② 概念:有理数是什么,为什么要有负数
0 是那条线
先从 0 开始。0 不是「没有」——存钱罐里 0 元,罐子还在;海拔 0 米,就在海平面上;电梯 0 层,还在楼里;气温 0℃,是一个真实的温度。
0 的作用是当分界线:它在中间,往一边的数叫正数,往另一边的数叫负数。先把这条线立住,后面所有的数才有地方站。
为什么要有负数
只用正数,很多事情写不清楚。温度降到 0℃ 以下多少度?地下车库在第几层?这个月欠了多少钱?吐鲁番盆地比海平面低多少米?
口头上可以说「低 18 度」「欠 300 元」,但写进式子里就没办法算了。有了负数,这些事情都能用一个数说清:-18℃、-1 层、-300 元、-155 米。
而且负数的负号不能省。-1 层写成 1 层,意思正好反过来。
正数和负数怎么定
正数:比 0 大的数,像温度里的「零上」。写法上有个约定——正号可以省略,所以 5 就是 +5。
负数:比 0 小的数,像温度里的「零下」。负号不能省。
0 站在中间:它不比 0 大、也不比 0 小,所以既不是正数也不是负数。
相反意义的量,怎么用正负号记
收入 500 元和支出 300 元,是一对反着来的事;向东跑 3 米和向西跑 3 米,也是一对。
记法只有一步:先约定「哪一边算正」。约定好了,另一边就是负。比如约定「向东记为正」,那么向东 3 米记 +3 米,向西 3 米记 -3 米。
关键是这句话:正号是我们约定出来的,不是数自己长出来的。题目里怎么说,就按题目定的方向记。
有理数到底是什么
把从小到现在见过的数摊在桌上:7、-3、0、二分之一、-0.25、0.6、五分之四、-12。按「是不是整数」分一次,能分成两堆。
整数一堆:7、-3、0、-12。剩下的一堆都能写成两个整数相除的样子,都是分数:二分之一、-0.25(=负四分之一)、0.6(=五分之三)、五分之四。
这两堆合起来,就叫有理数——整数和分数统称有理数。所以上面这 8 个数,全都是有理数。
最容易错的地方:以为「小数要另算一类」。其实 -0.25 等于负四分之一,0.6 等于五分之三,有限小数都能写成分数,都住在「分数」那一盒里。
有理数有两种排法(都对)
就像座位可以按男女生排、也可以按前后排排,同一堆数也能有两种排法。
第一种,按定义分:整数、分数。
第二种,按符号分:正有理数、零、负有理数。
两种都对,只是看的角度不同。要特别记住:第二种排法里,0 自己单独站一类。
一步一步的讲解怎么用
下面进入主体。每一步都是同一套动作:先讲一小段(不超过 120 字)→ 立刻问你一个问题 → 你先在脑子里(或纸上)答一遍 → 再点「看答案」对一对。
为什么非要先答再看?因为「自己说出来」比「读一遍」记得牢得多。答案就在你的手指下面,但请先答完再看。
任何一个位置的答案都不会提前露出来——你觉得答完了,再点开。
③ 一步一步的讲解 · 第一章 有理数(30 步)
从 0 开始,一步不留,走到「有理数的大小比较」和「两点间的距离」。每一步都是一个动作:读一段 → 答一句 → 看答案 → 下一步。
顺序按教材走:正数与负数 → 0 的意义 → 相反意义的量 → 数轴 → 点与数对应 → 相反数 → 绝对值 → 有理数 → 分类 → 大小比较 → 两点间距离。每一个新东西出现之前,都会先讲「为什么需要它」。
第 1 步 · 先站在 0 上
0 不是「没有」:存钱罐里 0 元,罐子还在;海拔 0 米,就在海平面上;电梯 0 层,还在楼里。0 是那条分界线——先把它立住,后面的数才有地方站。
先答一答:想一想:气温 0℃,是「没有温度」吗?
看答案
不是。0℃ 是一个真实的温度,只是它正好在分界线上。0 元是没钱,但罐子还在;0 层还在楼里,不是地下室。0 说的不是「没有」,而是「正好在中间」。
第 2 步 · 比 0 大的数叫正数
为什么需要它:第一步先把「分界线的哪一边」说清楚,否则没法谈正负。
有了 0 这条线,比 0 大的数就叫正数。体温 36.5℃、气温 28℃、存钱罐多出 20 元——它们都在说「有多少、有多高、有多热」。
先答一答:36.5、28、20 这三个数,都比谁大?它们该叫什么数?
看答案
它们都比 0 大,都叫正数。读法上有个约定:正数前面的正号可以省略不写,所以 5 就是 +5、28 就是 +28。
第 3 步 · 判断正数只看一件事
判断一个数是不是正数,只看它比 0 大不大,不看它前面写没写正号。写了正号是正数,没写照样可以是正数。
先答一答:+6、0、-4、二分之一、3.5、-0.7 里面,哪些是正数?(口头说出来就行)
看答案
先把 0 划掉——0 不比 0 大,它不是正数。剩下的逐个和 0 比:+6 是(写作 6);-4 比 0 小,不是;二分之一是;3.5 是;-0.7 比 0 小,不是。所以正数是 6、二分之一、3.5。
第 4 步 · 比 0 小的数叫负数
为什么需要它:只用正数,很多生活里的事写不进式子,算不了。
温度降到 0 以下、车库在 -1 层、账上欠 300 元、吐鲁番盆地海拔 -155 米——这些都在 0 的另一边。只用正数,这些事只能靠嘴说,没法算。
先答一答:地下车库记作 -1 层。要是把这个负号省掉,写成 1 层,会变成什么?
