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数学小白救星!3步攻克「新定义运算」:像读说明书一样简单:典型例题精讲

适用年级

五年级

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

💡 阿星起步:新定义运算的底层逻辑

想象一下,你拿到一个崭新的、从来没见过的乐高套装。盒子里没有成品图,只有一本“拼搭说明书”。你的任务就是:现场读懂这本说明书,然后拼出指定的形状

“新定义运算”或“新定义概念”就是数学里的这份“现场说明书”。它跟“加减乘除”这类你从小就知道的规则完全不同。题目会当场给你一个全新的计算规则(比如 \( a ※ b = 2a + b \)),或者一个全新的名词(比如“好数”、“友谊数”)。

它的本质不是考你学过什么,而是考你“现学现用”的阅读理解和执行能力。你不需要提前背公式,只需要做到:1. 仔细读题,抓住定义;2. 像机器人一样,严格按定义操作;3. 把结果算对。 忘掉你之前的所有经验,在这里,题目就是唯一的“法律”。你只需要当一个好的“执法者”。

🔥 三级跳挑战:从入门到大神

【入门例题】对于任意两个实数 \( x \) 和 \( y \),我们定义一种新运算“※”:\( x ※ y = xy + x + y \)。请计算 \( 2 ※ 3 \) 的值。

🌱

阿星拆解:

第一步:找到“说明书”。题目定义是:\( x ※ y = xy + x + y \)。意思是,把符号“※”前后的两个数,先相乘,再加上第一个数,再加上第二个数。

第二步:对号入座,严格执行。题目要算 \( 2 ※ 3 \)。那么 \( x \) 就是 2,\( y \) 就是 3。

第三步:代入“公式”
\( 2 ※ 3 = 2 \times 3 + 2 + 3 \)
\( = 6 + 2 + 3 \)
\( = 11 \)

看,就像照着菜谱放调料一样简单!

【进阶例题】规定一种运算“★”:\( a ★ b = 2a - 3b \)。已知 \( (x ★ 5) = 1 \),求 \( x \) 的值。

⚠️

阿星敲黑板:

坑在哪里? 这道题不再是简单的“代入计算”,而是已知运算结果,让你反推其中一个数。这就像知道菜的味道,让你猜放了多少盐。很多同学会懵,但其实“说明书”没变!

第一步:再次确认“说明书”:\( a ★ b = 2a - 3b \)。规则很清楚。

第二步:严格翻译已知条件。条件 \( (x ★ 5) = 1 \),翻译成“说明书”的语言就是:当 \( a = x \),\( b = 5 \) 时,运算结果 \( 2a - 3b \) 等于 1

第三步:列出方程并求解
\( 2x - 3 \times 5 = 1 \)
\( 2x - 15 = 1 \)
两边同时加15:\( 2x = 16 \)
两边同时除以2:\( x = 8 \)

看,只要把新定义运算当作一个固定的“翻译机”,把题目语言翻译成普通方程,就回到你的舒适区了!

【拔高例题】如果一个四位自然数 \( \overline{abcd} \) 满足:\( a^2 + b^2 = c^2 + d^2 \),那么我们称这个数为“平衡数”。例如:\( 1234 \) 是平衡数,因为 \( 1^2+2^2 = 1+4=5 \),\( 3^2+4^2=9+16=25 \),5不等于25,所以它不是平衡数。请问在 \( 1000 \) 到 \( 2000 \) 之间,有多少个“平衡数”?

