内容正文:
专题07 整式的化简与实际应用五种类型
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、代数式中不含某项 2
类型二、代数式的值与某字母的取值无关 4
类型三、代数式的值与某字母的符号无关 7
类型四、整式的代数应用 9
类型五、整式的几何应用 13
压轴能力测评 20
1.合并同类项的一般步骤
①找出同类项,当项数较多时,通常在同类项的下面作上相同的标记;
②利用加法交换律把同类项放在一起,在交换位置时,要连同项的符号一起交换;
③利用合并同类项的法则合并同类项,系数相加,字母及其指数不变;
④写出合并后的结果。
2.整式的加减的方法
运算法则:一般地,几个整式相加减,如果有括号就先去括号,然后再合并同类项。
3.整式的化简求值
①化:通过去括号,合并同类项将整式化简;
②代:把已知字母或整式的取值代入化简后的式子;
③算:依据有理数的混合运算法则进行计算;
整式加减的结果要最简:
①不能有同类项。
②含字母的项的系数不能出现带分数,如果有带分数,必须将其化成假分数。
③一般不含括号。
4.无关型问题
在整式加减的计算中,有些代数式的值与其中所含字母(或部分字母)的取值无关与x无关、不含x项的解题步骤
(1)化简所给代数式(去括号,合并同类项);
(2)令含x项系数为零;
(3)列方程求解。
5.整式加减的应用
整式的加减应用往往需要根据题意列出式子,然后进行化简求值即可,对题意的理解并列出式子是关键。
6.新定义与程序问题
新定义运算问题近年来一直是一个非常重要的考点,无论是各区期末考试还是初三模拟甚到中考,都会有所涉及,此类题型相对较新颖,需要学生具备一定的的能力和意识,以及对以前知识的掌握能力。
类型一、代数式中不含某项
多项式中不含未知数的几次项问题,根据多项式不含不含某一项,说明这一项的系数为0,即可求出。
例.若关于的多项式不含二次项和一次项,求,的值.
【答案】,
【分析】此题考查了多项式中不含未知数的几次项问题,根据多项式不含二次项与一次项,得到两项系数为0,即可求出与的值.
【详解】解:多项式不含二次项和一次项,
,,
解得:,.
【变式训练1】.已知关于、的多项式不含二次项,求的值.
【答案】13
【分析】本题考查了合并同类项.解题的关键点:理解题意,合并同类项.
先整理多项式,依题意得,求出,.再代入求值.
【详解】解:∵,
又关于、的多项式不含二次项,
∴,
解得:,
∴.
【变式训练2】.已知多项式与多项式.
(1)当,时,计算的值;
(2)如果A与的差中不含和y,求的值
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查整式的加减,掌握去括号、合并同类项法则是正确解答的前提.
(1)把,代入和,再计算的值;
(2)求出,再令含有、的项的系数为0即可.
【详解】(1)解:把,代入和,得
和,
;
(2)解:
,
与的差中不含和的项,
,且,
,,
.
【变式训练3】.已知关干x的多项式不含项和项,求m、n的值.
【答案】,;
【分析】本题考查整式的化简求值,先化简,再根据不含项和项其系数为0求解即可得到答案;
【详解】解:由题意可得,
原式,
∵不含项和项,
∴,,
解得:,,
故答案为:,.
类型二、代数式的值与某字母的取值无关
整式的化简求值以及无关型题型,与某个字母无关,将多项式化简整理后,令这个字母的系数为0即可。
例.已知:,.
(1)计算:;
(2)若的值与的取值无关,求的值.
【答案】(1);
(2).
【分析】()把,代入中,再根据整式的加减运算进行计算即可求解;
()由()得,根据的值与的取值无关,可得,解之即可求解;
本题考查了整式的加减运算,整式的无关型问题,掌握整式的运算法则是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,,
∴
,
;
(2)解:由()得,,
∵的值与的取值无关,
∴,
∴.
【变式训练1】.已知多项式.
(1)先化简,再求值,其中,;
(2)若多项式M与字母x的取值无关,求y的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查了整式的化简求值以及无关型题型,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先化简多项式,得,再把,代入计算,即可作答.
(2)先化简多项式得,结合“多项式M与字母x的取值无关”,进行列式计算,即可作答.
【详解】(1)解:
当,时,
;
(2)解:∵且多项式M与字母x的取值无关,
∴与字母x的取值无关,
即,
∴.
【变式训练2】.已知代数式,.
(1)计算;
(2)当,时,求的值;
(3)若的值与的取值无关,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了整式的加减于化简求值;
(1)根据去括号,合并同类项进行计算即可求解;
(2)将,代入(1)中化简结果进行计算,即可求解;
(3)根据题意,(1)中代数式的系数为,得出,即可求解.
【详解】(1)解: ,
.
(2)当,时,原式.
(3)原式,
因为的取值与无关,所以,
所以.
【变式训练3】.已知.
(1)当时,求的值.
(2)若的值与a的取值无关,求b的值.
【答案】(1)11
(2)2
【分析】本题考查整式的加减运算,掌握去括号,合并同类项的法则,正确的计算是解题的关键.
(1)先进行加减运算,再代值计算即可;
(2)将(1)中的结果合并后,令含的项的系数为0,进行求解即可.
【详解】(1)
解:
;
当时,原式;
(2)
因为的值与的取值无关,
所以,
所以.
类型三、代数式的值与某字母的符号无关
看错某个字母的符号,但是结果正确,说明多项式的结果与这个字母无关,也就是这个字母的系数为0。
例.已知,小明错将“”看成“”,算得结果.
(1)求正确结果的表达式;
(2)小芳说(1)中结果的大小与c 的取值无关,对吗?若,,求(1)中表达式的值.