看答案
会变成地上一层,意思正好反过来。所以负数的负号不能省。负数就是比 0 小的数:-18℃ 表示比 0℃ 低 18℃,-300 元表示欠着 300 元。
第 5 步 · 0 到底算什么
0 不比 0 大,也不比 0 小,所以正数、负数两边都进不去。但它很有用——它是那条分界线。还有一条别忘:0 是整数。
先答一答:判断四句话对不对:① 0 是正数 ② 0 是负数 ③ 0 是有理数 ④ -0 表示负数。
看答案
①错:0 不比 0 大。②错:0 不比 0 小。③对:0 是整数,而整数和分数统称有理数。④错:-0 就是 0。
第 6 步 · 相反意义的量:先定方向
为什么需要它:收入、上升、向东这类「反着来的事」,得有个统一记法,否则一堆数字分不清方向。
收入 500 元和支出 300 元是一对反着来的事;向东跑和向西跑也是。记法只有一步:先约定「哪一边算正」,另一边自然就是负。
先答一答:老师约定「向东记为正」。足球向西跑了 3 米,该记作什么?
看答案
记作 -3 米。向东 3 米记 +3 米,向西是反方向,所以记 -3 米。数字部分一样,符号必须相反。
第 7 步 · 相反意义的量:练一题
这类题的关键动作:先把题目给的约定抄下来,再一个一个对应过去。高低同样大就用同一个数,符号相反。
先答一答:水库规定「比警戒线高记为正」:① 高 1.5 米记什么?② 低 0.8 米记什么?③ 正好在警戒线上记什么?
看答案
① +1.5 米。② -0.8 米。③ 0 米——不高也不低,正好在线上就是 0。
第 8 步 · 数轴:为什么需要它
为什么需要它:光说「往哪边」「差几格」太啰嗦,需要一张图把方向和省距离同时画出来。
电梯按钮、尺子、温度计长得都不一样,却好像有同一个骨架。把「往哪边」和「差几格」画在一张图上,这张图就诞生了。
先答一答:要把「往哪边」和「差几格」都画在同一张图上,最少得先定下哪几样东西?
看答案
三样:① 一个「从哪儿算起」的点——原点(0);② 一个规定的方向——正方向(一般向右,用箭头标);③ 一段规定的长度——单位长度(刻度一样长)。三样缺一不可。
第 9 步 · 数轴合格检查
三要素是「同时」要求,不是随便满足两条就行。判定数轴的方法就是逐条对:有没有原点、有没有正方向、刻度是不是一样长。
先答一答:有一条线:有原点 0、有均匀刻度,但没画箭头、也没说哪边是正的。它算数轴吗?
看答案
不算。没有正方向就分不清正负。反过来,只有箭头和刻度、没标 0 也不行——不知道从哪儿算起。所以三条要一条条对。
第 10 步 · 点和数一一对上
数轴画好之后,每个位置都能用一个数说清楚:往右走 30 米是 30,往左走 30 米是 -30,停在起点是 0。反过来也成立。
先答一答:原点左边 4 格那个点表示哪个数?表示 -2.5 的点在原点哪一边、离原点几格?
看答案
左边 4 格是 -4。-2.5 比 0 小,所以在原点左边;数字部分是 2.5,所以离原点 2.5 格——就是 2 格再半格,别凑整成 2 格或 3 格。
第 11 步 · 点和数:再练一题
一条口诀就够用:正负管左右,数字管格子数。带负号的往左,数字是几就走几格。
先答一答:表示 1.5 和表示 -1.5 的两个点,谁在谁右边?它们离原点一样远吗?
看答案
1.5 在右边、-1.5 在左边,所以 1.5 在 -1.5 的右边。两个都离原点 1.5 格,一样远——它们关于原点对称。
第 12 步 · 负数也有大小
数轴上越往左越小。负数都在 0 左边,所以离 0 越远、就越小——这一条和正数正好相反。
先答一答:-9、0、+2、-0.5、七分之三、-100 里,哪些是负数?其中最小的是谁?
看答案
负数是 -9、-0.5、-100(0 不是负数)。三个里 -100 最靠左,所以 -100 最小。注意:不能因为 100 比 9 大,就以为 -9 比 -100 小。
第 13 步 · 相反数是什么
为什么需要它:2 和 -2、3 和 -3 这样的配对在生活里到处出现,需要有个统一的名字。
电梯 2 楼和 -2 楼、温度 3℃ 和 -3℃、收支 +20 元和 -20 元——数字一样,只差一个符号,离 0 一样远。这样的一对,需要一个名字。
先答一答:这样的两个数,你会给它们起什么名字?它们有什么共同点?
