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wanlufei 的试卷20 道题满分 100 分

七年级数学周练:有理数与整式

根据四页试卷照片逐题整理,保留全部题干、选项和小问,提供独立核算的标准答案,并配套错题复盘与同类检测。

解析阅读约 91 分钟

每题保留原题,解析可独立展开。

第 1 题3 分 · 二维图解 · 用正负数表示相反方向

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题目

中国古代数学著作《九章算术》,在世界数学史上首次正式引入负数,用正、负数来表示具有相反意义的量。如果向西走30米记作−30米,那么+20米表示( )。

  • A. 向东走20米
  • B. 向南走20米
  • C. 向西走20米
  • D. 向北走20米
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答案:A,向东走20米。

先找题目用哪一个数表示哪一个方向。“向西走30米记作−30米”告诉我们:这里规定向西为负,与西相反的东为正。

为什么先看规定

“+”本身不固定表示东;它表示题目规定的正方向。已知西为负,才能由相反方向确定东为正。因此,+20中的“+”表示向东,20表示走20米。

  • 方向: 先由−30米确定西为负,再由+20的正号确定向东。
  • 路程: 20的绝对值是20,所以走20米。

换一个规定,还能照读吗

先自己判断:若改为“向东走30米记作−30米”,−7米表示什么?

表示向东走7米。因为新规定中向东为负,负数就沿东走。路程仍是7米,不能把旧规定的方向直接搬过来。

带走的关系:先读方向规定 → 用正负确定方向 → 用绝对值确定路程。同样适用于收入与支出、升高与降低等相反意义的量;具体哪一边为正,要看题目规定。

2023·云南·第1题:按给定方向读正负数

  1. 中国是最早使用正负数表示具有相反意义的量的国家.若向东走60米记作+60米,则向西走80米可记作

A. −80米

B. 0米

C. 80米

D. 140米

先独立选择,再展开答案与理由

答案为A,−80米。已知向东为正,向西就是负方向;80米表示路程,所以记作−80米。

原卷PDF预览来源 · 第1页原卷图。已核对卷名、年份、题号、完整题干与四个选项;本题无附图。

第 2 题3 分 · 二维图解 · 把万亿换成科学记数法

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题目

据悉,2025年前三季度国内生产总值突破101.5万亿,同比增长5.2%,其中第三产业(服务业)占比58.4%,总量为59.3万亿。数据59.3万亿用科学记数法表示为( )。

  • A. 59.3×101159.3\times10^{11}
  • B. 0.593×10120.593\times10^{12}
  • C. 5.93×10135.93\times10^{13}
  • D. 5.93×10145.93\times10^{14}
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答案:C,5.93×10¹³。 先换“万亿”这个单位,再检查首数是否符合要求。

第一步为什么先换单位

题目写的是59.3万亿,还不是59.3。先把它还原成普通数字,才知道原数到底有多大。

“万”是 10410^4,“亿”是 10810^8,所以1万亿是 101210^{12}。

59.3万亿=59.3×1012=59 300 000 000 00059.3\text{万亿}=59.3\times10^{12}=59\,300\,000\,000\,000

59.3变成5.93,为什么指数要加1

科学记数法写成 a×10na\times10^n,这里的首数必须满足 1≤a<101\leq a<10。把59.3改成5.93,首数缩小10倍,相应的10的幂就要增大10倍,数值才不变。

59.3×1012=(5.93×10)×1012=5.93×101359.3\times10^{12}=(5.93\times10)\times10^{12}=5.93\times10^{13}

从59.3到5.93只移1位,所以指数在12上加1。若从完整数字59 300 000 000 000开始移动,才是共移13位。这两种计数的起点不同。

不只看数值,还要看写法

A的数值只有原数的1/10;B只有原数的1/100,首数0.593还小于1;D是原数的10倍。C既保持数值,又满足首数的范围。

先判断:59.3×10¹²与5.93×10¹³数值相同。能说两者都是科学记数法吗?

不能。两者数值相同,但59.3不小于10,不符合科学记数法的首数要求。5.93×10¹³才符合。

下次先圈单位,再查两件事:数值有没有变,首数是不是至少1而小于10。

2023·江西·第8题:原题已经给出完整数字

  1. 我国海洋经济复苏态势强劲.在建和新开工海上风电项目建设规模约1800万千瓦,比上一年同期翻一番,将18000000用科学记数法表示应为______.
独立写好后,展开答案与理由

答案是1.8×10⁷。18000000 = 1.8×10000000,首数1.8符合范围,指数为7。题目已给出完整数字18000000,不能再乘一次“万”。

原卷第2页扫描图。题干与出处沿用项目已核验原卷;本题无选项、无附图。

第 3 题3 分 · 二维图解 · 去括号时追踪每一项的符号

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题目

下列去括号正确的是( )。

  • A. −(a+b)=a+b-(a+b)=a+b
  • B. a−(b−c)=a−b−ca-(b-c)=a-b-c
  • C. −(a−b)=−a+b-(a-b)=-a+b
  • D. a+(b−c)=a+b+ca+(b-c)=a+b+c
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答案:C,−(a−b)=−a+b。 先把括号内带符号的两项写清,再让每项都乘−1。

为什么想到乘−1

题目要去掉括号,但括号前的减号作用于整个a−b。取一个数的相反数,就是把它乘−1;整个式子的相反数也可以这样写。

先把a−b写成a+(−b)。这样能看清两项分别是a和−b,b前面的负号要跟着b。

再用已经学过的乘法分配律,把−1分别乘到这两项:

−(a−b)=(−1)×a+(−1)×(−b)=−a+b-(a-b)=(-1)\times a+(-1)\times(-b)=-a+b

−1乘a得到−a;−1乘−b得到+b。这里改变的是项前的符号,字母还是a、b。a、b本身取正数或负数,这个等式都成立;依据是分配律,不是只试几组数。

原题其余三项错在哪里

其余选项正确的变形分别是:

  • A应为 −(a+b)=−a−b-(a+b)=-a-b。
  • B应为 a−(b−c)=a−b+ca-(b-c)=a-b+c。
  • D应为 a+(b−c)=a+b−ca+(b-c)=a+b-c。

A漏掉了对a、b取相反数;B漏改了−c的符号;D的括号前是加号,−c应保留。

先自己展开:−(−a+b)。为什么第一项会变成+a?

结果是a−b。括号内两项是−a与+b,分别乘−1,得到+a与−b。先把带符号的项写清,就不会只看字母前有没有减号。

2022·湖北黄冈·第17题:负括号也会出现在整式求值中

先化简,再求值:4xy−2xy−(−3xy),其中x=2,y=−1。

先独立做,再展开答案

−(−3xy)=+3xy,所以原式=(4−2+3)xy=5xy。代入x=2、y=−1,得到5×2×(−1)=−10。

这题核对括号前的负号;“括号内多项都要变号”还要用前面的−(−a+b)自测来检查。

原卷完整文本与预览来源。已按项目保存的原卷文本预览核对卷名、第17题全文及题目边界;本题无选项、无附图。

下次先圈出带符号的每一项,再让每一项乘括号前的数。减号去括号,就是每一项同乘−1。

第 4 题3 分 · 二维图解 · 把算筹的摆法读成有理数算式

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题目

中国人最先使用负数,魏晋时期的数学家刘徽在“正负术”的注文中指出,可将算筹(小棍形状的记数工具)正放表示正数,斜放表示负数。如图①表示的是 (+2)+(−2)(+2)+(-2),根据刘徽的这种表示法,可推算图②中所表示的算式为( )。

两组算筹示意图图①在上方:左边两根算筹竖放,右边两根算筹斜放。图②在下方:左边三根算筹竖放,右边六根算筹斜放。两种放置方向分别成组。①②
  • A. (+3)+(+6)(+3)+(+6)
  • B. (−3)+(−6)(-3)+(-6)
  • C. (−3)+(+6)(-3)+(+6)
  • D. (+3)+(−6)(+3)+(-6)
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答案:D,(+3)+(−6)。 摆法决定符号,根数决定大小;两组怎样连接,要用图①给的示范。

第一步先圈规定

本题规定正放表示正数、斜放表示负数。图①把正放2根、斜放2根写成(+2)+(−2),还告诉我们:两组表示的数用加法连接。

因此,看到图②时,先分别指出正放的一组和斜放的一组,再数根数。这样符号和数量就不会混在一起。

图②中正放3根,表示+3;斜放6根,表示−6。两部分合起来,算式就是 (+3)+(−6)(+3)+(-6)。

对照选项,D的两部分与图意一一对应。若继续计算,3+(−6)=−3;这个得数可以核对运算,完整算式还保留了两组各自表示的数。

根数没变,规定改变了呢

自编迁移题:另作规定,正放表示负数、斜放表示正数。图②仍是3根正放、6根斜放,应写什么算式?

应写(−3)+(+6)。因为新规定中,正放3根表示−3,斜放6根表示+6。根数和摆法都没变,改变的是它们代表的正负意义。

下次先读本题规定,再把“摆法、根数、表示的数”对起来;连接两个数的运算,也要从题目给的规则中找依据。

第 5 题3 分 · 二维图解 · 区分单项式的系数次数与多项式

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题目

下列说法正确的是( )。

  • A. 2x2y+3xy−42x^2y+3xy-4是三次三项式
  • B. 3x\frac{3}{x}是单项式
  • C. −5πab2-5\pi ab^2的系数是−5
  • D. 3x3x的次数是0
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答案:A。 2x²y+3xy−4有三项,最高项的次数为3,所以是三次三项式。

先圈出每个选项问的是“系数”“次数”还是“几次几项”。需要先知道:b²=b×b,未写指数的x就是x¹。下面分别按定义检查。

A:项数数三项,次数取最高

先把减去4写成加上−4,再连着符号圈出三项:2x²y、3xy、−4。

项 字母指数之和 这一项的次数
2x²y 2+1 3
3xy 1+1 2
−4 没有字母,是非零常数 0

多项式的次数取化简后各项次数的最大值。本题没有可合并的同类项,最高是3,共三项,所以A正确。不能把3+2+0当成多项式的次数。

B:分母里的x不符合单项式结构

单项式是数与字母的积,字母的指数为非负整数;字母不能在分母里。单独的数或字母也属于单项式。

3/x的分母含有字母x,不是单项式。3x=3×x是单项式,3/x与3x的结构不同,因此B错误。

C:π是数,属于系数

题目问−5πab²的系数。为了找全数字因数,先展开乘积:

−5πab2=(−5)×π×a×b×b-5\pi ab^2=(-5)\times\pi\times a\times b\times b

π是圆周率,是一个确定的数。全部数字因数是−5与π,乘积为**−5π**,这就是系数,C漏掉了π。

a出现一次、b出现两次,字母指数之和是1+2=3。π是数,不增加字母次数;前面的负号也不增加次数。

D:x省略的指数是1

3x=3x¹。数字3属于系数,次数只看x的指数,所以次数是1,D错误。非零常数如−4的次数为0;零式不规定次数。

检查:把一个数换成字母,会改变什么

把−5πab²中的数π换成明确表示变量的字母c,得到−5cab²。系数、次数分别怎样改变?为什么?

