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1.10: 实数的属性

学习目标

在本节结束时,您将能够:

  • 使用交换和关联属性
  • 使用加法和乘法的恒等和逆属性
  • 使用零的属性
  • 使用分布属性简化表达式
注意

Prealgebra 章节 “实数的属性” 中可以找到对本节所涵盖主题的更详尽的介绍。

使用交换和关联属性

考虑将两个数字相加,比如说5和3。 我们添加它们的顺序不会影响结果,对吗?

5+33+5885+3=3+5

结果是一样的。

如我们所见,我们添加的顺序并不重要!

乘以 5 和 3 怎么样?

5335151553=35

再说一遍,结果是一样的!

我们乘以的顺序并不重要!

这些示例说明了交换属性。 相加或乘法时,更改顺序会得到相同的结果。

交换属性

 of Addition  If a,b are real numbers, then a+b=b+a of Multiplication  If a,b are real numbers, then ab=ba

相加或乘法时,更改顺序会得到相同的结果。

交换属性与顺序有关。 如果在相加或相乘时更改数字的顺序,结果是相同的。

那减法呢? 当我们减去数字时,顺序重要吗? 7−3 会得出与 3−7 相同的结果吗?

733744

447337

结果不一样。

由于改变减法的顺序没有得到相同的结果,我们知道减法是不可交换的

让我们看看当我们将两个数字相除时会发生什么。 分区是可以交换的吗?

12÷44÷12124412313
31312÷44÷12

结果不一样。

由于更改除法顺序不会得出相同的结果,因此除法是不可交换的。 交换属性仅适用于加法和乘法!

  • 加法和乘法是可交换的。
  • 减法和除法是不可交换的。

如果你被要求简化这个表达方式,你会怎么做,你的答案会是什么?

7+8+2

有些人会认为7+8是 15 然后15+2是 17。 其他人可能从 mak8+2 es 10 开始,然后7+10获得 17。

无论哪种方式都会得到相同的结果。 请记住,我们使用圆括号作为分组符号来表示应该先完成哪个操作。

 Add 7+8.(7+8)+2 Add. 15+2 Add. 177+(8+2) Add 8+2.7+10 Add. 77(7+8)+2=7+(8+2)

将三个数字相加时,更改数字的分组会得到相同的结果。

乘法也是如此。

(513)3 Multiply. 513533 Multiply. 55(133) Multiply. 13351 Multiply. 5(513)3=5(133)

将三个数字相乘时,更改数字的分组会得到相同的结果。

你可能知道这一点,但这个术语可能对你来说是新的。 这些示例说明了关联属性

关联属性

 of Addition  If a,b,c are real numbers, then (a+b)+c=a+(b+c) of Multiplication  If a,b,c are real numbers, then (ab)c=a(bc)

相加或乘法时,更改分会得到相同的结果。

让我们再考虑乘法5133。 我们两个方向都得到了相同的结果,但是哪种方法更容易? 如上图右侧所示,先乘以13 3,将消除第一步中的分数。 使用关联属性可以使数学变得更容易!

关联属性与分组有关。 如果我们改变数字的分组方式,结果将相同。 请注意,这三个数字的顺序相同,唯一的区别是分组。

我们看到减法和除法是不可交换的。 它们也不是联想的。

在简化表达式时,计划步骤总是一个好主意。 为了在下一个示例中组合相似的术语,我们将使用 addition 的交换属性将相似的术语写在一起。

练习1.10.1

简化:18p+6q+15p+5q

回答

18p+6q+15p+5q Use the commutative property of addition to re-order so that like terms are together.18p+15p+6q+5qAdd like terms.33p+11q

