内容正文:
湘教版(2024)七年级数学上册 第二章 代数式
2.3.2 合并同类项
2.3 整式的概念
目录/CONTENTS
新知探究
情景导入
学习目标
课堂反馈
分层练习
课堂小结
学习目标
1. 理解同类项的概念,掌握合并同类项的法则,能进行同类项的合并.
2. 知道什么是多项式相等,能对多项式按某一字母进行降幂或升幂排列.
3. 通过对合并同类项的探究,让学生学习类比的数学思想方法,发展学生的探究能力,培养独立思考和合作交流的能力.
情景导入
生活中的分类
思考:分类的标准是什么呢?
新知探究
在多项式 x4-3x2y+5x3+7x2y+4 中,项-3x2y与7x2y中含有的字母相同吗?相同字母的指数也相同吗?
这两项都只含有相同的字母 x,y,
且x的指数都是2,y的指数都是1.
由此受到启发,引出下述概念:
把所含字母相同并且相同字母的指数也相同的单项式称为同类项.
新知探究
x4-3x2y+5x3+7x2y+4.
=x4-3x2y+7x2y+5x3+4
=x4+(-3x2y+7x2y)+5x3+4
=x4+(-3+7) x2y+5x3+4
=x4+4x2y+5x3+4.
加法交换律
加法结合律
在多项式x4-3x2y+5x3+7x2y+4.中, -3x2y与7x2y是同类项.
从数的加法满足交换律和结合律,数的乘法满足对加法的分配律受到启发,可得
概念归纳
一般地,在多项式中,要把同类项的系数相加合并成一项,这叫作合并同类项.
把所含字母相同并且相同字母的指数也相同的单项式称为同类项.
课本例题
例2 把下列多项式合并同类项:
(1) 2x3-9x3+x2-7;
解 (1) 2x3-9x3+x2-7
= (2-9)x3+x2-7
=-7x3+x2-7
(2) -3x2y2+5xy3-7x2y2-8xy3-10;
(2) -3x2y2+5xy3-7x2y2-8xy3-10
=(-3-7)x2y2+(5-8)xy3-10
=-10x2y2-3xy3-10.
像例2这样,在多项式中,先把同类项在底下画线标出,对于不同的同类项,分别用不同的线,然后再合并同类项,合并完后,多项式的次数和项数分别是几,则称此多项式为几次几项式 . 例如,称(1)的结果为三次三项式,称(2)的结果为四次三项式.
在把多项式合并同类项后,一般要把它的各项按照一定的次序排列:把只含一个字母的多项式的各项按照该字母的指数由大到小(或由小到大) 排列,称为降幂(或升幂)排列.
例如,-x4+5x3-3x2-7x+12是降幂排列,12-7x-3x2+5x3-x4是升幂排列.
习惯上,把只含一个字母的多项式按降幂排列;把含有多个字母的多项式 按照其中某个字母进行降幂排列
例如,3x4y -5x3y2+7x2y4 -xy3+xy+y2-13是按x降幂排列
课本例题
例3 写出下列多项式的次数和常数项,并指出它们是不是按 x 降幂排列,对于不是按 x 降幂排列的多项式,试着按 x 进行降幂排列:
(2) 5x2y4-2x3y2+6xy3-7y-19.
解 (1) 的次数是 5,常数项是 10,
且是按 x 降幂排列.
(2) 5x2y4-2x3y2+6xy3-7y-19 的次数是 6,常数项是-19,
它不是按 x 降幂排列,
按 x 降幂排列应为 -2x3y2+5x2y4+6xy3-7y-19.
说一说
分别将多项式 x3-4x2+7x2-2x-5 与多项式x3+3x2-6x+4x-5 合并同类项,你会发现什么?
分别将两个多项式合并同类项后,均等于x3+3x2-2x-5 .
两个多项式分别合并同类项后,如果它们的对应项系数都相等,那么称这两个多项式相等.
例如,若多项式ax2+ bxy2-cy与多项式dx2- exy2相等,其中a,b,c,d ,e均为常数,则 a=d, b=-e,-c=0.
课堂练习
1.找出下面的同类项:
2x3,
xy2,
-5x,
-7xy2,
3x,
-4x3.
0.,
2x3与-4x3是同类项;
xy2与-7xy2是同类项;
-5x与3x是同类项;
与0.是同类项.
2.把下列多项式合并同类项,并指出它们分别是几次几项式.
(1) 6x4-5x4+7x2-3x4+8;
(2) 8x4y-5x3y-6x4y+2x3y+ 9xy-11.
解:(1) 6x4-5x4+7x2-3x4+8
=-2x4+7x2+8
四次三项式
(2) 8x4y-5x3y-6x4y+2x3y+ 9xy-11.
=2x4y-3x3y+ 9xy-11
五次四项式
3.指出下列多项式是不是按 x 降幂排列,对于不是按 x 降幂排列的多项式,按 x 进行降幂排列:
(1) x4-3x2+5x-1;
(2) x2y3-5x3y+7xy2-6y2-23;
(3) 3xy4-4x4-7x3+6x2-5x+2y-7.