先判断,再展开理由

系数变成−5;次数变成1+1+2=4。π原来属于数字因数,c现在属于字母因数,它的指数1要计入次数。a和b的指数保持不变。写成−5ab²c也表示同一个乘积。

带走的动作:先看所问 → 结构看字母位置 → 系数圈全部数字因数 → 单项式次数加字母指数 → 多项式次数取化简后的最高项。

中考真题:数字因数包含负号

2023·江西·第7题。 这道题直接检查单项式系数;π的归属及多项式次数仍由上面的原题与自测检查。

单项式 −5ab 的系数为________。

展开答案与理由

−5。因为−5ab=(−5)×a×b,全部数字因数的乘积为−5,负号不能丢。

出处:江西省2023年初中学业水平考试数学试题卷,第7题。已核对完整原卷第1页卷名与第2页题号、题干;本题无选项、无图。

第 6 题3 分 · 三维实验 · 由展开图确定正方体的顶面

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题目

如图为一个正方体的表面展开图,若正方体相对面上的两个数字之和相等,面“2”是右面,面“4”在后面(数字和字母均在外表面),则上面是( )。

正方体表面展开图24y106x
  • A. 6
  • B. 8
  • C. 10
  • D. 12
查看答案与解析

答案:B,上面是8。 先折出相对面,算得x=12、y=8;再同时满足“2在右、4在后”,确定y在上面。

需要先分清:相对面隔着整个正方体,彼此不共边;“右、后、上”还取决于正方体怎样摆放。展开图在纸上的上下,不直接等于折好后的上下。

第一步:固定4,沿共边折起

题目给了展开图。先固定标有4的一格,沿它与相邻格的公共边把其余面折起,保持数字在外面。这样可以追踪每一格,判断谁和谁隔着正方体相对,不能只按纸上距离猜。

折好后有三对相对面:

  • 4与10相对。
  • 2与x相对。
  • 6与y相对。

动画里六个面的大小保持,平面图保留原位,方便在折叠前后对照。也可按原图剪纸折一次;不要把标字的面翻到里面。

第二步:用已知的一对求共同的和

“相对面上的两个数字之和相等”是题目给的条件。4与10都已知,所以先用这一对算:4+10=14。于是另外两对也必须和为14:

2+x=14,6+y=142+x=14,\qquad 6+y=14

因此x=14−2=12,y=14−6=8。代回检查:2+12=14,6+8=14,都满足条件。

第三步:同时固定右面2与后面4

只算出x、y还不能直接说哪一个面在上面。把同一块正方体整体转到2在右、4在后,仍保持数字在外面,此时y在上、6在下。

2 · 右4 · 后y=8 · 上
折好后从右后上方看:2是右面,4是后面,y在上面。
题定方位 面上的数
右 2
左 x=12
后 4
前 10
上 y=8
下 6

这里画面从右后上方观察,能看到题定的右面、后面和上面。屏幕的左右不等于题目规定的左右。上面是y=8,选B。

检查:只换朝向,相对面会变吗

保持原来的六个数和相对关系,只改成4在右、2在后。上面还是8吗?先判断,再在探索中核对。

展开结果与理由

上面变成6,8在下面。整体转动没有改变哪两面相对,也没有改变每对的和14;改变的是各面所在方位。这说明“找相对面”与“按给定朝向定上下”都需要完成。

带走的动作:保留格子身份 → 沿共边折起 → 用相对面条件列式 → 同时满足给定的两个方位。

中考真题:从另一张展开图找相对面

2024·江苏盐城·第5题。 这题直接检查展开图中的相对面;本课“同时给右面和后面”的朝向判断由上面的原题与换朝向自测另查。

  1. 正方体的每个面上都有一个汉字,如图是它的一种平面展开图,那么在原正方体中,与“盐”字所在面相对的面上的汉字是

A. 湿  B. 地  C. 之  D. 都

第 5 题图:正方体平面展开图中间一排从左到右是地、之、都、盐;湿在之的上方,城在盐的下方。每个方格一样大。湿地之都盐城
展开答案与理由

C,之。把“之”固定为正面,“地”和“都”折成左右面,“盐”再从“都”向后折,成为背面。所以“盐”与“之”相对。

出处:盐城市二〇二四年初中毕业与升学考试数学试题,第1页。本次重新渲染并核对卷名、题干、四选项与全部方格位置。

第 7 题3 分 · 二维图解 · 从窗户总面积中减去四分之一圆遮光面积

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题目

长方形窗户上的装饰物(遮光)如图中阴影部分所示,它是由两个半径均为b的四分之一圆组成,则该窗户能射进阳光部分的面积是( )。

2ba
  • A. π2b2\frac{\pi}{2}b^2
  • B. 2ab−πb22ab-\pi b^2
  • C. 2ab−π2b22ab-\frac{\pi}{2}b^2
  • D. 2ab−π4b22ab-\frac{\pi}{4}b^2
查看答案与解析

答案:C,透光面积为2ab−(1/2)πb²。 全窗是长方形,上方两块四分之一圆遮光;留白面积用全窗减去两块装饰。

先在原图中圈出“留白透光”的部分,再标出完整长方形的高a、宽2b。图只示意形状,本题没有给出a、b的具体数值,所以结果用a、b表示。需要会长方形面积、整圆面积πb²,以及“四分之一”表示同半径整圆的四份之一。

为什么先求整个窗户

所求留白有弯曲边界,直接数边长不方便;完整的长方形与两块装饰却都能用熟悉的面积公式。它们拼在一起正好构成整个窗户,所以:

透光面积=整个长方形面积−左块装饰面积−右块装饰面积。

两个装饰分别在上方两角,只在上边中点接触,不重复占一块面积。它们的圆心都在上边的两个顶点,先保留这个位置关系核图。

全窗面积是高a乘宽2b

图中上边长是2b,右边长是a,所以:

S全窗=a×2b=2abS_{\text{全窗}}=a\times2b=2ab

这里b是半径,窗户整条宽为2b。不能在已经使用2b后,再多乘一次2。

两块半径相同,各占整圆的四分之一

题干说两个半径均为b。每块的面积都是:

S一块=14πb2S_{\text{一块}}=\frac14\pi b^2

因为半径相同,它们是同样大小的两个四分之一圆。把同一批两块移出原位,各转一个直角,圆心重合后可以拼成半圆。移动和旋转只改变位置,不改变面积。

左右两块面积保持不变同圆心、同半径 → 半圆
实色只有左、右两块。虚线是原位和目标;移动、旋转不改变面积。

因此两块合计:

S装饰=14πb2+14πb2=12πb2S_{\text{装饰}}=\frac14\pi b^2+\frac14\pi b^2=\frac12\pi b^2

分母4表示每块占整圆四分之一;两块相加后是二分之一,不能按两个整圆计算。

回到原窗:从2ab中减去装饰

S透光=2ab−12πb2S_{\text{透光}}=2ab-\frac12\pi b^2

2ab对应整个长方形,(1/2)πb²对应两块遮光装饰,剩下的就是透光部分,所以选C。

要保持题图的装饰完整地放在窗内,需要b>0且a≥b。若a<b,四分之一圆会伸到窗外,不能一边换成这种图,一边继续直接减去完整的两块面积。

检查:只增加窗高,哪一部分会变

用同一长度单位,保持b不变,把a增加1。透光面积增加多少?先说明装饰面积是否改变,再给结果。

展开结果与理由

两块装饰的半径b没有变,遮光面积仍是(1/2)πb²。窗户下方只多出宽2b、高1的长方形,面积是2b。因此透光面积增加2b。

也可用式子核对:2(a+1)b−(1/2)πb²,比2ab−(1/2)πb²多2b。这里保持b不变很关键;若连b也改变,就要重新计算装饰面积。

带走的动作:先认所求区域 → 选择完整图形 → 分别确认半径与份数 → 不重不漏地相减 → 条件变了再检查图形是否仍成立。

中考真题:半径与整圆份数一起看

2022·广东·第15题。 这题直接检查半径平方与四分之一整圆的面积;两块拼合、长方形相减及窗高变化由本课原题和自测另查。

扇形的半径为2,圆心角为90°,则该扇形的面积(结果保留π)为________。

展开答案与理由

π。90°占整圆360°的1/4,所以面积=(1/4)×π×2²=π。先把半径2平方,再乘整圆份数。

出处:2022年广东省中考数学试卷完整原卷重排预览。本次重新查看第1页卷名和第2页第15题完整文字及边界;本题无选项、无图,不把上下题的图算进来。

第 8 题3 分 · 二维图解 · 根据数轴判断绝对值中的整体正负

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题目

数a、b、c在数轴上对应的位置如图,化简 ∣a+b∣−∣c−b∣|a+b|-|c-b| 的结果是( )。

数轴上的 a、b、c从左到右依次是 b、a、原点 0、c。各段长度仅为示意,不表示具体数值或相等关系。ba0c位置示意,长度不按比例
  • A. a+ca+c
  • B. c−ac-a
  • C. −c−a-c-a
  • D. a+2b−ca+2b-c
查看答案与解析