练习1.10.2

简化:23r+14s+9r+15s

回答

32r+29s

练习1.10.3

简化:37m+21n+4m15n

回答

41m+6n

当我们必须简化代数表达式时,我们通常可以通过先应用交换或关联属性来简化工作,而不是自动遵循运算顺序。 在添加或减去分数时,请先将分数与公分母合并。

练习1.10.4

简化:(513+34)+14

回答

(513+34)+14 Notice that the last 2 terms have a  common denominator, so change the 513+(34+14) grouping. Add in parentheses first.513+(44)Simplify the fraction.513+1Add.1513Convert to an improper fraction.1813

练习1.10.5

简化:(715+58)+38

回答

1715

练习1.10.6

简化:(29+712)+512

回答

129

练习1.10.7

使用关联属性进行简化6(3x)

回答

使用乘法的关联属性来更改分组。(ab)c=a(bc)

6(3x) Change the grouping. (63)x Multiply in the parentheses. 18

请注意,我们可以乘以63,但是\(3x\)如果没有值就无法乘以\(x\)

练习1.10.8

使用关联属性进行简化8(4x)

回答

32x

练习1.10.9

使用关联属性进行简化9(7y)

回答

63y

使用加法和乘法的恒等和逆属性

当我们将0加到任何数字时会发生什么? 添加 0 不会更改该值。 出于这个原因,我们称0为加法恒等式

例如,

13+014+00+(8)13148

这些示例说明了加法的 I dentity Property,它说明了任何实数的身份属性aa+0=a以及0+a=a

当我们将任何数字乘以一时会发生什么? 乘以 1 不会改变该值。 所以我们称1为乘法恒等式

例如,431271135432735

这些示例说明了乘法的 Identity 属性,该属性说明了任何实数的身份属性aa1=a以及1a=a

我们在下面总结了身份属性。

身份财产

of addition For any real number a:a+0=a0+a=a0 is the additive identity of multiplication For any real number a:a1=a1a=a1 is the multiplicative identity 

在这张图的第一行中,我们有一个问题:“5 加上哪个数字得出加法恒等式,0?” 在下一行中,我们有 5 加上一个空格等于 0。 然后说:“我们知道5加负5等于0。” 在下一行中,我们有一个问题:“加上负6的哪个数字得出加法恒等式,0?” 在下一行中,我们有负数 6 加上一个空格等于 0。 然后说:“我们知道负6加6等于0。”
1.10.1

请注意,在每种情况下,缺少的数字都与数字相反!

我们称之为aa加法逆数与数字相反的是其相加的逆数。 一个数字及其对立方加起来为零,这是加法恒等式。 这导致了加法的逆属性,它表示任何实数a,a+(a)=0。 记住,一个数字及其对立的数字相加为零。

将哪个数字乘以得23出乘法恒等式,即 1? 换句话说,23乘以 1 的结果是多少?

我们有这样的说法:2/3 乘以空格等于 1。 然后说:“我们知道2/3乘以3/2等于1。”
1.10.2

哪个数字乘以 2 得出乘法恒等式,1? 换句话说,2 倍会导致 1?

我们有这样的说法:2 乘以一个空格等于 1。 然后说:“我们知道2乘以1/2等于1。”
1.10.3

请注意,在每种情况下,缺少的数字都是数字的数!

我们称1a之为 a乘法逆函数一个数字的倒数是它的乘法逆数。 一个数字及其倒数乘以 1,即乘法恒等式。 这就产生了乘法的逆属性,它规定任何实数都是如此a,a0,a1a=1

我们将在这里正式陈述反向属性:

反向属性

 of addition  For any real number a,a+(a)=0a. is the additive inverse of a A number and its opposite add to zero.  of multiplication  For any real number a,a0a1a=11a. is the multiplicative inverse of a A number and its reciprocal multiply to zero. 

