)如图,数轴上线段AB=2(单位长度),CD=4(单位长度),点A在数
轴上表示的数是﹣12,点C在数轴上表示的数是14.
(1)若点P是数轴上一动点,当动点P到点A的距离与到点D的距离之和等于34时,则点P对应的数
是 ;
(2)若点M从点A出发向右运动,速度为2个单位长度/秒,点N从点D出发向左运动,速度为4个单
位长度/秒,点P从原点出发,速度为3个单位长度/秒.点M,N和P三点同时运动,点P先向右运
动,遇到点N立即掉头向左运动,遇到点M再立即掉头向右运动,如此往返,当M,N两点相距12个
单位长度时,点P立即停止运动,此时点P移动的路程为 个单位长度;
(3)若线段AB以3个单位长度/秒的速度向右匀速运动,同时线段CD以1个单位长度/秒的速度向左
BD−AP
匀速运动.点P是线段AB=2上一点,当B点运动到线段CD上时,是否存在关系式 =2,若
PC
存在,求线段PD的长;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)根据点P的位置进行分类讨论即可.
(2)设运动时间为t,根据M,N两点间的距离为12个单位长度即可解决问题.
(3)根据题意建立方程,并进行分类讨论即可解决问题.
【解答】解:(1)设点P对应的数为x,
当P在A、D两点之间时,PA+PD=30,不存在满足条件的P点,
当点P在点A的左侧时,﹣12﹣x+(18﹣x)=34,解得x=﹣14;
当点P在点A的右侧时,x﹣(﹣12)+(x﹣18)=34,解得x=20.
故答案为:﹣14或20.
(2)设运动t秒时,M,N两点相距12个单位长度,
此时点M所对应的数为:﹣12+2t,
点N所对应的数为:18﹣4t.
当点M和点N相遇前,
则18﹣4t﹣(﹣12+2t)=12,解得t=3,
又因为点P的速度为3单位每秒,
所以点P移动的路程为:3×3=9个单位长度.
当点M和点N相遇后,
因为点N速度比点P速度快,
所以此种情况不存在.
故答案为:9.
(3)设运动的时间为a秒,
因为点B运动到线段CD上,
则3a+a=14﹣(﹣10),
解得a=6,
3a+a=18﹣(﹣10),
解得a=7,
所以6≤a≤7.
设点P所对应的数为m,
由点P是线段AB上一点得,
﹣12≤m≤﹣10.
则BD=18﹣(﹣10)﹣3a﹣a=28﹣4a,
AP=m﹣(﹣12)=m+12,
PC=14﹣a﹣(m+3a)=﹣m﹣4a+14或m+3a﹣(14﹣a)=m+4a﹣14.
当PC=﹣m﹣4a+14时,
28−4a−(m+12)
=2,
−m−4a+14
整理得m+4a=12,
又因为PD=18﹣a﹣(m+3a)=18﹣(m+4a),
所以PD=18﹣12=6.
当PC=m+4a﹣14时,
44
同理可求得m+4a= ,
3
又因为PD=18﹣(m+4a),
44 10
所以PD=18− = .
3 310
故线段PD的长为:6或 .
3
7.(2023秋•崇川区校级月考)阅读并解决相应问题:
(1)问题发现:
在数轴上,点A表示的数为﹣2,点B表示的数为3,若在数轴上存在一点P,使得点P到点A的距离与
1
点P到点B的距离之和等于n,则称点P为点A、B的“n节点”.如图1,若点P表示的数为 ,有点
2
5 5
P到点A的距离与点P到点B的距离之和为 + =5,则称点P为点A、B的“5节点”.填空:
2 2
①若点P表示的数为0,则n的值为 .
②数轴上表示整数的点称为整点,若整点P为A、B的“5节点”,请直接写出整点P所表示的数.
(2)类比探究:
如图2,若点P为数轴上一点,且点P到点A的距离为1,请你求出点P表示的数及n的值,并说明理
由.
(3)拓展延伸:
在(1)(2)的条件下,若点P在数轴上运动(不与点A、B重合),满足点P到点B的距离等于点P
2
到点A的距离的 ,且此时点P为点A、B的“n的节点”,求点P表示的数及n的值,并说明理由.
3
【分析】(1)①根据“n节点“定义可得答案;
②由P为A、B的“5节点”,可知P在线段AB上,故整点P所表示的数是﹣2,﹣1,0,1,2,3;
(2)分点P在A左侧和右侧两种情况可得答案;
2
(3)设点P表示的数是x,分两种情况:当P在线段AB上时,3﹣x= (x+2),当P在线段B右侧
3
2
时,x﹣3= (x+2),解方程即可得到答案.
3
【解答】解:(1)①∵点P到点A的距离与点P到点B的距离之和为2+3=5,
∴n=5,故答案为:5;
②∵P为A、B的“5节点”,
∴PA+PB=5,即P在线段AB上,
∴整点P所表示的数是﹣2,﹣1,0,1,2,3;
(2)∵﹣2+1=﹣1,﹣2﹣1=﹣3,
∴点P表示的数是﹣1或﹣3,
当点P表示的数是﹣1时,PA+PB=1+4=5,即n=5,
当点P表示的数是﹣3时,PA+PB=1+6=7,
∴n的值为5或7;
综上所述,点P表示的数是﹣1,n=5或点P表示的数是﹣3,n=7;
(3)设点P表示的数是x,
当P在线段AB上时,PA=x﹣(﹣2)=x+2,PB=3﹣x,
2
∴3﹣x= (x+2),
3
解得x=1,
∴点P表示的数是1,此时n=1﹣(﹣2)+3﹣1=5;
当P在线段B右侧时,PA=x﹣(﹣2)=x+2,PB=x﹣3,
2
∴x﹣3= (x+2),
3
解得x=13,
∴点P表示的数是13,此时n=13﹣(﹣2)+13﹣3=25;
综上所述,点P表示的数是1,n=5或点P表示的数是13,n=25.