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专题 3.2 一元一次方程与新定义
【例题精讲】
【例1】定义一种新运算: ☆ ,例如: ☆ ,3☆
.若 ☆ ,则 的值是
A.9 B. C.9或 D.无法确定
【解答】解:当 时,化简 ☆ ,得: ,
移项得: ,
合并得: ,
解得: ;
当 时,化简 ☆ ,得: ,
移项得: ,
合并得: ,
解得: ,
综上, 的值为9或 .
故选: .
【例2】【阅读】在数轴上,若点 表示数 ,点 表示数 ,则点 与点 之间的距离为
.
例如:两点 , 表示的数分别为3, ,那么 .
(1)若 ,则 的值为 1 或 5 .
(2)当 是整数)时,式子 成立.(3)在数轴上,点 表示数 ,点 表示数 .
我们定义:当 时,点 叫点 的1倍伴随点,
当 时,点 叫点 的2倍伴随点,
当 时,点 叫点 的 倍伴随点.
试探究下列问题:
若点 是点 的1倍伴随点,点 是点 的2倍伴随点,是否存在这样的点 和点 ,
使得点 恰与点 重合,若存在,求出线段 的长;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1) ,表示到表示数 的点到表示数3的点的距离为2,
当表示数 的点在表示数3的点的左侧时, ;
当表示数 的点在表示数3的点的右侧时, ;
故答案为:1或5;
(2) 表示的是表示数 的点到表示数1的点的距离和表示数 的点的距
离之和,
分下列三种情况:①当表示数 的点在 到1之间时,如图1,
此时 成立;
满足条件的 的整数为 , ,0,1;
②当表示数 的点在 左侧时,如图2,
此时 ,不存在这样的点;
③表示数 的点在1右侧时,如图3,
此时 ,不存在这样的点;
故答案为: 或 或0或1;(3)存在,理由如下:
设点 所表示的数位 ,点 所表示的数为 ,点 所表示的数为 ,
点 和 重合,
点 所表示的数为 ,
点 是点 的1倍伴随点,点 是点 的2倍伴随点,
, ,
,
当 时, ,此时 ;
当 时, ,此时 ;
当 时, ,此时 ;
当 时, ,此时 ;
综上,存在,此时 的长为1或3.
【题组训练】
一.选择题(共15小题)
1.定义运算 ,下面给出了关于这种运算的四个结论:① ;②
;③若 ,则 ;④ .其中正确结论有
A.①③④ B.①③ C.②③ D.①②④
【解答】解:① ,故①正确;
② , ,
即当 时 ,故②错误;
③若 ,
,
,故③正确;④ ,故④正确,
即正确都有①③④,
故选: .
2.在有理数范围内定义运算“☆”: ☆ ,如:1☆ .如
果2☆ ☆ 成立,则 的值是
A. B.5 C.0 D.2
【解答】解:根据题中的新定义化简2☆ ☆ 得: ,
去分母得: ,
移项得: ,
合并得: ,
解得: .
故选: .
3.任意四个有理数 、 、 、 ,定义了一种新运算: ,若
则 的值为
A.2 B.3 C.6 D.
【解答】解:根据题中的新定义化简得: ,
合并得: ,
解得: .
故选: .
5.如图表示 的数表,数表每个位置所对应的数都是1,2或3.定义 为数表中第
行第 列的数,例如,数表第 3 行第 1 列所对应的数是 2,所以 .若
,则 的值为A.0,2 B.1,2 C.1,0 D.1,3
【解答】解: ,
,
根据数表,可得: 或 ,
解得: 或 .
故选: .
6.定义新运算: ※ .例如3※ ,已知4※ ,则
A. B.6 C.4 D.
【解答】解:根据题中的新定义得: ,
解得: .
故选: .
7 . 现 定 义 运 算 “ ” , 对 于 任 意 有 理 数 , 满 足 . 如
, ,若 ,则有理数 的值为
A.4 B.11 C.4或11 D.1或11
【解答】解:当 ,则 , ;
当 ,则 , ,
但 ,这与 矛盾,所以此种情况舍去.
即:若 ,则有理数 的值为4,
故选: .
8.定义运算“ ”,其规则为 ,则方程 的解为A. B. C. D.
【解答】解:根据题中的新定义化简得: ,
去分母得: ,
解得: ,
故选: .
