Bài 1. Tập hợp các số hữu tỉ
Toán 7 — Chương 1: Số hữu tỉ · Lời giải chi tiết kèm lý thuyết trọng tâm
Số hữu tỉ và quan hệ giữa các tập hợp số
- Số hữu tỉ là số viết được dưới dạng phân số $\dfrac{a}{b}$ với $a, b \in \mathbb{Z}$ và $b \neq 0$. Tập hợp số hữu tỉ kí hiệu là $\mathbb{Q}$.
- Quan hệ bao hàm: $\mathbb{N} \subset \mathbb{Z} \subset \mathbb{Q}$ (mọi số tự nhiên đều là số nguyên, mọi số nguyên đều là số hữu tỉ).
- Số thập phân, hỗn số đều là số hữu tỉ vì viết được thành phân số: $2{,}5 = \dfrac{5}{2}$, $\;3\dfrac{2}{5} = \dfrac{17}{5}$.
Phân số bằng nhau · Số đối · Biểu diễn trên trục số
- Hai phân số bằng nhau: $\dfrac{a}{b} = \dfrac{c}{d} \Leftrightarrow a\cdot d = b\cdot c$. Nên đưa về phân số tối giản, mẫu dương để dễ so sánh.
- Số đối của số hữu tỉ $x$ là $-x$; trên trục số, $x$ và $-x$ nằm hai bên gốc $O$, cách đều $O$.
- Biểu diễn trên trục số: chia mỗi đoạn đơn vị thành phần bằng nhau theo mẫu số, rồi đếm theo tử số (âm sang trái, dương sang phải).
So sánh số hữu tỉ · Số hữu tỉ âm, dương
- Số hữu tỉ dương là số $> 0$; số hữu tỉ âm là số $< 0$. Riêng số $0$ không âm cũng không dương.
- Phân số $\dfrac{a}{b}$ (mẫu dương) là dương khi $a > 0$, là âm khi $a < 0$.
- So sánh: đưa hai số về phân số cùng mẫu dương rồi so sánh tử; hoặc đưa về số thập phân.
1 Nhận biết số hữu tỉ
Khoanh tròn vào các số hữu tỉ: $3\dfrac{2}{5};\ -\dfrac{13}{17};\ \dfrac{-2}{7};\ \dfrac{0}{3};\ 2{,}5;\ \dfrac{7}{-5};\ 0{,}625;\ \dfrac{5}{4};\ -92;\ 0;\ \dfrac{-8}{-8};\ \dfrac{2{,}61}{4{,}3};\ \dfrac{3}{0}$
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 1: số hữu tỉ phải đưa được về $\dfrac{a}{b}$ với $a,b\in\mathbb{Z},\ b\neq 0$.Là số hữu tỉ (đưa được về phân số mẫu khác 0):
- $3\dfrac{2}{5}=\dfrac{17}{5}$; $\;-\dfrac{13}{17}$; $\;\dfrac{-2}{7}$; $\;\dfrac{0}{3}=0$; $\;2{,}5=\dfrac{5}{2}$; $\;\dfrac{7}{-5}$;
- $0{,}625=\dfrac{5}{8}$; $\;\dfrac{5}{4}$; $\;-92=\dfrac{-92}{1}$; $\;0$; $\;\dfrac{-8}{-8}=1$; $\;\dfrac{2{,}61}{4{,}3}=\dfrac{261}{430}$.
2 Điền kí hiệu $\in,\ \notin$
Điền kí hiệu thích hợp ($\in$ hoặc $\notin$) vào ô trống.
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 1: $\mathbb{N}$ là số tự nhiên ($0,1,2,\dots$); $\mathbb{Z}$ là số nguyên; $\mathbb{Q}$ là số hữu tỉ; $\mathbb{N}\subset\mathbb{Z}\subset\mathbb{Q}$.- a) $-5 \in \mathbb{Z}$ b) $-3{,}5 \notin \mathbb{Z}$ (không nguyên) c) $0 \in \mathbb{N}$
- d) $\dfrac{1}{5} \in \mathbb{Q}$ e) $-\dfrac{0}{8}=0 \in \mathbb{Q}$ f) $-5 \notin \mathbb{N}$ (số âm)
- g) $\dfrac{-4}{3} \in \mathbb{Q}$ h) $\dfrac{-2}{5} \notin \mathbb{Z}$ i) $-\dfrac{1}{3} \notin \mathbb{Z}$ j) $-\dfrac{4}{7} \in \mathbb{Q}$
3 Tìm số nguyên $x$ để là số hữu tỉ
Tìm số nguyên $x$ để các số sau là số hữu tỉ: a) $\dfrac{x}{7}$; b) $\dfrac{-5}{2x}$; c) $\dfrac{-2}{2x-4}$.
