定义新运算

发布 2022-09-19 14:31:28 阅读 7885

如: 设a△b=a+b+ab

定义新运算可以作为一类数学问题,如:

x,y表示两个数,规定新运算"*"及"△"如下:x*y=mx+ny,x△y=kxy,其中 m,n,k均为自然数,已知 1*2=5,(2*3)△4=64,求(1△2)*3的值。

分析我们采用分析法,从要求的问题入手,题目要求(1△2)*3的值,首先我们要计算1△2,根据"△"的定义:1△2=k×1×2=2k,由于k的值不知道,所以首先要计算出k的值。k值求出后,1△2的值也就计算出来了,我们设1△2=a.

(1△2)*3=a*3,按"*"的定义: a*3=ma+3n,在只有求出m,n时,我们才能计算a*3的值。因此要计算(1△2)* 3的值,我们就要先求出 k,m,n的值。

通过1*2 =5可以求出m,n的值,通过(2*3)△4=64求出 k的值。

解因为1*2=m×1+n×2=m+2n,所以有m+2n

=5.又因为m,n均为自然数,所以解出:

①当m=1,n=2时:

=8△4=k×8×4=32k

有32k=64,解出k=2.

②当m=3,n=1时:

=9△4=k×9×4=36k

所以m=l,n=2,k=2.

我们学过的常用运算有:+、等。 如:

2+3=5,2×3=6。都是2和3,为什么运算结果不同呢?主要是运算方式不同,实际是对应法则不同。

可见一种运算实际就是两个数与一个数的一种对应方法,对应法则不同就是不同的运算。当然,这个对应法则应该是对任意两个数,通过这个法则都有一个唯一确定的数与它们对应。只要符合这个要求,不同的法则就是不同的运算。

在这一讲中,我们定义了一些新的运算形式,它们与我们常用的运算不相同。我们先通过具体的运算来了解和熟悉“定义新运算”.

例1 设a、b都表示数,规定a△b=3×a—2×b,求 3△2, 2△3;

这个运算“△”有交换律吗?

③求(17△6)△2,17△(6△2);

④这个运算“△”有结合律吗?

⑤如果已知4△b=2,求b.

分析解定义新运算这类题的关键是抓住定义的本质,本题规定的运算的本质是:用运算符号前面的数的3倍减去符号后面的数的2倍。解:① 3△2= 3×3-2×2=9-4= 5

由①的例子可知“△”没有交换律。

要计算(17△6)△2,先计算括号内的数,有:17△6=3×17-2×6=39;再计算第二步。

39△2=3 × 39-2×2=113,所以(17△6)△2=113.

对于17△(6△2),同样先计算括号内的数,6△2=3×6-2×2=14,其次。

17△14=3×17-2×14=23,所以17△(6△2)=23.

由③的例子可知“△”也没有结合律。⑤因为4△b=3×4-2×b=12-2b,那么12-2b=2,解出b=5.

例2 定义运算※为a※b=a×b-(a+b),①求5※7,7※5;

②求12※(3※4),(12※3)※4;

③这个运算“※”有交换律、结合律吗?④如果3※(5※x)=3,求x.

解:① 5※7=5×7-(5+7)=35-12=23,7※ 5= 7×5-(7+5)=35-12=23.

要计算12※(3※4),先计算括号内的数,有:3※4=3×4-(3+4)=5,再计算第二步12※5=12×5-(12+5)=43,所以 12※(3※4)=43.

对于(12※3)※4,同样先计算括号内的数,12※3=12×3-(12+3)=21,其次21※4=21×4-(21+4)=59,所以(12※ 3)※4=59.③由于a※b=a×b-(a+b);

b※a=b×a-(b+a)

=a×b-(a+b)(普通加法、乘法交换律)

所以有a※b=b※a,因此“※”有交换律。

由②的例子可知,运算“※”没有结合律。

④5※x=5x-(5+x)=4x-5;

3※(5※x)=3※(4x-5)

=3(4x-5)-(3+4x-5)

=12x-15-(4x-2)

= 8x- 13

那么 8x-13=3

解出x=2.

这个运算有交换律和结合律吗?

例3 x、y表示两个数,规定新运算“*”及“△”如下:x*y=mx+ny,x△y=kxy,其中 m、n、k均为自然数,已知 1*2=5,(2*3)△4=64,求(1△2)*3的值。

分析我们采用分析法,从要求的问题入手,题目要求1△2)*3的值,首先我们要计算1△2,根据“△”的定义:1△2=k×1×2=2k,由于k的值不知道,所以首先要计算出k的值。k值求出后,l△2的值也就计算出来了,我们设1△2=a.

1△2)*3=a*3,按“*”的定义: a*3=ma+3n,在只有求出m、n时,我们才能计算a*3的值。因此要计算(1△2)* 3的值,我们就要先求出 k、m、n的值。

通过1*2 =5可以求出m、n的值,通过(2*3)△4=64求出 k的值。

解:因为1*2=m×1+n×2=m+2n,所以有m+2n

=5.又因为m、n均为自然数,所以解出:

①当m=1,n=2时:

=8△4=k×8×4=32k

有32k=64,解出k=2.

②当m=3,n=1时:

=9△4=k×9×4=36k

所以m=l,n=2,k=2.

