内容正文:
第2章 整式及其加减思维导图
【类型覆盖】
类型一、程序流程图
【解惑】如图的运算程序中,第1次输入的x为27,则第2025次输出的结果( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了数字变化规律、流程图等知识点,发现输出规律成为解题的关键.
由第1次输入的x为27,依次求出第1次输出的结果是9,第2次输出的结果是3,第3次输出的结果是1,第4次输出的结果是3,第5次输出的结果是1,可得规律“即从第二次后,第奇数次输出为1,偶次输出为3”,再结合2025是奇数即可解答.
【详解】解:第1次输入的x为27,则第1次输出的结果是9,第2次输出的结果是3,第3次输出的结果是1,第4次输出的结果是3,第5次输出的结果是1,即从第二次后,第奇数次输出为1,偶次输出为3,
由2025是奇数,则第2025次输出的结果是1.
故选:A.
【融会贯通】
1.按如图所示的程序计算,当输入有理数时,的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查有理数的混合运算,代数式求值,根据,的值,列算式并计算即可.理解题意并列得正确的算式是解题的关键.
【详解】解:,
,
,
故选:A.
2.根据如图所示的计算程序计算变量y的值,若输入时,则输出y的值是 .
【答案】3
【分析】本题考查了代数式求值;根据题意,,将字母的值代入代数式,即可求解.
【详解】解:,,
∴,
故答案为:3.
3.如图,这是一个数值运算程序:
(1)若输入的是,经历程序运算2次,求第2次输出的结果.
(2)若输入的是,经历程序运算2025次,求第2025次输出的结果.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了有理数的混合运算,求代数式的值,数字类规律探索,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)根据题意列式计算即可得解;
(2)根据题意列式计算得出规律运算每次一个循环,即可得解.
【详解】(1)解:若输入的是,运算次后结果为,
运算次后结果为,即第2次输出的结果为;
(2)解:若输入的是,
运算次后结果为,
运算次后结果为,
运算次后结果为,
运算次后结果为,
运算次后结果为,
运算次后结果为,
…,
故运算每次一个循环,
∵,
∴第2025次输出的结果为.
类型二、新定义运算
【解惑】对于有理数,定义,则化简后得( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了新定义运算及整式的运算,首先要理解新定义运算符号的含义,然后严格按着新的运算规则操作,将新定义运算转化为常见的整式运算,求解即可.解题的关键是理解新定义运算符号的含义,然后严格按着新的运算规则操作即可.
【详解】解:由题意知:
;
故选:A.
【融会贯通】
1.新定义:符号“”表示一种新运算,它对一些数的运算结果如下:
运算(一),,, , ,
运算(二),,,,利用以上规律计算:( )
A. B.4049 C.0 D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了数字变化的规律及有理数的混合运算,能根据题意发现当x为整数时,;当x为分数时,,据此解答即可.
【详解】解:,
故选:C.
2.定义:a 是不为 1 的有理数, 我们把 称为 a 的差倒数,例如:2 的差倒数是 的差倒数是 已知 是的差倒数, 是的差倒数,是的差倒数……依次类推,则 的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了有理数的混合运算,数字类规律探究.
根据计算可知,每三个数为一个循环组循环,求出每一个循环组的三个数的和,再用除以3求解即可.
【详解】解:∵,
∴,,,
可知每三个数为一个循环组循环,
∴,
∵,
∴.
故答案为:.
3.现定义新运算为:,如.
(1)计算和的值;
(2)化简;
(3)若,求的值.
【答案】(1)23;8
(2)0
(3)6
【分析】本题考查了新定义,整式的加减运算,求代数式的值,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)根据,进行运算和的值,即可作答.
(2)根据,进行运算化简,即可作答.
(3)根据,进行运算得,再结合,得出,即可作答.
【详解】(1)解:,
.
(2)解:
.
(3)解:因为,
所以,
所以
.
类型三、阴影面积部分
【解惑】如图,两个正方形的面积分别为16、9,两阴影部分的面积分别为,则等于( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【答案】A
【分析】本题考查了整式加减的应用,正确列出运算式子是解题关键.设空白部分的面积为,则,再根据计算即可得.
【详解】解:设空白部分的面积为,
由题意得:,
则,
故选:A.
