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初一数学·约 12 分钟·二维图解

第12题 · 数轴坐标与距离:先读点序,再作减法

由C、B、0、A的顺序确定右减左。AC=5m−6;AB=10时倒推m=4,得到BC=4;一般式中m项相消,所以按原图条件2AB−3BC恒为8。改变点序后重新判断距离。

题目

如图3-4,在一条数轴上,点A,B,C表示的数分别是2m+1,3−m,7−3m。

原图点序示意,不按比例;不能量图求长度。

ABC0

点序:C<B<0<A。

A:2m+1

B:3−m

C:7−3m

图3-4(按题意重绘,示意不按比例)。只读取点的先后顺序,不从画出的间隔推断长度。

(1)求AC的长度(用含m的代数式表示);

(2)若AB=10,求BC的长度。

(3)小明认为2AB−3BC的值与m无关。你认为他的说法正确吗?如果正确,请证明;如果不正确,请说明理由。

答案:(1)AC=5m−6;(2)BC=4;(3)正确,按原图位置条件,2AB−3BC=8。

核心动作:先读左右顺序,再用右边点的数减去左边点的数。坐标是点表示的数,线段长度是两点间的距离,二者要分清。

这课要能做到:从原图确定减法方向,把坐标式整体相减,由AB=10倒推m,并解释结果为什么与m无关。需要会数轴上的数、有理数加减、分配律和合并同类项;倒推m会从“几份数”的意思说明。

先读原图:从左到右是C、B、0、A

原图给出的顺序是C<B<0<A。这里的0是原点,AB、BC、AC都表示线段长度。

点B表示3−m,又在0的左边,所以3−m是负数。三减m要为负,减去的数m必须比3大,即m>3。这是原图包含的位置条件。

图只给出点的先后顺序,没有说明各段等长。不能量示意图的间隔来代替计算。

第一问:AC用A的数减C的数

点C在左,点A在右,所以AC=(2m+1)−(7−3m)。

为什么要给7−3m加括号?因为减去的是点C表示的整个数。去括号时,7与−3m都要乘−1:7变成−7,−3m变成+3m。

原图点序示意,不按比例;不能量图求长度。

ABC0AC

点序:C<B<0<A。

从C向右量到A;箭头表示测量,点的位置保持。

AC=A的数−C的数=2m+1−(7−3m)。

每条箭头表示一次等值运算。乘数同时作用于这一项的系数;字母和指数原样保留。

这一组:1×(2m+1)

原项 × 外面乘数2m× (1)
完成2m
原项 × 外面乘数1× (1)
完成1

这一组:−1×(7−3m)

原项 × 外面乘数7× (−1)
完成−7
原项 × 外面乘数−3m× (−1)
完成3m

2m+1−7+3m

带着每一项的符号分组。箭头左右等值,只改变系数,字母部分不变。

第1组:m(字母及指数相同)

2m3m

提取相同部分:(2+3)×m

系数相加5m

第2组:常数

1−7

提取相同部分:(1−7)

系数相加−6

合并结果:5m−6

AC=2m+1−7+3m=5m−6(原图点序下)。

AC=2m+1−7+3m=(2+3)m+(1−7)=5m−6。

m项只合并系数,m保留;1与−7是常数项,合成−6。

第二问:先写AB,再从10倒推m

为什么不能直接把AB=10当成BC=10?原图没有说两段相等。AB给出的信息要先和坐标式连接。

点B在左,点A在右,所以AB=(2m+1)−(3−m)。减去3−m,相当于3和−m分别乘−1。

原图点序示意,不按比例;不能量图求长度。

ABC0AB

点序:C<B<0<A。

从B向右量到A;箭头表示测量,点的位置保持。

AB=A的数−B的数=2m+1−(3−m)。

每条箭头表示一次等值运算。乘数同时作用于这一项的系数;字母和指数原样保留。

这一组:1×(2m+1)

原项 × 外面乘数2m× (1)
完成2m
原项 × 外面乘数1× (1)
完成1

这一组:−1×(3−m)

原项 × 外面乘数3× (−1)
完成−3
原项 × 外面乘数−m× (−1)
完成m

2m+1−3+m

带着每一项的符号分组。箭头左右等值,只改变系数,字母部分不变。

第1组:m(字母及指数相同)

2mm

提取相同部分:(2+1)×m

系数相加3m

第2组:常数

1−3

提取相同部分:(1−3)

