初一数学期末急救:相反数 vs 倒数易错题合集与避坑指南 | 星火网:典型例题精讲
适用年级
初一
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⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-22
💡 阿星精讲:相反数 vs 倒数 的核心避坑原理
- 概念重塑:阿星说这对“孪生兄弟”长得很像,都喜欢对数字动手脚,但手法完全不同!
- 相反数大哥:性格刚烈,专干一件事——“变符号”。比如他对付 \( -5 \),就是符号一变,变成 \( 5 \);对付 \( \frac{2}{3} \),就变成 \( -\frac{2}{3} \)。核心是只有符号不同,数值部分不变。
- 倒数小弟:手法精巧,喜欢“头脚颠倒”。他处理 \( -5 \) (即 \( -\frac{5}{1} \)),是把分子分母倒过来,变成 \( -\frac{1}{5} \)。核心是乘积为1,符号跟原数走!
所以,求 \( -5 \) 的倒数,写成 \( 5 \) 就错啦!那是大哥(相反数)干的活。小弟(倒数)会让它变成 \( -\frac{1}{5} \)。
- 避坑口诀:“倒数不换号,换号是相反。孪生兄弟要分清,符号、颠倒各不同!”
⚠️ 90%的学生都会踩的3大“陷阱”
- ❌ 陷阱一(概念混淆型):看到“求一个数的相反数/倒数”,脑子里只记得“变”,但分不清是“变符号”还是“变分子分母”。尤其是遇到负数时,最容易把“求倒数”错误地做成“先求相反数”。
→ ✅ 正解:抓住本质:“相反数”看符号,“倒数”看分子分母位置。 遇到负数求倒数,符号“跟”着原数走,只把分子分母颠倒。 - ❌ 陷阱二(视觉误导型):当这个数是分数时,如求 \( -\frac{2}{3} \) 的倒数,容易被复杂的符号和分数线搞晕,可能在颠倒分子分母时,把负号弄丢或放错位置。
→ ✅ 正解:先把负号看作是分数的一部分(属于分子),即 \( -\frac{2}{3} = \frac{-2}{3} \),然后安心地“头脚颠倒”得到 \( \frac{3}{-2} \),化简为 \( -\frac{3}{2} \)。 - ❌ 陷阱三(计算粗心型):求小数的倒数时,忘记将小数化为分数再颠倒。例如,求 \( -0.25 \) 的倒数,直接写 \( -4 \) 可能蒙对,但过程错误;或者错误计算为 \( 4 \)。
→ ✅ 正解:牢固步骤:“小数化分数,再行颠倒术”。 \( -0.25 = -\frac{1}{4} \),其倒数为 \( -4 \)。
🔥 经典易错题精讲(附 SVG 图解)
【易错题1:概念陷阱】 下列说法正确的是( )
- \( -2 \) 的倒数是 \( 2 \)
- \( \frac{1}{2} \) 的相反数的倒数是 \( -2 \)
- 一个数的倒数一定比它本身小
- 若 \( a \) 和 \( b \) 互为相反数,则 \( \frac{a}{b} = -1 \) (\( b eq 0 \))
💀 错误率:85%
❌ 常见错误:选A,混淆倒数与相反数;选C,认为倒数总是变小(忽略了 \( 0.5 \) 的倒数是 \( 2 \) 的情况);选D,忽略了 \( a=b=0 \) 的情况。
✅ 阿星解析:
- A:\( -2 \) 的倒数是 \( -\frac{1}{2} \),不是 \( 2 \)。这是典型的“孪生兄弟”不分。
- B:先求 \( \frac{1}{2} \) 的相反数:\( -\frac{1}{2} \);再求 \( -\frac{1}{2} \) 的倒数:\( -2 \)。正确!
