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专题 03 实数的四种特殊考法
类型一、比较大小与实数估算
例1.比较大小: __________ .
【答案】
【详解】解:∵ , ,
∴ ,即 ,
故答案为: .
例2.比较下列实数的大小 ___________ .
【答案】
【详解】解:∵ ,即 ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:
【变式训练1】设a= ,b= ,c=3,则a,b,c的大小关系为_______.
【答案】a<c<b
【详解】解:∵ ,
∴ ,即 ;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
故答案为:
【变式训练2】比较大小 ______ .【答案】<
【详解】解:
,
,
.
故答案为: .
【变式训练3】比较大小: _____ ; _____ (填“>”或“<”或
“=”)
【答案】 < <
【详解】解: ,
∴ ,
∵ .
∴ .
故答案为:<,<.
【变式训练3】比较 与 的大小.
【答案】
【详解】解: ,
,
, ,
,
.
类型二、整数部分问题
例.阅读下面的文字,解答问题:大家知道 是无理数,而无理数是无限不循环小数,
因此 的小数部分我们不可能全部写出来,∵ ,∴ .于是可以用
来表示 的小数部分,又例如:∵ ,即 ,∴ 的整数部
分是2,小数部分是 .请解答下列问题:(1) 的整数部分是 ,小数部分是 .
(2)已知a是 的整数部分,b是其小数部分,求 的值.
【答案】(1)4, ;(2)
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ,
∴ 的整数部分为4,小数部分为 ,
故答案为:4; ;
(2)解:∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ 的整数部分是5,小数部分是 ,
∴ ,
∴ .
【变式训练1】阅读下面的文字,解答问题:大家知道 是无理数,而无理数是无限不循
环小数,因此 的小数部分我们不可能全部写出来,于是小明用 来表示 的小数
部分,你同意小明的表示方法吗?事实上,小明的表示方法是有道理的,因为 的整数
部分是1,将这个数减去其整数部分,差就是这个数的小数部分,又例如: ,即
,所以 的整数部分为2,小数部分为 ,请解答:
(1) 的整数部分是______,小数部分是______.
(2)如果 的小数部分为a, 的整数部分为b,求 的值;
(3)已知:x是 的整数部分,y是其小数部分,请直接写出 的值的相反数.
【答案】(1) ;(2)2;(3)
【详解】(1)解:
的整数部分是3,小数部分是 ,
故答案为: ;
(2)的整数部分是1,小数部分为
,
的整数部分为3,小数部分为
,
(3)
由题意得,
的值的相反数为: .
【变式训练2】材料1:2.5的整数部分是2,小数部分是0.5,小数部分可以看成是
得来的,类比来看, 是无理数,而 ,所以 的整数部分是1,于是可用
来表示 的小数部分.
材料2:若 ,则有理数部分相等,无理数部分也相等,即 , 要满足
, .
根据以上材料,完成下列问题:
(1) 的整数部分是________,小数部分是__________;
(2) 也是夹在相邻两个整数之间的,可以表示为 ,求 的算术平方根.
(3)若 ,则 ________, ________.
【答案】(1)4,
(2)3
(3) , .
【详解】(1)解: ,
的整数部分为4,小数部分为 ,
故答案为:4, ;
(2) ,
,也是夹在相邻两个整数之间的,可以表示为 ,
, ,
,
的算术平方根为 ;
(3) ,即 ,
, ,
故答案为: , .
【变式训练3】规定: 表示实数x的整数部分.如 , ,在此规定下解
决下列问题.
(1)求 的值;
(2)求 的值;
(3)求 的值.
【答案】(1)6
(2)16
(3)160
【详解】(1)解:
;
(2)∵ , , ,
∴ , ,
∴
;
(3)∵ , , , ,
∴ ,
,,
∴
【变式训练4】规定用符号[x]表示一个实数的整数部分,例如[ ]=0,[ ]=3,[ ]=
1,并且规定一个实数减去它的整数部分表示这个实数的小数部分,按此规定解答问题:
(1)[ ]= , 的小数部分为 ;
(2)已知a,b分别是 的整数部分和小数部分,求 的值.