【融会贯通】
1.如图,在一个矩形(其边长不变)公园中划出两个矩形草地(阴影部分),若的长固定不变,两个阴影部分的面积之和为,周长之和为,则下列说法正确的是( )
A.和均不变 B.只有不变 C.只有不变 D.和均会变
【答案】C
【分析】本题主要考查了列代数式,整式加减的应用,解题的关键是理解题意,设矩形公园的长为b、宽为a,,得出两阴影部分的周长和为:,设图中两个阴影部分的面积为,,长分别为m、n,将向下平移个单位长度后,两阴影面积和:,说明只有当时,为定值.
【详解】解:根据题意可知:矩形公园的长和宽为定值,如图,设矩形公园的长为b、宽为a,,
利用线段的平移可知,两阴影部分的周长和为:,
∵的长固定不变,
∴为定值,
设图中两个阴影部分的面积为,,长分别为m、n,则:
,
将向下平移个单位长度后,两阴影面积和:
,
∴只有当时,为定值,
综上分析可知:只有不变,
故选:C.
2.如图,四边形是边长为2的正方形,以点B为圆心、的长为半径的圆与正方形交于A,C两点,以点C为圆心、的长为半径的圆与正方形交于B,D两点,两个阴影部分的面积分别记为和,则 .(结果保留)
【答案】/
【分析】设一个空白的面积的x,根据题意,得,,解答即可.
本题考查了圆的面积,正方形的面积,意义面积,熟练掌握分割法表示阴影面积是解题的关键.
【详解】解:设一个空白的面积的x,
根据题意,得,,
故,
整理,得,
故答案为:.
3.如图,一张边长为15的正方形图案,有两个一样大小的直角三角形和一个长方形.设小长方形的长和宽分别为x,y,两个小直角三角形的两条直角边长也分别为x,y.
(1)用x,y表示图中空白(即两个直角三角形和一个长方形)的总面积;
(2)当时,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)129
【分析】本题考查列代数式以及代数式求值.
(1)空白面积等于2个小三角形的面积加上长方形的面积,据此列代数式并化简即可;
(2)阴影部分面积等于正方形的面积减去空白部分的面积.
【详解】(1)解:图中空白的总面积为:;
(2)解:当时,
空白的总面积为:,
阴影部分的面积为:.
类型四、应用——数字、打折问题
【解惑】观察下列等式:则 的末位数字是( )
A.0 B.1 C.3 D.9
【答案】C
【分析】本题考查了数字规律,解题的关键是根据数字的变化寻找规律.观察所给等式发现规律:末位数字为3,9,7,1,3,9,7, ,每4个一循环,进而可得算式结果的末位数字.
【详解】解:观察等式:,,
可知,末尾数字为3,9,7,1,3,9,7,,每4个一循环,且,
,
的末位数字是3,
故选:.
【融会贯通】
1.李明去超市购物,打算购买一件商品,在结账时遇到了问题:这件商品正在举行促销活动,可以打七折,李明手里有一张15元的优惠券.李明通过计算选择了“先打折,再用券”,请问“先打折,再用券”比“先用券,再打折”省多少钱?( )
A.4.5元 B.4元 C.15元 D.10.5元
【答案】A
【分析】本题考查了列代数式,整式加减的应用.设商品标价为元,分别得到先打折,再用券以及先用券,再打折需要支付的费用,再比较即可求解.
【详解】解:设商品标价为元,
先打折,再用券需要支付元,
先用券,再打折需要支付元,
(元),即问“先打折,再用券”比“先用券,再打折”省元钱
故选:A.
2.已知一个两位数的十位、个位上的数字分别为,记这个两位数为,若在这个两位数中间添加一个数字0,就得到一个三位数,则这个三位数可用代数式表示为 .
【答案】
【分析】本题考查了列代数式,根据百位上的字母乘以100,十位上的字母乘以10,个位上的字母乘以1,再相加,即可求解.
【详解】解:依题意,这个三位数可用代数式表示为
故答案为:.
3.某超市在春节期间对顾客实行优惠,规定如下:
一次性购物
优惠办法
少于200元
不予优惠
低于500元但不低于200元
九折优惠
500元或超过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
(1)王老师一次性购物620元,他实际付款 元.
(2)若某位顾客在该超市一次性购物x元,当x小于500元但不小于200时,那么他实际付款 元,当x大于或等于500元时,他实际付款 元.(用含x的代数式表示).
(3)如果王老师两次购物货款合计850元,第一次购物的货款为a元,用含a的代数式表示:两次购物王老师实际付款多少元?(货款为打折前的货物总价)
【答案】(1)546
(2),
(3)元
【分析】本题考查了有理数的混合运算,列代数式.根据题意正确的列代数式是解题的关键.