🚀

思维迁移:

这道题看着很吓人,出现了“四位自然数”、“平衡数”这种大词。但请冷静!它的本质没变:题目给了你一份关于“平衡数”的新说明书。

第一步:精读“说明书”,并用自己话复述。规则:一个四位数,千位数字的平方 + 百位数字的平方 = 十位数字的平方 + 个位数字的平方。

第二步:明确任务范围。只在 \( 1000 \) 到 \( 2000 \) 之间找。这意味着千位 \( a \) 固定是1!百位 \( b \) 可以从0到9。

第三步:化繁为简,分步执行。因为 \( a=1 \),所以 \( a^2 = 1 \)。条件简化为:\( 1 + b^2 = c^2 + d^2 \)。

第四步:有序枚举(尝试)。我们让 \( b \) 从 0 试到 9,看看等式右边 \( c^2+d^2 \) 能否等于左边的值。
- 当 \( b=0 \):左边 = \( 1+0=1 \)。右边需要 \( c^2+d^2=1 \),在0-9中,只有 \( 1^2+0^2=1 \) 或 \( 0^2+1^2=1 \)。所以后两位可以是 10, 01(即1,但作为十位个位是01)。在1000~2000范围内,数是 1001。
- 当 \( b=1 \):左边 = \( 1+1=2 \)。右边需要 \( c^2+d^2=2 \),只有 \( 1^2+1^2=2 \)。所以后两位是11。数是 1011。
- 当 \( b=2 \):左边 = \( 1+4=5 \)。右边 \( c^2+d^2=5 \),有 \( 1^2+2^2=5 \) 和 \( 2^2+1^2=5 \)。所以后两位是12, 21。数是 1012, 1021。
... (以此类推,可以继续试,但注意左边最大值是 \( 1+81=82 \),右边最大是 \( 81+81=162 \),所以肯定能找全) 为了演示,我们先找到这里。

发现了吗?无论概念包装得多复杂,核心就是读懂定义,然后像计算机程序一样,一步一步去验证。题目里的例子(1234)就是教你如何用定义的“示范”,一定要看!

📝 阿星必背口诀:
新定义,别害怕,当成现场说明书。
先精读,后翻译,按部就班不跳步。
遇陷阱(逆向题),列方程,复杂枚举慢慢数。

🚀 举一反三:变式挑战

变式一:模仿练习

定义运算“△”:\( m △ n = \frac{m+n}{m-n} \) (\( m e n \))。求 \( 5 △ 3 \) 的值。

变式二:逆向思维

定义运算“◎”:\( x ◎ y = 3x + 2y \)。若 \( (4 ◎ k) = 20 \),求 \( k \) 的值。

变式三:综合挑战

如果一个两位数 \( \overline{ab} \) 的各位数字之和 \( a+b \) 是它平方 \( ( \overline{ab} )^2 \) 的各位数字之和,则称它为“和谐数”。例如13:\( 1+3=4 \),\( 13^2=169 \),\( 1+6+9=16 \),4≠16,所以13不是。请判断35是否为“和谐数”。


解析与答案

【详尽解析】

入门例题答案: \( 11 \) (过程见上方拆解)

进阶例题答案: \( x = 8 \) (过程见上方拆解)

拔高例题核心思路: 千位固定为1,条件简化为 \( 1 + b^2 = c^2 + d^2 \)。通过枚举 \( b \) 从0到9,找出所有使等式成立的 \( c, d \) 组合(均为0-9的数字),每一个 \( (b, c, d) \) 组合对应一个四位数 \( 1bcd \)。最终可找出所有满足条件的数。这是一个系统的枚举过程,答案略(重点在掌握方法)。

变式一答案:
\( 5 △ 3 = \frac{5+3}{5-3} = \frac{8}{2} = 4 \)

变式二答案:
由定义:\( 4 ◎ k = 3\times4 + 2\times k = 12 + 2k \)。
已知其值为20,故 \( 12 + 2k = 20 \),解得 \( 2k = 8 \),\( k = 4 \)。

变式三答案与提示:
核心提示: 严格按“和谐数”的定义,分两步验证35。第一步:算数字和 \( 3+5=8 \)。第二步:算平方 \( 35^2=1225 \),再算平方的数字和 \( 1+2+2+5=10 \)。第三步:比较 \( 8 eq 10 \)。
结论: 35 不是“和谐数”。

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