9.定义:“ ”运算为“ ”,若 ,则 的值为
A.1 B. C. D.2
【解答】解:根据题中的新定义化简得: ,
移项合并得: ,
解得: ,
故选: .
10.用“☆”定义一种新运算:对于任意有理数 和 ,规定 ☆ ,若
☆ ,则 的值为
A. B. C. D.
【解答】解:根据题中的新定义化简得: ,
去括号得: ,
移项合并得: ,
解得: ,
故选: .
11.在有理数范围内定义运算“ ”,其规则为 ,则方程 的解为
A. B.3 C.2 D.4
【解答】解: ,
,
解得 ,故选: .
12.定义符号“ ”表示的运算法则为 ,若 ,则
A. B. C.4 D.
【解答】解:根据题中的新定义得: ,
移项合并得: ,
解得: ,
故选: .
13.定义一种新的运算: ,例如: ,如果
,则 的值为
A.1 B. C. D.
【解答】解:已知等式整理得: ,
去括号得: ,
移项得: ,
合并同类项得: ,
解得: .
故选: .
14.定义“ ”的运算规则为 ,若 ,则 的值是
A. B.1 C. D.2
【解答】解:由新定义的运算可将方程 化为,
,
移项得, ,
合并同类项得, ,
解得 ,故选: .
15.定义“ ”运算为 ,若 ,则
A. B.1 C. D.2
【解答】解:根据题意 ,
可化为: ,
解得 .
故选: .
二.填空题(共14小题)
16.若规定“ ”的意义为: ,则方程 的解是
.
【解答】解:根据题中的新定义化简得: ,
移项得: ,
解得: .
故答案为: .
17.已知 , , , 为有理数,现规定一种新的运算: .求当
时 的值 .
【解答】解: , ,
,
,
,
,
故答案为:3.
18.我们规定,若关于 的一元一次方程 的解为 ,则称该方程为“差解方程”,
例如: 的解为2,且 ,则该方程 是“差解方程”.若关于 的一元一次方程 是“差解方程”,则 的值为 .
【解答】解: ,
解得 ,
关于 的一元一次方程 是差解方程,
,
解得: .
故答案是: .
19. , , , 为有理数,现规定一种运算: ,那么当
时 的值是 .
【解答】解:根据题意可得: ,
,
,
,
,
故答案为:4.
20.已知 , , , 为有理数,现规定一种新运算: ,若
,则 .
【解答】解:根据题中的新定义化简得: ,
去分母得: ,
去括号得: ,
移项合并得: ,解得: .
故答案为:1.
21.对于任意四个有理数 , , , 可以组成两个有理数对 与 ,我们规定
★ .例如: ★ .
(1)有理数 ★ ;
(2)当满足等式 ★ 的 是正整数时,整数 的值是 .
【解答】解:(1) ★ , ;
故答案为: ;
(2) ★ ,
,
,
,
,
是正整数,
或5,
.
故答案为: .
22.将4个数 , , , 排成2行、2列,两边各加一条竖直线记成 ,
上述记号就叫做2阶行列式. ,则 .
【解答】解:根据题中的新定义化简得: ,
去括号得: ,移项得: ,
合并得: ,
系数化为1得: .
故答案为: .
23.对于有理数 , ,定义 ※ ,在此定义下,若 9※ ,则
.
【解答】解:因为 ※ ,
所以9※ ,
所以 ,
,
解得 .
故答案为:8.
24.规定 ,若 ,则 .
【解答】解:根据题中的新定义得: ,
解得: .
故答案为: .
25.解方程 时,移项将其变形为 的依据是 .
【解答】解:依据等式的基本性质1,
等号的两边同时减 加5得 .
故答案为:等式的基本性质1.
26.对于有理数 , ,都有 △ ,例如3△ .若
△ ,则 .
【解答】解: △ ,
则由 △ ,可得:
,
,
,
.故答案为:2.
27.现在定义一种运算,其规则为 ,根据此规则,如果 满足 ,
那么 的值为 .
【解答】解: , ,
,
或 ,
解得: 或 .
故答案为: 或3.
28.定义新运算 ※ 满足: ※ ※ , ※ ※ ,并规定:
1※ ,则关于 的方程 ※ ※ 的解是 .