答案:C,结果为−a−c,也就是选项中的−c−a。 关键是先判断a+b、c−b的整体符号,去掉绝对值后,原式中间的减号仍要保留。

本课要能做到:从数轴读出符号,用“到0的距离”解释绝对值,再连着符号追踪每一项。需要先知道负数加负数仍为负,减去负数等于加上它的相反数,以及乘法分配律。

先读位置,不从间隔猜数值

从左到右依次是b、a、0、c,所以:

b<a<0<cb<a<0<c

a、b都是负数,c是正数。图没有给三个数的具体值,不能根据画出的间隔给它们指定数值来代替证明。

判断每个绝对值里面的整体

里面的式子 已知条件怎样起作用 整体符号
a+b a、b都负,两个负数相加仍负 a+b<0
c−b c正;b负,所以−b正;c−b=c+(−b) c−b>0

这里−b表示b的相反数。因为b<0,−b反而大于0。a+b虽然写着加号,它的值却为负;要看整个式子的值,不能只看写出的运算符号。

按到0的距离去掉绝对值

负数a+b到0的距离,是它的相反数;正数c−b到0的距离,就是c−b。因此:

∣a+b∣=−(a+b),∣c−b∣=c−b|a+b|=-(a+b),\qquad |c-b|=c-b

再放回原式。原式用一个距离减去另一个距离,中间是减号:

∣a+b∣−∣c−b∣=−(a+b)−(c−b)|a+b|-|c-b|=-(a+b)-(c-b)

两个绝对值都非负,不代表它们的差也必须非负。先保留减法,再继续去括号。

减去c−b,要让c与−b各乘−1

第一个括号给出−a−b。第二个括号前也有减号:

−(c−b)=(−1)×(c+(−b))=−c+b-(c-b)=(-1)\times(c+(-b))=-c+b

等值写法:−1×(c−b)

乘数 → 每项 → 乘积−1+c−c−b+b
每一条箭头对应一次乘法:每项都乘−1,字母部分不变。按从上到下的顺序核对,常数项也不遗漏。

−1乘c得到−c,−1乘−b得到+b,所以四个带号项是**−a、−b、−c、+b**。

−(a+b)−(c−b)=−a−b−c+b=−a−c-(a+b)-(c-b)=-a-b-c+b=-a-c

四个带号项:−a−b−c+b。

−a−b−c+b和为0留下−a−c

−b与+b相加等于0;剩下−a与−c。两个加数交换次序不改变和,−a−c与选项C的−c−a相同。

检查:哪些条件真正决定了推理

若只知道a<0、b<0、c>0,没有告诉a与b谁小,还能用同样的方法吗?最终差一定非负吗?

先解释,再展开核对

仍能化简成−a−c。因为a、b都负已经保证a+b<0;c正、b负保证c−b>0。这两条理由没有用到a与b谁更小。

差不一定非负。例如自拟a=−2、b=−4、c=3,符合原图顺序,原式是6−7=−1。a=−2、c=2时差为0;a=−2、c=1时差为1,b仍可取−4。数值例子用于检查差的符号,前面的符号推理才说明一般结论。

带走的动作:读条件 → 判里面整体符号 → 用距离定义改写 → 保留原式运算 → 逐项去括号并合并。

中考真题:负数的绝对值为什么为正

2024·安徽·第1题。 这题直接检查负数到原点的距离;本课根据条件判断两个整体及处理外部减号,仍由上面的原题与自测检查,不把这道基础题当作全部结论的证明。

  1. −5 的绝对值是

A. 5  B. −5  C. 15\frac15  D. −15-\frac15

展开答案与理由

A,5。−5在0左边,到0的距离为5,所以|−5|=5。负号说明数的位置,距离非负;1/5是倒数,不是本题所求。

出处:2024年安徽省初中学业水平考试数学,第1页第1题。本次重新下载、渲染完整第1页,核对卷名、题干和四个选项;该题无附图。

第 9 题3 分 · 二维图解 · 先求绝对值再求倒数

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题目

∣−72∣\left|-\frac72\right| 的倒数是________。

查看答案与解析

答案:2/7。 先求|−7/2|=7/2,再找与7/2相乘得1的数。

先圈出绝对值符号:题目求的是“|−7/2|的倒数”。需要知道绝对值表示到0的距离,互为倒数的两个数乘积为1。

先求绝对值:距离不带负号

−7/2在数轴0的左边,到0的距离为7/2,所以:

∣−7/2∣=7/2|-7/2|=7/2

这里得到的是7/2。绝对值与倒数是两种运算,先把绝对值的结果单独写一行,下一步对7/2求倒数。

再求倒数:交换分子、分母,并用乘积解释

7/2的分子是7,分母是2。把2放分子、7放分母,得到2/7。

绝对值的结果:7/2。现在求这个数的倒数。

72分子2,分母7
起点7/2,终点2/7。虚线标起点;换位过程只示意位置,完整分数读起点与终点。

为什么这样交换就对?

(7/2)×(2/7)=(7×2)/(2×7)=1(7/2)\times(2/7)=(7\times2)/(2\times7)=1

分子与分母都是同样两个非零因数7、2的乘积,所以可约成1。对一般非零分数,交换后也有同样的乘积关系。因此2/7符合倒数定义。

原数−7/2本身的倒数是−2/7;本题先取了绝对值,所以答案为正的2/7。要读清正在对哪个数做哪一步。

检查:0能否照样交换

|0|等于多少?它的倒数存在吗?用“乘积为1”的定义解释。

展开结果与理由

|0|=0,因为0到原点的距离为0。0没有倒数:它乘任何数都等于0,不可能等于1。不能把1/0当成一个数。

带走的动作:先圈运算对象 → 写出绝对值 → 对非零结果求倒数 → 用乘积为1核对。 对0,停在“没有倒数”。

中考真题:倒数要让乘积为1

2024·陕西·第1题。 直接检查倒数与负号;绝对值的先后关系和0的边界由本课原题与自测检查。

  1. −3的倒数是( )

A. 3  B. 13\frac13  C. −13-\frac13  D. −3

展开答案与理由

C,−1/3。因为(−3)×(−1/3)=1。题目直接求−3的倒数,不能先取绝对值。

出处:2024年陕西省初中学业水平考试数学试卷完整原卷重排预览。本次在浏览器中查看第1页卷名、题1全部题干与四选项;该题无图,下方旋转图属于第2题。

第 10 题3 分 · 二维图解 · 读懂净重的允许偏差

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题目

一袋香菇上标注:净重(450±5)克,表示这袋香菇最少不少于________克。

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答案:445克。 按本题标注约定,450克是标称值,5克是允许向上或向下偏离的大小。“最少”读下限。

先以450为基准,找两端

450−5表示比标称值少5克,450+5表示比标称值多5克。两个端点分别是445克、455克。

标称 450 克430440450460470下限 445 克上限 455 克
单位:克。实点包含端点;连续阴影包含中间的所有重量。细线连接端点和标签。

这不是“只能重445克或455克”。两端之间的重量都在范围内,端点也包含在内,例如446克、450克、454克。

445≤净重≤455(克)。

为什么最少要减

数轴越往左,重量越小。允许范围的最左端是450−5=445(克);再少就超出下限。

如果改问“最多”,才读右端450+5=455(克)。一般关系是:下限=标称值−允许偏差,上限=标称值+允许偏差。这里讨论对称偏差且下限非负的重量范围。

先自己判断:445克、444克、455克、456克,哪些在范围内?允许偏差为0又怎样?

445克、455克在范围内,因为端点包含。444克低于下限,456克高于上限,均超出范围。允许偏差为0时,上下限都等于标称值,只剩一个重量。

2023·云南·第1题:正负表示相反意义

这道真题核对“先读规定,再读正负”这一知识点;净重的连续范围由上面的主例题和理解检查核对。

  1. 中国是最早使用正负数表示具有相反意义的量的国家.若向东走60米记作+60米,则向西走80米可记作

A. −80米

B. 0米

C. 80米

D. 140米

先独立选择,再展开答案与理由

答案为A,−80米。题目规定向东为正,向西就是负方向,80米表示路程。

原卷预览来源。本项目已逐字核对2023云南原卷第1页的题干和四个选项;此题无附图。

第 11 题3 分 · 二维图解 · 把已知式看成一个整体代入

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题目

已知 x−3y=5,则 7−2x+6y 的值是________。

查看答案与解析

答案:−3。 已知x−3y的整体值;所求中的−2x、+6y恰好分别是x、−3y的−2倍。

为什么想到圈住x−3y

已知只给一个等式,不能由此分别确定x、y。先比较所求与已知中相同字母项的系数:

  • x的系数从1变成−2,是乘−2。
  • y的系数从−3变成+6,也乘−2。

两项用了同一个倍数,便可反过来用分配律,把−2提到括号外:

−2x+6y=−2(x−3y)-2x+6y=-2(x-3y)

逐项改写;箭头前后是同一个值的两种写法。

−2x

−2×(x)

字母和指数没有换,乘积系数仍为−2。

6y

−2×(−3y)

字母和指数没有换,乘积系数仍为6。

共同因数−2放到括号外,括号内完整保留原来的字母整体。

7−2x+6y

= −2×(x−3y)+7

余项是已知常数,可以整体代入。

乘回去核对:−2×x=−2x,−2×(−3y)=+6y。括号外的7没有参与这次提取,仍要保留。

只替换整个括号,倍数保留

用已知值5替换x−3y。7加上−2乘整体,也可以按加法交换律写成−2乘整体,再加7。

7−2x+6y=7+(−2)(x−3y)=7+(−2)×5=7−10=−37-2x+6y=7+(-2)(x-3y)=7+(-2)\times5=7-10=-3

保留已知关系:x−3y=5。

改写前后对照:−2×(x−3y)+7。下面只替换整个括号;外面的乘数和余项保持。

−2×()+7已知值整个括号5

虚线只标原位置;箭头表示同值替换,不能把这个数再额外加一次。

−2×(5)=−10。

−10+7=−3。

“7减去负2乘整体”会写成7−(−2)×5,符号就变了。本题应是7加上−2乘整体,即7−2×5。

取x=5、y=0:条件左边=5,所求=−3。

取x=8、y=1:条件左边=5,所求=−3。

这两组数只用于核对。一般理由是分配律恒等式,且x−3y的整体值固定为5;只要满足已知等式,结论都成立。

先判断:只把所求中的+6y改成+5y,还能照用整体代入吗?

