分类讨论思想
(1)有理数的分类
有理数按不同的目的标准有不同的分类方法,我们常见的两种是:
注意:确定统一的分类标准,按照标准分类要做到既不重复又不遗漏。我们对有理数的相反数、绝对值及倒数的讨论往往建立在有理数分类的基础上。
(2)相反数、绝对值、倒数
(A )相反数
数的相反数表示为
类讨论。 ,不一定是负数。对于的符号的确定需要分
(B )绝对值
数的绝对值表示为,对于的化简要有具体分类讨论的思想,把可能出现的情况都想到,做到解题准确。一般是对绝对值里面的式子按正数、负数、0进行分类,确定为哪一类,再根据其性质讨论。
如:
(C )倒数
数的倒数表示为,与的符号相同,即
对于一个数的倒数大小的讨论有四种情况:
①时,
②时,
③时,
④时,
2、加法与乘法的法则
加法法则:(1)同号的两个数相加,符号不变,并把两个加数的绝对值相加。(2)异号的两个数相加,取绝对值较大的加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值,互为相反数的两个数和为0。(3)0和任何一个有理数相加,仍得这个有理数。
乘法法则:同号两个数相乘得正,异号两个数相乘得负,并把绝对值相乘,任何有理数和0相乘都得0。
加法与乘法法则都要对进行运算的两个数分类讨论,对每类的运算结果进行规定,进行计算时首先要确定进行运算的两个数属于哪一类,特别地,除法与减法可以转化为乘法和加法进行。
通过分析几种情况利用法则可准确判断结果,而不出现漏掉最大值的现象。
3、比较大小
对于一些没有具体数值而比较大小的问题,需要分情况讨论其结果。如与比较,
①
②
③时,时,时,
,则与比较。、都有三种情况:正数、0、负数,分别讨论。
①时有三种可能,,此时
②
③时有三种可能,,此时 时不可能,因为最小的绝对值为0。
综合 ,当时,;当时。
4、
有两种情况,
如化简
。
为偶数,为奇数,如
另外,由于为正偶数时,
则可知,互为相反数的偶数次幂相等,则偶数次幂为一个正数的数有两个,如,则。由乘法法则可知,任何数的偶次幂都为正数。
5、应用题
在现实生活中存在一些问题需要分不同情况讨论,总结结论。
6、几何方面
在几何中分情况讨论的问题也相当普遍,同学们往往看不到分类的必要性。 如过平面上三点,两两画一条直线,可有几条直线。
分两种情况:三点在一条直线上,则可画一条直线;三点不在一条直线上,则可以画三条直线。
例题分析
【例2】计算(+26) +(-14) +(+18) +(-16)
【例3】 一个数的平方与它的绝对值相比较,能够确定它们之间的大小关系吗?
【例4】 点A 在数轴上距原点2个单位,将A 点向右移动5个单位长度,再向左移动7个单位长度,此时A 点表示的数是.
【例5】如果a 、b 、c 是非零有理数,求
【例6】|a|=5,|b|=3,求a+b的值
【例7】如果a =(-3) ,则a =.
【例8】平面内有三条直线, 它们可能有几个交点?
22 a b c ++的值 a b c
练习1
一、填空
1、将下列各数填入相应的括号内。
正数集合{ }
负整数集合{ }
整数集合 { } 有理数集合 { }
2、已知,,则的最大值
为 。 3、若,则 (填>、
4、,则 0(填或=)。
5、若,且,那么 0(填或=)。
6、若,则 (填或=)
7、化简
=
8、,则 0。
9、三条直线两两相交有 个交点。
10、的倒数是 ,相反数是
绝对值是 。
二、选择
1、两个数的积是负数,则( )
A. 两个数都是负数 B. 一个数是负数,一个数是正数
C. 至少有一个数是负数 D. A或B
2、如果有理数的倒数的绝对值分别是3和2,那么的值是( )
A. 是 B. C. 是
D. 或
3、两个数的积是零,下列判断中正确的是( )
A. 两个数都是零 B. 其中只有一个数是零
C. 至少有一个数是零 D. 一个数不小于零,另一个数不大于零
4、若为正整数,那么
A. 0 B.
的结果是( ) C. D. 或
三、化简
1、 2、
四.解答题
1. 在直线AB 上取点C ,已知AB =8㎝,BC =2㎝,求AC 。
2. 已知
3. 表示有理数,那么一定小于
吗? 互为相反数,互为倒数,,求的值。
4. 比较
与的大小。
5. 已知4条线段,长度分别是5㎝、6㎝、11㎝、16㎝,任取三条可组成几个三角形。
练习2
1.若|a |=7,|b |=3,
(1)若ab >0,求a +b 的值.
(2)若|a +b |=a+b ,求a ﹣b 的值.
