有理数简便运算技巧(十五法)
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有理数简便运算技巧(十五法)
有理数是代数的入门,又是难点,是中学数学中一切运算的基础。进行有理数的运算时,若能根据题目的特征,注意采用运算技巧,不但能化繁为简,而且会妙趣横生,新颖别致。现举例介绍有理数运算中的几个常用技巧。
一、归类
将同类数(如正数或负数)归类计算。
例1 计算:
。
解:原式
。
二、凑整
将和为整数的数结合计算。
例2 计算:
。
解:原式
。
三、对消
将相加得零的数结合计算。
例3
计算:
。
原式
。
四、组合
将分母相同或易于通分的数结合。
例4 计算:。
解:原式
。
五、分解
将一个数分解成两个或几个数之和的形式,或分解为它的因数相乘的形式。
例5 计算:
。
原式
六、转化
将小数与分数或乘法与除法相互转化。
例6:计算:例8 计算:
解:原式
。
七、变序
运用运算律改变运算顺序。
例8 计算:
解:原式
。
。
八、约简
将互为倒数的数或有倍数关系的数约简。
解:原式
。
九、逆用
正难则反,逆用运算律改变次序。
例11 计算:
。
解:原式
。
十、观察
根据0、1、
在运算中的特性,观察算式特征寻找运算结果为0、1或
的部分优先计算。
例12 计算:
。
解:
,
。
原式
。
十一、变量替换
通过引入新变量转化命题结构,这样不但可以减少运算过程,还有利于寻找接题思路,其中的新变量在解题过程中起到桥梁作用.
例6 计算
×(0.125+
).
解:设a =
,b = 0.125,c =
,则
×(0.125+
)
=
×(b+
)
=
×
= 1.
评析:此题横看纵看都显得比较复杂,但若仔细观察,整个式子可分为三个部分:
,0.125,
,因此,采用变量替换就大大减少了计算量.
十二、倒序相加
在处理多项式的加减乘除运算时,常根据所求式结构,采用倒序相加减的方法把问题简化.
例8 计算
+(
+
)+(
+
+
)+(
+
+
+
)+…+(
+
+…+
+
).①
解:把①式括号内倒序后,得:
+(
+
)+(
+
+
)+(
+
+
+
)+…+(
+
+…+
+
),②
①+②得:1+2+3+4+…+58+59 = 1770,
∴
+(
+
)+(
+
+
)+(
+
+
+
)+…+(
+
+…+
+
) =
(1770) = 885.
评析:显然,此类问题是不能“硬算”的,倒序相加可提高运算速度,降低复杂程度.
十三、添数配对
例9 计算11+192+1993+19994+199995+1999996+19999997+199999998+1999999999.
解:添上9+8+7+6+5+4+3+2+1,依次与各数配对相加,得:
11+192+1993+19994+199995+1999996+19999997+199999998+1999999999.
= 20+200+2×10
+2×10
+…+2×10
-(9+8+7+6+5+4+3+2+1)
= 2222222220-45
= 2222222175.
评析:添数配对实质上也是一种凑整运算.
十四、整体换元
对于较复杂的算式直接运算很困难,若能抓住其特征,运用整体运算的思维,创造性地加以解决,就能收到事半功倍的效果.
例10 计算1-
+
-
+
-
+
-
+
.
解;设1-
+
-
+
-
+
-
+
= x,①
则①×(-
),得-
+
-
+
-
+
-
+
-
=-
x,②
1 -②,得1+
=
x,解得x =
,故
1-
+
-
+
-
+
-
+
=
.
十五、分组搭配
观察所求算式特征,巧妙运用分组搭配处理,可以简化运算.
例7 计算:2-3-4+5+6-7-8+9…+66-67-68+69.
解:2-3-4+5+6-7-8+9…+66-67-68+69
= (2-3-4+5)+(6-7-8+9)+…+(66-67-68+69)
= 0+0+0+…+0
= 0.
评析:这种分组运算的过程,实质上是巧妙地添括号或去括号问题.