【答案】(1)2,
(2)
【详解】(1)解:
4,
∵36<40<49,
∴6 7,
∴2 4<3,
∴原式的整数部分是2,小数部分为 ,
故答案为:2, ;
(2)解:∵4<5<9,
∴2 3,
∴ ,
∴ ,
∴ , ,
∴
.类型三、新定义问题
例.定义:若无理数 ( 为正整数): (其中 为满足不等式的最大整数,
为满足不等式的最小整数),则称无理数 的“雅区间”为 .例如:因为
,所以 ,所以 的“雅区间”为 ,所以 的雅区间为 .
解答下列问题:
(1) 的“雅区间”是___________; 的“雅区间”是___________.
(2)若无理数 ( 为正整数)的“雅区间”为 , 的“雅区间”为 ,
求 的值.
【答案】(1) ,
(2)2或
【详解】(1)解: ,
,
的雅区间为 ,
,
,
的雅区间为 ,
故答案为: , ;
(2)解: 无理数 ( 为正整数)的“雅区间”为 , ,即
,
可能为5,6,7,8,
又 的“雅区间”为 ,
即 ,
为7或8,
当 时, ,
当 时, .
【变式训练1】若 是一个大于11两位数,与它相邻的11的整数倍的数为它的“邻居
数”,与它最接近的“邻居数”为“最佳邻居数”, 的“最佳邻居数”记作 ,令
;若 是一个大于111的三位数,它的“邻居数”则为111的整数倍,依此
类推.例如:50的“邻居数”为44与55, , ,∵ ,55为50的
“最佳邻居数”,∴ ,再如:492的“邻居数”为444和555, , ,
∵ ,∴444是492的“最佳邻居数”,∴ .
(1)求 和 的值;
(2)若 为一个两位数,十位数字为 ,个位数字为 ,且 .求
的值.
【答案】(1) ,
(2)73或94
【详解】(1)∵83的邻居数为77和88,
∴ , ,
∵ ,
∴88是83的邻居数,
∴ ,
∵144的邻居数为111和222,
∴ , ,
∵ ,
∴111是144的邻居数,
;
(2)∵ ,且 , ,
∴ 必大于33,
∴ 不会再300与366之间,∴ ,
情况1,当 的最佳邻居数为333时, ,
∴ ,∴ ,
∵ , ,且为整数,∴ ,∴ ,
情况2,当 的最佳邻居数为444时,
,∴ ,
∴ ,∴ ,∴ ,
综上所述, 的值为73或94.
【变式训练2】对任意一个三位正整数n,如果n满足百位上的数字小于十位上的数字,且
百位上的数字与十位上的数字之和等于个位上的数字,那么称这个数n为“望岳数”.“望岳数”n的各个数位上的数字之和的算术平方根的结果记为 .例如: ,满
足 ,且 ,所以134是“望岳数”, ;例如: ,
满足 ,但是 ,所以237不是“望岳数”;再如: ,满足 ,但是
,所以415不是“望岳数”.
(1)判断347和157是不是“望岳数”,并说明理由;
(2)若t是“望岳数”,且t的3倍与t中十位数字的4倍的和能被11整除,求满足条件的
“望岳数”t以及 的最大值.
【答案】(1)347是“望岳数”,157不是“望岳数”,理由见解析
(2)综上,满足条件的“望岳数”t有145,459, 的最大值为
【详解】(1)解:347是“望岳数”;理由如下:
∵ ,且 ,
∴347是“望岳数”;
157不是“望岳数”,理由如下:
∵ ,但 ,
∴157不是“望岳数”;
(2)解:设t的百位数字为a,十位数字为b,则个位数字为 ,
则 ,
t的3倍与t中十位数字的4倍的和为:
,
由题可知, ,且 ,a,b均为正整数,
①当 时,
∵ 能被11整除,
∴ ,
此时 , ,
②当 时,
没有b值使 能被11整除,
③当 时,
没有b值使 能被11整除,
④当 时,
∵ 能被11整除,
∴ ,
此时 , ,综上,满足条件的“望岳数”t有145,459, 的最大值为 .
【变式训练3】下面是小明探索 的近似值的过程:
我们知道面积是2的正方形的边长是 ,易知 .因此可设 ,画出如下示
意图.