【解答】解:已知等式利用题中的新定义化简得: ,
移项合并得: ,
解得: ,
故答案为:1
三.解答题(共11小题)
30.材料阅读:在数轴上,对于不重合的三点 , , ,给出如下定义:若点 到点
的距离是点 到点 的距离的2倍.我们就把点 叫做 , 的二倍点.
例如:如图,如果点 表示的数为1,点 表示的数为4.表示数3的点 到点 的距离
是2,到点 的距离是1.那么点 是 , 的二倍点;但点 不是 , 的二倍点,
点 是 , 的二倍点.问题解决:
(1)当点 表示的数为 ,点 表示的数为3时,
①若点 表示的数为 ,则点 不是 (填“是”或“不是” , 的二倍点;
②若点 是 , 的二倍点,则点 表示的数是 ;
(2)若 , 在数轴上表示的数分别为 和5,现有一点 从点 出发,以每秒1个单
位长度的速度向数轴正半轴方向运动,当点 到达点 时停止,问点 运动多少秒时,点
恰好是 , 两点的二倍点?
【解答】解:(1)①点 到点 的距离是2,点 到点 的距离是4,
点 到点 的距离不是点 到点 的距离的两倍,
点 不是 , 的二倍点.
故答案为:不是.
②设点 表示的数为 ,
当点 在 之间时:点 到点 的距离为 ,点 到点 的距离为 .
根据定义可知: ,
解得 .
当点 在 点右侧时:点 到点 的距离为 ,点 到点 的距离为 .
根据定义可知: ,
解得 .
故答案为:1或9.
(3)设当点 运动到表示数 的点时,点 为 , 两点的二倍点.
点 到点 距离为 ,点 到点 的距离为 .当点 为 , 二倍点时, ,
解得: ,运动时间为: .
当点 为 , 二倍点时, ,
解得: ,运动时间为 .
点 运动时间为3秒或6秒时,点 为 , 两点的二倍点.
31 . 定 义 一 种 新 运 算 “ ⊕ ” , 其 运 算 规 则 为 : ⊕ , 如 : 1
⊕
.在以上运算规则下,解决下列问题.
(1)计算:2 ;
⊕
(2)解方程: ⊕ .
【解答】解:(1)2
⊕
;
(2) ⊕ ,
由运算法则得: ,
解得: .
32.用“※”定义一种新运算:对于任意有理数 和 ,规定 ※ .例如:1※
.
(1)求 ※4的值;
(2)若 ※ ,求 的值.
【解答】解:(1)根据题中的新定义得:原式
;
(2)已知等式利用题中的新定义化简得:
,即 ,
去括号得: ,
移项合并得: ,
解得: .
33.在数轴上有 , 两点,点 表示的数为 .对点 给出如下定义:当 时,将点
向右移动2个单位长度,得到点 ;当 时,将点 向左移动 个单位长度,得到
点 .称点 为点 关于点 的“联动点”.如图,点 表示的数为 .
(1)在图中画出当 时,点 关于点 的“联动点” ;
(2)点 从数轴上表示 的位置出发,以每秒1个单位的速度向右运动.点 从数轴上
表示7的位置同时出发,以相同的速度向左运动,两个点运动的时间为 秒.
①点 表示的数为 (用含 的式子表示);
②是否存在 ,使得此时点 关于点 的“联动点” 恰好与原点重合?若存在,请求出
的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1) 当 时,将点 向右移动2个单位长度,得到点 ;
表示的数是 ,
如图:
(2)①点 表示的数为 ,
故答案为: ;
②不存在 恰好与原点重合,理由如下:表示的数是 ,
当 , 表示的数是 ,
此时不存在 恰好与原点重合;
当 时, 表示的数是 ,
此时不存在 恰好与原点重合,
综上所述,不存在 恰好与原点重合.
34.新定义题:小明在课外阅读中对有关“自定义型题”有了一定的了解,他也尝试着自
定义了“颠倒数”的概念:从左到右写下一个自然数,再把它按从右到左的顺序写一遍,
如果两数位数相同,这样就得到了这个数的“颠倒数”,如286的颠倒数是682.
请你探究,解决下列问题:
(1)请直接写出2022的“颠倒数”为 220 2 .
(2)能否找到一个数字填入空格,使由“颠倒数”构成的等式 □ □ 成立?
请你用下列步骤探究“□”所表示的数字.