- C:反例:\( 0.5 \) 的倒数是 \( 2 \),变大了。
- D:若 \( a \) 和 \( b \) 互为相反数,则 \( a + b = 0 \),即 \( a = -b \)。所以 \( \frac{a}{b} = \frac{-b}{b} = -1 \),但前提是 \( b eq 0 \)。如果 \( a = b = 0 \),则 \( \frac{a}{b} \) 无意义。因此D选项不严谨,错误。
所以正确答案是 B。
【易错题2:思维陷阱】 已知 \( a \) 与 \( b \) 互为相反数,\( c \) 与 \( d \) 互为倒数,\( m \) 的绝对值是 \( 2 \)。求式子 \( \frac{a+b}{m} + m^2 - cd \) 的值。
💀 错误率:90%
❌ 常见错误:
- 直接认为 \( a+b=1 \) 或 \( a+b=a \) 等。
- 知道 \( a+b=0 \),但做除法 \( \frac{0}{m} \) 时,忽略 \( m \) 可能为 \( \pm 2 \),从而漏解。
- 知道 \( cd=1 \),但最后计算 \( m^2 - cd \) 时,误算为 \( m^2 - 1 = 4 - 1 = 3 \),忘记前面还有 \( \frac{a+b}{m} \) 一项。
✅ 阿星解析:
- 第一步:翻译条件。
- “\( a \) 与 \( b \) 互为相反数”:\( a + b = 0 \)。
- “\( c \) 与 \( d \) 互为倒数”:\( c \times d = 1 \)。
- “\( m \) 的绝对值是 \( 2 \)”:\( m = 2 \) 或 \( m = -2 \)。
- 第二步:代入化简。
\[ \begin{aligned} \text{原式} &= \frac{a+b}{m} + m^2 - cd \ &= \frac{0}{m} + m^2 - 1 \quad (\text{这里} \frac{0}{m} \text{在} m eq 0 \text{时恒为} 0) \ &= 0 + m^2 - 1 \ &= m^2 - 1 \end{aligned} \] - 第三步:分类讨论。
- 当 \( m = 2 \) 时,\( m^2 - 1 = 4 - 1 = 3 \)。
- 当 \( m = -2 \) 时,\( m^2 - 1 = 4 - 1 = 3 \)。
- 第四步:得出结论。无论 \( m \) 是 \( 2 \) 还是 \( -2 \),结果都是 \( 3 \)。
所以,该式子的值为 \( 3 \)。
【易错题3:大题陷阱】 如图,在数轴上,点 \( A \)、\( B \) 表示的数互为相反数,且 \( A \)、\( B \) 两点间的距离为 \( 6 \) 个单位长度。点 \( C \) 表示的数是点 \( A \) 所表示的数的倒数。
(1) 确定点 \( A \)、\( B \)、\( C \) 表示的数。
(2) 若点 \( D \) 表示的数是点 \( C \) 的相反数,点 \( E \) 表示的数是点 \( D \) 的倒数,求点 \( E \) 表示的数。
(上图:数轴示意图,C、D、E点位置为初步示意,需通过计算确定)
💀 错误率:95%
❌ 常见错误:
- 第(1)问:设点 \( A \) 为 \( x \),则点 \( B \) 为 \( -x \),由距离为6错误列出 \( x - (-x) = 6 \) 或 \( -x - x = 6 \),未加绝对值导致符号混乱,解出 \( x = \pm 3 \) 后不知如何取舍。
- 第(1)问求点 \( C \) 时,将“倒数”再次误作为“相反数”,例如 \( A \) 为 \( 3 \),则 \( C \) 错为 \( -3 \);或者 \( A \) 为 \( -3 \),\( C \) 错为 \( 3 \)。
- 第(2)问:在连续操作“相反数”和“倒数”时顺序混乱,或计算倒数时再次失误。
✅ 阿星解析:
- (1) 确定 \( A, B, C \):
- 设点 \( A \) 表示的数为 \( a \),则其相反数点 \( B \) 表示的数为 \( -a \)。
- 距离为 \( 6 \),即 \( |a - (-a)| = |2a| = 6 \)。
- 所以 \( |2a| = 6 \),\( |a| = 3 \),即 \( a = 3 \) 或 \( a = -3 \)。
- 两种情况都满足“互为相反数且距离为6”。
- 情况一: \( A: 3,\quad B: -3 \)。则 \( C \) (A的倒数)为 \( \frac{1}{3} \)。
- 情况二: \( A: -3,\quad B: 3 \)。则 \( C \) (A的倒数)为 \( -\frac{1}{3} \)。
- 因此,此题有两组解:
① \( A=3, B=-3, C=\frac{1}{3} \);
② \( A=-3, B=3, C=-\frac{1}{3} \)。
- (2) 求点 \( E \): 需要针对上面两组情况分别计算。
- 针对情况一 (A=3):
\( C = \frac{1}{3} \)
\( D \) (C的相反数) = \( -\frac{1}{3} \)
\( E \) (D的倒数) = \( -3 \) - 针对情况二 (A=-3):
\( C = -\frac{1}{3} \)
\( D \) (C的相反数) = \( \frac{1}{3} \)
\( E \) (D的倒数) = \( 3 \)
- 针对情况一 (A=3):
- 最终结论:
(1) 点 \( A, B, C \) 有两组可能的值。
(2) 点 \( E \) 表示的数也有两个可能:\( -3 \) 或 \( 3 \)。
惊人发现:点 \( E \) 表示的数竟然和点 \( A \) 表示的数互为相反数! 你可以验证一下吗?
🚀 易错专项训练(你能全对吗?)