不能直接照用同一个倍数。7−2x+5y=7−2(x−3y)−y=−3−y,还剩y。取x=5、y=0时所求为−3;取x=8、y=1时所求为−4。两组都满足x−3y=5,所求却不同,因此这组条件不能唯一确定变式的值。

带走的方法:比较每种字母项的系数 → 核对同一倍数 → 用分配律改写 → 把整个括号替换为已知值。倍数、括号外的常数和未消去的字母项都不能丢。

2025·江苏苏州·第11题:把已知关系改写成整体

  1. 若 y=x+1y=x+1,则代数式 2y−2x+32y-2x+3 的值为______.
先独立求值,再展开答案与理由

答案为5。由y=x+1得y−x=1,所以2y−2x+3=2(y−x)+3=2×1+3=5。也可把x+1代入y再去括号,得到相同结果。

完整原卷扫描转载 · 第2页题11。已核对卷名、年份、题号、完整题干;无选项、无附图。来源核验记录见项目真题文档。

第 12 题3 分 · 二维图解 · 沿数值转换机的流程计算

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题目

如图是一个“数值转换机”的示意图,若x=−5、y=−3,则输出结果为________。

输入 x平方输入 y立方相加×  1  2 ​输出
先分别完成两条支路,再相加,最后乘二分之一。
查看答案与解析

答案:−1。 两条支路先各自计算,再把结果相加,最后乘二分之一。

第一步:沿每条箭头,圈清乘方的底数

从输入x和输入y各画一条向下的路线:x进入平方框,y进入立方框。平方表示两个相同因数相乘,立方表示三个相同因数相乘。

本题x=−5,整个−5都是底数;y=−3,整个−3都是底数。因此要把负数括起来:

x2=(−5)2=(−5)×(−5)=25x^2=(-5)^2=(-5)\times(-5)=25 y3=(−3)3=(−3)×(−3)×(−3)=−27y^3=(-3)^3=(-3)\times(-3)\times(-3)=-27

平方这一支的两个负因数相乘为正。立方这一支先有两个负因数相乘为正,再乘一个负因数,所以为负。

第二步:两个结果先相加,再减半

相加框接收的是25与−27,得到25+(−27)=−2。下一框接收这个−2,再乘1/2:

12(x2+y3)=12[25+(−27)]=12×(−2)=−1\frac12(x^2+y^3)=\frac12[25+(-27)]=\frac12\times(-2)=-1
x=−5平方25y=−3立方−27相加−2×  1  2 ​输出−1
数值沿箭头传递,起点数字留作对照,不重复相加。每一步只使用上一框的结果。

每个框只使用箭头送来的结果。乘二分之一针对的是两条支路的和,所以写成(1/2)(x²+y³),括号不能漏。

−2/2与−1数值相同;最终答案写成化简后的−1。

换条件,检查你是否仍按同一规则走

先独立判断:只把x改成+5,或只把y改成+3,输出各是多少?若x=2、y=−1呢?

只改x:(+5)²=25,y³仍是−27,所以输出仍为−1。只改y:x²仍为25,(+3)³=27,输出(25+27)/2=26。取x=2、y=−1:两支为4与−1,和为3,输出3/2;输出不必是整数。

可迁移的方法是:辨认每条输入支路 → 按框中运算分别计算 → 在汇合处合成 → 顺着后续箭头继续。每改一个输入,都重新计算它后面的结果。

2023·江西·第4题:乘方表示相同因数相乘

计算 (2m2)3(2m^2)^3 的结果为(  )。

A. 8m68m^6  B. 6m66m^6  C. 2m62m^6  D. 2m52m^5

先展开三个相同因数,再核对答案

答案为A。这里m表示一个数。(2m²)³=(2m²)×(2m²)×(2m²)。三个2相乘得8,六个m相乘记作m⁶,所以为8m⁶。这道真题直接检查“整个括号作底数”和相同因数个数;本课的双输入流程由主例题与理解检查核对。

完整原卷预览来源 · 第1页原卷图。本项目已核对2023江西卷名、题号、完整题干与四选项;原题无附图。

第 13 题3 分 · 二维图解 · 把三位循环小数化成分数

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题目

小深在预习《认识有理数》这一课时发现,按照定义有理数可以分为整数和分数,但书本没有提起小学阶段熟悉的小数,于是他就对“小数属于有理数吗?”这问题进行研究:

小数分为有限小数和无限小数,有限小数均能写成分数,例如 0.2=210=150.2=\frac2{10}=\frac15,0.356=3561000=892500.356=\frac{356}{1000}=\frac{89}{250};无限循环小数呢?小深通过查阅资料发现无限循环小数 0.3˙6˙0.\dot3\dot6 化为分数如下:

令 S=0.3˙6˙S=0.\dot3\dot6,则 100S=36.3˙6˙100S=36.\dot3\dot6;

100S−S=36.3˙6˙−0.3˙6˙100S-S=36.\dot3\dot6-0.\dot3\dot6 99S=3699S=36 S=411S=\frac4{11}

所以,0.3˙6˙=4110.\dot3\dot6=\frac4{11}。

参照他的方法,0.3˙69˙0.\dot3 6\dot9可以化为分数________。

循环点标在3和9上,表示循环节为369,即0.369369369……。

查看答案与解析

答案:41111\frac{41}{111}。 本题循环块为369,移出完整的3位循环块后,两行小数尾巴相同,便可相减消去。

先读清循环点,再决定乘多少

点标在3和9上,表示从3到9的整块369一起重复,中间的6也在循环块中。这是0.369369369……,不是只有3和9交替。

原题示范用S表示0.363636……;下面另用大写T表示本题的0.369369369……。要消去无限的小数尾巴,第一步可以做什么?

先把369圈成一组,数出3位。乘1000会移出完整一组,小数点后的部分又从369开始。这样两行就能对齐。

T=0.369369369…,1000T=369.369369369…T=0.369369369\ldots,\qquad1000T=369.369369369\ldots
小数点列1000T=T=..0369369369369369……
只画有限数位窗口,省略号表示按369继续无限重复。移动中只看位值变化,读数以两端为准;划线表示相等尾巴相减为0,数字仍保留作对照。

通常说“小数点右移3位”。动画固定小数点列,让同一批数字向左跨过3个位值,表示每个数字的位值扩大1000倍。这两种观察方式表示同一次乘1000。

为什么能消去整条无限尾巴

两行从小数点后都按369、369、369……重复。因此每一个对应小数位都相同,包括没有画出来的所有位。这是循环定义给出的关系,不是只看几组数字猜后面相同。

两行相减:相同的小数部分相减为0,整数部分为369−0;左边把1000份T减去1份T,剩999份T:

1000T−T=369,(1000−1)T=999T=3691000T-T=369,\qquad(1000-1)T=999T=369
小数点列1000T=T=..0369369369369369……−999T=369
只画有限数位窗口,省略号表示按369继续无限重复。移动中只看位值变化,读数以两端为准;划线表示相等尾巴相减为0,数字仍保留作对照。

乘数是1000;999是相减后才得到的系数。不能把第一步写成999T−T,否则左边会成998T,已经换了问题。

约分前后保持同一个数

T=369999=369÷9999÷9=41111T=\frac{369}{999}=\frac{369\div9}{999\div9}=\frac{41}{111}

T=369/999

分子:369÷9 →41

分母:999÷9 →111

T=41/111。

分子分母都除以同一个非零数9,分数值不变。代回核对:999×(41/111)=9×41=369。

换一个循环块,关系仍成立吗

1位循环节乘10;2位乘100;3位乘1000。统一写成10k,k是循环块的位数,A是这串数字看成的整数。

(10k−1)T=A,所以T=A/10k−1。

适用于从小数点后立即循环的纯循环小数,k≥1。若先有不循环部分,须先另作处理。

k表示循环块的位数,A表示这串数字作为整数时的值。移动完整一块后,10ᵏT=A+T,所以(10ᵏ−1)T=A。k至少为1,分母10ᵏ−1不为0,因此纯循环小数能写成整数之比,是有理数。

前导0也占位。例如循环块045有3位,A=45,但仍乘1000;不能把乘数误改为100。若小数点后先有不循环的数字,再开始循环,就不能直接套这个纯循环公式。

先自己写:0.272727……、0.045045……分别怎样化分数?0.999……呢?

