相反数专项练习题及答案解析:符号相反数相同,相加归零知识点详解
适用年级
初一
难度等级
⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-20
💡 阿星精讲:相反数 原理
- 核心概念:阿星说:想象一下,你站在一面神奇的“数学镜子”(也就是数轴上的0点)前。镜子里的你,和你长得一模一样(数字相同),但一切都左右相反了(符号相反)。比如,真正的你 \(3\) 米高,镜子里的你就 \(3\) 米深;真正的你往前走 \(5\) 步(记作 \(+5\)),镜子里的你就往后走 \(5\) 步(记作 \(-5\))。这就是一对“相反数”——他们就像镜中与现实的关系,符号相反,数字相同。最神奇的是,如果你和镜中的你“拥抱”在一起(也就是相加),就会完全抵消,在现实世界中归零消失:\( (+5) + (-5) = 0 \)。
- 计算秘籍:
- 求法: 对一个数,改变它的符号,就得到了它的相反数。例如:\(5\) 的相反数是 \(-5\);\(-2.7\) 的相反数是 \(+2.7\) 或写作 \(2.7\);\(0\) 的相反数是 \(0\)。
- 表示: 数 \(a\) 的相反数记为 \(-a\)。注意:如果 \(a\) 本身是负数(如 \(-3\)),那么它的相反数 \(-a\) 就是 \(-(-3) = 3\)。这就是“负负得正”的一种理解。
- 验证: 检验两个数是否为相反数,只需将他们相加,看结果是否为 \(0\)。即:若 \(a + b = 0\),则 \(a\) 与 \(b\) 互为相反数。
- 阿星口诀:符号相反数相同,镜子两边对称中,相加归零好朋友,数学世界真轻松。
📐 图形解析
相反数在数轴上的几何意义,完美诠释了“镜中自己”。以 \(0\) 为镜子(原点),一个数和它的相反数到镜子的距离相等,但方向相反。
数学关系:数 \(a\) 的相反数是 \(-a\),它们在数轴上关于原点对称。
⚠️ 易错警示:避坑指南
- ❌ 错误1:认为 \(-a\) 一定是负数。
✅ 正解:\(-a\) 表示 \(a\) 的相反数。当 \(a\) 本身是负数时,\(-a\) 就是正数。例如,若 \(a = -5\),则 \(-a = -(-5) = 5\)。 - ❌ 错误2:混淆“相反数”和“绝对值”。
✅ 正解:相反数关注符号和值,绝对值只关注“距离”(非负值)。\(-3\) 的相反数是 \(3\),绝对值也是 \(3\);但 \(3\) 的相反数是 \(-3\),绝对值是 \(3\)。 - ❌ 错误3:处理多重符号时出错,如化简 \(-[-(-7)]\)。
✅ 正解:从内向外逐层取反。最内层是 \(-7\),它的相反数是 \(7\),所以 \(-[-(-7)] = -(7) = -7\)。口诀:“奇数次负号结果为负,偶数次负号结果为正”。
🔥 三例题精讲
例题1:请说出下列各数的相反数:\(+8\), \(-\frac{2}{3}\), \(0\), \(-3.14\), \(x\).