看答案
叫相反数。只有符号不同的两个数,叫做互为相反数。它们在数轴上关于原点对称:离原点一样远,一个在左、一个在右。
第 14 步 · 求相反数就是翻符号
求一个数的相反数,就是把符号翻个个儿,数字部分一个都不动。
先答一答:7、-5、0、二分之一、-1.5 的相反数各是什么?
看答案
-7、5、0、负二分之一、1.5。特别说 0:它只有一个,相反数就是它自己(不是「没有」)。还有一句要说对:不能说「-2 是相反数」,要说「-2 是 2 的相反数」——相反数是成对的。
第 15 步 · 两个负号叠在一起
为什么需要它:负号一多,光数个数容易数错,得知道它到底在说什么。
看到 -(-5),别急着数负号,先想它在说什么:括号里是 -5,外面那个负号是「取相反数」这个动作。
先答一答:你猜 -(-5) 等于多少?为什么?
看答案
等于 5。做法是一层一层翻:-5 的相反数是 5。想记规律也行:负号个数是偶数,结果为正;奇数,结果为负。但更稳的是逐层翻,不要在脑子里跳步。
第 16 步 · 三个负号怎么办
负号多了,就一层一层往下翻,每翻一次就换一次符号。这样最不容易错。
先答一答:化简 -(-7)、-(+4)、-(-(-3)),结果分别是什么?一个数前面加个负号,它一定是负数吗?
看答案
-(-7) = 7;-(+4) = -4;-(-(-3)) = -3(-3 翻成 3,再翻成 -3)。 不一定:-(-7) 前面加了负号,结果却是正数 7。所以「加负号」只是取相反数这个操作,结果正负要看原来那个数是正是负。
第 17 步 · 绝对值:为什么需要它
为什么需要它:生活里常出现「只问差多远、不问往哪边」的时刻,绝对值就是为这件事发明的。
早上 6 点 -3℃,中午 3℃。妈妈说「这两回一样冷」——她问的是「离 0℃ 差多远」,不问往哪边。这个「有多远」,就是绝对值要抓的东西。
先答一答:只问「离 0 有多远」,-3 和 3 一样吗?生活里还有什么时候你只在乎「差多远」、不在乎「往哪边」?
看答案
一样,都是 3 格。写作 |-3| = 3、|3| = 3。绝对值量的就是距离,而距离天生不分左右、不分正负。生活里:两地相距几公里、电梯下到负几层、欠款还差多少。
第 18 步 · 求绝对值:三种情况
竖线问的是「离 0 有多远」,不是「这个数是几」。分三种情况记最省事:正数照抄、0 还是 0、负数去掉负号。
先答一答:|-7|、|0|、|4.5| 各是多少?三种情况分别怎么处理?
看答案
|-7| = 7,|0| = 0,|4.5| = 4.5。三种情况:正数照抄;0 还是 0;负数去掉负号(也就是取它的相反数)。合起来一句话:结果永远不是负数。
第 19 步 · 求绝对值:一次练五个
算完一定要自查:只要结果里出现负数,就一定是错的。这是最快、最省事的检查办法。
先答一答:求 |-12|、|+8|、|0|、负三分之二的绝对值、一又四分之一的绝对值。
看答案
12、8、0、三分之二、一又四分之一。五个结果里一个负数都没有——这正是自查的标准。易错点:别把「负三分之二的绝对值」写成 -2/3。
第 20 步 · 什么数的绝对值等于它自己
现在反过来问:一个数去掉绝对值符号以后,还是它自己吗?把正数、负数、0 各试一个就知道。
先答一答:什么数的绝对值等于它本身?负数行吗?
看答案
正数和 0,也就是非负数。试一个负数:|-6| = 6,不等于 -6,所以负数不行。0 这一条最容易漏:|0| = 0,它等于自己。
第 21 步 · 绝对值不可能是负数
为什么需要它:这条性质能直接把一些方程判死,考试里省时间。
距离不可能为负,所以任何数的绝对值都不小于 0。这条性质有个直接的用处:看到「绝对值等于负数」,不用算就知道没解。
先答一答:① 已知 |x-2| = 0,x 是几?② |b| = -2 有解吗?
看答案
① x = 2。绝对值等于 0,说明竖线里面正好是 0:x-2 = 0,所以 x = 2。② 没有解。绝对值最小是 0,右边是 -2,比 0 还小,两边永远碰不上。看到「绝对值等于负数」,直接判无解,别动笔解。
第 22 步 · 绝对值和相反数什么时候一样
同一个数,取绝对值和取相反数,有时候结果相同、有时候不同。规律跟这个数是正还是负有关。
先答一答:|-5| 和 -5 的相反数各是多少?|7| 和 7 的相反数各是多少?看出来了吗?
看答案
|-5| = 5,-5 的相反数也是 5——负数这一边两者一样。|7| = 7,7 的相反数是 -7——正数这一边不一样。0 两边都是 0,也一样。最有用的一句:负数的绝对值,就是把它变成相反数。
第 23 步 · 有理数:把数分两大盒
为什么需要它:学到这里,见过的数已经很多,该给它们一个统一的名字了。
把见过的数摊在桌上:7、-3、0、二分之一、-0.25、0.6、五分之四、-12。按「是不是整数」分,能分成两盒。这两盒合起来就是有理数。
先答一答:这 8 个数里,哪些是整数?剩下的那几个有什么共同点?
