内容正文:
2022 年,我国上海港集装箱的吞吐量突破 4730 万标准箱连续13 年蝉联全球第一。在全球货物运输中,集装箱是被广泛使用的一种大型成组工具。为便于使用机械设备装卸和搬运,实现船舶、港口、公路等多种方式的高效联运,集装箱的规格、型号都有一定的标准。
图中两个集装箱均为长方体,宽均为 a m,高均为 b m,其中一个的长为 9 m,另一个的长为 6 m。它们的体积分别是多少? 它们的总体积是多少?
4.1 整式
······
代数式
整式
数与式
数
整式的加减
3
知识回顾
代数式是用运算符号把数和表示数的字母连接在一起的式子。它可以像数一样进行运算吗?
新课导入
根据章引言可知,两个集装箱的体积分别为 9ab m3,6ab m3。我们来看下面的问题:
(1) 黄豆是一种富含蛋白质的食物,每克黄豆的蛋白质含量约为 0.363 g,则 x g 黄豆的蛋白质含量约为多少?
xg 黄豆的蛋白质含量约为 0.363x g。
新课讲解
(2) 如何表示 p2 的相反数?
(3) 某志愿团有八年级学生 n 人,七年级学生比八年级学生的一半少 1 人,用代数式表示志愿团七年级学生的人数。
p2 的相反数是-p2.
该志愿团有七年级学生 (n-1) 人。
(4) 图 4.1-1 是某公寓的建筑平面示意图,用代数式表示这间公寓的建筑面积。
这间公寓的建筑面积为(x2+5x+3)m2.
观察代数式 9ab,6ab,0.363x,-p2,它们有什么特点? 代数式 n-1,x2+5x+3 又有什么特点?
这些代数式包含的运算不同。如 9ab 表示数9、字母 a 与字母 b 的乘积,n-1 表示数 与字母 n 的乘积和数 1 的差。所以可以从运算的角度进行分类。
从运算的角度来看,9ab,6ab,0.363x, -p2 这些代数式都是数与字母的乘积,像这样的代数式叫作单项式 (monomial)。单独的一个数或一个字母也是单项式。
n-1,x2+5x+3 可以看作几个单项式的和。像这样,几个单项式的和叫作多项式 (polynomial)。
单项式和多项式统称整式 (integral expression)。
单项式中的数字因数叫作这个单项式的系数。一个单项式中,所有字母的指数的和叫作这个单项式的次数。对于单独的一个非零的数,规定它的次数为 0。
例如,9ab 的系数是 9,次数是 2;0.363x 的系数是 0.363,次数是 1; -p2 的系数是 -1,次数是 2 。
多项式中的每个单项式都叫作这个多项式的项,其中不含字母的项叫作常数项。多项式中次数最高的项的次数,叫作这个多项式的次数。
例如,多项式 n-1 含有两项,分别是 n 和 -1,其中次数最高的项是号 n ,这一项的次数是 1,所以 n-1 是一次二项式。
又如,多项式 x2+5x+3 含有三项,分别是 x2,5x 和 3,其中次数最高的项是 x2,这一项的次数是 2,所以 x2+5x+3 是二次三项式。
例
判断下列代数式是单项式还是多项式。如果是单项式,指出它的系数和次数;如果是多项式,指出它的各项,并指出这个多项式是几次几项式。
(1) 3a;
(2) mn;
(3) -xy3;
解:3a 是单项式,系数是 3,次数是 1。
解:mn 是单项式,系数是,次数是 2。
解:-xy3 是单项式,系数是 -1,次数是 4。
(4) n3-1;
(5) a2+2ab+b2;
解:n3-1 是多项式,它的项分别为 n3 和-1,它是三次二项式。
解:a2+2ab+b2 是多项式,它的项分别为 a2, 2ab 和 b2,它是二次三项式。
(6) 2x2-3x-4。
解:2x2-3x-4 是多顶式,它的项分别为 2x2,-3x 和-4,它是二次三项式。
多项式 2x2-3x-4 的各项是按字母 x 的次数从大到小的顺序排列的,这种排列叫作多项式按字母 x 的降幂排列;还可以将这个多项式写成-4-3x+2x2 的形式,这种排列叫作多项式按字母 x 的升幂排序。
1. 填表:
单项式 -2x2 a3b 6 x2y4
系数 -2 1 6
次数 2 4 0 1 6
课堂练习
2. 分别指出下列多项式的各项及各项的系数,并指出是几次几项式。
(1) 6x+1;
解:6x-1 的项分别为 6x,1,
6x 的系数是 6,1 是常数项,它是一次二项式 .
