數(shù)軸形象地反映了數(shù)與形之間的對應關(guān)系,實現(xiàn)了“數(shù)”與“形”的統(tǒng)一,它可以幫助我們直觀地理解有理數(shù)中的有關(guān)概念,還可以運用它來解決許多數(shù)學問題.因此,要學好有理數(shù),一定要學好數(shù)軸、用好數(shù)軸.
一、如何學好數(shù)軸
要學好數(shù)軸必須注意以下兩點:
1.正確畫好數(shù)軸.規(guī)定了原點、正方向、單位長度的直線叫做數(shù)軸.可見,數(shù)軸必須具備三大要素:原點、正方向、單位長度,三者缺一不可,否則就不是數(shù)軸.有些同學常將數(shù)軸畫成如下的圖形,它們都不是數(shù)軸,你知道為什么嗎?
答案:(1)出現(xiàn)了兩個正方向;(2)缺少正方向;(3)缺少單位長度;(4)缺少原點;(5)單位長度不一致;(6)負數(shù)的排列錯誤.
2.正確理解有理數(shù)與數(shù)軸上的點之間的關(guān)系.正有理數(shù)可以用原點右邊的點表示,負有理數(shù)可以用原點左邊的點表示,零用原點表示.可見,所有的有理數(shù)都可以用數(shù)軸上的點來表示,但是反過來,數(shù)軸上的點并不都表示有理數(shù)(還可以表示無理數(shù),這在以后將學到).
二、怎樣用好數(shù)軸
要用好數(shù)軸,就要從以下幾個方面入手:
1.利用數(shù)軸加深對有理數(shù)的認識
(1)正確認識0
負數(shù)的引入,使數(shù)的范圍擴大了,0除了表示一個也沒有外,還是正數(shù)和負數(shù)的分界嶺,它既不是正數(shù),也不是負數(shù).從數(shù)軸上看,表示0的原點的左邊是表示負數(shù)的點,右邊是表示正數(shù)的點.
(2)正確認識整數(shù)
從數(shù)軸上可以看出:沒有最小的整數(shù),也沒有最大的整數(shù);最大的負整數(shù)是-1,最小的正整數(shù)是1.
(3)正確理解正數(shù)、負數(shù)
在數(shù)軸上,原點左邊的所有點都表示負數(shù),且越往左邊,數(shù)越?。辉c右邊的所有點都表示正數(shù),且越往右邊,數(shù)越大.從數(shù)軸上可以看出,沒有最小的負數(shù),也沒有最大的負數(shù),同樣,沒有最小的正數(shù),也沒有最大的正數(shù).
例1 (呼和浩特市中考試題)點A為數(shù)軸上表示-2的點,當A點沿數(shù)軸移動4個單位長度到點B時,點B所表示的數(shù)為( ).
A.2 B.-6 C.2或-6 D.不同于以上答案
解析:本題因為沒有說明點A沿數(shù)軸移動的方向,故結(jié)合數(shù)軸(如圖1)可知,本題有兩個答案:分別為2或-6,所以選C.
2.利用數(shù)軸理解相反數(shù)的意義
只有符號不同絕對值相等的兩個數(shù)互為相反數(shù),零的相反數(shù)為零.結(jié)合數(shù)軸,我們可以更深刻地理解相反數(shù)的含義:位于原點的兩旁,并且到原點的距離相等.
例2 判斷正誤:到原點的距離是4個單位長度的點應有兩個,分別在原點的左邊、右邊,表示的數(shù)為-4或4. ( )
解:判“√”.
3.利用數(shù)軸理解絕對值的意義
一般地,數(shù)軸上表示數(shù)a的點到原點的距離叫做數(shù)a的絕對值.求一個數(shù)a的絕對值,就是求它到原點的距離.因為距離不可能是負數(shù),所以任何一個數(shù)的絕對值都是非負數(shù),即對于有理數(shù)a,a≥0.絕對值的意義從數(shù)軸上看更是一目了然.一個正數(shù)的絕對值是它本身;一個負數(shù)的絕對值是它的相反數(shù);0的絕對值是0.特別地,兩個數(shù)互為相反數(shù),其絕對值必相等;若兩個數(shù)的絕對值相等,那么,這兩個數(shù)有兩種情況:相等或互為相反數(shù).
例3 已知x=2.6,求x的值.
解:x=±2.6.
4.利用數(shù)軸比較有理數(shù)的大小
在數(shù)軸上表示的兩個有理數(shù),右邊的點表示的數(shù)總比左邊的點表示的數(shù)大.要比較幾個有理數(shù)的大小,只要把它們都表示在同一條數(shù)軸上,可以非常直觀地確定:從左到右,就是由小到大.
解:根據(jù)絕對值的意義及題設,在數(shù)軸上作出數(shù)a、b、c對應的點A、B、C,如圖4.
數(shù)x對應的點與A、B、C三點的距離之和不可能小于AC的長,僅當數(shù)x對應的點與B重合時,y取得最小值AC.
AC=c-a=c-a,即y最小值=c-a.
6.利用數(shù)軸解應用題
例7 某班有45名學生,參加語文競賽的有21人,參加數(shù)學競賽的有30人,兩科競賽都沒有參加的有6人,問兩科競賽都參加的有幾人?
解析:畫出數(shù)軸如圖5,AB表示該班的學生,EF表示參加語文競賽的學生,CD表示參加數(shù)學競賽的學生,CF表示兩科競賽都參加的學生,AE和BD表示兩科都沒有參加的學生.設兩科競賽都參加的學生有x人,則有:
6+21-x+x+30-x=45,解得x=12.
例8 父親是兒子現(xiàn)在年齡時,兒子已經(jīng)10歲,而當兒子是父親現(xiàn)在年齡時,父親將82歲,問父子兩人相差幾歲?
解析:如圖6所示,利用數(shù)軸來求解.設A、B兩點分別表示兒子和父親現(xiàn)在的年齡,并設兩人的年齡相差x歲.由于父子兩人相差的年齡不變,從而可將問題中的條件在數(shù)軸上表示出來,顯然從數(shù)軸上可以看出:3x+10=82,解得:x=24,即父子兩人相差24歲.