【答案】(1)
(2)小芳的说明正确,
【分析】此题考查了整式的加减,涉及的知识有:去括号法则,以及合并同类项法则,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
(1)由得,将、代入根据整式的运算法则计算可得,将、代入,计算可得;
(2)由化简后的代数式中无字母可知其值与无关,将、的值代入计算即可.
【详解】(1)解:,
;
;
(2)解:小芳说的对,与无关,
将,代入,得:
.
【变式训练1】.有这样一道计算题:的值,其中,.
(1)小明同学把“”错看成“”,但计算结果仍正确;小华同学把“”错看成“”,计算结果也是正确的,你知道其中的道理吗?请加以说明;
(2)求该多项式的值.
【答案】(1)理由见解析;
(2).
【分析】(1)原式去括号合并同类项得到最简的结果,即可作出判断;
(2)把代入化简后的整式中计算即可.
【详解】(1)解:
化简后的结果不含,所以取值与无关,故小明看错结果也会是正确的;
又时,,
故小华看错,结果也是正确的;
(2)解:原式
.
【点睛】此题考查了整式的化简求值,熟练掌握运算法则是解题的关键.
【变式训练2】.有这样一道计算题:的值,其中,.小明同学把“”错看成“”,但计算结果仍正确;小华同学把“”错看成“”,计算结果也是正确的,你知道其中的道理吗?请加以说明.
【答案】见解析
【分析】此题考查了整式的加减﹣化简求值,原式去括号合并得到最简结果,即可作出判断.
【详解】解:
,
∵结果不含x,且为非负数,
∴结果与x的值无关,且或者时,原式,
∴小明与小华错看x与y,结果也是正确的.
【变式训练3】.对于多项式,老师提出了两个问题,第一个问题是:当k为何值时,多项式中不含项?第二个问题是:在第一问的前提下,如果,,多项式的值是多少?
(1)小明同学很快就完成了第一个问题,也请你把你的解答写在下面吧;
(2)在做第二个问题时,马小虎同学把,错看成,可是他得到的最后结果却是正确的,你知道这是为什么吗?
【答案】(1)见解析;(2)正确,理由见解析
【分析】(1)代数式中不含xy项就是合并同类项以后xy项得系数等于0,据此即可求得k的值;
(2)把和代入(1)中的代数式求值即可判断.
【详解】解:(1)因为
,
所以只要,这个多项式就不含项即时,多项式中不含项;
(2)因为在第一问的前提下原多项式为:,
当时,
.
当时,
.
所以当和时结果是相等的.
【点睛】本题考查了合并同类项法则以及求代数式的值,理解不含xy项就是xy项的系数是0是关键.
类型四、整式的代数应用
整式加减的实际应用,正确理解题意.明确题意,列出相应的代数式。
例.国家提倡节能减排,创造节约型社会,某城市提出实施居民生活用水年度阶梯水价,具体水价标准见下表:
类别
水费价格(元/立方米)
污水处理费(元/立方米)
综合水价
不超过120立方米部分
3.5
1.5
5
超过120立方米,但不超过180立方米部分
5.25
1.5
6.75
超过180立方米部分
10.5
1.5
12
(1)小明家2022年共用水100立方米,则应缴纳水费多少元?
(2)小红家2022年共用水160立方米,则应缴纳水费多少元?
(3)小敏家2022年共用水立方米(),请用含的代数式表示应缴纳的水费.
【答案】(1)元
(2)元
(3)元
【分析】本题考查有理数的混合运算以及列代数式.
(1)根据表格中规定的分段计算方法列式计算可得;
(2)根据表格中规定的分段计算方法列式计算可得;
(3)利用总价单价数量,结合阶梯水价,即可得出结论.
【详解】(1)解:(元),
答:应缴纳水费元.
(2)解:(元),
答:应缴纳水费元.
(3)解:应缴纳的水费为元.
答:应缴纳水费元.
【变式训练1】.某种窗户的形状如图所示(图中长度单位:米),其上部是半圆形,下部是边长相同的四个小正方形,已知下部小正方形的边长为米.
(1)计算窗户的面积和窗框的总长.
(2)当时,若在窗户上安装玻璃,玻璃每平方米元,窗框每米元,窗框的厚度不计,求制作一个这种窗户需要的材料费是多少元.
(3)在(2)的条件下,某公司计划在甲工厂或乙工厂采购个这种窗户,下表是甲、乙两个工厂制作这种窗户的收费价目表.通过计算说明去哪家工厂采购更省钱.(安装费=材料费+运输费+人工费)
工厂
材料费
运输费
人工费
玻璃
窗框
甲
元/
元/
元/个窗户
元/
乙
元/
元/
元/个窗户
元/
【答案】(1)窗户面积为平方米,窗框的总长为米
(2)制作一个这种窗户需要的材料费是元
(3)去甲家工厂采购更省钱.
【分析】本题考查了整式加减的实际应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)窗户面积为:个小正方形的面积加半圆的面积;窗框的总长度为:所有小正方形的边长之和+半个圆的弧长+三个半圆的半径,代入数值即可.
(2)制作一个这种窗户需要的材料费:玻璃钱+窗框钱,即,将代入上式,化简即可.
(3)分别计算甲、乙两个工厂采购个这种窗户的花销:安装费=材料费+运输费+人工费,代入数值可得出具体数值,再根据每个工厂采购每一个窗户的花销都相同,故对比一个窗户的花销谁省钱,即可得出采购个这种窗户的花销谁省钱。
【详解】(1)解:由题意可得窗户面积为:个小正方形的面积加半圆的面积,下部小正方形的边长和半圆的半径为米,
∴窗户面积为:(平方米),
由题意可得窗框的总长度为:所有小正方形的边长之和+半个圆的弧长+三个半圆的半径,
∴窗框的总长为:(米).
