10. 在数学学习中,我们必须记住常用的三个无理数$\sqrt{2}$,$\sqrt{3}$和$π$的近似值,它们精确到千分位的值分别为$\sqrt{2}\approx1.414$,$\sqrt{3}\approx1.732$,$π\approx3.142$。不使用计算器,求下列各式的值。
(1)$π-\frac{\sqrt{2}}{2}+2\sqrt{3}+\frac{1}{3}$(精确到0.01);
(2)$3\sqrt{2}-\sqrt{3}+2π-1$(精确到个位)。
答案:10.解:(1)原式≈3.142−1.414÷2+2×1.732+0.333=6.232≈6.23.
(2)原式≈3×1.414−1.732+2×3.142−1=7.794≈8.
解析:
【分析】
这是无理数的近似运算题,解题思路如下:①先明确题目给出的$\sqrt{2}$、$\sqrt{3}$、$π$精确到千分位的近似值,以及每道小题最终要求的精确程度;②将式中的无理数替换为对应的近似值,同时将分数$\frac{1}{3}$也取到千分位的近似值,保证中间运算精度足够,避免最终结果出现误差;③按照有理数混合运算“先乘除、后加减”的顺序计算出中间结果;④最后按照要求的精度对中间结果四舍五入,得到最终答案。
【解析】
(1) 代入已知近似值计算:
原式$\approx 3.142 - 1.414÷2 + 2×1.732 + 0.333$
先计算乘除项:$1.414÷2=0.707$,$2×1.732=3.464$
再计算加减项:$3.142 - 0.707 + 3.464 + 0.333 = 6.232$
要求精确到0.01,对千分位的2四舍五入,得$6.23$。
(2) 代入已知近似值计算:
原式$\approx 3×1.414 - 1.732 + 2×3.142 - 1$
先计算乘除项:$3×1.414=4.242$,$2×3.142=6.284$
再计算加减项:$4.242 - 1.732 + 6.284 - 1 = 7.794$
要求精确到个位,对十分位的7四舍五入,得$8$。
【答案】
(1) $\boxed{6.23}$;(2) $\boxed{8}$
【知识点】
无理数近似计算,有理数混合运算,近似数取值
【点评】
本题属于基础运算类题目,核心是利用已知的常用无理数近似值,按照有理数运算规则计算,需注意中间运算保留的精度要高于最终要求的精度,避免四舍五入带来的误差,熟练掌握运算顺序和四舍五入规则即可顺利解题。
【难度系数】
0.85
11.车工小王加工生产了两根轴,当他把轴交给质检员验收时,质检员说:“不合格,作废!”小王不服气地说:“图纸要求精确到2.60 m,一根为2.56 m,另一根为2.62 m,怎么不合格?”
(1)图纸要求精确到2.60 m,原轴长x的取值范围是多少?
(2)你认为是小王加工的轴不合格,还是质检员故意刁难?
答案:11.解:(1)原轴长x的取值范围是2.595 m≤x<2.605 m.
(2)小王加工的轴不合格.
解析:
【分析】
解决本题首先要明确近似数的精确度规则:精确到2.60m即精确到百分位,需结合四舍五入法反推原数的取值范围。第一问分两种情况思考:①“四舍”得到2.60时,原数千分位数字小于5,最大不超过2.605;②“五入”得到2.60时,原数千分位数字大于等于5,最小为2.595,即可得到合格轴长的范围。第二问将小王加工的两根轴的长度和合格范围对比,判断是否符合要求即可。
【解析】
(1) 图纸要求精确到2.60m,也就是精确到百分位(0.01m),根据四舍五入的规则:
当原轴长$ x $的千分位数字≥5时,向百分位进1得到2.60,此时$ x $的最小值为2.595m;
当原轴长$ x $的千分位数字<5时,舍去千分位及后面的数位得到2.60,此时$ x $要小于2.605m;
因此原轴长$ x $的取值范围是$ 2.595\ \mathrm{m} ≤ x < 2.605\ \mathrm{m} $。
(2) 对比小王加工的两根轴的长度:2.56m小于2.595m,2.62m大于2.605m,都不在合格的取值范围内,因此是小王加工的轴不合格。
【答案】
(1) $ 2.595\ \mathrm{m} ≤ x < 2.605\ \mathrm{m} $
(2) 小王加工的轴不合格
【知识点】
1. 近似数的精确度
2. 四舍五入法
【点评】
本题结合生产实际考查近似数的应用,解题关键是明确不同精确度的近似数对应的取值范围,注意2.6和2.60的精确度不同,对应的取值范围也存在差异,避免混淆概念导致判断错误。
【难度系数】
0.7
12.小丽和小明在讨论下面的问题.小丽:“如果把7498精确到千位,就会得到$7×10^{3}$.”小明:“不,我有另外一种解答方法,可以得到不同的答案.首先,将7498精确到百位,得到7500,接着再把7500精确到千位,就得到8000.”你怎样评价小丽和小明的说法?
答案:12.解:小丽的说法正确,小明的说法错误.将7498精确到千位,只要将百位上的数字四舍五入即可.
解析:
【分析】
要判断两人说法是否正确,首先明确取近似数精确到指定数位的规则:精确到某一位时,只需对该数位的下一位数字直接进行四舍五入,不需要分步近似。本题要求精确到千位,只需观察千位的下一位即百位上的数字判断即可,无需先近似到更低数位再二次近似,结合两人的做法就能判断对错。
【解析】
小丽的说法正确,小明的说法错误。
根据取近似数的规则,将一个数精确到指定数位时,直接对该数位的下一位数字做四舍五入处理,不需要逐次近似。
7498要精确到千位,千位数字是7,它的下一位即百位上的数字是4,因为4<5,所以直接舍去百位及后面的所有数字,得到近似数$7×10^{3}$,因此小丽的做法符合规则,说法正确。
小明先将7498精确到百位得到7500,再将7500精确到千位的做法不符合精确到千位的取数规则,逐次近似会产生误差,因此小明的说法错误。
【答案】
小丽的说法正确,小明的说法错误.将7498精确到千位,只要将百位上的数字四舍五入即可.
