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初一数学·约 11 分钟·图文讲解

第6题 · 按定义配两对,减去整个负乘积

a×d对应2×x,b×c对应4×(−3)=−12。原规则是ad−bc,所以得到2x−(−12)=2x+12。等于10后同减12、同除以2,得x=−1。

题目

6. 对于数a、b、c、d,规定一种数的运算:

∣abcd∣=ad−bc\begin{vmatrix}a&b\\c&d\end{vmatrix}=ad-bc

那么当

∣24−3x∣=10\begin{vmatrix}2&4\\-3&x\end{vmatrix}=10

时,x=________。

听讲解

按步骤听推理,也可以暂停后对照下方的文字讲解。

1. 先按a、d与b、c配成两对

按题目定义,先算小写 a 乘小写 d,再减去小写 b 乘小写 c。 本题小写 a 对应二,小写 d 对应小写 x,所以这一对的乘积是二乘小写 x。 小写 b 对应四,小写 c 对应负三,所以另一对要算四乘负三。

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答案:x=−1。先按本题的ad−bc,把新符号翻译成2x−4×(−3),再求x。

第一步:先认四个位置,再照定义配对

题目已经给出规则:a乘d的结果,减去b乘c的结果。

a在左上,b在右上,c在左下,d在右下。先把这四个实际字母对齐,再看数字分别放在哪个位置。

按定义配成两对,最后按ad−bc的顺序相减

aa
bb
cc
dd

实线:a×d虚线:b×c

ad−bcad-bc

本题a、b、c、d分别对应什么?

对照原来的四个位置:

  • a的位置放2,d的位置放x,所以a×d变成2×x。
  • b的位置放4,c的位置放−3,所以b×c变成4×(−3)。

a对应2,b对应4,c对应−3,d对应x

a的位置2
b的位置4
c的位置-3
d的位置x

实线:a×d虚线:b×c

2x−(−12)2x-(-12)

因此,整条新运算翻译为:

2x−4×(−3)2x-4\times(-3)

这一步还没有开始解方程,只是把题目给的新符号按定义写开。

负号有两层:先算乘积,再减去它

先算b×c:4×(−3)=−12。

原来的ad−bc要求减去整个b×c乘积。所以要写2x−(−12),而不是把它写成2x−12。

先算两个乘积,再减去第二个整体

a×d

2×x2\times x=2x=2x

b×c

4×(−3)4\times(-3)=−12=-12

第二个乘积是-12。原规则最后还要减去它:

2x−(−12)2x-(-12)=2x+12=2x+12

减去负12变成加12,不是2x−12。

减去负数等于加上它的相反数,因此得到2x+12。

把“结果为10”用上,再解方程

题目说新运算的值是10,所以:

2x+12=102x+12=10

为了让2x单独留下,两边同减12,得到2x=−2。再两边同除以非零常数2,得x=−1。

把新运算等于10,写回普通方程

2x+12=102x+12=10

两边同减12 ↓

2x=−22x=-2

两边同除以非零的2 ↓

x=−1x=-1
展开代回原定义的检查

把x=−1放到原符号的右下角。a×d=2×(−1)=−2;b×c仍是4×(−3)=−12。

用x=−1回到原定义检查

四个位置按原来的顺序是:

∣24−3−1∣\begin{vmatrix}2&4\\-3&-1\end{vmatrix}

a×d

−2-2

b×c

−12-12
−2−(−12)-2-(-12)=10=10

算得10,正好等于原题要求的10。

−2−(−12)=10,满足原题要求。检查要回到原定义,不只是重算简化后的最后一步。

理解检查:x换到左下角,符号会怎样?

规则仍为ad−bc。若

∣35x2∣=6\begin{vmatrix}3&5\\x&2\end{vmatrix}=6

求x。先说明x对应原定义中的c还是d,再列式。

展开配对、解法与核对

x这次在c的位置。a×d=3×2=6,b×c=5×x=5x,所以要列6−5x=6,不能照抄原题的2x+12。

x换到c的位置:要减去5x

a的位置3
b的位置5
c的位置x
d的位置2

实线:a×d虚线:b×c

6−(5x)6-(5x)

3×2得到6,5×x得到5x。按定义,6减5x等于题目给的6:

6−5x=66-5x=6

两边同减6,得到−5x=0;再同除以非零的−5:

x=0x=0

代回原规则:6−5×0=6,与要求相等。

除以−5仍然合法,因为−5不为0;求得x=0也合法,因为这里并没有除以x。

选做真题:2024·广州·第15题

这道题仍然要求按定义翻译,但比主例多一步:先按a的正负选择规则。需要会计算有理数的平方,并区分“不大于0”和“大于0”。

  1. 定义新运算:
a⊗b=a\otimes b={a2−b(a≤0)−a+b(a>0)\begin{cases}a^2-b&(a\le0)\\-a+b&(a>0)\end{cases}

例如:

−2⊗4=(−2)2−4=0-2\otimes4=(-2)^2-4=0 2⊗3=−2+3=12\otimes3=-2+3=1

若 x⊗1=−34x\otimes1=-\dfrac{3}{4},则x的值为________。

展开两种情况、答案与检查

答案是−1/2或7/4。这里x放在a的位置,所以选哪条规则,要看x是非正数还是正数。

若x≤0:按第一条,x²−1=−3/4,因此x²=1/4。平方为1/4的数是1/2、−1/2;本情况要求x≤0,只保留−1/2。

为什么没有别的平方候选?正数若比1/2大,自己乘自己就比1/4大;若比1/2小,平方就比1/4小。因此绝对值只能是1/2。

若x>0:按第二条,−x+1=−3/4。两边同减1,得−x=−7/4,再同乘−1,得x=7/4,符合x>0。

分别代回各自允许的规则:

(−12)2−1=−34(-\dfrac12)^2-1=-\dfrac34−74+1=−34-\dfrac74+1=-\dfrac34

两种情况覆盖所有实数x。x=0属于第一条,但计算得到−1,不符合−3/4。不能只选一条规则就漏掉另一种可能。

出处:2024年广州市初中学业水平考试数学原卷扫描,第4页第15题。已对照卷名、年份、题号及第15题的全部定义、两个例子和所求;本题无选项、无附图。

带走的关系

新符号先回到本题具体定义:认清实际字母与位置,按规则换成普通算式,连同正负号与适用条件一起保留,再计算或解方程。少量例子用于核对,不能替换题目给出的规则。

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