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 1: điều kiện cốt lõi là mẫu khác 0.- a) $\dfrac{x}{7}$ có mẫu $7 \neq 0$ với mọi $x$ ⇒ là số hữu tỉ với mọi $x \in \mathbb{Z}$.
- b) Cần $2x \neq 0 \Rightarrow x \neq 0$. Vậy $x \in \mathbb{Z},\ x \neq 0$.
- c) Cần $2x-4 \neq 0 \Rightarrow x \neq 2$. Vậy $x \in \mathbb{Z},\ x \neq 2$.
4 Biểu diễn trên trục số
Biểu diễn các số hữu tỉ $\dfrac{-1}{4};\ \dfrac{-3}{-4};\ \dfrac{3}{-4}$ trên cùng một trục số.
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 2: rút gọn về mẫu dương, chia mỗi đơn vị thành 4 phần bằng nhau.Rút gọn: $\dfrac{-3}{-4}=\dfrac{3}{4}$ (dương), $\ \dfrac{3}{-4}=-\dfrac{3}{4}$ (âm). Vậy cần biểu diễn ba điểm $-\dfrac{3}{4},\ -\dfrac{1}{4},\ \dfrac{3}{4}$.
Chia mỗi đoạn đơn vị (từ 0 đến 1 và từ $-1$ đến 0) thành 4 phần bằng nhau, mỗi phần là $\dfrac{1}{4}$:
Hai điểm $-\dfrac{3}{4}$ và $\dfrac{3}{4}$ là số đối của nhau nên đối xứng qua gốc $O$.
5 Phân số biểu diễn cùng một số hữu tỉ
Cho các phân số $\dfrac{-9}{6};\ \dfrac{-14}{21};\ \dfrac{4}{-6};\ \dfrac{12}{-20}$. Những phân số nào biểu diễn số hữu tỉ $\dfrac{2}{-3}$?
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 2: rút gọn từng phân số về tối giản, mẫu dương rồi so với $\dfrac{2}{-3}=-\dfrac{2}{3}$.- $\dfrac{-9}{6}=-\dfrac{3}{2}$ → khác
- $\dfrac{-14}{21}=-\dfrac{2}{3}$ → bằng $-\dfrac{2}{3}$
- $\dfrac{4}{-6}=-\dfrac{2}{3}$ → bằng $-\dfrac{2}{3}$
- $\dfrac{12}{-20}=-\dfrac{3}{5}$ → khác
Vậy $\dfrac{-14}{21}$ và $\dfrac{4}{-6}$ biểu diễn số hữu tỉ $\dfrac{2}{-3}$.
6 Số hữu tỉ âm, dương
Trong các số sau, số nào là số hữu tỉ âm, dương, số nào không âm cũng không dương? $-\dfrac{5}{7};\ \dfrac{4}{-9};\ \dfrac{-3}{-8};\ \dfrac{0}{5};\ \dfrac{-14}{9};\ \dfrac{5}{-8};\ \dfrac{-0}{-8}$
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 3: đưa về mẫu dương; tử dương ⇒ dương, tử âm ⇒ âm, tử bằng 0 ⇒ số 0.- Dương: $\dfrac{-3}{-8}=\dfrac{3}{8}$.
- Âm: $-\dfrac{5}{7};\ \dfrac{4}{-9}=-\dfrac{4}{9};\ \dfrac{-14}{9};\ \dfrac{5}{-8}=-\dfrac{5}{8}$.
- Không âm cũng không dương: $\dfrac{0}{5}=0$ và $\dfrac{-0}{-8}=0$.
7 Biện luận dấu theo tham số
Cho số hữu tỉ $x=\dfrac{2a-1}{2}$. Với giá trị nào của $a$ thì: a) $x$ dương; b) $x$ âm; c) $x$ không dương cũng không âm?
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 3: mẫu $2>0$ nên dấu của $x$ phụ thuộc dấu của tử $2a-1$.- a) $x$ dương $\Leftrightarrow 2a-1>0 \Leftrightarrow$ $a>\dfrac{1}{2}$.
