專題06有理數(shù)的計算

閱讀與思考

在小學我們已經(jīng)學會根據(jù)四則運算法則對整數(shù)和分數(shù)進行計算，當引進負數(shù)概念后，數(shù)

集擴大到了有理數(shù)范圍，我們又學習了有理數(shù)的計算，有理數(shù)的計算與算術(shù)數(shù)的計算有很大

的不同：首先，有理數(shù)計算每一步要確定符號；其次，代數(shù)與算術(shù)不同的是“字母代數(shù)”，

所以有理數(shù)的計算很多是字母運算，也就是通常說的符號演算．

數(shù)學競賽中的計算通常與推理相結(jié)合，這不但要求我們能正確地算出結(jié)果，而且要善于

觀察問題的結(jié)構(gòu)特點，將推理與計算相結(jié)合，靈活選用算法和技巧，提高計算的速度．有理

數(shù)的計算常用的技巧與方法有：

1．利用運算律．

2．以符代數(shù)．

3．裂項相消．

4．分解相約．

5．巧用公式等．

例題與求解

【例1】已知m，n互為相反數(shù)，a，b互為負倒數(shù)，x的絕對值等于3，則

x3-(1+m+n+ab)x2+(m+n)x2001+(ab)2002的值等于______________．

（湖北省黃岡市競賽試題）

解題思路：利用互為相反數(shù)、互為倒數(shù)的兩個有理數(shù)的特征計算．

【例2】已知整數(shù)a,b,c,d滿足abcd25，且abcd，那么abcd等于

（）

A．0B．10C．2D．12

（江蘇省競賽試題）

解題思路：解題的關(guān)鍵是把25表示成4個不同的整數(shù)的積的形式．

【例3】計算：

111

（1）1;