故窗户面积为平方米,窗框的总长为米
(2)解:∵玻璃每平方米元,窗框每米元,窗户面积为平方米,窗框的总长为米,
∴制作一个这种窗户需要的材料费是:(元),
将代入上式,可得,
∴制作一个这种窗户需要的材料费是元.
(3)解:由上可得一个窗户面积为:(平方米)
在甲工厂采购时,,,运输费为元/个窗户,人工费为元/
故在甲工厂采购个这种窗户的总花销为:(元),
在乙工厂采购时,,,运输费为元/个窗户,人工费为元/
故在乙工厂采购个这种窗户的总花销为:(元),
∵,在每个工厂采购每一个窗户的价格都相同,
∴在甲工厂采购个这种窗户省钱,
∴去甲家工厂采购更省钱.
【变式训练2】.【阅读材料】用作差法比较大小:
两个数量的大小可以通过它们的差来判断.如果两个数和比较大小,那么
当时,一定有;
当时,一定有;
当时,一定有.
反过来也对,即
当时,一定有;
当时,一定有;
当时,一定有.
因此,我们经常把两个要比较的对象先数量化,再求它们的差,根据差的正负判断对象的大小.
【解决问题】制作某产品有两种用料方案.方案一:用块型钢板,块型钢板;方案二:用块型钢板,块型钢板.型钢板的面积比型钢板大.从省料角度考虑,应选哪种方案?
【答案】从省料角度考虑,应选方案二
【分析】本题考查了整式的加减,不等式的应用,熟练掌握作差法比较大小是解题的关键.设一块型钢板的面积为,一块型钢板的面积为, 利用作差法进行比较,即可解答.
【详解】解:设一块型钢板的面积为,一块型钢板的面积为,
方案一所用钢板的面积为,
方案二所用钢板的面积为,
,
,
,
从省料角度考虑,应选方案二.
【变式训练3】.青藏铁路线上,在格尔木到拉萨之间有一段很长的冻土地段. 列车在冻土地段的行驶速度是,在非冻土地段的行驶速度可以达到,请根据这些数据回答下列问题:
在格尔木到拉萨路段,列车通过冻土地段比通过非冻土地段多用,如果列车通过冻土地段要,则这段铁路的全长可以怎样表示?冻土地段与非冻土地段相差多少?
【答案】这段铁路的全长可以表示为,冻土地段与非冻土地段相差
【分析】本题考查列代数式、整式加减的应用,解答本题的关键是明确题意,列出相应的代数式.根据题意,可以用含的代数式表示出冻土地段:;非冻土地段: ,再表示这段铁路的全长,本题得以解决.
【详解】解:由题意可得,
冻土地段:,
非冻土地段: ,
∴,
∴冻土地段与非冻土地段相差,
,
∴则这段铁路的全长可以表示为.
类型五、整式的几何应用
整式的加减的应用,理解题目中的数量关系,列出代数式。
例.甲、乙两车相距,同时出发,相向而行,甲车的速度是,乙车的速度是.
(1)用一次式表示经过后两车的距离;
(2)经过,两车的距离是多少?
【答案】(1)经过,两车的距离为
(2)经过,两车的距离是
【分析】本题考查了整式的加减的应用,解决本题的关键是根据题意正确列出代数式,
(1)根据题意列出代数式,并进行计算即可;
(2)代入求值即可;
【详解】(1)根据题意,经过后两车的距离为
.
答:经过,两车的距离为;
(2)因为,时,
有.
答:经过,两车的距离是
【变式训练1】.如图,长方形的长为,宽为.
(1)用含的代数式表示图中阴影部分的面积;
(2)当时,求.(取)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查代数式的运用,理解题目数量关系,掌握运用代数式表示数或数量关系的方法是解题的关键.
(1)根据图形面积可得,阴影部分的面积等于长方形的面积减去圆的面积,由此即可求解;
(2)把字母的值代入式子计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:当时,.
【变式训练2】.小林到某纸箱厂参加社会实践,该厂计划用50张白板纸制作某种型号的长方体纸箱,如图,每张白板纸有三种剪裁方法,其中种裁法:裁成4个侧面;种裁法:裁成3个侧面与2个底面;种裁法:裁成2个侧面与4个底面.已知四个侧面和两个底面恰好能做成一个纸箱.设按种方法剪裁的白板纸有张,按种方法剪裁的白板纸有张.
(1)按种方法剪裁的白板纸有______张.(用含的式子表示)
(2)将50张白板纸剪裁完后,一共可以裁出多少个侧面与多少个底面?(用含的式子表示,结果要化简)
【答案】(1)
(2)将50张白板纸剪裁完后,一共可以裁出个侧面与个底面
【分析】本题主要考查列代数式,整式的加减的应用,理解题目中的数量关系,是解题的关键.
(1)用50减去A、B种裁法,即可得到答案;
(2)根据侧面数种裁法种裁法种裁法,底面数种裁法种裁法,即可求解.
【详解】(1)由题意得:按C种方法剪裁的有张白板纸
故答案是:;
(2)由题意得:可以裁出的侧面:(个).
可以裁出的底面:(个).
【变式训练3】.如图,是某学校内的一块长为30米,宽为15米的长方形劳动实践基地,为了行走方便,学校决定请工人对三条都一样宽的走道进行硬化(阴影部分).设走道的宽为x米.
(1)求走道的全面积为________;(试用含x的代数式表示并化简)
(2)经测量该走道的宽x为0.5米,求出该走道的总面积;
(3)经商议按25元/米的费用支付给工人工钱,则学校要付给工人的费用是多少元?