练习1.10.10

找到的加法逆数

  1. 58
  2. 0.6
  3. 8
  4. 43
回答

为了找到加法逆数,我们找到了相反的结果。

  1. 的加法58反向与相反58。 的加法反向5858
  2. 的加法0.6反向与相反0.6。 的加法反向0.60.6
  3. 的加法8反向与相反8。 我们编写与 a8 s 相反的代码(8),然后将其简化为8。 因此,的加法逆88
  4. 的加法43反向与相反43。 我们将其写成(43),然后简化为43。 因此,的加法逆4343
练习1.10.11

找到的加法逆数

  1. 79
  2. 1.2
  3. 14
  4. 94
回答
  1. 79
  2. 1.2
  3. 14
  4. 94
练习1.10.12

找到的加法逆数

  1. 713
  2. 8.4
  3. 46
  4. 52
回答
  1. 713
  2. 8.4
  3. 46
  4. 52
练习1.10.13

求乘逆函数

  1. 9
  2. 19
  3. 0.9
回答

为了找到乘法逆数,我们找到倒数。

  1. 的乘法逆9是的倒数9,也就是19。 因此,的乘法逆919
  2. 的乘法逆19是的倒数19,也就是9。 因此,的乘法逆199
  3. 要找到的乘法逆数0.9,我们首先转换0.9为分数910。 然后我们找到分数的倒数。 的倒数910109。 因此,的乘法逆0.9109
练习1.10.14

求乘逆函数

  1. 4
  2. 17
  3. 0.3
回答
  1. 14
  2. 7
  3. 103
练习1.10.15

求乘逆函数

  1. 18
  2. 45
  3. 0.6
回答
  1. 118
  2. 54
  3. 53

使用零的属性

加法的 identity 属性表示,当我们将 0 与任意数字相加时,结果是相同的数字。 当我们将一个数字乘以 0 时会发生什么? 乘以 0 使乘等于零。

乘以零

对于任何实数 a.

a0=00a=0

任意实数和 0 的乘积为 0。

那涉及零的分割呢? 什么是0÷3? 想一个真实的例子:如果饼干罐里没有饼干,而要有三个人分享它们,那么每个人会得到多少饼干? 没有可共享的 cookie,因此每人获得 0 个 cookie。 所以,

0÷3=0

我们可以用相关的乘法数来检查除法。

12÷6=2 because 26=12

所以我们知道是0÷3=0因为03=0

零分法

对于任何实数 a,除了 an0,0a=0 d0÷a=0

零除以除零之外的任何实数均为零。

现在考虑除零。 将 4 除以 0 的结果是什么? 想想相关的乘法事实:4÷0=?均值?0=4。 有没有一个数字乘以 0 得出 4? 由于任何实数乘以 0 都会得到 0,因此没有实数可以乘以 0 得到 4。

我们得出结论,没有答案4÷0,所以我们说除以 0 是未定义的。

除以零

对于任何实数 a,但0,a0a÷0未定义。

除以零是未定义的。

我们在下面总结了零的属性。

零的属性

乘以零:对于任何实数 a

a0=00a=0 The product of any number and 0 is 0

零除法,除以零:适用于任何实数a,a0

0a=0 Zero divided by any real number, except itself is zero. a0 is undefined  Division by zero is undefined. 

练习1.10.16

简化:

  1. 80
  2. 02
  3. 320
回答
  1. 80The product of any real number and 0 is 00
  2. 02Zero divided by any real number, exceptitself, is 00
  3. 320Division by 0 is undefined.undefined
练习1.10.17

简化:

  1. 140
  2. 06
  3. 20
回答
  1. 0
  2. 0
  3. 未定义
练习1.10.18

简化:

  1. 0(17)
  2. 010
  3. 50
回答
  1. 0
  2. 0
  3. 未定义

我们现在将练习使用恒等式、反向和零的属性来简化表达式。

练习1.10.19

简化:

  1. 0n+5,哪里n5
  2. 103p0哪里103p0
回答
  1. 0n+5 Zero divided by any real number except 0 itself is 0.
  2. 103p0 Division by 0 is undefined undefined
练习1.10.20

简化:84n+(73n)+84n

回答

84n+(73n)+84n Notice that the first and third terms are  opposites; use the commutative property of 84n+84n+(73n) addition to re-order the terms.  Add left to right. 0+(73) Add. 73n