是
不是
不是
(2) -5x3y+x2y3+7xy2-6y2-23
(3) -4x4-7x3+6x2+3xy4-5x+2y-7
4.已知下列两个多项式相等,求常数a,b的值.
x3 – 5x2+3x2 – 7x+2, x3+ax2+bx+2 .
x3 – 5x2+3x2 – 7x+2
= x3 – 2x2 – 7x+2
= x3+ ax2+ bx+2
解:
所以 a= – 2,b= – 7
习题 2.3
1 下列说法 中错误的是( )
(A) x2y的系数是 (B) 0是单项式
(C) xy的次数是1 (D) -x是一次单项式
C
2 (多选题)下列语句中正确的有( )
(A) 数字1的次数是0
(B) 单项式 -x 的系数与次数都是1
(C) xy是二次单项式
(D) 的系数是
ACD
3.分别写出下列多项式的次数和常数项,并指出是几次几项式.
(1)2x-1;
(2)x5+x4+x3+x2+x+1;
(3)4x2-3xy+5y2-2x+6y-1.
(4)x4 + 4x3y+6x2y2+4xy3+y4.
解:(1)次数是1,常数项是-1,一次二项式.
(2)次数是5,常数项是1,五次六项式.
(3)次数是2,常数项是-1,二次六项式.
(4)次数是4,常数项是0,四次五项式.
4.下列各组中的两项是不是同类项?若不是,说明理由.
(1) xy与2xz; (2) 3xy与-2yx;
(3) x2yz与xy2z; (4) -8xy2与xy2
(5) -0.3 与 8.
解:(1)不是同类项,所含字母不相同.
(2)是同类项.
(3)不是同类项,x,y的次数均不同.
(4)是同类项.
(5)是同类项.
5把下列多项式合并同类项,并指出是几次几项式.
(1) 8x3+ 5x3+ 3x2-4x3+ 1;
(2) 2y4 + 4y3-5y4+ 3y2-6y3+4;
(3) 3x5y2-2x3y2+ 5x2y+ 7x3y2-x2y+ xy.
解:(1)9x3 +3x2+1,三次三项式.
(2)-3y4-2y3 +3y2 +4,四次四项式.
(3) 3x5y2 +5x3y2 +4x2y+xy,七次四项式.
6.若多项式 ax2+2x+3 与 3x2+5x2+bx+3 相等,求常数a, b的值.
解:a=8,b= 2.
7. 若 7axb2与 -a2by 的和为单项式,求 yx 的值.
解:x=3,y=2,所以 yx = 23 = 8.
8.一个多项式有8项,它的项依次为
根据这些项的规律,写出这个多项式.
解:
9.有一列按照一定规律写出的单项式:
-2x,4x2,-6x3,8x4,-10x5,···
(1)写出这列单项式中的第6个和第7个;
(2)写出这列单项式中的第2026个和第2027个;
(3) 写出这列单项式中的第2k个和第(2k十1)个,其中k是正整数.
解: (1) 12x6;-14x7.
(2) 4 052x26;-4 054x2227.
(3) 4kx2k ;-( 4k+2)x2k+1
分层练习-基础
知识点1 同类项
1. 下列各式不是同类项的是( C )
A. - xy 与- yx B. -2与π
C. 4 x2 y 与-2 xy2 D. 5 m2 n 与-3 nm2
【点拨】
本题中要注意π是数,不是字母,故-2与π是同类项.
C
2. [母题教材P81习题T7] 若4 a2 b2 n+1与 a| m| b3的和为单项式,则 m -2 n 的值为( D )
A. 0 B. 0或4
C. ±4 D. 0或-4
【点拨】
由题意得| m |=2,2 n +1=3,解得 m =±2, n
=1.当 m =2时, m -2 n =2-2×1=0;当 m =-2时,
m -2 n =-2-2×1=-4.
D
知识点2 合并同类项
3. [2023株洲]计算:3 a2-2 a2= .
4. [2023宜宾]下列计算正确的是( B )
A. 4 a -2 a =2 B. 2 ab +3 ba =5 ab
C. a + a2= a3 D. 5 x2 y -3 xy2=2 xy
a2
B
5. 如果多项式3 x2-7 x2+ x + k2 x2-5中不含 x2项,则 k 的值为( D )
A. 2 B. -2
C. 0 D. 2或-2
【点拨】
由题意得3-7+ k2=0,则 k =2或-2.
D
6. 合并同类项:
(1)-5 x2+3 x -1+2 x2-3 x +9;
【解】原式=-5 x2+2 x2+3 x -3 x -1+9
=-3 x2+8.
(2)7 a2-2 ab +2 a2+ b2+3 ab -2 b2.
【解】原式=7 a2+2 a2+ b2-2 b2-2 ab +3 ab
=9 a2- b2+ ab .