【答案】(1)
(2)平方米
(3)元
【分析】本题考查列代数式,代数式求值:
(1)根据图形,列出代数式即可;
(2)将代入(1)中的结果进行求解即可;
(3)用单价乘以总面积进行求解即可.
【详解】(1)解:由图可知:走道的全面积为:;
(2)解:当时:,
故该走道的总面积为:平方米;
(3)解:(元).
类型六、新定义与程序问题
理解题中给出的新定义,熟练掌握整式运算法则。
例.定义:若,则称与是关于的关联数.例如:若,则称与是关于3的关联数.
(1)①6与_____________是关于2的关联数.
②与_____________是关于2的关联数.(用含的代数式表示).
(2)若,,判断与是否是关于1的关联数,并说明理由.
【答案】(1)①;②
(2)与不是关于1 的关联数,理由见解析
【分析】本题考查了新定义下的整式的加减,理解题中给出的新定义,熟练掌握整式运算法则是解题关键.
(1)①根据题意,进行计算即可;②根据题意,计算即可;
(2)先计算出,然后根据题目中的式子说明理由即可.
【详解】(1)①,
6与是关于2的关联数;
②,
,
与是关于2的关联数,
故答案为:①;②;
(2),,
,
,
∴与不是关于1的关联数.
【变式训练1】.定义:若,则称a与b是关于6的实验数.
(1)4与______是关于6的实验数;代数式______与是关于6的实验数.
(2)若,,判断a与b是否是关于6的实验数,说明理由.
(3)若c与d是关于6的实验数,且,求d的值.
【答案】(1)2,
(2)a与b是关于6的实验数,理由见解析
(3)d的值为
【分析】本题考查整式的加减应用,理解题意,正确列出式子计算是解题的关键.
(1)根据题中给出的定义计算即可;
(2)计算的值,如果和等于6,则a与b是关于6的实验数,否则不是;
(3)由题意得出,把c的值代入计算即可求出d的值.
【详解】(1)解:,
∴4与2是关于6的实验数;
,
∴与是关于6的实验数,
故答案为:2;;
(2)解:a与b是关于6的实验数,理由:
,
∴a与b是关于6的实验数;
(3)解:由题意得,,
,
.
【变式训练2】.【知识背景】
定义 1:一个关于x,y多项式 如果把其中x,y互换,所得的结果都与原式相同,则称此多项式是关于x,y的二元对称多项式.
如 ,都是关于x,y的二元对称多项式.
定义2: 若多项式组 (A,B,C是关于x,y的整式)中的三个整式满足两个条件:
①多项式C是二元对称多项式;
②整式A,B通过已学过的整式加减运算后可得到多项式 C,我们把这样的多项式组称为“二元对称关联式”.
例如: ,,都是“二元对称关联式”.
【知识应用】
(1)若 是“二元对称关联式”, 写出所有符合条件的多项式A,并说明理由;
(2)已知是关于 x,y多项式组(m,n为常数,),这个多项式组能否为“二元对称关联式”?若可以,分别求出m,n的值;若不能,说明理由.
【答案】(1)多项式A可以是;;;(2)这个多项式组能为“二元对称关联式”,此时,
【分析】本题主要考查了整式加减运算的应用,解题的关键是熟练掌握整式加减运算法则,准确计算.
(1)根据题干信息分三种情况进行讨论,进行解答即可;
(2)根据“二元对称关联式”的定义分三种情况进行讨论,进行计算即可.
【详解】解:(1)若,则:
;
若,则:
;
若,则:
;
综上分析可知,多项式A可以是;;.
(2)若,则:
,
∴,
由得:,
由得:,
∴,
∴舍去,
∴;
若,则:
,
∵,
∴,
∴此情况不可能成立;
若,则:
,
∵,
∴,
∴此情况不可能成立;
综上分析可知,这个多项式组能为“二元对称关联式”,此时,.
【变式训练3】.对于一个三位自然数 M,若它的百位数字比个位数字多6,十位数字比个位数字多1,则称M为“儿童数”.如:三位数721,∵,,∴721是“儿童数”.
(1)请你写出一个“儿童数” ;(721除外)
(2)将721按照如下程序运算:721交换百位数字和个位数字127,用大数721减去小数 127得到差为594,差594不为两位数,594交换百位数字和个位数字495,用大数594减去小数495得到差为99,请你用(1)中所写“儿童数”按照程序计算结果;
(3)设任意一个“儿童数”,百位数字为,十位数字为,个位数字为a,按照(2)的程序列式计算,并提出进一步的猜想.
【答案】(1)943
(2)99
(3)详见解析
【分析】本题考查了整式的运算,有理数的运算,
(1)按照“儿童数”的特点作答即可;
(2)将(1)中的“儿童数”按照给出的程序计算即可;
(3)根据题意:变换为,在表示出,,作减法即可作答.
【详解】(1)∵,,
∴943是“儿童数”,
故答案为:943(答案不唯一);
(2)943变换为349,即,差为三位数;
594变换为495,即,差为两位数;
故答案为:99;
(3)结论:任意“儿童数”按照(2)的程序列式计算,最终的结果均为99,
根据题意:变换为,
∵,
∴,差为三位数;
594变换为495,即,差为两位数;
即最终的结果为99,
∴任意“儿童数”按照(2)的程序列式计算,最终的结果均为99.
1.已知关于的整式,整式.
(1)求的值;
(2)若是常数,且的值与无关,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了整式的加减,熟练掌握去括号与合并同类项法则是解本题的关键.
(1)将M和N代入,然后利用整式的加减运算法则求解即可;
(2)由结果与x值无关,得到,求出a的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴
;
(2)解:∵,
∵是常数,且的值与无关,
∴,
∴.