看答案
整数是 7、-3、0、-12。剩下的 二分之一、-0.25、0.6、五分之四 都能写成两个整数相除的样子,都是分数。整数和分数统称有理数——所以这 8 个数全是有理数。
第 24 步 · 小数别急着排除
为什么需要它:这是初学者最常掉的一个坑。
最容易错的地方在这里:一看到小数,就以为「小数要另算一类」。其实要看它能不能写成分数——能写,就住在分数那一盒。
先答一答:0.75 和 -0.25 是有理数吗?它们分别等于什么分数?
看答案
都是有理数。0.75 等于四分之三,-0.25 等于负四分之一。有限小数都能写成分数,所以都属于有理数。
第 25 步 · 有理数的两种排法
为什么需要它:同一堆数,看的角度不同,排法就不同,两种都对。
就像座位可以按男女生排、也可以按前后排排。数也一样:按定义分(整数/分数),或者按符号分(正、零、负)。两种都对。
先答一答:5、-7、0、二分之一、-四分之三、0.2、-1:按「是不是整数」分一次,再按「正、零、负」分一次,结果一样吗?0 在哪一类?
看答案
不一样。按定义分:整数 5、-7、0、-1;分数 二分之一、-四分之三、0.2。按符号分:正有理数 5、二分之一、0.2;零 0;负有理数 -7、-四分之三、-1。0 在第二种排法里单独站一类,它既不是正有理数也不是负有理数。
第 26 步 · 分完类要自查
分完类别忘了检查:三类加起来,是不是原来那些数、一个不多一个不少。这个动作能挡住大多数漏项。
先答一答:-3、0.5、0、-六分之五、4、-0.02、3.6、-9 按符号分三类,各是哪些数?
看答案
正有理数:0.5、4、3.6;零:0;负有理数:-3、-六分之五、-0.02、-9。检查:3 + 1 + 4 = 8,正好是原来的个数,一个都没漏。
第 27 步 · 一堆数怎么排序
为什么需要它:考试常给一串正负数让排序,硬比容易乱,先分堆最稳。
拿到一堆数要排序,先按「正、0、负」分三堆最省力:正数都在最右边,0 在中间,负数都在左边。大方向定了,再在堆内比。
先答一答:-5、3、0、-1.5、2.5、-0.5 从小到大怎么排?(先说大方向)
看答案
大方向一定是:负数 → 0 → 正数。堆内再比:负数里 -5 小于 -1.5 小于 -0.5;正数里 2.5 小于 3。合起来:-5 < -1.5 < -0.5 < 0 < 2.5 < 3。
第 28 步 · 两个负数怎么比
为什么需要它:负数比大小是第一章最容易错的一类,和正数的直觉正好相反。
负数这一堆里,越靠左越小——也就是「离 0 越远反而越小」,和正数正好反过来。
先答一答:一号冰柜 -5℃、二号冰柜 -2℃,哪个更冷?再比一比 -8 和 -6,谁小?
看答案
-5℃ 更冷,所以 -5 比 -2 小。-8 比 -6 小:|-8| = 8、|-6| = 6,绝对值大的反而小。口诀:两个负数比大小,绝对值大的那个反而小。提醒:一个正一个负时,正数一定更大,不用比绝对值。
第 29 步 · 两点之间隔多远
为什么需要它:数轴上「差多远」是常考题,也最容易和「两数相加」搞混,所以要单独说清。
从图书馆(-3 号桩)走到超市(2 号桩),要走几米?这不是加法题,是「差多远」的题。办法是:两个数相减,再取绝对值。
先答一答:从 -3 到 2 是几个单位长度?(数格子也行)
看答案
5 个单位长度。-3 到 0 是 3 格,0 到 2 是 2 格,3 加 2 等于 5。写成式子:|2-(-3)| = 5。注意 (-3)+2 = -1 是两个数相加的结果,不是距离。
第 30 步 · 距离公式练一练
公式就是「相减再取绝对值」。谁减谁都一样,因为最后取了绝对值。两个点都在 0 左边时,也可以直接数格子。
先答一答:从 -6 到 -2 的距离是多少?
看答案
4。-2 减 (-6) 等于 4,取绝对值还是 4。也可以直接数:从 -6 往右数 4 格就到 -2。距离永远是正的。
④ 到运算 · 第二章 有理数的运算(36 步)
第一章把数摆好,第二章才开始算。顺序是:加法 → 减法 → 加减混合 → 乘法 → 乘法运算律 → 倒数 → 除法 → 乘除混合 → 乘方 → 混合运算顺序 → 科学记数法 → 近似数。
每一步同样是「讲一段 → 答一句 → 看答案」,每道例题都写全步骤,一步都不跳。本页所有算式都用 Python 的 fractions.Fraction(精确分数运算)复核过,复核记录写在同目录的 mr_verify.txt 里。
第 1 步 · 加法:同号相加
为什么需要它:生活里两次「都往下」,需要一条能直接算的规则。
早上比昨天低 2 度记 -2,中午又低了 3 度记 -3。两次都在「降」,方向没变,所以结果还是降——只是降得更深。
先答一答:你觉得 -2 + (-3) 等于多少?那个先加出来的「5」,该带什么号?