27循环:100T−T=27,T=27/99=3/11。045循环:1000T−T=45,T=45/999=5/111。9循环:10T−T=9,9T=9,T=1,所以0.999……与1是同一个数的两种写法。这里分别给每个例子重新设T。

这份方法的范围是从小数点后立即循环的小数。核心动作是:圈出完整循环块 → 按位数乘10的相应次方 → 对齐相同尾巴相减 → 用整数比并约分。有限小数也能写成整数之比;不能把本题结论扩展成“所有无限小数都是有理数”。

2025·江苏苏州·第11题:消去完全相同的字母部分

  1. 若 y=x+1y=x+1,则代数式 2y−2x+32y-2x+3 的值为______.
先代入y=x+1,再看哪些部分相减为0

答案为5。把y换成x+1,得到2(x+1)−2x+3=2x+2−2x+3。相同的2x与−2x相加为0,留下2+3=5。一般的关系是(A+U)−U=A;本题循环小数中,共同的小数尾巴也充当这样一个整体U。这道真题直接检查相同部分的消元,不把它称为循环小数化分数原题。

完整原卷扫描转载 · 第2页题11。复用已核验的完整题干,原题无选项、无附图;周期位数与无限尾巴关系由本课主例题检查。

第 14 题14 分 · 二维图解 · 有理数运算与错误步骤辨析

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题目

计算。

(1)(4分)

31+(−28)+28+6931+(-28)+28+69

(2)(4分)

−22+8−5×∣−7∣-2^2+8-5\times|-7|

(3)(6分)

阅读计算:(−48)÷(512−14+13)(-48)\div\left(\frac5{12}-\frac14+\frac13\right)。

给出的解答如下,请判断并订正:

第一步

原式=(−48)÷512−(−48)÷14+(−48)÷13\text{原式}=(-48)\div\frac5{12}-(-48)\div\frac14+(-48)\div\frac13

第二步

=−115.2+192−144=-115.2+192-144

第三步

=−67.2=-67.2

①开始出现错误的是第________步;错误的原因是________。

②请写出这个计算题的正确解题步骤。

查看答案与解析

答案:(1)100;(2)−31;(3)第一步开始错,正确结果为−96。 三小题先看运算作用于哪个整体,再决定可以怎样变形。

(1)圈出互为相反数的两项

先连同符号读四项:31、−28、+28、+69。看到−28和+28的绝对值相同、符号相反,就能先把它们结合,相加为0。

同一组+31−28+28+6931+69=100−28+28=0
同样四张数卡保留带符号的项。虚线标原位;向下分组不改数值,划线标相反数之和为0。
31+(−28)+28+69=[(−28)+28]+(31+69)=0+100=10031+(-28)+28+69=[(-28)+28]+(31+69)=0+100=100

依据是加法交换律、结合律,四项及其符号都没改。不是把减号随意挪走,也没有增加或少算一项。

(2)先找乘方的底数,再看负号

原题写的是−2²,负号在乘方外面,底数是正2。先平方,再取负:

−22=−(22)=−4,(−2)2=(−2)×(−2)=4-2^2=-(2^2)=-4,\qquad(-2)^2=(-2)\times(-2)=4

再算|−7|=7、5×7=35,最后做加减:

−22+8−5×∣−7∣=−4+8−35=4−35=−31-2^2+8-5\times|-7|=-4+8-35=4-35=-31

负号在框外,框内才是乘方的底数:

−22−4

|−7|=7,5×7=35。

−4+8−35=−31。

对照:(-2)2=4,括号内的整个−2才是底数。

(3)找第一处不等值的变形

−48除以的是整个括号5/12−1/4+1/3。给出的第一步把这个除数拆开,让−48分别除以三项。这一步没有相应的分配律依据,因此第一步开始错。

第二、三步只是在继续计算已经改错的式子;不能用最后得到了一个数,倒过来证明第一步成立。

用一个合法小例子就能否定“总能这样拆”的说法:

12÷(2+4)=2,12÷2+12÷4=6+3=912\div(2+4)=2,\qquad12\div2+12\div4=6+3=9

两边结果不同,所以“对除数中的和分配除法”不是一般成立的运算律。也不意味着任意一组数都必定不同;例如被除数为0时,两种写法可能都得0。

正确做法:把一个除数先算成一个数

原分母是12、4、3,12本身就是另外两个分母的倍数,所以选12。1/4的分子分母同乘3,1/3的分子分母同乘4,分数值不变;减号仍跟着1/4走。再把同分母分数的带符号分子相加,整个括号仍是同一个除数:

512−14+13=512−312+412=612=12\frac5{12}-\frac14+\frac13=\frac5{12}-\frac3{12}+\frac4{12}=\frac6{12}=\frac12

原式:(−48)÷(5/12−1/4+1/3)。

这是一个完整的除数,先把它算成一个数

分子、分母同乘标出的数:

5/12

×1

5/12

−1/4

×3

−3/12

+1/3

×4

+4/12

5−3+4/12= 6/12=1/2

除以1/2改为乘它的倒数2。交换的是除数1/2的分子与分母:

12分子2,分母1
起点1/2,终点2。虚线标起点;换位过程只示意位置,完整分数读起点与终点。
(−48)÷(512−14+13)=(−48)÷12=(−48)×2=−96(-48)\div\left(\frac5{12}-\frac14+\frac13\right)=(-48)\div\frac12=(-48)\times2=-96

为什么被除数中的和可以分配

在(a+b)÷c中,a+b是被除数,c是除数;必须c≠0:

a+b/c=a/c+b/c

因为(a+b)×1/c=a×1/c+b×1/c。共同的乘数是c的倒数。

加法在除数里面时,a÷(b+c)不能照搬这个运算律;还须分别检查每个除数是否为0。

c≠0时,除以c就是乘同一个1/c,乘法分配律给出(a+b)×(1/c)=a×(1/c)+b×(1/c)。如果加法在除数b+c里,就没有把除法拆成分别除以b、c的这一条运算律。

先判断:(12+8)÷4、12÷4+8÷4相等吗?0÷(2+4)与0÷2+0÷4呢?若除数改成0呢?

第一组都等于5,依据是两项乘同一个非零除数的倒数。第二组都等于0,但这只是这组数的结果相等,不能把“对除数的和分配”当成通用规律;12÷(2+4)的反例仍然成立。除数为0时算式没有意义,不能用两个“没有意义”来证明相等。

带走的动作:圈清运算范围 → 核对可用性质及非零条件 → 每次只做有依据的等值变形 → 用小例子检查可疑规则。少量例子可以反驳一条通用规则,不能证明它对所有数都成立。

2023·江西·第4题:括号圈住整个乘方底数

计算 (2m2)3(2m^2)^3 的结果为(  )。

A. 8m68m^6  B. 6m66m^6  C. 2m62m^6  D. 2m52m^5

先展开三个相同因数,再核对答案

答案为A。整个2m²是底数:(2m²)³=(2m²)×(2m²)×(2m²)。三个2相乘为8,六个m相乘为m⁶,得8m⁶。本题的m表示一个数。它直接核对乘方范围与相同因数个数;除数的和由上面的反例及理解检查核对。

完整原卷预览来源 · 第1页原卷图。复用已核验的2023江西第4题完整题干及四选项,无附图。

第 15 题8 分 · 二维图解 · 去括号并合并同类项

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题目

化简下列各式。

(1)(4分)

5m+2n−m−3n5m+2n-m-3n

(2)(4分)

3x−2y−(2x−y)3x-2y-(2x-y)
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答案:(1)4m−n;(2)x−y。 先把每一项连同符号圈出来,再按完全相同的字母与指数分组。

为什么只加系数?

先用已学的分配律倒过来看:5m−m=(5−1)m。两个加数都有同一个因数m,因此把系数相加,m保留。这对m的任意值都成立,不要求m是正数。

同类项必须字母相同、每个字母对应的指数也相同。5m与−m是一组,2n与−3n是一组;m与n不能合并。

5m+2n−m−3n=(5m−m)+(2n−3n)=(5−1)m+(2−3)n=4m−n.\begin{aligned}5m+2n-m-3n&=(5m-m)+(2n-3n)\\&=(5-1)m+(2-3)n\\&=4m-n.\end{aligned}

其中−m的系数是−1;不能把负号丢在组外。

减的是整个括号,为什么两项都变号?

第二小题的线索是减号后面有括号。要合并x项和y项,先把这个整体拆回各项。减去一个式子等于给整个式子乘−1,再用分配律:

−(2x−y)=(−1)×2x+(−1)×(−y)=−2x+y-(2x-y)=(-1)\times2x+(-1)\times(-y)=-2x+y

外面的3x−2y保留,再合并:

3x−2y−(2x−y)=3x−2y−2x+y=(3−2)x+(−2+1)y=1x+(−1)y=x−y.\begin{aligned}3x-2y-(2x-y)&=3x-2y-2x+y\\&=(3-2)x+(-2+1)y\\&=1x+(-1)y=x-y.\end{aligned}

1x和x相等,(−1)y和−y相等。省略1是简洁写法,不能说1x本身算错。

检查理由:x²y与xy²能合并吗?若把括号里的−y改成+y,答案怎样变?

不能合并。虽然总次数都为3,x和y对应的指数不同。第二问改为3x−2y−(2x+y),去括号得3x−2y−2x−y,合并为x−3y。括号内的符号变了,乘−1后的符号也要跟着变。

带走的方法:圈出带符号的项 → 必要时用分配律去括号 → 核对字母与对应指数 → 只把同组的系数相加。 系数相加为0的一组消去,其他组不受影响。

2025·江苏苏州·第11题

  1. 若 y=x+1y=x+1,则代数式 2y−2x+32y-2x+3 的值为______.
先做,再展开答案与合并过程

答案为5。代入y=x+1,得2(x+1)−2x+3=2x+2−2x+3=5。两项2x与−2x相消,常数2与3合并。也可由y−x=1整体代入。

完整原卷扫描转载 · 第2页题11。复用已核验的完整原题,无选项、无附图;本课对应代入后去括号和同类项相消。

第 16 题6 分 · 二维图解 · 先化简再代入:括号外的系数乘每一项

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题目

(4 + 2 分)先化简,再求值:

−2(2x2−xy)+4(x2+xy−1),-2(2x^2-xy)+4(x^2+xy-1),

其中 x=2,y=−12x=2,\quad y=-\frac12。

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答案:化简为 6xy − 4;代入后的值为 −10。

先去括号,再合并同类项

−2 要分别乘 2x² 和 −xy;4 要分别乘 x²、xy 和 −1。负数乘负数得正数,常数项也不能漏乘。

−2(2x2−xy)+4(x2+xy−1)=−4x2+2xy+4x2+4xy−4=(−4+4)x2+(2+4)xy−4=6xy−4.\begin{aligned}-2(2x^2-xy)+4(x^2+xy-1)&=-4x^2+2xy+4x^2+4xy-4\\&=(-4+4)x^2+(2+4)xy-4\\&=6xy-4.\end{aligned}

再代入

先单独算清 xy:

xy=2×(−12)=−1.xy=2\times\left(-\frac12\right)=-1.

因此:

6xy−4=6×(−1)−4=−6−4=−10.6xy-4=6\times(-1)-4=-6-4=\boxed{-10}.

用原式核验

将同一组数直接代入两个括号,分别得到:

2x2−xy=2×4−(−1)=9,x2+xy−1=4−1−1=2.2x^2-xy=2\times4-(-1)=9,\qquad x^2+xy-1=4-1-1=2.