📌 解析:
- \(+8\)的镜中自己是 \(-8\)。
- \(-\frac{2}{3}\)的镜中自己是 \(+\frac{2}{3}\)。
- \(0\)的镜中自己还是 \(0\)。
- \(-3.14\)的镜中自己是 \(+3.14\)。
- \(x\)的镜中自己是 \(-x\)。注意:若\(x\)代表负数,则\(-x\)为正。
✅ 总结:求相反数,核心就是“变号”。数字部分(包括小数、分数)保持不变。
例题2:若 \(m\) 与 \(n\) 互为相反数,且 \(m = 2y - 1\), \(n = y + 4\),求 \(y\) 的值及 \(m\) 和 \(n\) 的值。
📌 解析:
- 因为 \(m\) 与 \(n\) 互为相反数,所以它们的和为 \(0\):\(m + n = 0\)。
- 将 \(m = 2y - 1\), \(n = y + 4\) 代入:\((2y - 1) + (y + 4) = 0\)。
- 化简方程:\(3y + 3 = 0\)。
- 解得:\(3y = -3\), \(y = -1\)。
- 分别求出:\(m = 2 \times (-1) - 1 = -3\), \(n = (-1) + 4 = 3\)。
- 验证:\((-3) + 3 = 0\),符合互为相反数的定义。
✅ 总结:遇到“互为相反数”的条件,立即建立“相加等于 \(0\)”的方程,这是解题的万能钥匙。
例题3:如图,数轴上有A、B两点,它们表示的数互为相反数,且两点间距离为10个单位长度。求A、B表示的数。
📌 解析:
- 因为A、B互为相反数,所以它们在数轴上关于原点 \(0\) 对称。
- 两点间距离为 \(10\),那么每个点到原点的距离就是这段距离的一半:\(10 \div 2 = 5\)。
- 因此,A点在原点左边 \(5\) 个单位,表示 \(-5\);B点在原点右边 \(5\) 个单位,表示 \(5\)。
- 列式验证:设A点数为 \(-a\) (a>0),则B点数为 \(a\)。距离公式:\(a - (-a) = 2a = 10\),解得 \(a=5\)。
✅ 总结:数轴上,互为相反数的两点到原点的“距离”相等。已知总距离 \(d\),则每个数的绝对值 \(= \frac{d}{2}\)。
🚀 阶梯训练
第一关:基础热身(10道)
- \(7\) 的相反数是______。
- \(-12\) 的相反数是______。
- \(0\) 的相反数是______。
- \(+2.5\) 的相反数是______。
- \(-\frac{4}{9}\) 的相反数是______。
- 化简:\(-(-10) = \) ______。
- 化简:\(-[+(-6)] = \) ______。
- 若 \(a = 5\),则 \(-a = \) ______。
- 判断:一个数的相反数一定比它自己小。( )
- 在数轴上,表示 \(3\) 和 \(-3\) 的两个点相距 ______ 个单位长度。
第二关:中考挑战(10道)
- 若 \(x\) 的相反数是 \(-\frac{1}{3}\),则 \(x =\) ______。
- 若 \(|a| = 5\),则 \(a\) 的相反数是______。
- 已知 \(a, b\) 互为相反数,且 \(a \ne 0\),则 \(\frac{a}{b} = \) ______。
- 代数式 \(3x-8\) 与 \(2\) 互为相反数,则 \(x = \) ______。
- 若 \(m+1\) 与 \(2m-7\) 互为相反数,求 \(m\) 的值。
- 在数轴上,点A表示数 \(a\),将点A向左移动\(3\)个单位得到点B,若A、B两点表示的数互为相反数,求 \(a\)。
- 若 \(|m-3|\) 与 \(|n+5|\) 互为相反数,求 \(m+n\) 的值。(提示:绝对值非负)
- 若 \(a, b\) 互为相反数,\(c, d\) 互为倒数,\(|m|=2\),求 \(\frac{a+b}{2024} + cd - m\) 的值。
- 有理数 \(a, b\) 在数轴上的位置如图,则下列正确的是( )。(配简图:a在原左,b在原右)
A. \(a > -b\) B. \(a+b > 0\) C. \(a-b < 0\) D. \(-a > b\) - 若 \(x-2\) 的相反数是 \(5\),求 \(x\) 的值。
第三关:生活应用(5道)
- 温度计:某地中午温度为 \(8^{\circ}C\),夜间温度是其相反数,问夜间温度是多少?这描述的是昼夜温差,实际温差是多少度?
- 海拔与海沟:珠穆朗玛峰海拔约为 \(8848\) 米,马里亚纳海沟最深处海拔约为 \(-11034\) 米。问:从数值上看,海沟最深处的相反数表示什么?这个数值与珠峰高度哪个大?
- 财务收支:小明的妈妈记账,收入记为正,支出记为负。已知本月“食品支出”的相反数是 \(1200\) 元,那么实际的食品支出是多少元?
- 电梯与楼层:某大楼地下停车场在 \(-3\) 层,它的相反数楼层是几层?小明需要从 \(-3\) 层到 \(3\) 层,一共要上几层楼?
- 方位与距离:以学校为原点,东为正方向。小明家在学校的东边 \(500\) 米处(记作 \(+500\) 米)。他的好朋友小华家与他家关于学校对称(互为相反数),请问小华家的位置和距离如何表示?他们两家相距多远?
🤔 常见疑问 FAQ
💡 专家问答:相反数 的深度思考
问:为什么很多学生觉得这一块很难?
答:难点通常不在于概念本身,而在于其抽象性和符号的多重性。首先,“-a”这个符号,它既代表“取反”的运算,又代表一个具体的数,初学者容易混淆。其次,当字母表示的数不确定时(比如 \(a\) 可能是正或负),它的相反数 \(-a\) 的符号也随之不确定,这挑战了学生对“正负”的固化思维。关键在于理解:相反数是一种关系(你和镜中你),而不是一个固定属性。
问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?
