1选择题
我国古代数学家祖冲之是世界上第一个将圆周率π精确到小数点后第七位的人。π的近似值3.1415926是一个有限小数,但它是一个无理数。下列关于π的说法正确的是( )
- A. π是分数,属于有理数
- B. -π是负数,属于有理数
- C. π是无限不循环小数,属于无理数
- D. π/2是分数,属于有理数
答案:C
解析:本题以祖冲之与圆周率π为背景,考查有理数与无理数的概念辨析。A选项错误,π是无限不循环小数,不能表示为两个整数的比(即分数形式),因此不是有理数,而是无理数。B选项错误,-π是π的相反数,仍然是一个无限不循环小数,属于无理数,负数不一定是无理数,但无理数可以是负数。C选项正确,无理数的定义就是无限不循环小数。D选项错误,π是无理数,除以2(一个非零有理数)后,结果仍然是无理数,不能表示为分数。易错点在于:①误认为π可以写成分数形式(如22/7只是近似值);②混淆有理数(整数、有限小数、无限循环小数)与无理数(无限不循环小数)的分类标准;③认为负号能改变数的理性属性。故选C。
2选择题
我国古代数学名著《九章算术》中记载了正负数的使用。若规定收入为正,支出为负,那么在一本古代账本上记录着“收入+120文,支出-80文,收入-30文”,则这三笔交易的总和(即净收入)为( )
- A. 70文
- B. 10文
- C. -10文
- D. 170文
答案:B
解析:本题考查用正负数表示相反意义的量,并进行有理数加减混合运算。根据题意,“收入+120文”即收入120文,“支出-80文”即支出80文,记为-80文,“收入-30文”即支出30文,记为-30文。因此总和为:(+120) + (-80) + (-30) = 120 - 80 - 30 = 10(文)。故选B。易错点在于将“收入-30文”误解为收入30文,导致计算错误。
3选择题
《孙子算经》中有一道题:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”若设雉(鸡)有x只,兔有y只,列出方程组后,通过消元得到关于x的方程为2x + 4(35 - x) = 94。解这个方程,需要进行的运算步骤和结果正确的是( )
- A. 2x + 140 - 4x = 94,合并得-2x = -46,解得x = 23
- B. 2x + 140 - 4x = 94,合并得-2x = 46,解得x = -23
- C. 2x + 140 - 4x = 94,合并得2x = 46,解得x = 23
- D. 2x + 140 - 4x = 94,合并得2x = -46,解得x = -23
答案:A
解析:本题结合古代数学问题考查有理数的混合运算,特别是去括号、合并同类项及解简单方程。原方程:2x + 4(35 - x) = 94。先去括号:2x + 140 - 4x = 94。合并同类项:(2x - 4x) + 140 = 94,即-2x + 140 = 94。移项(或两边减140)得:-2x = 94 - 140,即-2x = -46。两边除以-2得:x = 23。因此,正确的步骤和结果对应选项A。易错点在于合并同类项时符号出错(如将2x - 4x误得2x),或移项时忘记变号。
4选择题
我国古代数学名著《九章算术》中记载了“正负术”,这是世界数学史上最早的正负数加减法法则。例如:“同名相除,异名相益,正无入负之,负无入正之。”其意思是:同号两数相减,等于其绝对值相减;异号两数相减,等于其绝对值相加。若用现代数学语言表示,即为:(+a) - (+b) = a - b;(+a) - (-b) = a + b。根据上述法则,计算:(-5) - (-3) - (+2) 的结果是
答案:A
解析:本题以中国古代数学成就“正负术”为情境,考查有理数的减法运算及符号法则。根据题目给出的法则,(-5) - (-3) 相当于异号两数相减,应转化为绝对值相加,即 | -5 | + | -3 | = 5 + 3 = 8,但需注意原数是 -5 和 -3,结果应为负,所以是 -8。然后计算 (-8) - (+2),相当于同号两数相减(负数减正数),转化为绝对值相减,即 | -8 | - | 2 | = 8 - 2 = 6,结果为负,所以是 -6。但这样理解是错误的,因为题目给出的法则描述是“同名相除,异名相益”,实际是针对减法的转化,但本题是连续减法,应按照有理数减法法则“减去一个数等于加上它的相反数”进行常规计算。原式 = (-5) + (+3) + (-2) = -5 + 3 - 2 = -4。因此,正确结果为 -4。故选A。
5填空题
我国古代数学名著《九章算术》中记载了‘正负术’,即‘同名相除,异名相益,正无入负之,负无入正之’。其大意是:同号两数相减,取绝对值相减,符号不变;异号两数相减,取绝对值相加,符号从大数。例如:(+3)-(+2)=1,(-3)-(-2)=-1,(+3)-(-2)=5,(-3)-(+2)=-5。请根据此法则计算:(-7)-(-4)=______。
答案:-3
解析:本题以古代数学著作《九章算术》中的‘正负术’为情境,考查有理数的减法运算,特别是负数减负数。根据法则‘同名相除’,即同号两数相减,取绝对值相减,符号不变。这里(-7)-(-4)是同号(负号)相减,应取绝对值相减:|-7|-|-4|=7-4=3,符号为负,所以结果为-3。易错点:学生可能误用减法法则,直接写成-7-(-4)=-7+4=-3(虽结果相同,但不符合题目指定的‘正负术’规则),或误算绝对值差为3后忘记取原符号。解析需紧扣题目给出的古代法则进行说明。
6填空题