原式为 −2 × 9 + 4 × 2 = −18 + 8 = −10,与化简后求值一致。

迁移要点:先让系数乘到每一项,再找同类项;负数代入时加括号。

保留已知关系:xy=−1。

改写前后对照:6×(xy)−4。下面只替换整个括号;外面的乘数和余项保持。

6×()−4已知值整个括号−1

虚线只标原位置;箭头表示同值替换,不能把这个数再额外加一次。

6×(−1)=−6。

−6−4=−10。

先预测:x=0时,y改变会让结果改变吗?

不会。化简式6xy−4中,x=0使xy=0,结果恒为−4。原式也成为−2×0+4×(−1)=−4。若只换一组数算出相同结果,只是核对;分配律和合并同类项才说明对所有输入都成立。

2025·江苏苏州·第11题

  1. 若 y=x+1y=x+1,则代数式 2y−2x+32y-2x+3 的值为______.
先化简,再展开答案与理由

答案为5。代入y=x+1,得2(x+1)−2x+3=2x+2−2x+3=5。先去括号、合并相反项,所求变成常数。

完整原卷扫描转载 · 第2页题11。复用已核验的完整原题,无选项、无附图;直接对应先化简再求值。

第 17 题8 分 · 三维实验 · 堆叠立方体:三视图与不含底面的涂漆面积

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题目

(6 + 2 分)在平整的地面上,有若干个完全相同的棱长为 1 cm 的小正方体堆成一个几何体,如图所示。

正面
按原题重绘;每个小正方体棱长为 1 cm。

(1)请画出这个几何体从正面、左面、上面看到的几何体的形状图。

(2)如果在这个几何体露在外面的表面喷上黄色的漆,每平方厘米用 2 克,则共需 ______ 克漆(不包括底面)。

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答案:(1)三视图如下;(2)需要 64 克漆。

分别从正面、左面、上面看得到的三张平面图,合称三视图。沿一个方向把物体的位置画到平面上,叫作投影;同一条视线上前后遮挡的位置只画一格。

(1)先沿观察方向找重合的格子

先标出正面,再一列一列从底部向上画。各列共用同一条底边;不能让每列各按自己的顶部对齐。

从正面看
从左面看
从上面看
  • 正面: 从左到右的最高层数分别是 3、1、2。
  • 左面: 从后往前看各排高度,画面从左到右为 3、2、1。
  • 上面: 只看哪些位置放了小正方体,不看每处有几层。后排有 3 格,中排有 2 格,前排有 1 格。

(2)先数外露面,再换算面积

每个小面是边长 1 cm 的正方形,面积为 1 cm²。按面朝向分开数,防止重数和漏数:

朝向 外露小面数
上面 6
前面 6
后面 6
左面 7
右面 7

左右方向各有7个外露面,虽然左视图只有6格。先只看后排,高度为3、1、2:中间只有一层,右边第二层的朝左面没有贴住其他立方体,因此是真实外露面。它与左边最高一摞同高的一面,投影时落在同一格,被前者挡住。

后排剖面:从左向右看同投影格,两个外露面
虚线只标同一投影线,后面的面被前面的实体遮住。后排剖面省略其他排;按真实位置画粗边,不额外添加方格。

作图按视线合并重叠位置,涂漆按真实的面逐一计数。 旋转观察不会增加、删除立方体或改变外露面数。

S=6+6+6+7+7=32  cm2S=6+6+6+7+7=32\;\text{cm}^2

每平方厘米用 2 克漆,因此:

32×2=64  克32\times2=\boxed{64\;\text{克}}

换一种方法核验

共有 10 个小正方体。如果把它们分开,共有 10 × 6 个面。

每两个小正方体贴合一次,会藏住两面。这里上下贴合 4 处、左右贴合 3 处、前后贴合 4 处,共 11 处。

最后还要扣掉接地的 6 个底面:

10×6−2×11−6=32  cm2.10\times6-2\times11-6=32\;\text{cm}^2.

与按朝向计数的结果一致。涂漆要数全部外露面,接地面与相互贴合面都不计。

先判断:只数左视图6格,为什么少算一个面?若只共棱,应减去两个面吗?

后排第二层在最高一摞和右边一摞上各有一个朝左的外露面,两者投影重叠,作图只描一格,涂漆却要算两个。只共棱没有整面贴合,不能减两个面。拼接法只按整面贴合次数扣除。

2023·重庆B卷·第2题

四个大小相同的正方体搭成的几何体如图所示,从正面看到的视图是(  )

原题四个大小相同的正方体,正面方向由箭头给出;从左到右高度1、1、2。正面
选项A的投影占4个小正方形。
A.
选项B的投影占2个小正方形。
B.
选项C的投影占3个小正方形。
C.
选项D的投影占4个小正方形。
D.
先画轮廓,再展开答案

选A。从箭头所指的正面看,三列高度依次为1、1、2,底边对齐。B只剩一列,C漏掉上层,D把上层放到左边,都与所给观察方向不符。

完整原卷可信文本及图 · 原卷扫描转载与题干对照。本轮逐字核对完整题干、立体和A—D四个选项;图按同一几何关系重绘。本题检查三视图;原卷没有要求涂漆,不将其声称为涂漆面积真题。

第 18 题8 分 · 二维图解 · 苹果优惠:总需求与需要付费的数量

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题目

题号说明:原卷此题再次印为第 17 题,本页按顺序记为第 18 题。

(4 + 4 分)某商场正在热销两种苹果,精品苹果每千克定价 20 元,普通苹果每千克定价 5 元,店庆期间商场决定开展促销活动,活动方案如下:

方案一 方案二
顾客购买 1 千克精品苹果送 0.5 千克普通苹果 顾客购买精品苹果和普通苹果都按定价的 90% 付款

现某公司为回馈员工,要到该商场购买精品苹果 200 千克,普通苹果 x 千克(x>100x>100,且只能选择一种方案购买)。

(1)用含 x 的代数式分别表示该公司选择方案一和方案二购买时所需的钱数。(结果化成最简形式)

(2)若该公司选择方案一和方案二购买时的付款相同,求该公司购买了多少千克普通苹果?

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答案:(1)方案一为(5x + 3500)元,方案二为(4.5x + 3600)元;(2)普通苹果为 200 千克。

(1)分别表示两种费用

方案一:先算赠品,再算需要另买多少

购买 200 千克精品苹果,赠送的普通苹果为:

200×0.5=100  千克.200\times0.5=100\;\text{千克}.

公司一共需要 x 千克普通苹果,其中 100 千克免费,所以只需另付费购买 x − 100 千克。

苹果 单价 收费数量 费用
精品苹果 20 元/千克 200 千克 4000 元
普通苹果 5 元/千克 x − 100 千克 5(x − 100) 元
200×20+5(x−100)=4000+5x−500=5x+3500  元.200\times20+5(x-100)=4000+5x-500=\boxed{5x+3500}\;\text{元}.

原题要求 x 大于 100,正好保证赠品还不够,公司需要另买普通苹果。

方案二:两种苹果全部按九折付款

原价总费用为 200 × 20 + 5x。全部按 90% 付款,就是将总价乘 0.9:

0.9(200×20+5x)=3600+4.5x  元.0.9(200\times20+5x)=\boxed{3600+4.5x}\;\text{元}.

也可以先算九折后的单价:精品 18 元/千克,普通 4.5 元/千克,再算 200 × 18 + 4.5x,结果相同。

(2)怎样找到两种付款相同的数量

比较两个已经化简的费用:

5x+3500=4.5x+3600.5x+3500=4.5x+3600.

左边的 x 项比右边多 0.5x,常数项比右边少 100。要让两边相同,就要使这两部分恰好抵消:

0.5x=100,x=100÷0.5=200.0.5x=100,\qquad x=100\div0.5=\boxed{200}.

也可以把每次相同的操作写清楚:两边同减4.5x,再同减3500,最后同除以非零数0.5。

5x+3500=4.5x+3600(5−4.5)x+3500=36000.5x=100x=200.\begin{aligned}5x+3500&=4.5x+3600\\(5-4.5)x+3500&=3600\\0.5x&=100\\x&=200.\end{aligned}

所以,公司购买普通苹果 200 千克。

代回两种方案检查

  • 方案一:精品付 4000 元;普通的 200 千克中,100 千克获赠,另买 100 千克,付 500 元。共 4500 元。
  • 方案二:原价为 4000 + 5 × 200 = 5000 元,九折为 4500 元。

两种费用相同,且 200 大于 100,符合原题限制。

迁移要点:总需求、免费数量、收费数量是不同的量;列费用前,先说明每个数量指什么。

换条件:普通每千克4元,方案一赠80千克,方案二按88%付款,还能找到相同付款量吗?

仍要求普通总需求超过赠品,即x>80。两式为4x+3680和3.52x+3520。令它们相等,得到0.48x=−160,x=−1000/3,不满足范围,所以没有符合要求的购买数量。这里减去的顺序必须保留,不能把负数改成正数。

也可比较差额:方案一减方案二为0.48x+160。只要x>80,这个差为正,说明方案二一直更便宜。

检查理由:如果既不赠送,也不打折,会只有一个相同付款量吗?

不会。两种费用式完全相同,在要求的范围内,任意数量的付款都相等。等式可能只有一个合格解、没有合格解,也可能整个范围都成立,要由具体条件判断。

2024·江苏盐城·第14题:同一对象的两条数量关系

中国古代数学著作《增删算法统宗》中记载的“绳索量竿”问题,大意是:现有一根竿子和一条绳索,用绳索去量竿子,绳索比竿子长5尺;若将绳索对折去量竿子,绳索就比竿子短5尺.问绳索、竿子各有多长?该问题中的竿子长为______尺.

