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初一数学·约 18 分钟·二维图解

有理数、正负数与数轴:先把数分清楚

从气温、零花钱和步行认识正负数,分清“数的值”和“数的写法”,再用数轴理解整数、分数、0 与大小关系。

题目

  1. 把下列各数分别填入相应的集合:
−7,0.35,−23,0,2026,−1.5,+9,−12,3.14,−100,227-7,\quad 0.35,\quad -\frac{2}{3},\quad 0,\quad 2026,\quad -1.5,\quad +9,\quad -\frac{1}{2},\quad 3.14,\quad -100,\quad \frac{22}{7}

正数集合:________  负数集合:________  整数集合:________

分数集合:________  有理数集合:________

  1. 用正负数表示下列各量:

(1)如果向东走 5 米记作 +5 米,那么向西走 8 米记作 ________ 米;

(2)某水库的水位比警戒水位高 0.3 米记作 +0.3 米,那么 −0.5 米表示 ________;

(3)如果收入 200 元记作 +200 元,那么支出 150 元记作 ________ 元。

  1. 在数轴上表示下列各数,并用“<”把它们连接起来:
−2.5,3,0,−4,1.5-2.5,\quad 3,\quad 0,\quad -4,\quad 1.5

答案速览

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第 1 题。

  • 正数集合:0.350.35,20262026,+9+9,3.143.14,227\frac{22}{7};
  • 负数集合:−7-7,−23-\frac{2}{3},−1.5-1.5,−12-\frac{1}{2},−100-100;
  • 整数集合:−7-7,00,20262026,+9+9,−100-100;
  • 分数集合:0.350.35,−23-\frac{2}{3},−1.5-1.5,−12-\frac{1}{2},3.143.14,227\frac{22}{7};
  • 有理数集合:题目给出的 11 个数全部。

第 2 题。 (1)−8 米;(2)水位比警戒水位低 0.5 米;(3)−150 元。

第 3 题。

−4<−2.5<0<1.5<3-4<-2.5<0<1.5<3

播放时看相反的量、数轴三要素和分类怎样一步步出现;然后拖动选一个数,自己说位置再核对。

温度计上为什么有负数

天气预报里的 55 ℃ 和 −5-5 ℃,都离 0 ℃ 相差 5 ℃。一个在 0 ℃ 以上,一个在 0 ℃ 以下。只写“5”就分不清是哪一种。

我们用正负号区分这两边:零上 5 ℃ 写作 +5+5 ℃,零下 5 ℃ 写作 −5-5 ℃。正号通常可以省略。

这里的 0 ℃ 是比较的基准,不是“没有温度”。同样,把出发点记作 0 米,也不是说那里“没有位置”。0 的含义要联系题目。

再看零花钱的记录。约定收到的钱记正,花掉的钱记负:收到 20 元记作 +20 元,买文具花 8 元记作 −8 元。负号表示钱减少了,花的钱仍是 8 元。

这一节的知识地图

有理数、正负数与数轴

正数与负数

  • 表示相反意义的量

    先规定哪一个方向为正,另一个方向就记作负

  • 0 是分界

    0 既不是正数,也不是负数;它是最小的非负整数

  • 带“−”号不一定就是负数

    要先看这个数本身是什么数

有理数的分类

  • 按定义分:整数与分数统称有理数

    • 整数正整数、0、负整数
    • 分数正分数、负分数
  • 按符号分:正有理数、0、负有理数

  • 有限小数与循环小数都是有理数

    都能写成整数之比(分母不为 0);1.0 是整数,0.35 = 7/20 是分数

数轴

  • 三要素缺一不可

    原点、正方向、单位长度

  • 单位长度必须统一

    相同的数值差对应相同的距离,不能一段代表 1、同样长的另一段代表 2

  • 每个有理数都对应数轴上一个点

    数轴把“数”和“位置”对上了

三条分支对应三个问题:正负数表示什么、有理数怎么分、数轴怎么看。做题时先定位问题属于哪一条。

分类的判据只有两条

一个数可以从不同角度分类。先选定分类标准,再逐个判断。

判据一:整数,还是分数

  • 整数:正整数、0、负整数。这里的 −7-7、00、20262026、+9+9、−100-100 都是整数。
  • 分数:本章分类时,指有理数中不是整数的数。−23-\frac{2}{3}、−12-\frac{1}{2}、227\frac{22}{7} 都不是整数;0.350.35、−1.5-1.5、3.143.14 也不是整数,能改写成分数:
0.35=35100=720,−1.5=−1510=−32,3.14=314100=157500.35=\frac{35}{100}=\frac{7}{20},\qquad -1.5=-\frac{15}{10}=-\frac{3}{2},\qquad 3.14=\frac{314}{100}=\frac{157}{50}