练习1.10.21

简化:27a+(48a)+27a

回答

48a

练习1.10.22

简化:39x+(92x)+(39x)

回答

92x

现在,我们将看到承认互惠是如何有帮助的。 在从左到右乘法之前,先寻找倒数——它们的乘积为 1。

练习1.10.23

简化:715823157

回答

715823157 Notice that the first and third terms are  reciprocals, so use the commutative 715157823 property of multiplication to re-order the  factors.  Multiply left to right. 1823Multiply.823

练习1.10.24

简化:916549169

回答

549

练习1.10.25

简化:6171125176

回答

1125

练习1.10.26

简化:

  1. 0m+7,哪里m7
  2. 186c0,哪里186c0
回答
  1. 0
  2. 未定义
练习1.10.27

简化:

  1. 0d4,哪里d4
  2. 154q0,哪里154q0
回答
  1. 0
  2. 未定义
练习1.10.28

简化:3443(6x+12)

回答

3443(6x+12) There is nothing to do in the parentheses,  so multiply the two fractions first—notice, 1(6x+12) they are reciprocals.  Simplify by recognizing the multiplicative  identity.6x+12

练习1.10.29

简化:2552(20y+50)

回答

20y+50

练习1.10.30

简化:3883(12z+16)

回答

12z+16

使用分布属性简化表达式

假设三个朋友要去看电影。 他们每人需要 9.25 美元(即 9 美元和 1 个季度)来支付门票。 他们总共需要多少钱?

你可以将美元与季度分开考虑。 他们需要 3 倍 9 美元,所以 27 美元,1 个季度 3 倍,所以 75 美分。 他们总共需要27.75美元。 如果你考虑用这种方式进行数学运算,你就是在使用分布属性

分配财产

 If a,b,c are real numbers, then a(b+c)=ab+ac Also,(b+c)a=ba+caa(bc)=abac(bc)a=baca

回到看电影的朋友那里,我们可以找到他们需要的总金额,如下所示:

3(9.25)3(9+0.25)3(9)+3(0.25)27+0.7527.75

在代数中,我们在简化表达式时使用分布属性删除括号。

例如,如果要求我们简化表达式3(x+4),则首先在括号中表示运算顺序有效。 但是我们不能添加 x 和 4,因为它们不像术语。 因此,我们使用分布属性,如练习中所示1.10.31

练习1.10.31

简化:3(x+4)

回答

3(x+4) Distribute. 3x+34 Multiply. 3x+12

练习1.10.32

简化:4(x+2)

回答

4x+8

练习1.10.33

简化:6(x+7)

回答

6x+42

一些学生发现用箭头来提醒他们如何使用分配财产会很有帮助。 那么练习中的第一步1.10.31将如下所示:

我们有 3 次表达式(x 加 4),两支箭头来自 3。 一个箭头指向 x,另一个箭头指向 4。

练习1.10.34

简化:8(38x+14)

回答
  。
分发。 。
乘。 。
练习1.10.35

简化:6(56y+12)

回答

5y+3

练习1.10.36

简化:12(13n+34)

回答

4n+9

当我们在后面的章节中解决货币申请时,使用练习中所示的分配属性1.10.37将非常有用。

练习1.10.37

简化:100(0.3+0.25q)

回答
  。
分发。 。
乘。 。
练习1.10.38

简化:100(0.7+0.15p)

回答

70+15p

练习1.10.39

简化:100(0.04+0.35d)

回答

4+35d

当我们分配一个负数时,我们需要格外小心,使符号正确!

练习1.10.40

简化:2(4y+1)

回答
  。
分发。 。
乘。 。
练习1.10.41

简化:3(6m+5)

回答

18m15)

练习1.10.42

简化:6(8n+11)

回答

48n66)

练习1.10.43

简化:11(43a)

回答
分发。 。
乘。 。
简化。 。

请注意,你也可以将结果写成33a44。 你知道为什么吗?