由图中面积计算,
另一方面由题意知
所以
略去 ,得方程 .
解得 .即 .
(1)仿照上述方法,探究 的近似值.(画出示意图,标明数据,并写出求解过程)
(2)结合上述具体实例,已知非负整数a、b、m,若 ,且 ,请估算
___________.(用a、b的代数式表示)
【答案】(1)2.25,见解析
(2)
【详解】(1)解:面积是5的正方形的边长是 ,
设 ,如图,面积为5的正方形分成2个小正方形和2个矩形,
∵ ,
而 ,
∴ ,
略去 ,得方程 ,解得 ,
即 .(2)解:设 ,
∴ ,
∵ ,∴ ,
解得 ,∴ ,故答案为: .
类型四、规律性问题
例.对于实数a,我们规定,用符号 表示不大于 的最大整数,称 为a的根整数,
例如: , ,
(1)仿照以上方法计算: _____; =_____;
(2)计算: ;
(3)如果我们对a连续求根整数,直到结果为1为止,例如,对10连续求根整数2次,即
,这时候结果为1,那么只需进行3次连续求根整数运算后结果为1的
所有正整数中,最大的是______.
【答案】(1)2;6
(2)131
(3)255
【详解】(1)解:∵ ,
∴ ;
∵ ,
∴ ,
∴ ,
故答案为:2;6;
(2)解:∵ ,
∴ ;
(3)解:∵ ,∴ , , , ,
∴ 刚好经过4次操作后的结果为1,
∵ , , ,
∴ 刚好经过3次操作后的结果为1,
∴只需进行3次连续求根整数运算后结果为1的所有正整数中,最大的是255,
故答案为:255.
【变式训练1】先观察下列等式,再回答问题:
① ;
② ;
③ .
(1)根据上而三个等式提供的信息,请你猜想 ______.
(2)请按照上面各等式反映的规律,试写出用n的式子表示的等式:______.
对任何实数a可 表示不超过a的最大整数,如 , ,计算:
的值
【答案】(1)
(2) ,49
【详解】(1)解: ;
(2)由题干信息归纳可得:
,
∴.
【变式训练2】观察表格,回答问题:
a … 0.0001 0.01 1 100 10000 …
… 0.01 x 1 y 100 …
(1)表格中 ________, ________;
(2)从表格中探究a与 数位的规律,并利用这个规律解决下面两个问题:
①已知 ,则 ________;
②已知 ,若 ,用含m的代数式表示b,则 ________;
(3)试比较 与a的大小.
当________时, ;当________时, ;当________时, .
【答案】(1)0.1;10;
(2)①31.6;② ;
(3) , 或0, .
【详解】(1)解: , .
故答案为:0.1;10;
(2)解:①根据题意得: .
②结果扩大100倍,则被开方数扩大10000倍,
.
故答案为:31.6; ;
(3)解:当 或1时, ;
当 时, ;
当 或0时, ;
当 时, ,
故答案为: , 或0, .
【变式训练3】我国数学家华罗庚在一次出国访问途中,看到飞机上邻座的乘客阅读的杂
志上有一道智力题:求24389的立方根,华罗庚脱口说出答案,众人十分惊奇,忙问计算
的奥妙.你知道他是怎样迅速准确地计算出结果的吗?
下面是小超的探究过程,请补充完整:
(1)求 ;①由 , ,可以确定 是___________位数;
②由24389的个位上的数字是9,可以确定 的个位上的数字是___________;
③如果划去24389后面的三位389得到数24,而 , ,可以确定 的十位
上的数字是___________;由此求得 ____________.
(2)已知185193也是一个整数的立方,用类似的方法可以求得 ___________.
【答案】(1)两;9;2、29
(2)57
【解析】(1)
解:① ,
,
是两位数;
② 24389的个位上的数字是9,数字0-9中只有数字9的立方的个位数是9,
个位上的数字是9;
③ , , ,
十位上的数字是2,
.
(2)
,
,
是两位数;
185193的个位上的数字是3,数字0-9中只有数字7的立方的个位数是3,
个位上的数字是7;
划去185193后面的三位193得到数185,
, , ,
十位上的数字是5,
,
故答案为:57.