整数和分数都能写成两个整数的比,分母不能为 0。这是判断有理数的依据。

例如 2=21=632=\frac{2}{1}=\frac{6}{3}。三个写法表示同一个整数 2。2.02.0 也等于 2,有小数点仍然是整数。

所以,先算清它等于什么数。能化成整数的,归入整数;不能化成整数的有理数,归入分数。不要只看外形。

小学认识的循环小数也属于有理数,例如 0.333…=130.333\ldots=\frac{1}{3},这里的 3 无限循环。有限小数和无限循环小数都能写成分数。

判据二:正数、负数,还是零

  • 0.350.35、20262026、+9+9、3.143.14、227\frac{22}{7} 在原点右边,都是正数;其中 +9+9 和 99 是同一个数,正号可以省略。
  • −7-7、−23-\frac{2}{3}、−1.5-1.5、−12-\frac{1}{2}、−100-100 在原点左边,都是负数。
  • 00 既不是正数,也不是负数,它是正数与负数的分界。

正负数表示的是“方向相反”

第 2 题的三小问其实是同一件事:先规定哪一边为正,与它相反的那一边就必须用负号。

规定为正的 与它相反的量 记作
向东走 5 米记作 +5 米 向西走 8 米 −8 米
比警戒水位高 0.3 米记作 +0.3 米 比警戒水位低 0.5 米 −0.5 米
收入 200 元记作 +200 元 支出 150 元 −150 元

支出 150 元写成 −150 元,表示与收入相反,金额是 150 元。解释 −0.5 米时,要写清“比警戒水位低 0.5 米”,这样才知道和哪里比。

把数放回数轴

想象一条笔直的小路。把家门口标作 0,向右定为正,每相邻两个整数之间的距离都一样。这样的一条直线就是数轴。

数轴的三要素是原点、正方向、单位长度。单位长度一旦选定,每一格就要一样长。负数、0、正数在同一条数轴上,数轴向两边无限延伸。

第 3 题:把五个数标在数轴上原点是 0,向右为正方向。−2.5 位于 −3 和 −2 的正中间,1.5 位于 1 和 2 的正中间。−5−4−3−2−101234−4−2.501.53原点
每格长度相同。标出的五个点,越靠右表示的数越大。

第 3 题中的 −2.5-2.5 在 −3 与 −2 的正中间,1.51.5 在 1 与 2 的正中间。小数和分数也能在数轴上找到位置。

把五个数从左到右排好:

  • −4-4 在最左边,−2.5-2.5 在它右边、原点左边;
  • 00 是原点;
  • 1.51.5 和 33 在原点右边,33 更靠右。

比较大小只需要一句话:数轴上右边的数总比左边的数大。

−4<−2.5<0<1.5<3-4<-2.5<0<1.5<3

注意 −4-4 和 −2.5-2.5 这一对:−4-4 离原点更远,反而更小。负数比大小,看得不是离原点多远,而是在数轴上谁在左边。 这一点在第 2 课学绝对值时会再遇到一次。

再练三道

练习 1 把 −3-3、0.50.5、−74-\frac{7}{4}、00、−12-12 分成正数、0、负数三类,并说出其中哪些是整数。

核对练习 1

正数:0.50.5。负数:−3-3、−74-\frac{7}{4}、−12-12。整数:−3-3、00、−12-12。

00 单独一类:既不是正数,也不是负数,但它是整数。这一格最容易被填错。

练习 2 如果把向东走记为正,那么 −6-6 米表示什么?先走 +6+6 米,再走 −6-6 米,最后离出发点多远?

核对练习 2

−6-6 米表示向西走 6 米。先向东 6 米,再向西 6 米,回到出发点,距离是 00 米。

这两步方向相反、长度相同,正好互相抵消。下一节会用到:原点两侧、到原点距离相等的两个点,表示一对相反数。

练习 3 −124\frac{-12}{4}、3.03.0、−0.25-0.25 中,哪些是整数?为什么不能只看写法?

核对练习 3

−124=−3\frac{-12}{4}=-3、3.0=33.0=3,都是整数。−0.25=−14-0.25=-\frac{1}{4} 不是整数,属于分数。

分类看数的值。同一个数换一种写法,类别不变。

检查自己是否看懂

3.143.14 是有理数吗?它和 π\pi 是同一个数吗?

查看答案与理由

3.143.14 是有理数。它是有限小数,能写成 15750\frac{157}{50},也就是两个整数的比。

它不等于 π\pi。3.143.14 只是 π\pi 的近似值,π\pi 的小数位是 3.14159⋯3.14159\cdots,写不完也写不循环。把近似值当成那个数本身,是常见的错误。

深圳中考对应题

本节近五年深圳中考原卷题尚未完成核实,暂不收录。可以先做本课的原创练习。

查看逐年核验范围与出处