2.已知:,;
(1)若,求的值;的值.
(2)当a取任何数值,的值是一个定值时,求b的值.
【答案】(1)
(2)2
【分析】本题主要考查整式的加减混合运算,代数式求值,解题的关键是掌握去括号法则、合并同类项法则等知识.
(1)利用绝对值以及偶次方的性质得出,的值,再去括号、合并同类项化简,最后计算即可;
(2)根据,即可求出答案.
【详解】(1)解:
,
,,,
,,
,,
原式;
(2)解:
,
当时,无论取何值,的值总是一个定值1.
3.(1)先化简,再求值:,其中,;
(2)已知关于x,y多项式不含二次项,求的值.
【答案】(1),;(2)9.
【分析】本题主要考查了整式加减中的化简求值,多项式中次数的定义,代数式求值等知识.
(1)先计算整式的加减运算,然后再代入求值即可.
(2)根据该多项式不含二次项,可知二次项系数为0,则,,求出a、b的值,即可计算的值.
【详解】解:(1)
将,代入上式,得;
(2)∵关于x,y多项式不含二次项
∴,
解得:,
∴
4.有这样一道计算题:“计算(2x3﹣3x2y﹣2xy2)﹣(x3﹣2xy2+y3)+(﹣x3+3x2y﹣y3)的值,其中x=﹣1,y=﹣1”,甲同学把x=﹣1错看成x=1,但计算结果仍正确,你说是怎么一回事?
【答案】见解析
【分析】把所给多项式去括号合并同类项后即可得出答案.
【详解】原式=2x3﹣3x2y﹣2xy2﹣x3+2xy2﹣y3﹣x3+3x2y﹣y3
=﹣2y3,
∵结果中不含x项,
∴与x的取值无关.
∴甲同学把x=﹣1错看成x=1,但计算结果仍正确.
【点睛】本题考查了整式的加减---无关型问题,整式加减的运算法则:一般地,几个整式相加减,如果有括号先去括号,然后再合并同类项.
5.(1)阅读下列解题过程:
计算:.
解:原式=(-15)(-)×6(第一步)
=(-15)(-25) (第二步)
=- (第三步)
解答问题:①上面解答过程有两个错误,第一处是第 步,错误的原因是 ;第二处是第 步,错误的原因是 ;
②请你正确地解答本题.
(2)有道题目“当a= 2,b= -2017时,求代数式的值”.甲同学做题时把b=-2017错抄成b=2017,乙同学没有抄错,但他们得出的结果恰好一样,问这是怎么回事儿?
【答案】(1)①二,运算顺序错误,三,运算符号错误,②原式=;(2)理由见解析.
【详解】试题分析:(1)利用有理数的混合运算的运算顺序:先算括号里面的减法,再算除法,左后算乘法;由此顺序计算判定即可;(2)找出代数式中的同类项再合并化简,根据结果判断即可.
试题解析:
(1)①二,运算顺序错误 ,三 ,运算符号错误;
②原式=;
(2)因为,原式=;
所以,计算结果与a、b的取值无关.
所以,无论甲同学是否抄错b,都不影响其计算结果.
点睛:1.第(1)题考了查有理数的混合运算,掌握运算顺序,正确判定符号,是正确计算的前提;2. 第(1)题考了查整式的加减运算,整式的加减运算实际上就是去括号、合并同类项;与某字母的取值无关,则是式子中不含该字母.
6.对于有理数a、b,定义一种新运算“”,规定
(1)计算的值.
(2)当、b在数轴上的位置如图所示时,化简.
(3)当时,是否一定有或者?若是,则说明理由;若不是,则举例说明.
【答案】(1)20
(2)
(3)不一定,理由见解析
【分析】本题考查新定义运算及数轴,解答的关键是根据新定义,转化成有理数的运算,整式的运算.
(1)原式利用题中的新定义计算即可得到结果;
(2)根据数轴上点的位置判断出与的正负,利用绝对值的代数意义计算即可得到结果;
(3)当时,不一定有或者,举例即可.
【详解】(1)解:根据题中的新定义得:
,
,
则;
(2)解:根据题意可得,,
∴
∴;
(3)解:由得,
不一定有或者,
例如:取,则,
此时等式成立,但且;
7.数学老师对同学们说:请你默想一个一位数,把这个数乘以2,加上5,再乘以50,加上1773,最后再减去你出生的年份.把运算的结果告诉我,我就能猜中你默想的那个一位数和你今年(2023年)的年龄.
注:年龄只考虑出生年份,不考虑月份,如2000年月出生,今年(2023年)都是23岁.
你知道数学老师是怎么做到的吗?
(1)举例说明数学老师是如何猜中同学默想的一位数和今年(2023年)的年龄的;
(2)解释其中的原理.
【答案】(1)详见解析
(2)详见解析
【分析】本题主要考查了列代数式,正确列出代数式是解题关键.
(1)根据题意举例即可;
(2)设默想的一位数为a,出生的年份为b,根据题意列出代数式,化简即可.
【详解】(1)解:(1)例如:
假如小明2010年出生,默想的一位数是6,
,
结果中百位数字即是小明默想的一位数,后面的两位数是小明的年龄,
小明默想的一位数是6,小明今年(2023年)的年龄为13岁;
(2)设默想的一位数是,小明的出生的年份是.
根据题意,得
.
∴结果的百位数字是a,后两位数字是,即小明的年龄.
8.如图,公园有一块长为米,宽为米的长方形土地(一边靠着墙),现将三面留出宽都是米的小路,余下部分设计成花圃,并用篱笆把花圃不靠墙的三边围起来.