【知识点】
四舍五入取近似数,近似数的精确度
【点评】
本题的易错点是误以为可以通过逐次近似得到指定精度的近似数,解题时要牢记精确到某一位时仅需对其下一位数字四舍五入,避免分步近似导致结果偏差。
【难度系数】
0.7
13. 我们把由四舍五入法对非负有理数 $ x $ 精确到个位的值记为 $ < x > $. 如 $ < 0 > = < 0.48 > = 0, < 0.64 > = < 1.493 > = 1, < 2 > = 2, < 2.5 > = < 3.12 > = 3, ··· $
解决下列问题:
(1)填空:①若 $ < x > = 6 $,则 $ x $ 的取值范围是
$5.5≤ x<6.5$
;
②若 $ < x > = \frac{4}{3}x $,则 $ x $ 的值是
$0,\frac{3}{4},\frac{3}{2}$
.
(2)若 $ m $ 为正整数,求证:$ < x+m > = < x > + m $ 恒成立.
答案:13.(1)①$5.5≤ x<6.5$ ②$0,\frac{3}{4},\frac{3}{2}$
(2)证明:设$x=n+a$,其中$n$为$x$的整数部分($n$为非负整数),$a$为$x$的小数部分($0≤ a<1$).分两种情况:
①当$0≤ a<\frac{1}{2}$时,有$<x>=n$.
$\because x+m=(n+m)+a$,
这时$n+m$为$x+m$的整数部分,$a$为$x+m$的小数部分,$\therefore <x+m>=n+m$.
又$<x>+m=n+m$,$\therefore <x+m>=<x>+m$.
②当$\frac{1}{2}≤ a<1$时,有$<x>=n+1$.
$\because x+m=(n+m)+a$,
这时$n+m$为$x+m$的整数部分,$a$为$x+m$的小数部分,$\therefore <x+m>=n+m+1$.
又$<x>+m=n+1+m=n+m+1$,
$\therefore <x+m>=<x>+m$.
综上所述,$<x+m>=<x>+m$恒成立.
解析:
【分析】
本题是结合四舍五入规则的新定义题型,解题需紧扣$<x>$表示非负有理数$x$精确到个位的取值规则展开:
(1)① 若$<x>=6$,根据四舍五入精确到个位的规则,“五入”得到6时$x$最小为5.5,“四舍”得到6时$x$最大小于6.5,即可确定$x$的取值范围;
② 已知$<x>$是整数,因此$\frac{4}{3}x$必为非负整数,可设$\frac{4}{3}x=k$($k$为非负整数),则$x=\frac{3k}{4}$,再结合$<x>=k$对应的取值范围$k-0.5≤ x <k+0.5$,代入解不等式求出符合条件的$k$,即可得到$x$的值;
(2) 证明恒等式可将$x$拆分为整数部分加小数部分的形式,分小数部分小于0.5(四舍)和大于等于0.5(五入)两种情况,分别计算$<x+m>$和$<x>+m$的值,验证二者相等即可。
【解析】
(1)① 根据四舍五入精确到个位的规则:
“五入”得到6时,$x$的最小值为5.5;“四舍”得到6时,$x$的最大值小于6.5,因此$x$的取值范围是$5.5≤ x <6.5$。
② $\because <x>$为整数,$\therefore \frac{4}{3}x$是非负整数,设$\frac{4}{3}x=k$($k$为非负整数),则$x=\frac{3k}{4}$。
结合$<x>=k$的取值规则,可得不等式:$k-0.5≤ \frac{3k}{4} <k+0.5$
解左侧不等式:$k-0.5≤ \frac{3k}{4} \implies 4k-2≤ 3k \implies k≤ 2$
解右侧不等式:$\frac{3k}{4} <k+0.5 \implies 3k<4k+2 \implies k>-2$
又$k$为非负整数,$\therefore k=0、1、2$,对应$x$的值为$0、\frac{3}{4}、\frac{3}{2}$。
(2) 证明:设$x=n+a$,其中$n$为$x$的非负整数部分,$a$为$x$的小数部分($0≤ a<1$),分两种情况讨论:
① 当$0≤ a<0.5$时,$<x>=n$
$\because x+m=(n+m)+a$,此时$n+m$是$x+m$的整数部分,$a$是小数部分,$\therefore <x+m>=n+m$
又$<x>+m=n+m$,故$<x+m>=<x>+m$。
② 当$0.5≤ a<1$时,$<x>=n+1$
$\because x+m=(n+m)+a$,此时$n+m$是$x+m$的整数部分,$a$是小数部分,$\therefore <x+m>=n+m+1$
又$<x>+m=(n+1)+m=n+m+1$,故$<x+m>=<x>+m$。
综上,两种情况下均满足$<x+m>=<x>+m$,因此该等式恒成立。
【答案】
(1)① $5.5≤ x<6.5$;② $0,\frac{3}{4},\frac{3}{2}$
(2) 证明见上述解析
【知识点】
新定义运算,四舍五入法,不等式求解
【点评】
本题以新定义记号为载体,核心考查对四舍五入近似规则的理解,解题需要运用分类讨论思想、不等式求解方法,证明题需要通过拆分整数和小数部分分情况验证,能较好地考查逻辑推理和知识迁移能力。
【难度系数】
0.6