12123123100

（“祖沖之杯”邀請賽試題）

（2）772737471998；

（江蘇省泰州市奧校競賽試題）

151191411711

（3）123456789．

2612203042567290

（“希望杯”邀請賽試題）

解題思路：對于（1），若先計算每個分母值，則掩蓋問題的實質(zhì)，不妨先從考察一般情

形入手；對于（2），由于相鄰的后一項與前一項的比都是7，考慮用字母表示和式；（3）中

裂項相消，簡化計算．

111111

【例4】m,n都是正整數(shù)，并且A(1)(1)(1)(1)(1)(1)，

2233mm

111111

B(1)(1)(1)(1)(1)(1)．

2233nn

m1n1

(1)證明：A，B；

2m2n

1

(2)若AB，求m和n的值．

26

（“華羅庚金杯”少年邀請賽試題）

解題思路：（1）對題中已知式子進行變形．（2）把（1）中證明得到的式子代入，再具

體分析求解．

11111

【例5】在數(shù)學活動中，小明為了求的值（結(jié)果用n表示），

22223242n

設(shè)計了如圖①，所示的幾何圖形．

11111

（1）請你用這個幾何圖形求的值．

22223242n

11111

（2）請你用圖②，在設(shè)計一個能求的值的幾何圖形．

22223242n

（遼寧省大連市中考試題）

解題思路：求原式的值有不同的解題方法，二剖分圖形面積是構(gòu)造圖形的關(guān)鍵．

SSS

【例6】記，令T12n稱T為a,a,a這列數(shù)的“理想數(shù)”，已知

nnn12n

的“理想數(shù)”為2004．求的“理想數(shù)”．

a1,a2,a5008,a1,a2,a500

（安徽省中考試題）

1

解題思路：根據(jù)題意可以理解為S為各項和，T為各項和的和乘以．

nnn

能力訓練

A級

1．若x,y互為相反數(shù)，m,n互為倒數(shù)．a(chǎn)=1，a2(xy)2011(mn)2012的值為

____________．

（湖北省武漢市調(diào)考試題）

1(1)32

2．若M(1)22，則M=___________．

2(1)1

（“希望杯”邀請賽試題）

1111

3．計算：（1）＝________________；

35577919971999

4341

（2）0.258226＝__________________．

32

1111

4．將1997減去它的，再減去余下的，再減去余下的，再減去余下的，，依次

2345

1

類推，直至最后減去余下的，最后的答案是_______________．

1997

（“祖沖之杯”邀請賽試題）

5．右圖是一個由六個正方體組合而成的幾何體，每個小正方體的六個面上都分別寫著－1，

2，3，－4，5，6六個數(shù)字，那么圖中所有看不見的面上的數(shù)字和是___________．

（湖北省仙桃市中考試題）

bc-ac

6．如果有理數(shù)a,b,c滿足關(guān)系式ab0c，那么代數(shù)式的值（）

ab2c3

A．必為正數(shù)B．必為負數(shù)C．可正可負D．可能為0

（江蘇省競賽試題）

x-yy-zz-x

7．已知有理數(shù)x,y,z兩兩不相等，則，，中負數(shù)的個數(shù)是（）

y-zz-xx-y

A．1個B．2個C．3個D．0個或2個

（重慶市競賽試題）

1898a2+99b2

8．若a與(-b)互為相反數(shù)，則＝（）

1997ab

A．0B．1C．－1D．1997

（重慶市競賽試題）

9．如果(a+b)2001=-1，(a-b)2002=1，則a2003+b2003的值是（）

A．2B．1C．0D．-1

（“希望杯”邀請賽試題）

10．若a,b,c,d是互為不相等的整數(shù)，且abcd=9，則a+b+c+d等于（）

A．0B．4C．8D．無法確定

11

11．把1，3.7，6，2.9，4.6分別填在圖中五個Ο內(nèi)，再在每個□中填上和它相連的三

52

個Ο中的數(shù)的平均數(shù)，再把三個□中的平均數(shù)填在△中．找出一種填法，使△中的數(shù)盡可能

小，并求這個數(shù)．

（“華羅庚金杯”少年邀請賽試題）

abcabc

12．已知a,b,c都不等于零，且+++的最大值為m，最小值為n，求

abcabc

1998(m+n+1)的值．

B級

1131351397

1．計算：+(+)+(++)+???+(++???+)＝________________．

244666989898

（“五羊杯”競賽試題）

2．計算：2-22-23-24-25-26-27-28-29+210＝________________．

（“希望杯”邀請賽試題）

1×2×4+2×4×8+???+n?2n?4n

3．計算：()2＝____________________．

1×3×9+2×6×18+???+n?3n?9n

4．據(jù)美國詹姆斯·馬丁的測算，在近十年，人類的知識總量已達到每三年翻一翻，到2020

年甚至要達每73翻番空前速度，因此，基礎(chǔ)教育任務(wù)已不是“教會一切人一切知識，而是

讓一切人學會學習”．

已知2000年底，人類知識總量a，假入從2000年底2009年底每3年翻一翻；從2009

年底到2019年底每1年翻一番；2020年是每73天翻一翻．

（1）2009年底人類知識總量是：__________________；

（2）2019年底人類知識總量是：__________________；

（3）2020年按365天計算，2020年底類知識總量會是____________________．

（北京市順義區(qū)中考試題）

5．你能比較20012002和20022001的大小嗎？

為了解決這個問題，我們首先寫出它的一般形式，即比較nn+1與(n+1)n的大小（n是

自然數(shù)），然后我們從分析n=1，n=2，n=3…中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，經(jīng)歸納、猜想得出結(jié)論

（1）通過計算，比較下列各組中兩數(shù)的大小：（在橫線上填寫“＞”“=”“＜”）

①12__21，②23__32；③34__43；④45__54；⑤56__65??????

（2）從第（1）題的結(jié)果中，經(jīng)過歸納，可以猜想出nn+1與(n+1)n的大小關(guān)系是

_____________________________________________________________________________；

（3）根據(jù)以上歸納．猜想得到的一般結(jié)論，試比較下列兩數(shù)的大小20012002_____20022001：．

（福建省龍巖市中考試題）

6．有2009個數(shù)排成一列，其中任意相鄰的三個數(shù)中，中間的數(shù)總等于前后兩數(shù)的和．若第

一個數(shù)是1，第二個數(shù)是－1，則這個2009個數(shù)的和是（）

A．－2B．－1C．0D．2

（全國初中數(shù)學競賽海南省試題）

tttt1t2t3

7．如果1+2+3=1，那么的值為（）

t1t2t3t1t2t3

A．－1B．1C．±1D．不確定

（河北省競賽試題）

8．三進位制數(shù)201可用十進制數(shù)表示為2×32+0×31+1=2×9+0+1=19；二進制數(shù)1011

可用十進制法表示為1×23+0×22+1×21+1=8+0+2+1=11．前者按3的冪降冪排列，

后者按2的冪降冪排列，現(xiàn)有三進位制數(shù)a=221，二進位制數(shù)b=10111，則a與b的大

小關(guān)系為（）．

A．a(chǎn)>bB．a(chǎn)=bC．a(chǎn)<bD．不能確定

（重慶市競賽試題）

9．如果有理數(shù)a,b,c,d滿足a+b>c+d，則（）

A．a(chǎn)-1+b+1>c+dB．a(chǎn)2+b2>c2+d2

C．a(chǎn)3+b3>c3+d3D．a(chǎn)4+b4>c4+d4

（“希望杯”邀請賽試題）

10．有1998個互不相等的有理數(shù)，每1997個的和都是分母為3998的