看答案
等于 -5。在数轴上从 -2 出发,加的是 -3,就往左再走 3 格,落在 -5。 同号相加两步:① 定符号——照原来的符号(取负);② 算长度——2 + 3 = 5。写成 (-2) + (-3) = -(2 + 3) = -5。那个 5 只算了「走多长」,加上负号才完整。
第 2 步 · 同号相加:练三题
小数、分数一样做:先定符号,再算长度。两句话就够了,不要跳步。
先答一答:算 (-7) + (-6)、(-1.5) + (-3.5)、(-2) + (-3) + (-4)。
看答案
(-7) + (-6) = -13(符号取负,7 + 6 = 13)。 (-1.5) + (-3.5) = -5(符号取负,1.5 + 3.5 = 5)。 (-2) + (-3) + (-4) = -9(先得 -5,再加 -4,符号还是负,5 + 4 = 9)。
第 3 步 · 加法:异号相加
为什么需要它:一正一负「打架」,得说清结果听谁的。
蜗牛停在 -5,向右爬 8 格。一个往左的数、一个往右的数在「打架」,结果听谁的呢?听绝对值大的那个。
先答一答:-5 + 8 停在 0 的左边还是右边?如果换成 -5 + 3 呢?
看答案
-5 + 8 = 3,停在 0 右边:8 比 5 大,结果取正,8 - 5 = 3。 换成 -5 + 3:5 比 3 大,取负,5 - 3 = 2,得 -2,还在 0 左边。 异号相加两步:① 符号听绝对值大的;② 长度用大的减小的。
第 4 步 · 异号相加:练三题
三题都是一正一负,所以都要先比绝对值,再决定符号,最后相减。
先答一答:算 6 + (-10)、(-12) + 7、(-1.5) + 0.5。
看答案
6 + (-10) = -4(10 大取负,10 - 6 = 4)。 (-12) + 7 = -5(12 大取负,12 - 7 = 5)。 (-1.5) + 0.5 = -1(1.5 大取负,1.5 - 0.5 = 1)。
第 5 步 · 加法的两个特殊情形
为什么需要它:这两条能省掉一大半计算,看到就该用。
从家往东走 300 米到书店,再原路往西走 300 米回家。路上走了 600 米,可位置一点没动——这两件事能同时成立。
先答一答:300 + (-300) 等于多少?那 0 + 40 呢?
看答案
300 + (-300) = 0:方向相反、长短相同,位置正好抵消。只有符号不同、绝对值相同的两个数叫互为相反数,互为相反数相加得 0。 0 + 40 = 40:任何数加上 0 还是它自己,也就是 a + 0 = a。
第 6 步 · 加法可以换位置
为什么需要它:一串数相加,挑好算的配对能省很多力气。
三个数相加,换位置、换先后,和都不变——这叫加法交换律和结合律。好处是:可以挑「好算的配对」先算。
先答一答:(-7) + 12 + (-3),你会怎么算最省事?
看答案
把同号的凑一起:(-7) + (-3) = -10,再加 12 得 2。按原来的顺序算也得到同一个答案(先 5 再加 -3 得 2)。 省事的三种做法:同号凑一起、互为相反数先抵消、凑整十整百的先加——依据都是同一条:换位置换先后都不改变和。
第 7 步 · 运算律:练两题
这类题的全部技巧就是「先找能凑整的配对」,找到以后用结合律把它们拉到一起。
先答一答:算 (-3.8) + 2.7 + (-6.2) + 7.3,再算 (-24) + 15 + 24。
看答案
第一题:(-3.8) + (-6.2) = -10,2.7 + 7.3 = 10,(-10) + 10 = 0,得 0。 第二题:-24 和 24 互为相反数,先抵消得 0,再加 15 得 15。
第 8 步 · 减法:先变成加法
为什么需要它:减号后面跟着负号,容易看晕;改成加法就全是老办法。
昨天最低 -2℃,今天 5℃。5 - (-2) 问的是「从 -2 走到 5 要走几格」。减号后面还跟着负号,先把它改写成加法最稳。
先答一答:5 - (-2) 等于 7 还是 3?为什么?
看答案
等于 7。从 -2 出发:先往右 2 格到 0,再走 5 格到 5,一共 7 格。用法则:减去一个数,等于加上这个数的相反数,所以 5 - (-2) = 5 + 2 = 7——两个负号相遇就变成加 2。
第 9 步 · 减法:练三题
减法题一律先改加法,改完剩下的就是同号或异号相加,都是刚才练过的动作。
先答一答:算 (-9) - 4、3 - 8、(-6) - (-10)。
看答案
(-9) - 4 = (-9) + (-4) = -13(同号相加)。 3 - 8 = 3 + (-8) = -5(异号,8 大取负)。 (-6) - (-10) = (-6) + 10 = 4(减负变加,10 大取正)。
第 10 步 · 加减混合:先统一成加法
为什么需要它:一串又有加又有减,直接算容易乱,统一成加法再挑配对。
20 - 6 - 8 + 6 这种式子,第一步是把所有减号都改成「加相反数」。变成加法以后,才能随便换位置、随便凑对。
先答一答:改写成加法以后,式子变成什么?里面哪两个数可以先抵消?