系数相加−2

合并结果:3m−2

AB=2m+1−3+m=3m−2(原图点序下)。

AB=2m+1−3+m=3m−2。已知AB=10,就有3m−2=10。

三份m减去2以后是10。先加回减掉的2,三份m就是12;再把12平均分成3份,每份是4,因此m=4。

已知AB=10:3m−2=10。

加回减掉的2:3m=10+2=12。

把12平均分成3份:m=12÷3=4;4>3,符合原图。

A:2m+1=9

B:3−m=−1

C:7−3m=−5

接下来切换成数值比例图;比例改变,点序仍是C、B、0、A。

4>3,符合原图。代回坐标:A表示9,B表示−1,C表示−5。下面改用数值比例图,比例与原示意图不同,点序仍然是C、B、0、A。

m=4,按坐标等单位绘图;短刻度间为1单位。

A:9B:−1C:−50BC=4

点序:C<B<0<A。

从C向右量到B;箭头表示测量,点的位置保持。

A:2m+1=9

B:3−m=−1

C:7−3m=−5

BC=(−1)−(−5)=4。

整段核对:AC=14=AB+BC=10+4。

BC=(−1)−(−5)=−1+5=4。

再核对整段:AC=5×4−6=14,而AB+BC=10+4=14。因为B在线段AC内部,两段正好合成AC,没有重叠的一段被重复计入。

第三问:回到一般式,判断m项是否留下

m=4只能核对一个例子。题目问“与m无关”,需要看符合原图的m改变后,结果是否仍相同。

已求出AB=3m−2,还缺BC的一般式。按原图,C在左、B在右:

原图点序示意,不按比例;不能量图求长度。

ABC0BC

点序:C<B<0<A。

从C向右量到B;箭头表示测量,点的位置保持。

BC=B的数−C的数=3−m−(7−3m)。

每条箭头表示一次等值运算。乘数同时作用于这一项的系数;字母和指数原样保留。

这一组:1×(3−m)

原项 × 外面乘数3× (1)
完成3
原项 × 外面乘数−m× (1)
完成−m

这一组:−1×(7−3m)

原项 × 外面乘数7× (−1)
完成−7
原项 × 外面乘数−3m× (−1)
完成3m

3−m−7+3m

带着每一项的符号分组。箭头左右等值,只改变系数,字母部分不变。

第1组:常数

3−7

提取相同部分:(3−7)

系数相加−4

第2组:m(字母及指数相同)

−m3m

提取相同部分:(−1+3)×m

系数相加2m

合并结果:−4+2m

BC=3−m−7+3m=−4+2m(原图点序下)。

BC=(3−m)−(7−3m)=3−m−7+3m=−4+2m,也可写成2m−4。

现在把AB和BC分别代入。外面的2与−3都要乘到各自括号中的每一项,常数也不能漏:

原图点序下:AB=3m−2;BC=−4+2m。

2AB−3BC=2×(3m−2)−3×(−4+2m)。

每条箭头表示一次等值运算。乘数同时作用于这一项的系数;字母和指数原样保留。

这一组:2×(3m−2)

原项 × 外面乘数3m× (2)
完成6m
原项 × 外面乘数−2× (2)
完成−4

这一组:−3×(−4+2m)

原项 × 外面乘数−4× (−3)
完成12
原项 × 外面乘数2m× (−3)
完成−6m

6m−4+12−6m

2AB−3BC=8。m项相消,所以在原图点序(m>3)下,值与m无关。

一般理由来自化简。代入几个m只能核对例子。

2AB−3BC=2(3m−2)−3(−4+2m)=6m−4+12−6m。

其中−3×(−4)=+12,−3×2m=−6m。接着合并同类项:

原图点序下:AB=3m−2;BC=−4+2m。

2AB−3BC=2×(3m−2)−3×(−4+2m)。

带着每一项的符号分组。箭头左右等值,只改变系数,字母部分不变。

第1组:m(字母及指数相同)

6m−6m

提取相同部分:(6−6)×m

系数相加0

第2组:常数

−412

提取相同部分:(−4+12)

系数相加8

合并结果:8

2AB−3BC=8。m项相消,所以在原图点序(m>3)下,值与m无关。

一般理由来自化简。代入几个m只能核对例子。

6m−6m=0,−4+12=8。所以在原图点序下,2AB−3BC恒等于8,小明的说法正确。

这不是靠试出几个8来猜:相消的两个m项系数互为相反数,无论符合条件的m怎样改变,它们的和都是0,最后只剩常数8。

换成m=1:先重新排点

这是改变原题位置条件的对照练习。m=1时,A表示3,B表示2,C表示4。请重新排出三点与原点的顺序,求AB、BC,再计算2AB−3BC。

展开答案与理由

从左到右是0、B、A、C,已经不符合原图的C、B、0、A。

AB=3−2=1;BC=4−2=2;2AB−3BC=2×1−3×2=−4。

BC这时要用C的数减B的数;原来的−4+2m代入m=1得到−2,不能作为长度。这个例子不否定原图条件下的恒等关系,而是说明距离的减法方向必须与点序一致。

带走的方法:图中点序→长度用右减左→把坐标式整体代入→去括号、合并→核对条件。问“是否与m无关”,就看化简后是否还有m,同时保留写距离式时用到的条件。

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展开答案与理由

选A。−5的绝对值是5,表示点−5到原点的距离为5。

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出处:2024年安徽省初中学业水平考试数学原卷扫描件。已按原卷第1页核验题干与四个选项;原题无附图。

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出处:2022年黄冈中考数学原卷文档预览。题号、完整算式与给定值已按原卷逐项核验;原题无选项或附图。