(1)花圃的宽为______米,花圃的长为______米;(用含的式子表示)
(2)求篱笆的总长度;(用含的式子表示)
(3)若,篱笆的单价为元/米,请计算篱笆的总价.
【答案】(1);
(2)所用篱笆的总长度为米;
(3)全部篱笆的造价为元.
【分析】()利用图中尺寸计算即可;
()先根据所给的图形,得出花圃的长和宽,然后根据长方形周长公式即可求出篱笆总长度;
()将和的值代入第()问所求的式子中求出篱笆的总长度,再乘以篱笆的单价即可求出总价;
本题考查整式的加减的实际应用,列代数式,代数式求值,根据题意,正确列出代数式是解题的关键.
【详解】(1)解:由题意得,米,米,
故答案为:,
(2)解:由图可得,花圃的长为米,宽为米,
∴篱笆的总长度为米;
(3)解:当,时,
篱笆的造价为元,
答:全部篱笆的造价为元.
9.窗户的形状如图所示,其上部是半圆形,下部是长为米,宽为米的四个相同的小长方形.
(1)窗户的面积为_______平方米:窗框材料的总长为_______米;(用含有的代数式表示,保留);
(2)若,窗户上安装的是玻璃,玻璃每平方米30元,窗框费用每米20元,窗户的厚度不计,求制作一个这类窗户需要的费用是多少元?(取3)
【答案】(1) ,
(2)705元
【分析】本题考查了几何图形问题,解决问题的关键是读懂题意,找到所求的量的等量关系.本题需注意:窗框用料的总长度指的是所有实线的长度.
(1)窗户面积为:4个小正方形的面积+半圆的面积;窗框用料(实线部分)的总长度为所有小正方形的边长之和+半个圆的弧长;
(2)总费用为:玻璃钱+窗框钱.
【详解】(1)解:窗户的面积为平方米:窗框材料的总长为米,
故答案为: ,;
(2)解:当,取3时
,
∴总费用为705元.
10.某超市在元旦期间对顾客实行优惠,规定如下:
一次性购物
优惠办法
低于200元
不予优惠
低于500元但不低于200元
九折优惠,折后可使用30元优惠券
不低于500元
其中500元部分给予九折优惠,超过500元部分给予八折优惠,折后可使用40元优惠券
(1)王老师一次性购物600元,他实际付款______元.
(2)若顾客在该超市一次性购物元,当低于500元但不低于200元时,他实际付款______元,当不低于500元时,他实际付款______元.(用含的代数式表示)
(3)如果王老师两次购物货款合计820元,第一次购物的货款为元,用含的代数式表示;两次购物王老师实际共付款多少元?
【答案】(1)
(2),
(3)元
【分析】本题考查列代数式,解答此类问题的关键是明确题意,列出形应的代数式.
(1)根据题意可以求得甲顾客一次性购物元实际付款额;
(2)根据题意可以用相应的代数式表示出题目中的问题;
(3)根据题意可以求得丙顾客两次购物实际付款额.
【详解】(1)由题意可得:
(元) ,
故答案为:;
(2)由题意可得,当 时, 他实际付款: 元,
当时,他实际付款:元,
故答案为: ,;
(3)由题意可得,元 ,
即丙顾客两次购物实际付款合计元.
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专题07 整式的化简与实际应用五种类型
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、代数式中不含某项 2
类型二、代数式的值与某字母的取值无关 3
类型三、代数式的值与某字母的符号无关 3
类型四、整式的代数应用 4
类型五、整式的几何应用 6
压轴能力测评 8
1.合并同类项的一般步骤
①找出同类项,当项数较多时,通常在同类项的下面作上相同的标记;
②利用加法交换律把同类项放在一起,在交换位置时,要连同项的符号一起交换;
③利用合并同类项的法则合并同类项,系数相加,字母及其指数不变;
④写出合并后的结果。
2.整式的加减的方法
运算法则:一般地,几个整式相加减,如果有括号就先去括号,然后再合并同类项。
3.整式的化简求值
①化:通过去括号,合并同类项将整式化简;
②代:把已知字母或整式的取值代入化简后的式子;
③算:依据有理数的混合运算法则进行计算;
整式加减的结果要最简:
①不能有同类项。
②含字母的项的系数不能出现带分数,如果有带分数,必须将其化成假分数。
③一般不含括号。
4.无关型问题
在整式加减的计算中,有些代数式的值与其中所含字母(或部分字母)的取值无关与x无关、不含x项的解题步骤
(1)化简所给代数式(去括号,合并同类项);
(2)令含x项系数为零;
(3)列方程求解。
5.整式加减的应用
整式的加减应用往往需要根据题意列出式子,然后进行化简求值即可,对题意的理解并列出式子是关键。
6.新定义与程序问题
新定义运算问题近年来一直是一个非常重要的考点,无论是各区期末考试还是初三模拟甚到中考,都会有所涉及,此类题型相对较新颖,需要学生具备一定的的能力和意识,以及对以前知识的掌握能力。
类型一、代数式中不含某项
多项式中不含未知数的几次项问题,根据多项式不含不含某一项,说明这一项的系数为0,即可求出。
例.若关于的多项式不含二次项和一次项,求,的值.
【变式训练1】.已知关于、的多项式不含二次项,求的值.
【变式训练2】.已知多项式与多项式.
(1)当,时,计算的值;
(2)如果A与的差中不含和y,求的值
【变式训练3】.已知关干x的多项式不含项和项,求m、n的值.
类型二、代数式的值与某字母的取值无关
整式的化简求值以及无关型题型,与某个字母无关,将多项式化简整理后,令这个字母的系数为0即可。
例.已知:,.
(1)计算:;
(2)若的值与的取值无关,求的值.