2.某牛奶加工厂现有鲜奶8吨,若市场上直接销售鲜奶,每吨可获取利润500元;制成酸奶销售,每吨可获取利润1200元;制成奶片销售,每吨可获取利润2000元.该工厂的生产能力是:如制成酸奶每天可加工3吨;制成奶片每天可加工1吨.受人员制约,两种加工方式不可同时进行;受气温制约,这批牛奶必须在4天内全部销售或加工完毕.为此,该工厂设计了两种可行方案: 方案一:尽可能多的制成奶片,其余直接销售鲜牛奶;
方案二:将一部分制成奶片,其余制成酸奶销售,并恰好4天完成. 你认为选择哪种方案获利最多?为什么?
3.甲、乙两家超市以相同的价格出售同样的商品,为了吸引顾客,各自推出不同的优惠方案:在甲超市累计购买商品超出300元之后,超出部分按原价的八折优惠;在乙超市累计购买商品超出200元之后,超出部分按原价的九折优惠.设顾客预计累计购物x 元(x >300).
(1)请用含x 的代数式分别表示顾客在两家超市购物所付的费用.
(2)试比较顾客到哪家超市购物更优惠?说明你的理由.
4.我国邮政部门规定:国内平信100克以内(包括100克)每20克需贴邮票0.80元,不足20克重的以20克计算;超过100克的,超过部分每100克需加贴2.00元,不足100克的以100克计算.
(1)寄一封重41克的国内平信,需贴邮票多少元?
(2)某人寄一封国内平信贴了6.00元邮票,此信重约多少克?
(3)有9人参加一次数学竞赛,每份答卷重14克,每个信封重5克,将这9份答卷分装两个信封寄出,怎样装才能使所贴邮票金额最少?
5.某社区活动中心为鼓励居民加强体育锻炼,准备购买10副某种品牌的羽毛球拍,x (x ≥20)个羽毛球,供社区居民免费借用.该社区附近A 、B 两家超市都有这种品牌的羽毛球拍和羽毛球出售,且每副球拍的标价均为30元,每个羽毛球的标价为3元,目前两家超市同时在做促销活动:
A 超市:所有商品均打九折(按标价的90%)销售;
B 超市:买一副羽毛球拍送2个羽毛球.
(1)在A 超市购买羽毛球拍和羽毛球的费用为 ,在B 超市购买羽毛球拍和羽毛球的费用为 .(用含x 的代数式表示)
(2)该活动中心决定只在一家超市购买10副球拍和 100个羽毛球,你认为在哪家超市购买划算?为什么?
6.某商场在促销期间规定:商场内所有商品按标价的80%出售;同时,当顾客在该商场内消费满一定金额后,还可按如下方案获得相应金额的奖券:
根据上述促销方法,顾客在该商场购物可以获得双重优惠.例如:购买标价为400元的商品,则消费金额为320元,获得的优惠额为:400×(1﹣80%)+30=110(元).
购买商品得到的优惠率=购买商品获得的优惠额÷商品的标价.
试问:(1)购买一件标价为1000元的商品,顾客得到的优惠率是多少?
(2)对于标价在500元与800元之间(含500元和800元)的商品,顾客购买标价为多少元的商品,可以得到的优惠率?
7.认真阅读下面的材料,完成有关问题.
材料:在学习绝对值时,我们知道了绝对值的几何含义,如|5﹣3|表示5、3在数轴上对应的两点之间的距离;|5+3|=|5﹣(﹣3)|,所以|5+3|表示5、﹣3在数轴上对应的两点之间的距离;|5|=|5﹣0|,所以|5|表示5在数轴上对应的点到原点的距离.
(1)一般地,点A 、B 、C 在数轴上分别表示有理数x 、﹣2、1,那么A 到B 的距离与A 到C 的距离之和可表示为 (用含绝对值的式子表示).
(2)利用数轴探究:
①满足|x ﹣3|+|x +1|=6的x 的所有值是 .
②|x ﹣3|+|x +1|的最小值是 .
8.数轴上点A 对应的数为a ,点B 对应的数为b ,点A 在负半轴,且|a |=3,b 是最小的正整数.
(Ⅰ)求线段AB 的长;
(Ⅱ)若点C 在数轴上对应的数为x ,且x 是方程2x +1=3x﹣4的根,在数轴上是否存在点P 使PA +PB=BC +AB ,若存在,求出点P 对应的数,若不存在,说明理由.
(Ⅲ)如图,若Q 是B 点右侧一点,QA 的中点为M ,N 为QB 的四等分点且靠近于Q 点,当Q 在B 的右侧运动时,有两个结论:①QM +BN 的值不变,②QM ﹣BN 的值不变,其中只有一个结论正确,请你判断正确的结论,并求出其值.