先列出两条关系,再展开答案

填15。设竿长x尺,绳长就是x+5尺。对折后绳长为(x+5)/2尺,同时它比竿短5尺,所以(x+5)/2=x−5。两边乘2,得x+5=2x−10,解得x=15。绳长20尺,对折10尺,两个“相差5尺”都满足。

本题检查从文字建立等量关系:两条条件必须同时成立。它没有赠送或折扣条件,这部分仍要回到苹果主例中说明每个收费数量。

原卷来源与逐字核验记录:项目已核验的盐城2024数学原卷。无附图、无选项,最后一空填写的是竿长。

第 19 题9 分 · 二维图解 · 裂项求和:看清分母间隔与最后端点

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题目

(2 + 2 + 2 + 3 分)阅读与思考。

请阅读下列材料,并完成相应的任务。

同学们学过有理数减法可以转化为有理数加法来运算,有理数除法可以转化为有理数乘法来运算。其实这种转化的数学方法,在学习数学时会经常用到,通过转化我们可以把一个复杂问题转化为一个简单问题来解决。例如:计算

11×2+12×3+13×4+14×5.\frac1{1\times2}+\frac1{2\times3}+\frac1{3\times4}+\frac1{4\times5}.

此题我们按照常规的运算方法计算比较复杂,但如果采用下面的方法把乘法转化为减法后计算就变得非常简单。分析方法:因为

11×2=1−12,12×3=12−13,13×4=13−14,14×5=14−15,\begin{aligned}\frac1{1\times2}&=1-\frac12,\qquad \frac1{2\times3}=\frac12-\frac13,\\\frac1{3\times4}&=\frac13-\frac14,\qquad \frac1{4\times5}=\frac14-\frac15,\end{aligned}

所以,将以上 4 个等式两边分别相加即可得到结果,解法如下:

11×2+12×3+13×4+14×5=(1−12)+(12−13)+(13−14)+(14−15)=1−12+12−13+13−14+14−15=1−15=45.\begin{aligned}&\frac1{1\times2}+\frac1{2\times3}+\frac1{3\times4}+\frac1{4\times5}\\&=\left(1-\frac12\right)+\left(\frac12-\frac13\right)+\left(\frac13-\frac14\right)+\left(\frac14-\frac15\right)\\&=1-\frac12+\frac12-\frac13+\frac13-\frac14+\frac14-\frac15\\&=1-\frac15=\frac45.\end{aligned}

任务:

(1)猜想并写出:1n(n+1)=\frac1{n(n+1)}= ______(n 为正整数)。

(2)①应用上面的方法计算:

11×2+12×3+13×4+14×5+⋯+12021×2022.\frac1{1\times2}+\frac1{2\times3}+\frac1{3\times4}+\frac1{4\times5}+\cdots+\frac1{2021\times2022}.

②直接写出下列式子的计算结果:

11×2+12×3+13×4+⋯+1n(n+1)=\frac1{1\times2}+\frac1{2\times3}+\frac1{3\times4}+\cdots+\frac1{n(n+1)}=

______。

(3)类比应用上面的方法探究并计算:

12×4+14×6+16×8+⋯+12020×2022.\frac1{2\times4}+\frac1{4\times6}+\frac1{6\times8}+\cdots+\frac1{2020\times2022}.
查看答案与解析

答案:

  • (1)1n−1n+1\frac1n-\frac1{n+1}。
  • (2)① 20212022\frac{2021}{2022};② nn+1\frac n{n+1}。
  • (3)5052022\frac{505}{2022}。

这里要用到通分、分配律,以及“互为相反数的两个数相加等于0”。比如正1/2与负1/2配成0;不能只因为两个分数相邻就把它们删掉。

(1)用通分说明为什么能拆

原式分母是 n(n + 1)。尝试将 1n\frac1n 与 1n+1\frac1{n+1} 相减:

1n−1n+1=n+1−nn(n+1)=1n(n+1).\frac1n-\frac1{n+1}=\frac{n+1-n}{n(n+1)}=\frac1{n(n+1)}.

因此:

1n(n+1)=1n−1n+1.\boxed{\frac1{n(n+1)}=\frac1n-\frac1{n+1}}.

这不是只用几个数字猜出来的规律;通分说明了每个正整数 n 都满足这个等式。

(2)① 先把材料中的四项完整对应起来

每个原项拆成两个带号加数。下面完整保留四个原项和拆出的八个加数,行号告诉你它们来自哪里;相同配对标记表示一正一负相加成0。

每行先看原乘积,再看拆开的正项、负项。卡片上的符号属于这一张卡;连线表示两张相反数卡相加为0。

−1/2与+1/2相加为0−1/3与+1/3相加为0−1/4与+1/4相加为0第1项   1   1×2​+1保留− 1  2 ​配对1第2项   1   2×3​+ 1  2 ​配对1− 1  3 ​配对2第3项   1   3×4​+ 1  3 ​配对2− 1  4 ​配对3第4项   1   4×5​+ 1  4 ​配对3− 1  5 ​保留

最后保留2张卡:+1 −1/5。

卡片的和=4/5;原式的和相同。

原式的和=4/5。

每张卡保留原项号、符号与位置。划线表示相加为0,没有把原加数删除;未配上的卡全部保留。

第1行的−1/2与第2行的+1/2配成0;第2行的−1/3与第3行的+1/3配成0;第3行的−1/4与第4行的+1/4配成0。八个加数中,六个进入这三对,留下第1行的1和第4行的−1/5:

11×2+12×3+13×4+14×5=1−15=45.\frac1{1\times2}+\frac1{2\times3}+\frac1{3\times4}+\frac1{4\times5}=1-\frac15=\frac45.

图上的配对不是把某个原项整行删除。例如第2行的+1/2配完后,同一行的−1/3还要去找下一行的+1/3。每个带号加数恰好使用一次。

推到2021项,省略的中间为什么也能抵消

11×2+12×3+⋯+12021×2022=(1−12)+(12−13)+⋯+(12021−12022)=1−12022=20212022.\begin{aligned}&\frac1{1\times2}+\frac1{2\times3}+\cdots+\frac1{2021\times2022}\\&=\left(1-\frac12\right)+\left(\frac12-\frac13\right)+\cdots+\left(\frac1{2021}-\frac1{2022}\right)\\&=1-\frac1{2022}=\boxed{\frac{2021}{2022}}.\end{aligned}

原式的第一个因数从1连续增加到2021,所以共有2021项。用j表示2到2021之间任意一个中间分母:

  • 第j−1个原项拆出负1/j;
  • 第j个原项拆出正1/j。

每个中间分母都恰好出现这一正一负;原项连续完整,任何一对都没有缺失。这说明所有中间项都能配成0,不只是图中画出的几对。

共有2020对,使用拆出的4042个加数中的4040个。最前面的1没有−1作伙伴,最后的−1/2022也没有+1/2022作伙伴,因此只留下这两个。2021是最后一项的第一个因数,最后留下的负分数却是−1/2022。

(2)② 字母代表的是哪个端点

最后一项是 1n(n+1)\frac1{n(n+1)},拆开后是 1n−1n+1\frac1n-\frac1{n+1}。

因此,抵消后留下的负分数是 −1/(n + 1),不是 −1/n:

11×2+⋯+1n(n+1)=1−1n+1=nn+1.\frac1{1\times2}+\cdots+\frac1{n(n+1)}=1-\frac1{n+1}=\boxed{\frac n{n+1}}.

这里n表示最后一项的第一个因数;因为从1开始连续排列,它也恰好是原项的总数。中间分母2到n各有一正一负,共n−1对,理由与上面相同。

代n=1检查:只有一项1/(1×2)=1/2,没有任何中间配对;公式也给出1/(1+1)=1/2。

(3)间隔从 1 变成 2,为什么要乘 1/2

先拿第一项试一试:

12−14=14,12×4=18.\frac12-\frac14=\frac14,\qquad \frac1{2\times4}=\frac18.

直接相减的结果是原项的两倍,所以要再乘 1/2。用字母核验:

1k−1k+2=k+2−kk(k+2)=2k(k+2).\frac1k-\frac1{k+2}=\frac{k+2-k}{k(k+2)}=\frac2{k(k+2)}.

因此本题每一项都可以写成:

1k(k+2)=12(1k−1k+2).\frac1{k(k+2)}=\frac12\left(\frac1k-\frac1{k+2}\right).

把它用于 k = 2、4、6、……、2020:

这里k每次增加2,最后的2020不是项数。2、4、6、……、2020共有2020÷2=1010个数,所以原和式共有1010项,最后一个分母因数是2022。

12×4+14×6+⋯+12020×2022=12[(12−14)+(14−16)+⋯+(12020−12022)]=12(12−12022)=12×10102022=5052022.\begin{aligned}&\frac1{2\times4}+\frac1{4\times6}+\cdots+\frac1{2020\times2022}\\&=\frac12\left[\left(\frac12-\frac14\right)+\left(\frac14-\frac16\right)+\cdots+\left(\frac1{2020}-\frac1{2022}\right)\right]\\&=\frac12\left(\frac12-\frac1{2022}\right)\\&=\frac12\times\frac{1010}{2022}=\boxed{\frac{505}{2022}}.\end{aligned}

中间的偶数分母4、6、……、2020,每一个都在前一项的负分数、后一项的正分数中各出现一次,共1009对。括号里只剩1/2与−1/2022,括号外的1/2仍要乘上,不能丢掉。

检查条件:少一项,还能只留两端吗?

从刚才的四项中删去第三项1/(3×4),其余三项不变。先说出哪些分数失去伙伴,再求和。

展开缺项后的配对与答案

剩下的原项拆开为:

(1−12)+(12−13)+(14−15).\left(1-\frac12\right)+\left(\frac12-\frac13\right)+\left(\frac14-\frac15\right).

只有负1/2与正1/2还能配成0。删去第三个原项,同时删去了它拆出的正1/3与负1/4;于是负1/3和正1/4各自失去伙伴,也必须留下。

1−13+14−15=60−20+15−1260=4360.1-\frac13+\frac14-\frac15=\frac{60-20+15-12}{60}=\frac{43}{60}.

