七年级上数学思维拓展训练。
第一章兴趣数学。
七桥问题(一笔画问题)
18世纪时,欧洲有一个风景秀丽的小城哥尼斯堡,那里有七座桥。如图1所示:河中的小岛a与河的左岸b、右岸c各有两座桥相连结,河中两支流间的陆地d与a、b、c各有一座桥相连结。
当时哥尼斯堡的居民中流传着一道难题:一个人怎样才能一次走遍七座桥,每座桥只走过一次,最后回到出发点?大家都试图找出问题的答案,但是谁也解决不了这个问题。
七桥问题引起了著名数学家欧拉(1707—1783)的关注。他把具体七桥布局化归为图所示的简单图形,于是,七桥问题就变成一个一笔画问题:怎样才能从a、b、c、d中的某一点出发,一笔画出这个简单图形(即笔不离开纸,而且a、b、c、d、e、f、g各条线。
只画一次不准重复),并且最后返回起点?
欧拉经过研究得出的结论是:图是不能一笔画出的图形。这就是说,七桥问题是无解的。这个结论是如何产生呢?
如果我们从某点出发,一笔画出了某个图形,到某一点终止,那么除起点和终点外,画笔每经过一个点一次,总有画进该点的一条线和画出该点的一条线,因此就有两条线与该点相连结。如果画笔经过一个n次,那么就有2n条线与该点相连结。因此,这个图形中除起点与终点外的各点,都与偶数条线相连。
如果起点和终点重合,那么这个点也与偶数条线相连;如果起点和终点是不同的两个点,那么这两个点部是与奇数条线相连的点。
综上所述,一笔画出的图形中的各点或者都是与偶数条线相连的点,或者其中只有两个点与奇数条线相连。
图2中的a点与5条线相连结,b、c、d各点各与3条线相连结,图中有4个与奇数条线相连的点,所以不论是否要求起点与终点重合,都不能一笔画出这个图形。
欧拉定理: 如果一个图是连通的并且奇顶点的个数等于0或2,那么它可以一笔画出;否则它不可以一笔画出。
一笔画:⒈凡是由偶点组成的连通图,一定可以一笔画成。画时可以把任一偶点为起点,最后一定能以这个点为终点画完此图。
⒉凡是只有两个奇点的连通图(其余都为偶点),一定可以一笔画成。画时必须把一个奇点为起点,另一个奇点终点。
⒊其他情况的图都不能一笔画出。(奇点数除以二便可算出此图需几笔画成。)
练习:你能笔尖不离纸,一笔画出下面的每个图形吗?试试看。(不走重复线路)
图例1图例2
图例3图例4
第二章绝对值。
知识回顾:绝对值的意义。
1) 代数意义:一个正数的绝对只是它本身,一个负数的绝对值是它的相反数,0的绝对值是0.
2) 几何意义:一个数的绝对值是表示这个数的点在数轴上离开原点的距离。
1、 绝对值的常用性质:
非负性:任何一个数的绝对值都是非负数,即|a|≥0.
双解性:绝对值相等的数有两个,它们恰好互为相反数(0除外),即若|x|=a﹙a>0﹚则x=±a.
|-a|=|aa|≥aa|)=a|﹦a
|ab|﹦|a||bb≠0﹚
解题技巧: 解答绝对值问题,常用的思维方法有:
1、分类讨论思想:去掉含字母的绝对值时,需要对字母取值加以讨论。
2、数形结合思想:绝对值问题通常会和数轴联系在一起。
3、 零点分段法:多个绝对值化简时常用。
教学过程:基础知识检测:】
1、有理数的绝对值一定是 ( a、正数 b、整数 c、正数或零 d、自然数。
2、绝对值等于它本身的数有 ( a、0个 b、1个 c、2个 d、无数个。
3、等于a、3 b、-3 c、 d、
4、若a与2互为相反数,则|a+2|等于。
a、0b、-2c、2d、4
5、|x|=2,则这个数是( )
a.2 b.2和-2 c.-2d.以上都错。
6、| a|=-a,则a一定是( )
7、a.负数b.正数 c.非正数 d.非负数。
7、一个数在数轴上对应点到原点的距离为m,则这个数为( )
a.-m c.±m d.2m
8、如果一个数的绝对值等于这个数的相反数,那么这个数是( )
a.正数b.负数 c.正数、零d.负数、零。
9、-4的的相反数是___4的倒数是___4的绝对值是___4倒数的相反数是___4倒数的绝对值是___4倒数的相反数的绝对值是___
10、当时当时如果,则。
典例解析:】
一。求未知数。
例1:若,则 。若,则
思考提示:根据绝对值定义:数轴到原点距离是5和0的点有几个?是多少?