分类讨论思想
(1)有理数的分类
有理数按不同的目的标准有不同的分类方法,我们常见的两种是:
注意:确定统一的分类标准,按照标准分类要做到既不重复又不遗漏。我们对有理数的相反数、绝对值及倒数的讨论往往建立在有理数分类的基础上。
(2)相反数、绝对值、倒数
(A )相反数
数的相反数表示为
类讨论。 ,不一定是负数。对于的符号的确定需要分
(B )绝对值
数的绝对值表示为,对于的化简要有具体分类讨论的思想,把可能出现的情况都想到,做到解题准确。一般是对绝对值里面的式子按正数、负数、0进行分类,确定为哪一类,再根据其性质讨论。
如:
(C )倒数
数的倒数表示为,与的符号相同,即
对于一个数的倒数大小的讨论有四种情况:
①时,
②时,
③时,
④时,
2、加法与乘法的法则
加法法则:(1)同号的两个数相加,符号不变,并把两个加数的绝对值相加。(2)异号的两个数相加,取绝对值较大的加数的符号,并用较大的绝对值减去较小的绝对值,互为相反数的两个数和为0。(3)0和任何一个有理数相加,仍得这个有理数。
乘法法则:同号两个数相乘得正,异号两个数相乘得负,并把绝对值相乘,任何有理数和0相乘都得0。
加法与乘法法则都要对进行运算的两个数分类讨论,对每类的运算结果进行规定,进行计算时首先要确定进行运算的两个数属于哪一类,特别地,除法与减法可以转化为乘法和加法进行。
通过分析几种情况利用法则可准确判断结果,而不出现漏掉最大值的现象。
3、比较大小
对于一些没有具体数值而比较大小的问题,需要分情况讨论其结果。如与比较,
①
②
③时,时,时,
,则与比较。、都有三种情况:正数、0、负数,分别讨论。
①时有三种可能,,此时
②
③时有三种可能,,此时 时不可能,因为最小的绝对值为0。
综合 ,当时,;当时。
4、
有两种情况,
如化简
。
为偶数,为奇数,如
另外,由于为正偶数时,
则可知,互为相反数的偶数次幂相等,则偶数次幂为一个正数的数有两个,如,则。由乘法法则可知,任何数的偶次幂都为正数。
5、应用题
在现实生活中存在一些问题需要分不同情况讨论,总结结论。
6、几何方面
在几何中分情况讨论的问题也相当普遍,同学们往往看不到分类的必要性。 如过平面上三点,两两画一条直线,可有几条直线。
分两种情况:三点在一条直线上,则可画一条直线;三点不在一条直线上,则可以画三条直线。
例题分析
【例2】计算(+26) +(-14) +(+18) +(-16)
【例3】 一个数的平方与它的绝对值相比较,能够确定它们之间的大小关系吗?
【例4】 点A 在数轴上距原点2个单位,将A 点向右移动5个单位长度,再向左移动7个单位长度,此时A 点表示的数是.
【例5】如果a 、b 、c 是非零有理数,求
【例6】|a|=5,|b|=3,求a+b的值
【例7】如果a =(-3) ,则a =.
【例8】平面内有三条直线, 它们可能有几个交点?
22 a b c ++的值 a b c
练习1
一、填空
1、将下列各数填入相应的括号内。
正数集合{ }
负整数集合{ }
整数集合 { } 有理数集合 { }
2、已知,,则的最大值
为 。 3、若,则 (填>、
4、,则 0(填或=)。
5、若,且,那么 0(填或=)。
6、若,则 (填或=)
7、化简
=
8、,则 0。
9、三条直线两两相交有 个交点。
10、的倒数是 ,相反数是
绝对值是 。
二、选择
1、两个数的积是负数,则( )
A. 两个数都是负数 B. 一个数是负数,一个数是正数
C. 至少有一个数是负数 D. A或B
2、如果有理数的倒数的绝对值分别是3和2,那么的值是( )
A. 是 B. C. 是
D. 或
3、两个数的积是零,下列判断中正确的是( )
A. 两个数都是零 B. 其中只有一个数是零
C. 至少有一个数是零 D. 一个数不小于零,另一个数不大于零
4、若为正整数,那么
A. 0 B.
的结果是( ) C. D. 或
三、化简
1、 2、
四.解答题
1. 在直线AB 上取点C ,已知AB =8㎝,BC =2㎝,求AC 。
2. 已知
3. 表示有理数,那么一定小于
吗? 互为相反数,互为倒数,,求的值。
4. 比较
与的大小。
5. 已知4条线段,长度分别是5㎝、6㎝、11㎝、16㎝,任取三条可组成几个三角形。
练习2
1.若|a |=7,|b |=3,
(1)若ab >0,求a +b 的值.
(2)若|a +b |=a+b ,求a ﹣b 的值.