(2) 2a+3b;
(3) -m2-7m+5;
解:2a+3b 的项分别为 2a,3b,
2a 的系数是 2,3b 的系数是 3,它是一次二项式.
解:-m2-7m+5 的项分别为-m2,-7m,5,
-m2 的系数是-,它是一次二项式.
(4) 3x2-5xy+y2.
解: 3x2-5xy+y2 的项分别为 3x2,-5xy ,y2,
3x2 的系数是 3,-5xy 的系数是 -5,y2 的系数是 ,
它是二次二项式.
课堂小结
习题 4.1
▶ 复习巩固
1. 根据题意列出整式:
(1) 某班手工兴趣小组共有 15 名同学,他们计划制作一批中国结作为新年礼物送给敬老院的老人。如果制作一个中国结需用红绳 0.6 m,每人制作工个,那么共需准备红绳__________m。
9x
(2) 某商品的原价是每件 a 元,第一次降价打七折,第二次降价每件再减 5 元,则第二次降价后的售价为每件_________ 元。
(3) 如图,某建筑物的窗户一部分为半圆形,一部分为长方形。已知长方形的长、宽分别为 b m 和 2a m,这扇窗户的面积是______________m2。
(0.7a-5)
(2ab+πa2)
2. 下列整式中,哪些是单项式?哪些是多项式?如果是单项式,指出它的系数与次数;如果是多项式,指出它的各项,并指出这个多项式是几次几项式。
a,x-4,,4x2-2y2, x2-2x+1,a3-a2b+ab2-b3。
解:单项式:a,.
a:系数是 1,次数是 1 ; :系数是,次数是 3.
a,x-4,,4x2-2y2, x2-2x+1,a3-a2b+ab2-b3。
多项式:x-4,4x2-2y2, x2-2x+1,a3-a2b+ab2-b3.
x-4:项:x,-4;一次二项式.
4x2-2y2:项:4x2,-2y2;二次二项式.
x2-2x+1:项:x2,-2x,1;二次三项式.
a3-a2b+ab2-b3:项:a3,-a2b,ab2,-b3;三次四项式.
▶ 拓展延伸
3. 写出同时符会下列条件的所有单项式。
① 含有两个字母,这两个字母是 x,y;
② 系数为-2,次数为 4。
解:所有符合条件的单项式为 -2xy3,-2x2y2,-2x3y.
4. 分列写出一个一次、二次、三次多项式,并写出他们的各项。
解:答案不唯一.
例:一次多项式:2a+1,项:2a,1;
二次多项式:x2+3x-1,项:x2,3x,-1;
三次多项式:a2b-2ab+3a+1,项:a2b,-2ab,3a,1.
5. 对于单顶式-2a2y,我们可以从多个角度描述它的特点。例如:
① 它的次数是 3;
② 它含有两个字母 a 与 y;
③ 字母 a 的次数是 2,字母 y 的次数是 1;
④ 它的系数是负数;
······
参考以上描述,回答下列问题:
(1) 试指出单项式 3x2y 与-3xy2 的相同点和不同点;
解:相同点:① 都是三次式;
② 都含有字母 x 与 y.
不同点:
① 这两个单项式的系数,一个是正数,一个是负数;
② 这两个单项式所含字母 x 与 y 的次数各不相同.
(2) 试着从尽可能多的角度对下列单项式进行分类:
5x2,-y2,2x2y2,-4b3y,3a2x,-5x2y2, axy.
解:答案不唯一.
①按次数分类:二次式:5x2,-y2;三次式:3a2x,axy;四次式:2x2y2,-4b3y,-5x2y2.
② 按系数的正负分:系数为正的单项式:5x2,2x2y2,3a2x,axy;系数为负的单项式:-y2,-4b3y, -5x2y2.
③ 按含有的字母进行分类:
含有字母 a 的单项式:3a2x,axy;
含有字母 b 的单项式:-4b3y;
含有字母 x 的单项式:5x2,2x2y2,3a2x,-5x2y2,axy;
含有字母 y 的单项式:-y2,2x2y2,-4b3y,-5x2y2,axy.
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