变式1:若,则。
若,则。若,则。
变式2:,则。
若,则。 二。非负数的性质应用。
例2:若,则 。思考提示:两个最小是0的数加在一起等于0说明什么呢?
变式:1:非负数类型玩花样:若,则。
变式:2:变量个数不断增加:若,则 。
总结:若干非负数之和为0
三。数轴上两点间的距离公式:若数轴上两点所表示的数为,则两点间的距离为。
例3.(距离问题)观察下列每对数在数轴上的对应点间的距离 4与,3与5,与,与3.
并回答下列各题:
1)你能发现所得距离与这两个数的差的绝对值有什么关系吗?答。
2)若数轴上的点a表示的数为x,点b表示的数为―1,则a与b两点间的距离。
可以表示为。
3)结合数轴求得的最小值为 ,取得最小值时x的取值范围为 __
4) 满足的的取值范围为。
5)若的值为常数,试求的取值范围.
四。绝对值的最值问题。
例4.(1)当取何值时,有最小值?这个最小值是多少?(2)当取何值时,有最大值?这个最大值是多少?(3)求的最小值。(4)求的最小值。
2)当b为___时,5-有最大值,最大值是___
当a为___时,1+|a +3 |有最小值是。
3) 已知,设,求m 的最大值与最小值.
4) 利用数轴分析,可以看出,这个式子表示的是到2的距离与到的距离之和,它表示两条线段相加:⑴当时,发现,这两条线段的和随的增大而越来越大;⑵当时,发现,这两条线段的和随的减小而越来越大;⑶当时,发现,无论在这个范围取何值,这两条线段的和是一个定值 ,且比⑴、⑵情况下的值都小。因此,总结,有最小值 ,即等于到的距离。
5) 利用数轴分析,这个式子表示的是到的距离与到1的距离之差它表示两条线段相减:⑴当时,发现,无论取何值,这个差值是一个定值 ;⑵当时,发现,无论取何值,这个差值是一个定值 ;
当时,随着增大,这个差值渐渐由负变正,在中点处是零。
因此,总结,式子当时,有最大值当时,有最小值。
五。含未知数的绝对值的化简(学习去绝对值符号法则)
例5:阅读下列材料并解决有关问题:
我们知道,现在我们可以用这一个结论来化简含有绝对值的代数式,如化简代数式时,可令和,分别求得(称分别为与的零点值)。在有理数范围内,零点值和可将全体有理数分成不重复且不遗漏的如下3种情况:
1)当时,原式=;
2)当时,原式=;
3)当时,原式=。
综上讨论,原式=
通过以上阅读,请你解决以下问题:
1) 先分别求出和的零点值,再化简。
2) 已知的最小值是,的最大值为,求的值。
3) 如果2x+| 4-5x|+ 1-3x |+4恒为常数,求x的取值范围。
课后练习】1、若,则x若,则x若,则x
2、若|m-1|=m-1,则m___1;若|m-1|>m-1,则m___1;
3.若实数、y满足2002(x一1)2,则 .
4. 若与互为相反数,则与的大小关系是( )
a. b. c. d.
5.若与互为相反数,求的值。
6.先求零点值,再化简|3x+1|+|2x-1|.
7.当a为___时,3+|2a-1 |有最小值是___当b为___时,1- |2+b|有最大值是___
8.的最小值是( )
a. 2 b.0 c.1 d.-1
★★9. ⑴求当取何值时,有最小值,最小值是多少。
求当取何值时,有最小值,最小值是多少。
第三章整式的加减。
典型例题】类型一:整体代入法。
例1、若代数式的值是,求代数式的值。
例2、 设和均不为零,和是同类项,求。
例3、当时,代数式的值是3,求当时,代数式的值。例4、 设,其中、、为常数,已知,求的值。
例4、已知多项式中,为常数,当时,多项式的值是1;当时。多项式的值是2.若是8和时,多项式的值分别是、,求的值。
类型二:降次法。
例5、(2023年北京竞赛题)若,求代数式的值。
变式练习、若。
例6、已知为有理数,且,求代数式的值。
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