2.某牛奶加工厂现有鲜奶8吨,若市场上直接销售鲜奶,每吨可获取利润500元;制成酸奶销售,每吨可获取利润1200元;制成奶片销售,每吨可获取利润2000元.该工厂的生产能力是:如制成酸奶每天可加工3吨;制成奶片每天可加工1吨.受人员制约,两种加工方式不可同时进行;受气温制约,这批牛奶必须在4天内全部销售或加工完毕.为此,该工厂设计了两种可行方案: 方案一:尽可能多的制成奶片,其余直接销售鲜牛奶;
方案二:将一部分制成奶片,其余制成酸奶销售,并恰好4天完成. 你认为选择哪种方案获利最多?为什么?
3.甲、乙两家超市以相同的价格出售同样的商品,为了吸引顾客,各自推出不同的优惠方案:在甲超市累计购买商品超出300元之后,超出部分按原价的八折优惠;在乙超市累计购买商品超出200元之后,超出部分按原价的九折优惠.设顾客预计累计购物x 元(x >300).
(1)请用含x 的代数式分别表示顾客在两家超市购物所付的费用.
(2)试比较顾客到哪家超市购物更优惠?说明你的理由.
4.我国邮政部门规定:国内平信100克以内(包括100克)每20克需贴邮票0.80元,不足20克重的以20克计算;超过100克的,超过部分每100克需加贴2.00元,不足100克的以100克计算.
(1)寄一封重41克的国内平信,需贴邮票多少元?
(2)某人寄一封国内平信贴了6.00元邮票,此信重约多少克?
(3)有9人参加一次数学竞赛,每份答卷重14克,每个信封重5克,将这9份答卷分装两个信封寄出,怎样装才能使所贴邮票金额最少?
5.某社区活动中心为鼓励居民加强体育锻炼,准备购买10副某种品牌的羽毛球拍,x (x ≥20)个羽毛球,供社区居民免费借用.该社区附近A 、B 两家超市都有这种品牌的羽毛球拍和羽毛球出售,且每副球拍的标价均为30元,每个羽毛球的标价为3元,目前两家超市同时在做促销活动:
A 超市:所有商品均打九折(按标价的90%)销售;
B 超市:买一副羽毛球拍送2个羽毛球.
(1)在A 超市购买羽毛球拍和羽毛球的费用为 ,在B 超市购买羽毛球拍和羽毛球的费用为 .(用含x 的代数式表示)
(2)该活动中心决定只在一家超市购买10副球拍和 100个羽毛球,你认为在哪家超市购买划算?为什么?
6.某商场在促销期间规定:商场内所有商品按标价的80%出售;同时,当顾客在该商场内消费满一定金额后,还可按如下方案获得相应金额的奖券:
根据上述促销方法,顾客在该商场购物可以获得双重优惠.例如:购买标价为400元的商品,则消费金额为320元,获得的优惠额为:400×(1﹣80%)+30=110(元).
购买商品得到的优惠率=购买商品获得的优惠额÷商品的标价.
试问:(1)购买一件标价为1000元的商品,顾客得到的优惠率是多少?
(2)对于标价在500元与800元之间(含500元和800元)的商品,顾客购买标价为多少元的商品,可以得到的优惠率?
7.认真阅读下面的材料,完成有关问题.
材料:在学习绝对值时,我们知道了绝对值的几何含义,如|5﹣3|表示5、3在数轴上对应的两点之间的距离;|5+3|=|5﹣(﹣3)|,所以|5+3|表示5、﹣3在数轴上对应的两点之间的距离;|5|=|5﹣0|,所以|5|表示5在数轴上对应的点到原点的距离.
(1)一般地,点A 、B 、C 在数轴上分别表示有理数x 、﹣2、1,那么A 到B 的距离与A 到C 的距离之和可表示为 (用含绝对值的式子表示).
(2)利用数轴探究:
①满足|x ﹣3|+|x +1|=6的x 的所有值是 .
②|x ﹣3|+|x +1|的最小值是 .
8.数轴上点A 对应的数为a ,点B 对应的数为b ,点A 在负半轴,且|a |=3,b 是最小的正整数.
(Ⅰ)求线段AB 的长;
(Ⅱ)若点C 在数轴上对应的数为x ,且x 是方程2x +1=3x﹣4的根,在数轴上是否存在点P 使PA +PB=BC +AB ,若存在,求出点P 对应的数,若不存在,说明理由.
(Ⅲ)如图,若Q 是B 点右侧一点,QA 的中点为M ,N 为QB 的四等分点且靠近于Q 点,当Q 在B 的右侧运动时,有两个结论:①QM +BN 的值不变,②QM ﹣BN 的值不变,其中只有一个结论正确,请你判断正确的结论,并求出其值.