【变式训练1】.已知多项式.
(1)先化简,再求值,其中,;
(2)若多项式M与字母x的取值无关,求y的值.
【变式训练2】.已知代数式,.
(1)计算;
(2)当,时,求的值;
(3)若的值与的取值无关,求的值.
【变式训练3】.已知.
(1)当时,求的值.
(2)若的值与a的取值无关,求b的值.
类型三、代数式的值与某字母的符号无关
看错某个字母的符号,但是结果正确,说明多项式的结果与这个字母无关,也就是这个字母的系数为0。
例.已知,小明错将“”看成“”,算得结果.
(1)求正确结果的表达式;
(2)小芳说(1)中结果的大小与c 的取值无关,对吗?若,,求(1)中表达式的值.
【变式训练1】.有这样一道计算题:的值,其中,.
(1)小明同学把“”错看成“”,但计算结果仍正确;小华同学把“”错看成“”,计算结果也是正确的,你知道其中的道理吗?请加以说明;
(2)求该多项式的值.
【变式训练2】.有这样一道计算题:的值,其中,.小明同学把“”错看成“”,但计算结果仍正确;小华同学把“”错看成“”,计算结果也是正确的,你知道其中的道理吗?请加以说明.
【变式训练3】.对于多项式,老师提出了两个问题,第一个问题是:当k为何值时,多项式中不含项?第二个问题是:在第一问的前提下,如果,,多项式的值是多少?
(1)小明同学很快就完成了第一个问题,也请你把你的解答写在下面吧;
(2)在做第二个问题时,马小虎同学把,错看成,可是他得到的最后结果却是正确的,你知道这是为什么吗?
类型四、整式的代数应用
整式加减的实际应用,正确理解题意.明确题意,列出相应的代数式。
例.国家提倡节能减排,创造节约型社会,某城市提出实施居民生活用水年度阶梯水价,具体水价标准见下表:
类别
水费价格(元/立方米)
污水处理费(元/立方米)
综合水价
不超过120立方米部分
3.5
1.5
5
超过120立方米,但不超过180立方米部分
5.25
1.5
6.75
超过180立方米部分
10.5
1.5
12
(1)小明家2022年共用水100立方米,则应缴纳水费多少元?
(2)小红家2022年共用水160立方米,则应缴纳水费多少元?
(3)小敏家2022年共用水立方米(),请用含的代数式表示应缴纳的水费.
【变式训练1】.某种窗户的形状如图所示(图中长度单位:米),其上部是半圆形,下部是边长相同的四个小正方形,已知下部小正方形的边长为米.
(1)计算窗户的面积和窗框的总长.
(2)当时,若在窗户上安装玻璃,玻璃每平方米元,窗框每米元,窗框的厚度不计,求制作一个这种窗户需要的材料费是多少元.
(3)在(2)的条件下,某公司计划在甲工厂或乙工厂采购个这种窗户,下表是甲、乙两个工厂制作这种窗户的收费价目表.通过计算说明去哪家工厂采购更省钱.(安装费=材料费+运输费+人工费)
工厂
材料费
运输费
人工费
玻璃
窗框
甲
元/
元/
元/个窗户
元/
乙
元/
元/
元/个窗户
元/
【变式训练2】.【阅读材料】用作差法比较大小:
两个数量的大小可以通过它们的差来判断.如果两个数和比较大小,那么
当时,一定有;
当时,一定有;
当时,一定有.
反过来也对,即
当时,一定有;
当时,一定有;
当时,一定有.
因此,我们经常把两个要比较的对象先数量化,再求它们的差,根据差的正负判断对象的大小.
【解决问题】制作某产品有两种用料方案.方案一:用块型钢板,块型钢板;方案二:用块型钢板,块型钢板.型钢板的面积比型钢板大.从省料角度考虑,应选哪种方案?
【变式训练3】.青藏铁路线上,在格尔木到拉萨之间有一段很长的冻土地段. 列车在冻土地段的行驶速度是,在非冻土地段的行驶速度可以达到,请根据这些数据回答下列问题:
在格尔木到拉萨路段,列车通过冻土地段比通过非冻土地段多用,如果列车通过冻土地段要,则这段铁路的全长可以怎样表示?冻土地段与非冻土地段相差多少?
类型五、整式的几何应用
整式的加减的应用,理解题目中的数量关系,列出代数式。
例.甲、乙两车相距,同时出发,相向而行,甲车的速度是,乙车的速度是.
(1)用一次式表示经过后两车的距离;
(2)经过,两车的距离是多少?
【变式训练1】.如图,长方形的长为,宽为.
(1)用含的代数式表示图中阴影部分的面积;
(2)当时,求.(取)
【变式训练2】.小林到某纸箱厂参加社会实践,该厂计划用50张白板纸制作某种型号的长方体纸箱,如图,每张白板纸有三种剪裁方法,其中种裁法:裁成4个侧面;种裁法:裁成3个侧面与2个底面;种裁法:裁成2个侧面与4个底面.已知四个侧面和两个底面恰好能做成一个纸箱.设按种方法剪裁的白板纸有张,按种方法剪裁的白板纸有张.
(1)按种方法剪裁的白板纸有______张.(用含的式子表示)
(2)将50张白板纸剪裁完后,一共可以裁出多少个侧面与多少个底面?(用含的式子表示,结果要化简)
【变式训练3】.如图,是某学校内的一块长为30米,宽为15米的长方形劳动实践基地,为了行走方便,学校决定请工人对三条都一样宽的走道进行硬化(阴影部分).设走道的宽为x米.
(1)求走道的全面积为________;(试用含x的代数式表示并化简)
(2)经测量该走道的宽x为0.5米,求出该走道的总面积;
(3)经商议按25元/米的费用支付给工人工钱,则学校要付给工人的费用是多少元?