答:相反数是代数的基石之一。1. 解方程:移项的本质就是给等式两边同时加上某个数的相反数,以达到消元的目的,例如 \(x + 5 = 3 \Rightarrow x = 3 + (-5)\)。2. 有理数运算:减法可以统一为加法(减去一个数等于加上它的相反数):\(a - b = a + (-b)\)。3. 函数奇偶性:在高中,奇函数满足 \(f(-x) = -f(x)\),这正是“相反数”思想在函数关系中的高级体现。4. 向量:向量的负向量就是它的相反向量。因此,学好相反数,是为整个代数运算系统打下坚实的地基。
问:有什么一招必胜的解题"套路"吗?
答:有!核心套路就两个:“看镜子”和“相加零”。
- 凡是涉及“求一个数的相反数”或“化简多重符号”,就用“看镜子”法,想象数轴,关于原点对称变号即可。
- 凡是题目条件中出现“互为相反数”这几个字,无论多复杂的式子,立即套用核心方程:\(a + b = 0\)。将这个方程代入具体表达式,问题就转化为普通的方程求解。这是应对所有相关难题的不二法门。
答案与解析
第一关:基础热身
- \(-7\)
- \(12\)
- \(0\)
- \(-2.5\)
- \(\frac{4}{9}\)
- \(10\)(镜中自己的镜中自己,就是原数)
- \(-6\)(内层 \(-6\) 镜像是 \(6\),外层再取反得 \(-6\))
- \(-5\)
- 错误。(反例:\(-3\) 的相反数是 \(3\),比它大)
- \(6\)(距离 = \(|3 - (-3)| = 6\))
第二关:中考挑战
- \(\frac{1}{3}\)(因为 \(-\frac{1}{3}\) 是 \(x\) 的镜像,所以 \(x\) 是 \(\frac{1}{3}\))
- \(5\) 或 \(-5\)(因为 \(a\) 可以是 \(5\) 或 \(-5\),其相反数对应是 \(-5\) 或 \(5\))
- \(-1\)(因为 \(b = -a\),且 \(a \ne 0\),所以 \(\frac{a}{b} = \frac{a}{-a} = -1\))
- \(x = 2\)(解方程 \((3x-8) + 2 = 0 \Rightarrow 3x -6 =0 \Rightarrow x=2\))
- \(m=2\)(解方程 \((m+1)+(2m-7)=0 \Rightarrow 3m-6=0 \Rightarrow m=2\))
- \(a=1.5\)(B点表示 \(a-3\),由 \(a + (a-3) = 0\) 解得 \(2a=3, a=1.5\))
- \(m+n = -2\)(两个非负数(绝对值)互为相反数,只能都为 \(0\)。所以 \(m-3=0\) 且 \(n+5=0\),解得 \(m=3, n=-5\))
- \(3\) 或 \(-1\)(由条件,\(a+b=0\), \(cd=1\), \(m=2\) 或 \(-2\)。原式 = \(\frac{0}{2024} + 1 - m = 1 - m\)。当 \(m=2\),结果为 \(-1\);当 \(m=-2\),结果为 \(3\)。)
- C(由图知 \(a<00\), \(-b<0\)。A:\(a\)(负)与\(-b\)(负),大小取决于绝对值;B:\(a+b>0\),因为正数b的绝对值大;C:\(a-b = a+(-b)\),两个负数相加,结果一定为负,正确;D:\(-a\) 是正数,但未必大于 \(b\))
- \(x = -3\)(\(x-2\) 的相反数是 \(5\),所以 \(x-2 = -5\),解得 \(x=-3\))
第三关:生活应用
- 夜间温度是 \(-8^{\circ}C\)。实际温差为 \(|8 - (-8)| = 16^{\circ}C\)。
- 海沟最深处海拔的相反数是 \(11034\) 米。这个数值表示如果海沟“倒影”到海平面以上,其高度。\(11034 > 8848\),所以这个“倒影高度”比珠峰高。
- “食品支出”为 \(-1200\) 元,即实际支出 \(1200\) 元。
- 相反数楼层是 \(3\) 层。从 \(-3\) 层到 \(3\) 层,需要上 \(3 - (-3) = 6\) 层楼。
- 小华家的位置表示为 \(-500\) 米(学校西边 \(500\) 米)。两家相距 \(|500 - (-500)| = 1000\) 米。
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