①设这个数字为 ,将自然数“6□”和“□6”转化为用含 的代数式表示分别为 和
;
②列出关于 的满足条件的方程,并求出 的值;
③经检验,所求 的值符合题意吗? (填“符合”或“不符合”
【解答】解:(1)由“颠倒数”的定义可得:2022的“颠倒数”为2202,
故答案为:2202,;
(2)①设这个数字为 ,
自然数“6□”用含 的代数式表示为: ,
自然数“□6”用含 的代数式表示为: ,
故答案为: , ;
②由题意得:
,
解得: ,
的值为3;
③检验: , ,
,符合题意,
故答案为:符合.
35.在有理数范围内定义运算“※”,其规则为 ※ .
(1)求2021※2022的值;
(2)求方程 ※ 的解.
【解答】解:(1)原式 ;
(2)由题意可得: ,
解得: .
36.数轴上有 , , 三点,给出如下定义:若其中一个点与其它两个点的距离恰好满
足2倍的数量关系,则称该点是其它两个点的“关联点”.
例如,数轴上点 , , 所表示的数分别为1,3,4,此时点 是点 , 的“关联
点”.
(1)若点 表示数 ,点 表示数1,下列各数 ,2,4,6所对应的点分别是 , ,
, ,其中是点 , 的“关联点”的是 , ;
(2)点 表示数 ,点 表示数15, 为数轴上一个动点:
①若点 在点 的左侧,且点 是点 , 的“关联点”,求此时点 表示的数;
②若点 在点 的右侧,点 , , 中,有一个点恰好是其它两个点的“关联点”,请
求出此时点 表示的数.
【解答】解:(1)若点 表示数 ,点 表示数1,且 ,2,4,6所对应的点分别是, , , ,
, ,
,
是点 , 的“关联点”;
, , ,
不是点 , 的“关联点”;
, ,
,
是点 , 的“关联点”;
, , ,
不是点 , 的“关联点”;
综上,是点 , 的“关联点”的是 , ,
故答案为: , ;
(2)设 点在数轴上表示的数为 .
① 在点 左侧,则:
(Ⅰ)当 点在 之间时,
,
解得: ;
或 ,
解得: ;(Ⅱ)当 点在 点左侧时,
,
当 点在 点左侧时,点 表示的数为 或 或 ;
② 点 在 点右侧,则:
(Ⅰ)当点 为点 , 的“关联点”时,
,
解得: ;
(Ⅱ)当点 为点 , 的“关联点”时,
,
解得: ;
或 ,
解得: ;
(Ⅲ)当点 为点 , 的“关联点”时,
,
解得: ,
点 在点 的右侧,点 , , 中,有一个点恰好是其它两个点的“关联点”,此时
点 表示的数为40或65或27.5.
37.用“※”定义一种新运算:对于任意有理数 和 ,规定如下: ※ .
例如: ※ .
(1)求2※ 的值;
(2)化简: ※ ※ ;(3)若 ※ ※ ,求 的值.
【解答】解:(1) ※
;
(2) ※ ※
;
(3)由 ※ ※ ,得:
※ ,
即 ※ ,
,
整理,得 ,
解得: .
38.用“ ”定义一种新运算:对于任意有理数 和 ,规定 ,如:
.
(1)求 的值;(2)若 ,求 的值.
【解答】解:(1)根据题中的新定义得:原式 ;
(2)根据题中的新定义化简得: ,
去括号得: ,
移项合并得: ,
解得: .
39.观察下列两个等式: , ,给出定义如下:我们称使等式
成立的一对有理数 , 为“共生有理数对”,记为 ,如:数对 ,
,都是“共生有理数对”.
(1)数对 , 中是“共生有理数对”的是 .
(2)若 是“共生有理数对”,则 “共生有理数对”(填“是”或“不
是” ;
(3)若6是“共生有理数对”中的一个有理数,求这个“共生有理数对”.
【解答】解:(1) , ,
,
是“共生有理数对”.
, ,
,
不是“共生有理数对”.
故答案为: .(2)是.理由: ,
,
是“共生有理数对”,
,
,
是“共生有理数对”.
故答案为:是.
(3)设 是“共生有理数对”的另一个.
①若“共生有理数对”是 ,根据题意得:
,
解得 .
②若“共生有理数对”是 ,根据题意得:
,
解得 .
“共生有理数对”是 和 .