- b) $x$ âm $\Leftrightarrow 2a-1<0 \Leftrightarrow$ $a<\dfrac{1}{2}$.
- c) $x=0 \Leftrightarrow 2a-1=0 \Leftrightarrow$ $a=\dfrac{1}{2}$.
8 So sánh các số hữu tỉ
So sánh: a) $\dfrac{7}{8}$ và $\dfrac{11}{12}$; b) $\dfrac{-2}{15}$ và $\dfrac{3}{20}$; c) $\dfrac{-17}{16}$ và $\dfrac{-2}{3}$; d) $\dfrac{-9}{21}$ và $\dfrac{27}{-63}$.
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 3: quy đồng về cùng mẫu dương rồi so sánh tử; chú ý mẹo âm – dương.- a) Quy đồng mẫu 24: $\dfrac{7}{8}=\dfrac{21}{24}$, $\dfrac{11}{12}=\dfrac{22}{24}$ ⇒ $\dfrac{7}{8}<\dfrac{11}{12}$.
- b) $\dfrac{-2}{15}<0<\dfrac{3}{20}$ ⇒ $\dfrac{-2}{15}<\dfrac{3}{20}$ (âm nhỏ hơn dương).
- c) Quy đồng mẫu 48: $\dfrac{-17}{16}=\dfrac{-51}{48}$, $\dfrac{-2}{3}=\dfrac{-32}{48}$; vì $-51<-32$ ⇒ $\dfrac{-17}{16}<\dfrac{-2}{3}$.
- d) $\dfrac{-9}{21}=-\dfrac{3}{7}$ và $\dfrac{27}{-63}=-\dfrac{3}{7}$ ⇒ $\dfrac{-9}{21}=\dfrac{27}{-63}$.
9 Sắp xếp theo thứ tự
Sắp xếp theo thứ tự từ lớn đến bé: $\dfrac{-10}{8};\ \dfrac{5}{12};\ 0;\ \dfrac{-19}{19};\ \dfrac{2}{-10};\ \dfrac{17}{15};\ 1$.
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 3: đổi về số thập phân để dễ sắp xếp.| Số | $\dfrac{17}{15}$ | $1$ | $\dfrac{5}{12}$ | $0$ | $\dfrac{2}{-10}$ | $\dfrac{-19}{19}$ | $\dfrac{-10}{8}$ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Giá trị | $\approx1{,}13$ | $1$ | $\approx0{,}42$ | $0$ | $-0{,}2$ | $-1$ | $-1{,}25$ |
Thứ tự từ lớn đến bé:
$\dfrac{17}{15}>1>\dfrac{5}{12}>0>\dfrac{2}{-10}>\dfrac{-19}{19}>\dfrac{-10}{8}$
10 Bài toán thực tế
Lớp 7B có $\dfrac{4}{5}$ số học sinh thích học Toán, $\dfrac{7}{10}$ thích học Văn, $\dfrac{23}{25}$ thích học Tiếng Anh. Môn nào được nhiều bạn yêu thích nhất?
🔑 Lời giải
Dùng Lý thuyết 3: so sánh ba phân số bằng cách quy đồng về cùng mẫu dương.Quy đồng mẫu chung $50$: $\;\dfrac{4}{5}=\dfrac{40}{50}$, $\;\dfrac{7}{10}=\dfrac{35}{50}$, $\;\dfrac{23}{25}=\dfrac{46}{50}$.
Vì $\dfrac{46}{50}>\dfrac{40}{50}>\dfrac{35}{50}$ nên môn Tiếng Anh được nhiều bạn lớp 7B yêu thích nhất.
⚠️ Chú ý ghi nhớ
- Số $\dfrac{a}{b}$ chỉ là số hữu tỉ khi $b \neq 0$; mẫu bằng 0 là vô nghĩa.
- Số thập phân, hỗn số, tỉ số của hai số thập phân... đều là số hữu tỉ vì viết được thành $\dfrac{a}{b}$ (tử, mẫu nguyên).
- So sánh số hữu tỉ: đưa về cùng mẫu dương rồi so sánh tử, hoặc đổi sang số thập phân.
- Số $0$ không âm cũng không dương; hai số đối nhau đối xứng qua gốc $O$ trên trục số.