看答案
变成 20 + (-6) + (-8) + 6。 -6 和 +6 互为相反数,能先抵消得 0;剩下 20 + (-8) = 12。所以还剩 12 元。
第 11 步 · 加减混合:练两题
统一成加法之后,才可以放心用运算律换位置、挑配对。
先答一答:算 (-8) - (-15) + (-3) - 7,再算 (-2.5) + 3.6 - 4.5 - 1.6。
看答案
第一题:改写为 (-8) + 15 + (-3) + (-7);把负数凑一起:-8 - 3 - 7 = -18;再加 15 得 -3。 第二题:改写为 (-2.5) + 3.6 + (-4.5) + (-1.6);配对 (-2.5) + (-4.5) = -7、3.6 + (-1.6) = 2;(-7) + 2 = -5。
第 12 步 · 乘法:符号怎么定
为什么需要它:乘法比加法快,但符号一错全错,所以符号要单独定。
翻牌游戏:红星 +3 分,黑星 -3 分。2 张黑星是 2 × (-3) = -6。第二轮老师说「刚才那两张黑星的扣分全部取消」,写成 (-2) × (-3)——「取消」在符号上就是又翻了一次。
先答一答:(-2) × (-3) 是继续扣分,还是变成加分?为什么?
看答案
变成加分,得 6。办法是数负号的个数:2 × (-3) 只有一个负号(奇数),结果是负;(-2) × (-3) 有两个负号(偶数),结果为正。 法则:两数相乘,同号得正、异号得负,并把绝对值相乘;任何数与 0 相乘都得 0。
第 13 步 · 乘法符号:练三题
只看符号的时候,动作就是「数负号」:偶数个得正,奇数个得负,不用算数字。
先答一答:先不算结果:(-4) × 5、(-4) × (-5)、(-1) × 2 × (-3) × (-4) 的积是正是负?
看答案
(-4) × 5:1 个负号,奇数,积为负。 (-4) × (-5):2 个负号,偶数,积为正。 (-1) × 2 × (-3) × (-4):3 个负号,奇数,积为负。 全算出来是 -20、20、-24。
第 14 步 · 乘法:先定符号,再算数
符号定完,剩下的就是普通乘法。两步的顺序不能颠倒:先定符号,再算绝对值。
先答一答:4 × (-2.5) 等于多少?(-2.5) × (-4) 呢?
看答案
4 × (-2.5) = -10(异号得负,4 × 2.5 = 10),表示一共欠了 10 元。 (-2.5) × (-4) = 10(同号得正,2.5 × 4 = 10)。 分数也一样:三分之二 × (-9) = -6(异号得负,三分之二 × 9 = 6)。
第 15 步 · 乘法:练三题
每题就说两句话:先定符号,再算绝对值。说顺了,题就稳了。
先答一答:算 (-6) × 1.5、(-2.4) × (-5)、(-3) × 三分之二。
看答案
(-6) × 1.5 = -9(异号得负,6 × 1.5 = 9)。 (-2.4) × (-5) = 12(同号得正,2.4 × 5 = 12)。 (-3) × 三分之二 = -2(异号得负,3 × 三分之二 = 2)。
第 16 步 · 乘法运算律与分配律
为什么需要它:找到能凑整的配对,一道题能少写几行。
乘法也有交换律、结合律,还多一条分配律:a × (b + c) = a × b + a × c。分配律最容易错的地方是「只乘第一项」。
先答一答:25 × (-4) × (-7),你打算先算哪两个?99 × (-3) 能不能把 99 拆成 100 - 1?
看答案
先算 (-4) × (-7) = 28,再乘 25 得 700(先算 25 × (-4) = -100,再乘 -7 也得 700,两种都对)。 99 × (-3) = (100 - 1) × (-3) = 100 × (-3) + (-1) × (-3) = -300 + 3 = -297。
第 17 步 · 运算律:练两题
看到 125 就想 8,看到 99 就想 100——这是这类题的两把常用钥匙。
先答一答:用简便方法算 (-125) × 8 × (-4) 和 (-99) × 6。
看答案
(-125) × 8 = -1000,再乘 (-4),两个负号得正,结果是 4000。 (-99) × 6 = (-100 + 1) × 6 = (-100) × 6 + 1 × 6 = -600 + 6 = -594。 拆的时候要看清:-99 拆开是 -100 加 1,两部分的符号都要带上。
第 18 步 · 分配律的大坑
分配律最常错在「只乘第一项」,剩下的那一项被漏掉,答案就少一块。
先答一答:用简便方法算 102 × (-5),你打算怎么拆?结果是多少?
看答案
拆成 100 + 2:102 × (-5) = 100 × (-5) + 2 × (-5) = -500 + (-10) = -510。 如果只乘 100,得 -500,就漏了 -10。另外别忘了 102 与 -5 异号,积一定是负的。
第 19 步 · 倒数:乘积是 1 的两个数
为什么需要它:除法要变成乘法,就得先知道「乘多少能得 1」,所以要有倒数。
2 乘多少得 1?答案是二分之一。-3 乘多少得 1?是负三分之一。这样的一对,需要一个专门的名字。
先答一答:2 和 -3 的倒数分别是什么?0 有倒数吗?