类型六、新定义与程序问题
理解题中给出的新定义,熟练掌握整式运算法则。
例.定义:若,则称与是关于的关联数.例如:若,则称与是关于3的关联数.
(1)①6与_____________是关于2的关联数.
②与_____________是关于2的关联数.(用含的代数式表示).
(2)若,,判断与是否是关于1的关联数,并说明理由.
【变式训练1】.定义:若,则称a与b是关于6的实验数.
(1)4与______是关于6的实验数;代数式______与是关于6的实验数.
(2)若,,判断a与b是否是关于6的实验数,说明理由.
(3)若c与d是关于6的实验数,且,求d的值.
【变式训练2】.【知识背景】
定义 1:一个关于x,y多项式 如果把其中x,y互换,所得的结果都与原式相同,则称此多项式是关于x,y的二元对称多项式.
如 ,都是关于x,y的二元对称多项式.
定义2: 若多项式组 (A,B,C是关于x,y的整式)中的三个整式满足两个条件:
①多项式C是二元对称多项式;
②整式A,B通过已学过的整式加减运算后可得到多项式 C,我们把这样的多项式组称为“二元对称关联式”.
例如: ,,都是“二元对称关联式”.
【知识应用】
(1)若 是“二元对称关联式”, 写出所有符合条件的多项式A,并说明理由;
(2)已知是关于 x,y多项式组(m,n为常数,),这个多项式组能否为“二元对称关联式”?若可以,分别求出m,n的值;若不能,说明理由.
【变式训练3】.对于一个三位自然数 M,若它的百位数字比个位数字多6,十位数字比个位数字多1,则称M为“儿童数”.如:三位数721,∵,,∴721是“儿童数”.
(1)请你写出一个“儿童数” ;(721除外)
(2)将721按照如下程序运算:721交换百位数字和个位数字127,用大数721减去小数 127得到差为594,差594不为两位数,594交换百位数字和个位数字495,用大数594减去小数495得到差为99,请你用(1)中所写“儿童数”按照程序计算结果;
(3)设任意一个“儿童数”,百位数字为,十位数字为,个位数字为a,按照(2)的程序列式计算,并提出进一步的猜想.
1.已知关于的整式,整式.
(1)求的值;
(2)若是常数,且的值与无关,求的值.
2.已知:,;
(1)若,求的值;的值.
(2)当a取任何数值,的值是一个定值时,求b的值.
3.(1)先化简,再求值:,其中,;
(2)已知关于x,y多项式不含二次项,求的值.
4.有这样一道计算题:“计算(2x3﹣3x2y﹣2xy2)﹣(x3﹣2xy2+y3)+(﹣x3+3x2y﹣y3)的值,其中x=﹣1,y=﹣1”,甲同学把x=﹣1错看成x=1,但计算结果仍正确,你说是怎么一回事?
5.(1)阅读下列解题过程:
计算:.
解:原式=(-15)(-)×6(第一步)
=(-15)(-25) (第二步)
=- (第三步)
解答问题:①上面解答过程有两个错误,第一处是第 步,错误的原因是 ;第二处是第 步,错误的原因是 ;
②请你正确地解答本题.
(2)有道题目“当a= 2,b= -2017时,求代数式的值”.甲同学做题时把b=-2017错抄成b=2017,乙同学没有抄错,但他们得出的结果恰好一样,问这是怎么回事儿?
6.对于有理数a、b,定义一种新运算“”,规定
(1)计算的值.
(2)当、b在数轴上的位置如图所示时,化简.
(3)当时,是否一定有或者?若是,则说明理由;若不是,则举例说明.
7.数学老师对同学们说:请你默想一个一位数,把这个数乘以2,加上5,再乘以50,加上1773,最后再减去你出生的年份.把运算的结果告诉我,我就能猜中你默想的那个一位数和你今年(2023年)的年龄.
注:年龄只考虑出生年份,不考虑月份,如2000年月出生,今年(2023年)都是23岁.
你知道数学老师是怎么做到的吗?
(1)举例说明数学老师是如何猜中同学默想的一位数和今年(2023年)的年龄的;
(2)解释其中的原理.
8.如图,公园有一块长为米,宽为米的长方形土地(一边靠着墙),现将三面留出宽都是米的小路,余下部分设计成花圃,并用篱笆把花圃不靠墙的三边围起来.
(1)花圃的宽为______米,花圃的长为______米;(用含的式子表示)
(2)求篱笆的总长度;(用含的式子表示)
(3)若,篱笆的单价为元/米,请计算篱笆的总价.
9.窗户的形状如图所示,其上部是半圆形,下部是长为米,宽为米的四个相同的小长方形.
(1)窗户的面积为_______平方米:窗框材料的总长为_______米;(用含有的代数式表示,保留);
(2)若,窗户上安装的是玻璃,玻璃每平方米30元,窗框费用每米20元,窗户的厚度不计,求制作一个这类窗户需要的费用是多少元?(取3)
10.某超市在元旦期间对顾客实行优惠,规定如下:
一次性购物
优惠办法
低于200元
不予优惠
低于500元但不低于200元
九折优惠,折后可使用30元优惠券
不低于500元
其中500元部分给予九折优惠,超过500元部分给予八折优惠,折后可使用40元优惠券
(1)王老师一次性购物600元,他实际付款______元.
(2)若顾客在该超市一次性购物元,当低于500元但不低于200元时,他实际付款______元,当不低于500元时,他实际付款______元.(用含的代数式表示)
(3)如果王老师两次购物货款合计820元,第一次购物的货款为元,用含的代数式表示;两次购物王老师实际共付款多少元?
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