同学们知道,实数与数轴上的点是一一对应的,而有理数在数轴上的表示则比较容易地找到与它相对应的点,若要在数轴上直接标出无理数对应的点则比较困难,由此,我们可借助于勾股定理,根据勾股定理,通过构造直角三角形来得到长度为无理数的线段,从而得到无理数在数轴上表示的点的位置,其具体步骤如下:
第一步:利用勾股定理拆分出哪两条线段长的平方和等于所画线段(斜边)长的平方,注意一般其中一条线段的长是整数,这是解决这类问题的难点
第二步:以数轴原点为直角三角形斜边的顶点,构造直角三角形
第三步:以数轴原点为圆心,以斜边长为半径画弧,即可在数轴上找到表示该无理数的点
下面举例说明,供大家参考
例 1.数轴上的点有些表示有理数,有些表示无理数,请你在数轴上画出表示的点
分析:考虑到,因此可以利用勾股定理在数
轴上作出长为的线段,从而找到了表示的点
解:如图 1所示,在数轴上,过表示 2的点 A作数轴的垂线段 AB,使 AB= 1,连接 OB,则 OB=,以点 O为圆心, OB长为半径画弧,与数轴的正半轴交于点 C,则点 C就表示.
例 2.在数轴上作出表示对应的点
分析:解答本题需运用直角三角形及勾股定理的知识,对直角边长分别为 2和 3的直角三角形来说,根据勾股定理,得斜边长为,然后通过几何作图的方法确定所对应的点
解:本题答案不唯一,如图 2所示.在数轴上,以 2个单位长度或 3个单位长度为直角边的长作直角三角形 OAB或 OCD;以原点 O为圆心,以斜边 OA或 OC的长为半径画弧,与数轴的负方向交于点 M,则点 M所表示的数为.
例 3.在数轴上作出表示对应的点
分析:由于() 2=() 2+ 1 2,因此,先在数轴上表示出的点,再利用勾股定理表示出的点
解:如图 3所示,以 1个单位长度为直角边的长作等腰直角三角形 OAB,以原点 O为圆心,以斜边 OB的长为半径画弧,交数轴的正半轴于点 C,点 C表示的数为,过表示的点 C作数轴的垂线段 CD,使 CD= 1,连接 OD,则 OD=,以点 O为圆心, OD长为半径画弧,与数轴的正半轴交于点 E,则点 E就表示.
例 4.在数轴上作出表示对应的点
分析:由于或或,因此,本题的表示方法不唯一,但我们需寻求一种较简便的方法,我们利用构造两直角边为 2和的直角三角形比较方便,但需要在数轴上先作出表示的点
解:先在数轴上表示出的点 A,再在数轴上表示出的点 B,然后过表示的点 B作数轴的垂线段 BC,使 BC= 2,连接 OC,则 OC=,以点 O为圆心, OC长为半径画弧,与数轴的负半轴交于点 D,则点 D就表示.
练习:
分别在数轴上表示下列无理数对应的点(不写画法)
①; ②; ③; ④
答案:①如图 1所示,点 A表示的数为
②如图 2所示,点 B表示的数为
③如图 3所示,点 C表示的数为
④如图 4所示,点 D表示的数为