看答案
2 的倒数是二分之一,-3 的倒数是负三分之一。求法:把这个数看成分数,分子分母调个个儿,符号照抄不变。 0 没有倒数——0 乘任何数都得 0,永远凑不出 1。 别和相反数混:倒数看「乘起来是不是 1」,相反数看「加起来是不是 0」。
第 20 步 · 倒数:练三个
检验倒数只有一个办法:把原数和写出的数乘一乘,看是不是等于 1。
先答一答:写五分之四、-6、-1 的倒数,各检验一遍。
看答案
五分之四的倒数是四分之五,检验 五分之四 × 四分之五 = 1。 -6 看成负一分之六,倒数是负六分之一,检验 (-6) × 负六分之一 = 1。 -1 的倒数还是 -1,检验 (-1) × (-1) = 1。 注意:-6 的倒数是负六分之一,不是 6,也不是 -6。
第 21 步 · 除法:变成乘法
为什么需要它:除法算不利索,就把它改成乘法——这是这一节最省力的办法。
几个人合伙买饮料,一共欠 36 元,4 个人平分,写成 (-36) ÷ 4。除法可以改写成乘法:除以一个数,等于乘这个数的倒数,除数不能是 0。
先答一答:(-36) ÷ 4 改写成乘法是什么?结果是多少?(-36) ÷ (-4) 呢?
看答案
(-36) ÷ 4 = (-36) × 四分之一:异号得负,36 ÷ 4 = 9,结果是 -9(每人摊 9 元)。 (-36) ÷ (-4):同号得正,结果是 9。 规律:两数相除,同号得正、异号得负,再把绝对值相除。另有两条:0 除以任何不等于 0 的数都得 0;除数不能是 0。
第 22 步 · 除法:练三题
流程固定不变:改写乘法 → 定符号 → 算绝对值。三步走完,答案就出来了。
先答一答:算 (-48) ÷ 6、(-2.4) ÷ (-0.6)、负五分之四 ÷ (-8)。
看答案
(-48) ÷ 6 = -8(异号得负,48 ÷ 6 = 8)。 (-2.4) ÷ (-0.6) = 4(同号得正,2.4 ÷ 0.6 = 4)。 负五分之四 ÷ (-8) = 十分之一(同号得正,五分之四 ÷ 8 = 十分之一)。
第 23 步 · 乘除混合:只能从左往右
为什么需要它:乘除是同一级运算,顺序错了答案就变了。
(-12) ÷ 3 × (-2),有人得 8,有人得 2。乘除是同一级运算,没有括号就必须从左往右依次算。
先答一答:-12 ÷ 3 × (-2) 等于 8 还是 2?如果你真想先算 3 × (-2),式子该怎么写?
看答案
等于 8。从左往右:(-12) ÷ 3 = -4,(-4) × (-2) = 8(两个负号得正)。 先算 3 × (-2) 的那个做法(得 2)偷偷改了运算顺序。真想先算,必须加括号:(-12) ÷ [3 × (-2)] = (-12) ÷ (-6) = 2。
第 24 步 · 乘除混合:练三题
每一步只管当前这两个数,符号按乘法或除法的法则定,别把后面的数提前拉进来。
先答一答:算 (-24) ÷ (-6) × 2、负四分之三 × 8 ÷ (-2)、(-5) × (-2) ÷ (-10)。
看答案
(-24) ÷ (-6) = 4,4 × 2 = 8。 负四分之三 × 8 = -6,(-6) ÷ (-2) = 3。 (-5) × (-2) = 10,10 ÷ (-10) = -1。
第 25 步 · 乘方:为什么要有它
为什么需要它:同一个数连乘很多次,式子又长又容易写漏,需要更短的写法。
一张纸对折一次 2 层、两次 4 层、三次 8 层。要对折 10 次,难道一直写 2 × 2 × 2……?又长又容易漏。
先答一答:对折 3 次的「2 乘 2 乘 2」,能不能写得更短?写成什么?
看答案
写成 2³,读作「2 的三次方」。 求几个相同因数的积的运算叫做乘方,乘方的结果叫做幂;重复出现的数 2 叫底数,数一数有几个 2,个数 3 叫指数。
第 26 步 · 乘方:两个大坑
2³ 表示 3 个 2 相乘,不是 2 乘 3。指数管的是「乘几次」,不是「乘多少」。
先答一答:2³ 等于多少?3² 等于多少?两个一样吗?
看答案
2³ = 2 × 2 × 2 = 8。 3² = 3 × 3 = 9。 两个完全不同:2³ 是三个 2 连乘,3² 是两个 3 连乘。算成 6 的,是把乘方看成了底数乘指数。
第 27 步 · 乘方:练三题
连乘可以两个两个地往上翻,不必一个个写:2、4、8、16、32、64 这样翻上去最快。
先答一答:算 3³、5²、2 的 6 次方。
看答案
3³ = 3 × 3 × 3 = 27。 5² = 5 × 5 = 25(平方就是自己乘自己)。 2 的 6 次方 = 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 64。
第 28 步 · 幂的符号:括号在哪
为什么需要它:括号的位置不同,底数就不同,结果会差一个负号——这是最爱考的一处。
(-2)⁴ 和 -2⁴ 长得几乎一样,结果却一个 16、一个 -16。差别就在:底数到底是谁。
先答一答:你猜 (-2)⁴ 和 -2⁴ 各是多少?为什么不一样?