独立核对:完整四项的和为4/5,删掉的原项为1/12,所以新和是4/5−1/12=43/60。它不再等于只算两端得到的4/5。

**迁移要点:圈共用分母 → 通分证明单项改写 → 带着正负号逐项配对 → 保留没有伙伴的全部加数。**连续完整排列时,中间都有伙伴才只留两端;改变间隔、起点、末项或删去一项,都要重新核对。

2022·浙江舟山·第19题:证明同一个拆项关系

这道原题要求先观察等式,再用通分说明一般关系。它直接检查本课拆项恒等式的依据;原卷并没有要求计算上面的2021项长和式。

观察下面的等式:

12=13+16,13=14+112,14=15+120,…\frac12=\frac13+\frac16,\quad\frac13=\frac14+\frac1{12},\quad\frac14=\frac15+\frac1{20},\quad\ldots

(1)按上面的规律归纳出一个一般的结论(用含n的等式表示,n为正整数)

(2)请运用分式的有关知识,推理说明这个结论是正确的.

展开真题答案与通分理由

(1)用n表示左边分数的分母,可以写成:

1n=1n+1+1n(n+1)(n为正整数).\frac1n=\frac1{n+1}+\frac1{n(n+1)}\qquad(n\text{为正整数}).

原题列出的第一式对应n=2;n不是等式的编号。这个结论在n=1时也成立。

(2)将右边通分:

1n+1+1n(n+1)=n+1n(n+1)=1n.\frac1{n+1}+\frac1{n(n+1)}=\frac{n+1}{n(n+1)}=\frac1n.

n为正整数,n与n+1都不为0,通分和约分成立。等式两边同时减去1/(n+1),就得到本课用的1/[n(n+1)]=1/n−1/(n+1)。这是同一个关系的两种写法。

出处:2022中考原卷下载页。已核对下载文件题头“2022年浙江省舟山市中考试卷”及第19题的三条等式、两个小问;此题无选项、无附图。来源为原卷Word版本。

第 20 题8 分 · 二维图解 · 二倍点:完整读定义,区分路程与位置

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题目

(2 + 3 + 3 分)如图 1,点 C 在线段 AB 上,图中共有 3 条线段:AB、AC 和 BC。若其中有一条线段的长度是另一条线段长度的两倍,则称点 C 是线段 AB 的“二倍点”。

ACB
图 1(示意图,不表示长度比例)

(1)一条线段的中点是这条线段的“二倍点”吗?

(2)如图 2,点 A 表示数 −10,点 B 表示数 20。若点 M 从点 B 的位置开始,以每秒 3 cm 的速度向点 A 运动,当点 M 到达点 A 时停止运动。设运动的时间为 t 秒。

① 点 M 在运动的过程中表示的数为 ______(用含 t 的代数式表示)。

② 求 t 为何值时,点 M 是线段 AB 的“二倍点”。

A−10C0B20
图 2
查看答案与解析

先统一长度单位。 现存题干给出的速度是每秒3 cm,计算数轴位置和秒数还需要知道每个数轴单位长多少厘米。下面设每个数轴单位长u厘米,u>0;u=1会单独标为演示假设,不能直接把“3厘米”当成“3个数轴单位”。

答案:(1)是。(2)① M表示的数为20−3t/u,运动范围为0≤t≤10u;② 三个时刻为:

t=10u3,5u,20u3  秒.\boxed{t=\frac{10u}{3},\quad5u,\quad\frac{20u}{3}\;\text{秒}}.

它们对应的数轴位置依次为10、5、0。在演示假设u=1下,位置式为20−3t,三个时刻为10/3秒、5秒、20/3秒;没有确定u的数值,就不能把这组三个秒数当作唯一的数值答案。

(1)中点也是二倍点

在第一问讨论的中点情形中,把中点记为C。中点在线段内部,并把线段分成相等的两段,所以AC=BC。整段由这两小段组成:

AB=AC+BC=2AC=2BC.AB=AC+BC=2AC=2BC.
ACBACBCAB

AC=BC,两小段相加就是AB。

AB=2AC;AB=2BC,所以中点是二倍点。

这是第(1)问的中点示例。此处C没有给数值;图2的C固定表示0,不能把两幅图中的位置混用。

三条线段中,AB是AC的两倍,也是BC的两倍,确实符合定义,答案为是。这里的理由是中点定义,不是凭示意图看出两段一样长。

不要把两个图中的C混在一起。 第一问讨论的是中点这一情形;图2另行标出的固定点C表示0。图2的AB相差30个数轴单位,中点从−10向右走15个单位,表示5。因此图2的C不是中点;它是否符合二倍点定义,还要比较AB、AC、BC。

(2)① 从厘米路程换成数轴位置

t秒走过的路程是3t厘米。每个数轴单位长u厘米,所以走过的数轴单位数为:

3t÷u=3tu.3t\div u=\frac{3t}{u}.

起点B表示20,向左移动会让表示的数减小,因此:

M表示的数为 20−3tu.M\text{表示的数为}\ \boxed{20-\frac{3t}{u}}.

数轴上A、B相差20−(−10)=30个单位,换成实际长度就是30u厘米。以每秒3厘米走完全程,需要30u÷3=10u秒,所以:

0≤t≤10u.\boxed{0\le t\le10u}.

检查两端:t=0时,位置为20,正好在B;t=10u时,位置为20−30=−10,正好到A。3t是厘米路程;3t/u是走过的数轴单位数;20−3t/u才是当前位置。

(2)② 把三条长度写全,再逐组比较

以下长度统一使用厘米。M在线段AB上,因此:

AB=30u,BM=3t,AM=30u−3t.AB=30u,\qquad BM=3t,\qquad AM=30u-3t.

两小段始终满足AM+BM=AB。三条线段每次取两条,还要分清谁是另一条的两倍,共有下面六种有方向的比较。

AB分别是AM、BM的两倍

  • AB=2AM: 30u=2(30u−3t),得6t=30u,所以t=5u。
  • AB=2BM: 30u=2×3t,也得t=5u。

两种关系得到同一个位置:AM=BM=15u厘米,是中点。它们同时成立,但只计一个时刻。

AM和BM互相比较

  • AM=2BM: 30u−3t=2×3t,得9t=30u,所以t=10u/3。此时BM=10u、AM=20u。
  • BM=2AM: 3t=2(30u−3t),得9t=60u,所以t=20u/3。此时BM=20u、AM=10u。

也可以先想长度:短段1份、长段2份,合起来3份是30u厘米,所以每份10u厘米。两小段交换长短时,M的位置不同,这两个时刻都要保留。

AM或BM能是AB的两倍吗?

剩下两种关系是AM=2AB和BM=2AB。M在线段AB上,AM、BM都不超过AB;而AB=30u>0,小段不可能达到整段的两倍。因此这两种关系都不成立。

到达端点时也没有遗漏:在A处,AM=0、BM=AB;在B处,BM=0、AM=AB。长度为0的那段加倍仍为0,两个相等的正长度也不是两倍关系,所以端点都不是二倍点。

代回核对三个时刻与位置

t(秒) M表示的数 AM(cm) BM(cm) 成立的二倍关系
10u/3 10 20u 10u AM=2BM
5u 5 15u 15u AB=2AM=2BM
20u/3 0 10u 20u BM=2AM

因为u>0,三个时刻都在0到10u秒之间。六种比较已经逐一检查,中点的重复结果也只计了一次,所以恰有这三个位置。

最后一个位置是0,即图2的固定点C。此时AC=10u厘米、BC=20u厘米,BC=2AC。图2的C虽然不是中点,仍然是二倍点。

演示假设:每个数轴单位长1厘米

这里只为演示取u=1。每秒3厘米才相当于每秒3个数轴单位,于是:

M=20−3t,0≤t≤10,t=103, 5, 203  秒.M=20-3t,\qquad0\le t\le10,\qquad t=\frac{10}{3},\ 5,\ \frac{20}{3}\;\text{秒}.

位置式中的M表示动点所对应的数。三个时刻从早到晚,对应M从B向左依次经过10、5、0。

当前演示取u=1:每个数轴单位长度为1厘米;速度为3厘米/秒。

M从B向A移动BMAMABA−10C0B20M

空心轮廓是已找到的位置;实心的M才是当前动点。重合时只画一个点,保留各个名字。

题中时间 t=5秒;M表示的数为5。

运动范围:0≤t≤10秒。

AB · 点线:整段
30厘米(30个数轴单位)
AM · 长虚线:剩余段
15厘米(15个数轴单位)
BM · 实线:已走段
15厘米(15个数轴单位)

AM+BM=15+15=30厘米。

此刻成立:AB=2AM;AB=2BM。

数轴按坐标刻度画;长短由同一位置决定。图中t是题目里的运动时间,讲解按关键位置推进,播放进度不当作t。
换单位长度:每个数轴单位改成2厘米,速度仍是每秒3厘米,三个位置和时刻怎样改变?

三个位置仍是10、5、0,因为三段长度的倍数关系没有改变。但各段实际厘米长度都变成原来的2倍,速度没有变,所以到达各位置的时间也加倍。

t=203,10,403  秒,0≤t≤20.t=\frac{20}{3},\quad10,\quad\frac{40}{3}\;\text{秒},\qquad0\le t\le20.

此时位置式为20−3t/2。把这三个时刻分别代入,仍得到10、5、0;不能在单位长度变了以后,仍把3厘米当成3个数轴单位。

**迁移要点:写全新定义的比较对象 → 先统一单位再写位置 → 六种关系逐一检查 → 去掉重复结果并检验范围。**长度换算会改变到达时刻;同一线段上的二倍点位置由长度比例决定。

2022·广西桂林·第12题:中点与全段的两倍关系

(2022·广西桂林·第12题)如图,点C是线段AB的中点,若AC=2 cm,则AB=______cm.

ACB
按原题重绘:A、C、B依次在线段上;C为中点。
展开真题答案与中点理由

填4。C是AB的中点,所以AC=CB=2厘米,AB=AC+CB=2+2=4厘米。也可以写AB=2AC=2×2=4厘米。

本题直接检查中点定义和全段、半段的关系:AB是AC、BC的两倍。它没有动点、速度或单位换算条件,不代替上面动点问题的完整分类。

出处:2022桂林中考数学原卷文本复刻与图。题头、第12题完整题干及A、C、B线段图均已核对;没有选项,原题长度单位为cm。