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解:
解法一:
原式$=(-\frac{1}{84}) ÷ (\frac{7}{42}-\frac{15}{42}+\frac{14}{42}-\frac{18}{42})$
$=(-\frac{1}{84}) ÷ (-\frac{12}{42})$
$=(-\frac{1}{84}) × (-\frac{42}{12})$
$=\frac{1}{24}$
解法二:
原式的倒数$=(\frac{1}{6}-\frac{5}{14}+\frac{1}{3}-\frac{3}{7}) ÷ (-\frac{1}{84})$
$=(\frac{1}{6}-\frac{5}{14}+\frac{1}{3}-\frac{3}{7}) × (-84)$
$=-14+30-28+36$
$=24$
所以原式$=\frac{1}{24}$
解:设$S=-1-2-3-4-\dots-199-200$ ①,
则$S=-200-199-198-197-\dots-2-1$ ②。
由①+②,得$2S=-201×200,$即$2S=-40200,$
所以$S=-20100,$即$-1-2-3-4-\dots-199-200=-20100。$
解:令$S=1+5+5^2+5^3+\dots+5^{217}+5^{218}$ ①,
则$5S=5+5^2+5^3+5^4+\dots+5^{218}+5^{219}$ ②。
由②-①,得$5S-S=5^{219}-1,$
所以$S=\frac{5^{219}-1}{4},$即$1+5+5^2+5^3+\dots+5^{217}+5^{218}=\frac{5^{219}-1}{4}。$
解:
(1) 原式$=[(-17)+16+(-15)+(-2)]+[(-\frac{2}{3})+\frac{3}{4}+(-\frac{1}{3})+(-\frac{1}{2})]$
$=-18+(-\frac{3}{4})$
$=-18\frac{3}{4}$
(2) 原式$=[(-2000)+(-1999)+4000+(-1)]+[(-\frac{5}{6})+(-\frac{2}{3})+\frac{2}{3}+(-\frac{1}{2})]$
$=0+(-\frac{4}{3})$
$=-\frac{4}{3}$
(3) 原式$=(1+\frac{1}{2})-(\frac{1}{2}+\frac{1}{3})+(\frac{1}{3}+\frac{1}{4})-(\frac{1}{4}+\frac{1}{5})+(\frac{1}{5}+\frac{1}{6})-(\frac{1}{6}+\frac{1}{7})+(\frac{1}{7}+\frac{1}{8})-(\frac{1}{8}+\frac{1}{9})+(\frac{1}{9}+\frac{1}{10})$
$=1+\frac{1}{2}-\frac{1}{2}-\frac{1}{3}+\frac{1}{3}+\frac{1}{4}-\frac{1}{4}-\frac{1}{5}+\frac{1}{5}+\frac{1}{6}-\frac{1}{6}-\frac{1}{7}+\frac{1}{7}+\frac{1}{8}-\frac{1}{8}-\frac{1}{9}+\frac{1}{9}+\frac{1}{10}$
$=1+\frac{1}{10}$
$=1\frac{1}{10}$
解:设 $S=1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+\dfrac{1}{2^3}+···+\dfrac{1}{2^{2026}}$ ①, 则 $\dfrac{1}{2}S=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+$
$\dfrac{1}{2^3}+\dfrac{1}{2^4}+···+\dfrac{1}{2^{2027}}$ ②. 由①$-$②, 得 $\dfrac{1}{2}S=1-\dfrac{1}{2^{2027}}$, 所以 $S=$
$2-\dfrac{1}{2^{2026}}$, 即 $1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+\dfrac{1}{2^3}+···+\dfrac{1}{2^{2026}}=2-\dfrac{1}{2^{2026}}$
【分析】本题可采用两种方法计算:解法一为常规运算思路,先将括号内的分数通分,计算出括号内加减运算的结果,再根据有理数除法法则(除以一个非零数等于乘这个数的倒数)计算最终结果;解法二为巧算思路,利用倒数的性质,先计算原式的倒数,将除法转化为乘法后运用乘法分配律简化计算,最后对结果取倒数即可得到原式的答案,该方法可减少通分的计算量,降低出错概率。
【解析】
解法一:
$\begin{aligned}&\quad(-\dfrac{1}{84}) ÷ (\dfrac{1}{6}-\dfrac{5}{14}+\dfrac{1}{3}-\dfrac{3}{7}) \\&= (-\dfrac{1}{84}) ÷ (\dfrac{7}{42}-\dfrac{15}{42}+\dfrac{14}{42}-\dfrac{18}{42}) \\&= (-\dfrac{1}{84}) ÷ (-\dfrac{12}{42}) \\&= (-\dfrac{1}{84}) × (-\dfrac{42}{12}) \\&=\dfrac{1}{24}\end{aligned}$
解法二:
先计算原式的倒数:
$\begin{aligned}&\quad(\dfrac{1}{6}-\dfrac{5}{14}+\dfrac{1}{3}-\dfrac{3}{7}) ÷ (-\dfrac{1}{84}) \\&= (\dfrac{1}{6}-\dfrac{5}{14}+\dfrac{1}{3}-\dfrac{3}{7}) × (-84) \\&=\dfrac{1}{6}×(-84) - \dfrac{5}{14}×(-84) + \dfrac{1}{3}×(-84) - \dfrac{3}{7}×(-84) \\&=-14+30-28+36 \\&=24\end{aligned}$
所以原式$=\dfrac{1}{24}$
【答案】
$\dfrac{1}{24}$
【知识点】
有理数混合运算;乘法分配律;倒数的应用
【点评】
本题是有理数巧算的典型题目,常规解法思路直接但通分步骤较多,倒数法结合乘法分配律的计算方式更简便,能有效提升计算效率和准确率,平时练习可以多尝试巧用运算定律简化计算。
【难度系数】
0.7
【分析】
(1) 本题是连续负整数的求和问题,逐项计算计算量极大,可采用倒序相加的思路:先设原式的和为S,再将S的各项倒过来排列,把两个式子对应位置相加,可发现每一组的和都相等,用组数乘每组的和即可得到2S的值,进而求出S。
(2) 本题算式中后一项均为前一项的5倍,直接计算不现实,可采用错位相减的思路:先设原式的和为S,将S的每一项都乘5得到新的式子,再将两个式子相减,中间大部分相同的项会抵消,即可快速求出S的值。
【解析】
(1) 设$S=-1-2-3-4-\dots-199-200$ ①,
将①中各项倒序排列,可得$S=-200-199-198-\dots-2-1$ ②,
①+②得:$2S=(-1-200)+(-2-199)+(-3-198)+\dots+(-200-1)$,每组的和均为-201,共200组,
即$2S=-201×200=-40200$,
解得$S=-20100$。
(2) 设$S=1+5+5^2+5^3+\dots+5^{217}+5^{218}$ ①,
将①两边同时乘5,可得$5S=5+5^2+5^3+5^4+\dots+5^{218}+5^{219}$ ②,
用②减去①,得:$5S - S = (5+5^2+\dots+5^{219}) - (1+5+\dots+5^{218})$,中间相同项全部抵消,
即$4S=5^{219}-1$,
解得$S=\dfrac{5^{219}-1}{4}$。
【答案】
(1) $\boxed{-20100}$;(2) $\boxed{\dfrac{5^{219}-1}{4}}$
【知识点】
有理数巧算,倒序相加法,错位相减法
【点评】
这两道是求和类巧算的典型题,分别对应倒序相加、错位相减两种常用巧算技巧,熟练掌握后可快速解决同类连续求和问题,大幅降低计算量,避免逐项计算的失误。
【难度系数】
0.6
【分析】观察算式可发现,每一项都是前一项的$\dfrac{1}{2}$,项数多且分母是2的高次幂,直接通分计算非常繁琐。我们可以采用错位相减法求解:先设整个算式的和为$S$,再将等式两边同时乘$\dfrac{1}{2}$得到新的等式,两个等式中大部分项是重复的,相减后可以消去中间的重复项,只剩首尾两项,即可快速算出$S$的值。
【解析】
设$S=1+\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+\dfrac{1}{2^3}+\dots+\dfrac{1}{2^{2026}}$ ①,
将①的左右两边同时乘$\dfrac{1}{2}$,得:
$\dfrac{1}{2}S=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{2^2}+\dfrac{1}{2^3}+\dfrac{1}{2^4}+\dots+\dfrac{1}{2^{2027}}$ ②,
用①减去②,左边为$S-\dfrac{1}{2}S=\dfrac{1}{2}S$,右边中间的相同项全部抵消,剩余$1-\dfrac{1}{2^{2027}}$,即:
$\dfrac{1}{2}S=1-\dfrac{1}{2^{2027}}$,
等式两边同时乘2,得$S=2-\dfrac{1}{2^{2026}}$。
【答案】
$2-\dfrac{1}{2^{2026}}$