《算法统宗》是中国古代数学名著,书中记载了一道‘以碗知僧’的趣味题:‘巍巍古寺在山中,不知寺内几多僧。三百六十四只碗,看看用尽不差争。三人共食一碗饭,四人共吃一碗羹。请问先生明算者,算来寺内几多僧?’意思是:寺内有若干个僧人,若每3人共用一个饭碗,每4人共用一个汤碗,共用了364个碗。设僧人总数为x,根据题意可列方程:______。
答案:x/3 + x/4 = 364
解析:本题以明代数学名著《算法统宗》中的‘以碗知僧’问题为情境,考查用字母表示数和列方程的能力。设僧人总数为x。根据‘三人共食一碗饭’,则饭碗数量为x/3;根据‘四人共吃一碗羹’,则汤碗数量为x/4。又知碗的总数为364个,因此可列出方程:x/3 + x/4 = 364。易错点:1. 对‘三人共用一碗’理解错误,误以为是每人用3个碗,从而列出3x+4x=364;2. 代数式书写不规范,如写成x÷3+x÷4=364,虽结果相同但不符合代数式书写习惯;3. 忽略方程的完整性,只写出部分关系。本题考查将实际问题转化为代数方程的能力,是代数思维的基础。
7解答题
中国古代数学著作《九章算术》中记载了“正负术”,即正负数的加减法则。其要义是:“同名相除,异名相益,正无入负之,负无入正之。”其中“同名”指两数同号,“异名”指两数异号;“相除”指绝对值相减,“相益”指绝对值相加。请根据此法则,完成以下问题:
(1)计算:(+5) + (-3) 与 (-8) + (+2)。
(2)计算:(-12) + (-5) 与 (+7) + (+4)。
(3)综合运用法则,计算:(-15) + (+9) + (-6) + (+4)。
答案:(1)(+5) + (-3):两数异号,用“异名相益”,即绝对值相加:|5|+| -3|=8,再取绝对值较大数的符号(+5的绝对值5大于-3的绝对值3,取正号),结果为+2。(-8)+(+2):两数异号,用“异名相益”,绝对值相加:|-8|+|2|=10,再取绝对值较大数的符号(-8的绝对值8大于+2的绝对值2,取负号),结果为-6。
(2)(-12)+(-5):两数同号,用“同名相除”,即绝对值相减:|-12|-|-5|=7,再取原符号(负号),结果为-17。(+7)+(+4):两数同号,用“同名相除”,绝对值相减:|7|-|4|=3,再取原符号(正号),结果为+11。
(3)(-15)+(+9)+(-6)+(+4) = [(-15)+(-6)] + [(+9)+(+4)] (运用加法交换律和结合律)
= (-21) + (+13) (同号相加,异号相加)
= -8 (异号相加,绝对值相减,取绝对值较大数的符号)
解析:本题以《九章算术》的“正负术”为情境,考查有理数加法法则的灵活应用。解题关键在于理解古文描述与现代法则的对应关系:“同名相除”对应同号两数相加,绝对值相减(实际是较大的绝对值减较小的),符号不变;“异名相益”对应异号两数相加,绝对值相加,再取绝对值较大的加数的符号。易错点在于:①对“相除”“相益”的理解错误,误以为是直接相除或相益;②多个有理数相加时,未能合理运用运算律进行简便计算,导致符号处理混乱;③最终结果的符号判断错误。
8解答题
《孙子算经》中有一道著名的“鸡兔同笼”问题:“今有雉兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问雉兔各几何?”其意思是:笼子里有鸡和兔,从上面数有35个头,从下面数有94只脚。问鸡和兔各有多少只?
(1)设笼中有鸡x只,请用含x的代数式表示笼中兔的数量,并用含x的代数式表示笼中所有动物脚的总数。
(2)根据题目条件,列出关于x的方程,并求解。
(3)若将题目中的“九十四足”改为“a足”(a为正整数),其他条件不变,请直接写出a的取值范围,使得问题有正整数解。
答案:解:(1)因为共有35个头,所以兔的数量为 (35 - x) 只。
鸡有2只脚,兔有4只脚,所以脚的总数为:2x + 4(35 - x) = 2x + 140 - 4x = 140 - 2x。
(2)根据题意,脚的总数为94,所以列出方程:140 - 2x = 94。
解方程:140 - 94 = 2x
46 = 2x
x = 23
将 x = 23 代入,兔的数量为 35 - 23 = 12(只)。
答:笼中有鸡23只,兔12只。
(3)由(1)知,脚的总数 a = 140 - 2x,且 x 为鸡的数量,必须是正整数,且 0 < x < 35。
所以 a = 140 - 2x,其中 x 是 1 到 34 之间的整数。
当 x = 1 时,a = 140 - 2×1 = 138;
当 x = 34 时,a = 140 - 2×34 = 140 - 68 = 72。
由于 x 增大1,a 减小2,所以 a 取从72到138之间,且与140相差偶数的所有正整数。
即 a 的取值范围是:72 ≤ a ≤ 138,且 a 为偶数。
(注:a 的取值也可以表示为 {a | a = 140 - 2x, x ∈ N*, 1 ≤ x ≤ 34})
解析:本题以中国古代数学名著《孙子算经》中的“鸡兔同笼”问题为情境,考查列代数式、解一元一次方程以及根据实际意义确定参数范围的能力。
(1)关键在于理解“头数”与“只数”的关系,以及用同一个未知数表示两种动物的数量,并正确列出总脚数的代数式。易错点在于将兔的数量表示错误,或脚的总数计算错误。
(2)列方程并求解是核心步骤,计算需准确。解得 x=23 后,需代回求出兔的数量,完成解答。
(3)是拓展与逆向思维。需要将 a 表示为关于 x 的函数 a=140-2x,并根据 x 的实际取值范围(1到34的整数),确定 a 的取值范围。难点在于理解 a 必须是正整数,且与 x 的对应关系,从而得出 a 是介于72和138之间的偶数。易错点在于忽略 x 的整数限制,或对 a 的奇偶性判断错误。