练习1.10.44

简化:5(23a)

回答

10+15a

练习1.10.45

简化:7(815y)

回答

56+105y

练习1.10.46将展示如何使用分布属性找到与表达式相反的内容。

练习1.10.46

简化:(y+5)

回答

(y+5)Multiplying by -1 results in the opposite.1(y+5)Distribute.1y+(1)5Simplify.y+(5)y5

练习1.10.47

简化:(z11)

回答

z+11

练习1.10.48

简化:(x4)

回答

x+4

有时我们需要使用分布式属性作为操作顺序的一部分。 首先看圆括号。 如果括号内的表达式无法简化,则下一步是使用分布属性进行乘法,这将删除圆括号。 接下来的两个例子将说明这一点。

练习1.10.49

简化:82(x+3)

一定要遵循操作顺序。 乘法先于减法,所以我们先分配 2 然后减去。

回答

82(x+3)Distribute.82x23Multiply.82x6Combine like terms.2x+2

练习1.10.50

简化:93(x+2)

回答

33x

练习1.10.51

简化:7x5(x+4)

回答

2x20

练习1.10.52

简化:4(x8)(x+3)

回答

4(x8)(x+3)Distribute.4x32x3Combine like terms.3x35

练习1.10.1

简化:6(x9)(x+12)

回答

5x66

练习1.10.1

简化:8(x1)(x+5)

回答

7x13

表中总结了我们在本章中使用的所有实数属性1.10.1

交换属性  
加法如果 a, b 是实数,那么

如果 a, b 是实数,那么
a+b=b+a

ab=ba
关联财产  
加法如果 a、b、c 是实数,那么

如果 a、b、c 是实数,那么
(a+b)+c=a+(b+c)

(ab)c=a(bc)
分配财产  
如果 a、b、c 是实数,那么 a(b+c)=ab+ac
身份财产  

加法对于任何实数 a:
0 是加法恒等式

乘法对于任何实数 a:
1乘法恒等式

a+0=a

0+a=a

a·1=a

1·a=a

反向属性  
of addit@@ ion 对于任何实数 a,
a乘法 a

加法逆数对于任何实数都a,a0
1a是a 的@@ 乘法逆函数
a+(a)=0


a1a=1
零的属性  

对于任何实数 a

对于任何实数a,a0

对于任何实数a,a0

a0=0

0a=0

0a=0

a0未定义

桌子1.10.1

关键概念

  • 的交换属性
    • 加法:如果 a, b 是实数,那么a+b=b+a
    • 乘法:如果 a,b 是实数,那么ab=ba。 相加或乘法时,更改顺序会得到相同的结果。
  • 的关联属性
    • 加法:如果 a、b、c 是实数,那么(a+b)+c=a+(b+c)
    • 乘法:如果 a、b、c 是实数,那么(ab)c=a(bc)
      相加或乘法时,更改分会得到相同的结果。
  • 分布特性:如果 a、b、c 是实数,则
    • a(b+c)=ab+ac
    • (b+c)a=ba+ca
    • a(bc)=abac
    • (b+c)a=baca
  • 身份财产
    • 加法:对于任何实数 a:a+0=a
      0加法恒等式
    • 乘法:对于任何实数 a:a1=a1·a=a
      1 1 是乘法恒等式
  • 反向属性
    • 加法:适用于任何实数a,a+(a)=0。 一个数字及其相反的数字相加为零。 a是 a 的加法逆数
    • 乘法:适用于任何实数a,(a0)a1a=1。 一个数字及其数乘以一。 1a是 a 的乘法逆数
  • 零的属性
    • 对于任何实数 a,
      a0=00·a=0— 任意实数和 0 的乘积为 0。
    • 0a=0fora0 — 零除以除零之外的任何实数等于零。
    • a0未定义 — 除以零表示未定义。