知识点3 多项式按升降幂排列
7. 填空:
(1)把多项式4 x -5 x3+7-3 x2按字母 x 降幂排列为
;
(2)把多项式3 a2 b2- a3 b -1- ab3按字母 a 升幂排列
为 .
-5x3
-3 x2+4 x +7
-1- ab3+3 a2 b2- a3 b
8.写出多项式2 x2-8 xy3- x4 y - y2+9 x3-5的次数和常数项,并指出它是不是按 x 降幂排列,若不是,请按 x 进行降幂排列.
【解】该多项式的次数是5,常数项是-5,它不是按 x 降
幂排列,按 x 降幂排列应为- x4 y +9 x3+2 x2-8 xy3- y2-5.
知识点4 多项式相等
9. 若下列两个多项式相等,则常数 a = , b = .
- x2+ ax -2, bx2+7 x -2.
7
-
10. [母题教材P80练习T4] 已知下列两个多项式相等,
求常数 a , b , c 的值.
ax2+3 xy + b , x2+ cxy .
【解】因为多项式 ax2+3 xy + b 与 x2+ cxy 相等,
所以 ax2= x2,3 xy = cxy , b =0. 所以 a = , b =0, c =3.
易错点 因交换位置改变了单项式的符号而出错
11. 合并同类项:3 x2-5 x3-4 x2+ x3-7.
佳佳的计算过程:原式=-5 x3- x3-4 x2-3 x2-7=
-6 x3-7 x2-7.
佳佳的计算过程正确吗?如果不正确,请给出正确的计算过程.
【解】佳佳的计算过程不正确.正确的计算过程:
原式=-5 x3+ x3-4 x2+3 x2-7
=(-5+1) x3+(-4+3) x2-7
=-4 x3- x2-7.
分层练习-巩固
利用同类项求字母(式子)的值
12. 如果2 mxay 与-5 nx2 a-3 y 是关于 x , y 的单项式,且它
们是同类项.
(1)求(7 a -22)2 026的值;
【解】因为2 mxay 与-5 nx2 a-3 y 是同类项,
所以2 a -3= a ,解得 a =3.
所以(7 a -22)2 026=(-1)2 026=1.
(2)若2 mxay -5 nx2 a-3 y =0,且 xy ≠0,求(2 m -5 n )2 025的值.
【解】当 a =3时,原式=2 mx3 y -5 nx3 y =0.
因为 xy ≠0,所以2 m -5 n =0.
所以(2 m -5 n )2 025=0.
利用合并同类项化简求值
13. 先化简,再求值:
(1) 4 xy -2 xy -(-3 xy ),其中 x =2, y =-1;
【解】原式=4 xy -2 xy +3 xy =5 xy .
当 x =2, y =-1时,原式=5×2×(-1)=-10.
(2) 3( x + y )2-7( x - y )-2( x + y )2+5( x - y )+2,
其中 x =-2, y =-3.
【解】原式=(3-2)( x + y )2+(5-7)( x - y )+2
=( x + y )2-2( x - y )+2.
当 x =-2, y =-3时,
原式=(-2-3)2-2×[-2-(-3)]+2
=25-2+2=25.
14. 若多项式 mx3-2 x2+4 x -3-3 x3+6 x2- nx +6化简后不含 x 的三次项和一次项,求出 m , n 的值,并求出( m - n )2 025的值.
【解】 mx3-2 x2+4 x -3-3 x3+6 x2- nx +6
=( m -3) x3+4 x2+(4- n ) x +3,
因为该多项式化简后不含 x 的三次项和一次项,
所以 m -3=0,4- n =0.
所以 m =3, n =4.所以( m - n )2 025=-1.
分层练习-拓展
利用阅读材料借助竖式合并同类项
15. [新考法·分离系数法]阅读材料:
计算(-3 x3+5 x2-7)+(2 x -3+3 x2)时,可列竖式:
小明认为,整式的加减实际上就是合并同类项,而合并同类项的关键是合并各同类项的系数,因此,可以把上面的竖式简化为:
所以原式=-3 x3+8 x2+2 x -10.
根据材料解答下列问题:
已知 A =-2 x -3 x3+1+ x4, B =2 x3-4 x2+ x .
(1)将 A 按 x 的降幂排列: ;
(2)请写出一个多项式 C : ,使其与 B 的和是二次三项式;
x4-3 x3-2 x +1
-2 x3+5 x2+ x +1(答案不唯一)
(3)请仿照小明的方法计算: A - B .
【解】根据 A 和 B 的系数列竖式为 ,
所以 A - B = x4-5 x3+4 x2-3 x +1.
课堂小结
所含 相同,并且相同字母的 也相同的项叫做同类项;几个 也是同类项
合并同类项
概念
法则
合并同类项后,所得项的系数是合并前各同类项的 的和,且字母连同它的 不变
用整式表示数量关系并合并同类项
字母
指数
应用
把同类项的系数相加合并成 ,叫作合并同类项
在多项式求值时,可以先将多项式中的同类项 ,然后再代入求值,这样可以 计算
常数项
一项
系数
指数
合并
简化
$$