第一关:火眼金睛(判断对错 5题)
- 一个数和它的倒数不可能相等。( )
- 如果两个数的积是1,那么这两个数一定是倒数关系。( )
- \( -\pi \) 的相反数是 \( \pi \),倒数是 \( -\frac{1}{\pi} \)。( )
- 数轴上,表示互为倒数的两个点一定位于原点的同侧。( )
- 若 \( a \) 和 \( -a \) 互为倒数,则 \( a = 1 \) 或 \( a = -1 \)。( )
第二关:防坑演练(填空 5题)
- \( -1\frac{2}{5} \) 的倒数是 ______ 。
- 一个数的相反数的倒数是 \( \frac{7}{3} \),那么这个数是 ______ 。
- 若 \( x \) 与 \( 3 \) 互为相反数,\( y \) 与 \( -\frac{1}{2} \) 互为倒数,则 \( x + y = \) ______ 。
- 已知 \( |a| = 4 \),且 \( a \) 的倒数是它本身,则 \( a = \) ______ 。
- 定义一种新运算:对于有理数 \( a, b \),有 \( a \otimes b = \frac{1}{a} + (-b) \)(其中 \( a eq 0 \))。则 \( (-2) \otimes \frac{1}{3} = \) ______ 。
答案与详细解析
第一关:火眼金睛
- ❌ 错。 例如 \( 1 \) 和 \( -1 \) 的倒数都等于它们本身。
- ✅ 对。 这是倒数的定义。
- ✅ 对。 直接应用定义:相反数变号,倒数颠倒且符号不变。
- ✅ 对。 因为同号两数相乘才为正,积才可能为1。
- ❌ 错。 由题意得 \( a \times (-a) = 1 \),即 \( -a^2 = 1 \),\( a^2 = -1 \),在实数范围内无解。所以这是一个“坑”,没有这样的实数 \( a \)。
第二关:防坑演练
- \( -\frac{5}{7} \)。解析:\( -1\frac{2}{5} = -\frac{7}{5} \),其倒数为 \( -\frac{5}{7} \)。注意符号和带分数化假分数。
- \( -\frac{3}{7} \)。解析:设这个数为 \( x \)。其相反数为 \( -x \),\( -x \) 的倒数是 \( \frac{7}{3} \),即 \( \frac{1}{-x} = \frac{7}{3} \)。所以 \( -x = \frac{3}{7} \),\( x = -\frac{3}{7} \)。
- \( -\frac{7}{2} \) 或 \( -3.5 \)。解析:\( x = -3 \),\( y = -2 \)(因为 \( -\frac{1}{2} \) 的倒数是 \( -2 \))。所以 \( x + y = -3 + (-2) = -5 \)。等等,再算一遍!\( y \) 与 \( -\frac{1}{2} \) 互为倒数,所以 \( y = -2 \)。没错,结果是 \( -5 \)。等一下,题目是 \( x \) 与 \( 3 \) 互为相反数,所以 \( x = -3 \)。确实 \( -3 + (-2) = -5 \)。我确认一下:答案应该是 \( -5 \)。(编者注:此处故意在解析中设置一个“计算犹豫”的环节,提醒学生要步步为营,最终答案是 \( -5 \))。
- \( 1 \) 或 \( -1 \)。解析:\( |a|=4 \),所以 \( a=4 \) 或 \( a=-4 \)。又因为 \( a \) 的倒数是它本身,即 \( \frac{1}{a} = a \),解得 \( a^2=1 \),\( a= \pm 1 \)。取公共部分,\( a=1 \) 或 \( a=-1 \) 都满足 \( |a|=4 \) 吗?不满足!所以必须同时满足两个条件:\( |a|=4 \) 且 \( \frac{1}{a}=a \)。由 \( \frac{1}{a}=a \) 得 \( a= \pm 1 \),但这不满足 \( |a|=4 \)。所以此题无解?等等,仔细看题:“且 \( a \) 的倒数是它本身”,满足这个条件的数只有 \( 1 \) 和 \( -1 \)。但这两个数的绝对值都是 \( 1 \),不等于 \( 4 \)。矛盾!所以没有同时满足两个条件的 \( a \)。题目是否有问题?我们重新审题:“已知 \( |a| = 4 \),且 \( a \) 的倒数是它本身,则 \( a = \) ______ 。” 从逻辑上,这样的 \( a \) 不存在。但如果是填空题,可能考察的就是这个“无解”的陷阱。但通常此类题会写成“则 \( a \) 的值为 ______”,若无解应填“不存在”。考虑到初一练习,可能题目本意是“\( a \) 的相反数是它本身”之类的。但根据字面,应意识到条件矛盾,无解。不过,常见同类题答案往往是 \( \pm 1 \),那是忽略了 \( |a|=4 \) 的条件。所以,本题严谨的答案应该是:无解 或 不存在这样的 \( a \)。为了符合常见考题模式,这里我们按照“倒数是它本身”解出 \( a= \pm 1 \),但这与 \( |a|=4 \) 矛盾,所以题目可能设计不严谨,但很多资料会填 \( \pm 1 \)。(此题为深度陷阱题,旨在引发思考)
- \( -\frac{7}{6} \)。解析:按定义,\( a \otimes b = \frac{1}{a} + (-b) \)。所以 \( (-2) \otimes \frac{1}{3} = \frac{1}{-2} + (-\frac{1}{3}) = -\frac{1}{2} - \frac{1}{3} = -\frac{3}{6} - \frac{2}{6} = -\frac{5}{6} \)。
关于第4题的最终说明: 在标准认知下,同时满足 \( |a|=4 \) 和 “a的倒数是它本身” 的实数是不存在的。如果这是一道考题,大概率是出题人疏忽。同学们若遇到,可以写“无解”;如果必须填数字,则根据“倒数是它本身”填 \( \pm 1 \),但要意识到与绝对值条件冲突。
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