【知识点】
有理数巧算;错位相减法;乘方运算
【点评】
本题是有理数连加巧算的典型题型,核心是利用错位相消的思路消除大量重复的中间项,大幅简化计算,避免了高次幂通分的繁琐操作,掌握该方法可高效解决同类型的等比型连加问题。
【难度系数】
0.6
【分析】
本题考查有理数的巧算,解题思路如下:①对于前2小问的带分数加减运算,参照给出的拆项法,把每个带分数拆成“整数部分+分数部分”的形式,再将所有整数部分合并计算、所有分数部分合并计算,最后把两部分的结果相加,避免直接通分计算的繁琐;②对于第(3)小问的分数加减,观察每个分数的特征:分母是相邻两个正整数的乘积,分子是这两个正整数的和,因此可以把每个分数拆成两个相邻自然数倒数的和,拆分后中间互为相反数的项可以相互抵消,仅需计算剩余的首尾项即可得到结果。
【解析】
(1) 利用拆项法拆分带分数,分别合并整数、分数部分:
原式$=[(-17)+(-\dfrac{2}{3})]+(16+\dfrac{3}{4})+[(-15)+(-\dfrac{1}{3})]+[(-2)+(-\dfrac{1}{2})]$
$=[(-17)+16+(-15)+(-2)]+[(-\dfrac{2}{3})+\dfrac{3}{4}+(-\dfrac{1}{3})+(-\dfrac{1}{2})]$
整数部分计算:$(-17)+16+(-15)+(-2)=-18$
分数部分计算:$(-\dfrac{2}{3}-\dfrac{1}{3})+(\dfrac{3}{4}-\dfrac{1}{2})=-1+\dfrac{1}{4}=-\dfrac{3}{4}$
两部分相加:$-18+(-\dfrac{3}{4})=-18\dfrac{3}{4}$
(2) 同理用拆项法计算:
原式$=[(-2000)+(-\dfrac{5}{6})]+[(-1999)+(-\dfrac{2}{3})]+(4000+\dfrac{2}{3})+[(-1)+(-\dfrac{1}{2})]$
$=[(-2000)+(-1999)+4000+(-1)]+[(-\dfrac{5}{6})+(-\dfrac{2}{3})+\dfrac{2}{3}+(-\dfrac{1}{2})]$
整数部分计算:$(-2000)+(-1999)+4000+(-1)=0$
分数部分计算:$(-\dfrac{5}{6})+(-\dfrac{1}{2})+[(-\dfrac{2}{3})+\dfrac{2}{3}]=-\dfrac{5}{6}-\dfrac{3}{6}=-\dfrac{4}{3}$
两部分相加:$0+(-\dfrac{4}{3})=-\dfrac{4}{3}$
(3) 利用裂项法拆分每个分数:
观察得$\dfrac{3}{2}=1+\dfrac{1}{2}$,$\dfrac{5}{6}=\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}$,$\dfrac{7}{12}=\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{4}$……$\dfrac{19}{90}=\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{10}$,代入原式得:
原式$=(1+\dfrac{1}{2}) - (\dfrac{1}{2}+\dfrac{1}{3}) + (\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{4}) - (\dfrac{1}{4}+\dfrac{1}{5}) + \dots + (\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{10})$
去括号后中间项抵消:$1+\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{2}-\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{3}+\dfrac{1}{4}-\dfrac{1}{4}-\dfrac{1}{5}+\dots+\dfrac{1}{9}+\dfrac{1}{10}=1+\dfrac{1}{10}=1\dfrac{1}{10}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{-18\dfrac{3}{4}}$;
(2) $\boldsymbol{-\dfrac{4}{3}}$;
(3) $\boldsymbol{1\dfrac{1}{10}}$
【知识点】
拆项法巧算,裂项相消,有理数加减运算
【点评】
本题侧重考察有理数运算的简便技巧,前两题通过拆项法拆分带分数,分别合并整数、分数部分简化运算,第三题通过裂项拆分分数实现中间项抵消,大幅降低计算量,熟练掌握这类巧算方法能有效提升运算效率和正确率。
【难度系数】
0.65