在上面这一类定义新运算的问题中,关键的一条是:抓住定义这一点不放,在计算时,严格遵照规定的法则代入数值。还有一个值得注意的问题是:

定义一个新运算,这个新运算常常不满足加法、乘法所满足的运算定律,因此在没有确定新运算是否具有这些性质之前,不能运用这些运算律来解题。

例4 已知a※b=(a+b)-(a-b),求9※2的值。

分析与解:这是一道很简单的题,把a=9,b=2代入新运算式,即可算出结果。但是,根据四则运算的法则,我们可以先把新运算“※”化简,再求结果。

a※b=(a+b)-(a-b)

=a+b-a+b=2b。

所以,9※2=2×2=4。

由例1可知,如果定义的新运算是用四则混合运算表示,那么在符合四则混合运算的性质、法则的前提下,不妨先化简表示式。这样,可以既减少运算量,又提高运算的准确度。

例5 定义运算:a⊙b=3a+5ab+kb,其中a,b为任意两个数,k为常数。比如:2⊙7=3×2+5×2×7+7k。

(1)已知5⊙2=73。问:8⊙5与5⊙8的值相等吗?

(2)当k取什么值时,对于任何不同的数a,b,都有a⊙b=b⊙a,即新运算“⊙”符合交换律?

分析与解:(1)首先应当确定新运算中的常数k。因为5⊙2=3×5+5×5×2+k×2

=65+2k,所以由已知 5⊙2=73,得65+2k=73,求得k=(73-65)÷2=4。定义的新运算是:a⊙b=3a+5ab+4b。

因为244≠247,所以8⊙5≠5⊙8。

(2)要使a⊙b=b⊙a,由新运算的定义,有。

3a+5ab+kb=3b+5ab+ka,3a+kb-3b-ka=0,3×(a-b)-k(a-b)=0,(3-k)(a-b)=0。

对于两个任意数a,b,要使上式成立,必有3-k=0,即k=3。

当新运算是a⊙b=3a+5ab+3b时,具有交换律,即 a⊙b=b⊙a。

例6 对两个自然数a和b,它们的最小公倍数与最大公约数的差,定义为a☆b,即a☆b=[a,b]-(a,b)。

比如,10和14的最小公倍数是70,最大公约数是2,那么10☆14=70-2=68。

1) 求12☆21的值;

2) (2)已知6☆x=27,求x的值。

分析与解:(1)12☆21=[12,21]-(12,21)=84-3=81;

(2)因为定义的新运算“☆”没有四则运算表达式,所以不能直接把数代入表达式求x,只能用推理的方法。

因为6☆x=[6,x]-(6,x)=27,而6与x的最大公约数(6,x)只能是1,2,3,6。所以6与x的最小公倍数[6,x]只能是28, 29, 30, 33。这四个数中只有 30是 6的倍数,所以 6与x的最小公倍数和最大公约数分别是30和3。

因为a×b=[a,b]×(a,b),所以6×x=30×3,由此求得x=15。

例7 a表示顺时针旋转90°,b表示顺时针旋转180°,c表示逆时针旋转90°,d表示不转。定义运算“◎”表示“接着做”。求:a◎b;b◎c;c◎a。

分析与解: a◎b表示先顺时针转90°,再顺时针转180°,等于顺时针转270°,也等于逆时针转90°,所以a◎b=c。

b◎c表示先顺时针转180°,再逆时针转90°,等于顺时针转90°,所以b◎c=a。

c◎a表示先逆时针转90°,再顺时针转90°,等于没转动,所以c◎a=d。

对于a,b,c,d四种运动,可以做一个关于“◎”的运算表(见下表)。比如c◎b,由c所在的行和b所在的列,交叉处a就是c◎b的结果。因为运算◎符合交换律,所以由c所在的列和b所在的行也可得到相同的结果。

例8 对任意的数a,b,定义:f(a)=2a+1, g(b)=b×b。

(1)求f(5)-g(3)的值;

(2)求f(g(2))+g(f(2))的值;

(3)已知f(x+1)=21,求x的值。

解:(1) f(5)-g(3)=(2×5+1)-(3×3)=2;

(2)f(g(2))+g(f(2))

=f(2×2)+g(2×2+1)

=f(4)+g(5)=(2×4+1)+(5×5)=34;

定义新运算

教学内容 定义新运算。教学时间 2014 6 24 教学目标 知识目标1 熟悉定义新运算的意义。2 掌握新旧转化的方法3 熟悉定义新运算的类型。2 能力目标会用替代法。3 培养学生对数和字母应用的理解,从而开拓学生的思。维和视野。教学重点 新旧运算符号的转化教学难点 对替代法解题的应用教学方法 讲授...

定义新运算

一 知识要点。1 我们学过的常用运算有 等。如 2 3 5,2 3 6。都是2和3,为什么运算结果不同呢?主要是运算方式不同,实际是对应法则不同。可见一种运算实际就是两个数与一个数的一种对应方法,对应法则不同就是不同的运算。当然,这个对应法则应该是对任意两个数,通过这个法则都有一个唯一确定的数与它们...

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1 规定 a b b a b,那么 2 3 5得多少?ab2 规定 a b 则 2 5 3 得多少?ba3 规定 a b 若6 x 22 3,则x是多少?4 如果a b表示 a 2 b,例如3 4 3 2 4 4,当a 5 30时,那么a是多少?5 已知a,b是任意有理数,我们规定 a b a b ...