看答案
(-2)⁴ = 16:括号里底数是 -2,表示 4 个 -2 相乘,负号 4 个是偶数,幂为正。 -2⁴ = -16:底数是 2,负号在括号外面,先算 2⁴ = 16,再取相反数。 规律(底数不为 0):正数的任何次幂都是正数;负数的偶次幂为正、奇次幂为负。
第 29 步 · 幂的符号:练三题
三件事要分清:底数是几、指数是奇还是偶、负号在括号里还是括号外。
先答一答:算 (-3)³、(-2)⁶、-3²。
看答案
(-3)³ = -27(底数 -3,指数 3 是奇数,负数的奇次幂为负;3 × 3 × 3 = 27)。 (-2)⁶ = 64(指数 6 是偶数,幂为正;2 的 6 次方 = 64)。 -3² = -9(负号在括号外,底数是 3:先算 3² = 9,再取相反数)。
第 30 步 · 混合运算的顺序
为什么需要它:顺序错了,同一道题会有两个答案——所以顺序必须先定死。
一道题把全班分成两派:-6 + 4 × (-3)。有人先算 -6 + 4 得 -2,再乘 -3 得 6;有人先算乘法得 -18。答案不可能都对,问题就出在顺序。
先答一答:按正确的顺序,-6 + 4 × (-3) 该等于多少?顺序是怎么规定的?
看答案
等于 -18。顺序是:① 先算乘方 ② 再算乘除 ③ 最后算加减 ④ 有括号先算括号里面的(先小括号后中括号)。 所以先算 4 × (-3) = -12,再算 -6 + (-12) = -18。
第 31 步 · 混合运算:练两题
每算完一级,就把结果写回式子里——式子会一层层变短,越算越清楚。
先答一答:算 (-2)³ ÷ 4 - 5 × (-2),再算 8 - 3 × [(-2)² - 6]。
看答案
第一题:先乘方 (-2)³ = -8;( -8) ÷ 4 = -2;5 × (-2) = -10;-2 - (-10) = -2 + 10 = 8。 第二题:先算括号里 (-2)² = 4,4 - 6 = -2;式子变成 8 - 3 × (-2);3 × (-2) = -6;8 - (-6) = 8 + 6 = 14。
第 32 步 · -2² 和 (-2)² 放一起
这两种写法常被放在同一道题里考,考的就是「负号在括号里还是括号外」。
先答一答:-2² + (-2)² 等于多少?
看答案
等于 0。 -2² 里负号在括号外、底数是 2:先 2² = 4,再取相反数得 -4。 (-2)² 里底数是 -2:两个 -2 相乘得 4。 所以 -4 + 4 = 0。
第 33 步 · 科学记数法
为什么需要它:很大的数数 0 数到眼花,还容易漏写一个 0。
地球到太阳约 150000000 千米。科学记数法把大数写成 a × 10ⁿ,其中 1 ≤ a < 10,n 是正整数——0 省掉了,还能一眼看出它有多大。
先答一答:150000000 的整数部分有几位?你会把它写成几乘 10 的几次方?
看答案
整数部分有 9 位,n = 9 - 1 = 8,写成 1.5 × 10⁸。 两个要点:a 只能有一位整数(在 1 和 9 之间),不能写成 15 × 10⁷;n 等于原数的整数位数减 1,也等于小数点向左移动的位数。
第 34 步 · 科学记数法:练三题
两个方向都要练:把大数写成 a × 10ⁿ,以及反过来把 a × 10ⁿ 还原成大数。
先答一答:用科学记数法表示 36000000 和 512000;再把 4.5 × 10⁶ 写成原来的数。
看答案
36000000 有 8 位整数,n = 7,写成 3.6 × 10⁷。 512000 有 6 位整数,n = 5,写成 5.12 × 10⁵。 4.5 × 10⁶ 就是小数点向右挪 6 位:得 4500000(位数不够先补 0)。
第 35 步 · 近似数与精确度
为什么需要它:量出来的数跟工具有关,得说清「准到哪一位」,否则数字没法比。
同一支笔,粗尺子量出 12.4 厘米,细尺子量出 12.38 厘米。两个都是近似数——跟尺子有多细有关。
先答一答:12.4 精确到哪一位?12.38 精确到哪一位?怎么一眼看出来?
看答案
看最后一位数字落在哪一位:12.4 的末位在十分位,所以精确到十分位(0.1 厘米);12.38 的末位在百分位,精确到百分位(0.01 厘米)。
第 36 步 · 近似数:四舍五入
保留到哪一位,就看它的后一位是几:满 5 就进 1。先找准那一位,再动手。
先答一答:把 2.345 精确到百分位是多少?把 3.14159 精确到千分位是多少?
看答案
2.345 精确到百分位:百分位上是 4,后一位千分位是 5,满 5 进 1,4 加 1 得 5,所以是 2.35。 3.14159 精确到千分位:千分位上是 1,后一位万分位是 5,进 1 得 3.142。