(1)根据500元部分按9折付款,剩下的按8折付款即可;
(2)根据当x小于500元但不小于200元时,他实际付款为:购物款折元,当x大于或等于500元时,他实际付款为:折超过500的购物款折元,计算求解即可;
(3)由题意知两次购物实际付款第一次购物款折折(总购物款第一次购物款第二次购物款的500)折,把相关数值代入即可求解.
【详解】(1)解:根据题意得:
元,
故答案为:546;
(2)解:由题意知,当x小于500元但不小于200元时,他实际付款元,
当x大于或等于500元时,他实际付款元,
故答案为:,;
(3)解:第一次购物的货款为a元,,
第二次购物的货款为元,
∴第一次购物的实际货款为元,第二次购物的实际货款为元,
∴两次实际付款数和为:,
∴两次购物王老师实际付款元.
类型五、应用——日历、整除问题
【解惑】左图是2025年1月份的日历,用右图所示的“九方格”框住左图中的9个日期,将其中被阴影方格覆盖的四个日期分别记为a,b,c,d.则代数式的值是( )
A. B.2 C. D.不确定
【答案】B
【分析】本题考查了整式的加减的应用,数字规律,设正中间的数字为,则可利用日历表示出,再代入求值即可,正确理解日历中的数字规律是解题的关键.
【详解】解:设右图所示的“九方格”中正中间的数字为,
则,
则代数式,
故选:B.
【融会贯通】
1.交换一个两位数的十位数字和个位数字,得到一个新的两位数,则这两个两位数的和一定能被( )
A.8整除 B.9整除 C.10整除 D.11整除
【答案】D
【分析】本题考查了代数式的表示和整式加减的应用,正确表示出这两个两位数,准确进行计算是关键;
设这个两位数的十位数字为a,个位数字为b,表示出原来的两位数和新的两位数,再求和即可进行判断.
【详解】解:设这个两位数的十位数字为a,个位数字为b,
则原来的两位数可表示为,新的两位数可表示为,
所以,
则这两个两位数的和一定能被11整除;
故选: D.
2.下图是某月份的日历,用一个方框圈出任意个数,设最中间一个数是,则用含的代数式表示这个数的和是 .
【答案】
【分析】本题主要考查列代数式,注意月历中日期和日期的关系,设出一个日期后将其他日期表示出来然后求解.
【详解】解:设最中间一个是x,另外8个可表示为:,,,,,,,,
∴这9个数的和可表示为:.
故答案为:.
3.阅读材料:小学阶段我们学习过被3整除的数的规律,初中阶段可以论证结论的正确性.以三位数为例,设是一个三位数,若可以被3整除,则这个数可以被3整除.论证过程如下:
,显然能被3整除,因此,如果可以被3整除,那么就能被3整除.设是一个四位数,应用上述材料解答下列问题:
(1)直接写出满足什么条件时,它可以被5整除;
(2)猜想满足什么条件时,它可以被4整除,并说明理由.
【答案】(1)当能被5整除时,即或5时,能被5整除
(2)当能被4整除时,能被4整除.理由见解析
【分析】本题考查了整死加减的运用.同时考查了数的整除性问题.注意四位数的表示方法与整体思想的应用.
(1)把四位数化为,根据整除的性质得出结论;
(2)把四位数化为,根据整除的性质得出结论.
【详解】(1)解:当能被5整除时,即或5时,能被5整除,理由如下:
,
能被5整除,
当或5时,能被5整除;
(2)解:当能被4整除时,能被4整除.理由:
,
能被4整除,
当能被4整除时,能被4整除.
类型六、行列排序问题
【解惑】“杨辉三角”是中国古代数学的重要成就之一,最早出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》中.其规律是:从第三行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和.若将第n行的数字之和记为,则的末位数字是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】A
【分析】本题考查了有理数的乘方,解题关键是找出规律,并用规律求解.
先写出前几个式子,再用表示出,然后求出,即可得出其末位数字.
【详解】解:第n行的数字之和记为,
第1行的数字之和记为,
第2行的数字之和记为,
第3行的数字之和记为,
第4行的数字之和记为,
第5行的数字之和记为,
…
依次类推,第n行的数字之和记为,
所以,
即的末位数字是2,
故选:A.
【融会贯通】
1.张老师将正整数按照如图所示的方式依次排列,假设1600在第m行,从左向右第n个位置,则的值等于( )
A.38 B.39 C.40 D.41
【答案】B
【分析】本题考查了数字变化类的规律探索;
分析得出规律:第n行有个数字,最后一个数字为,可得1600是第40行,第79个数,然后计算即可.
【详解】解:由图可得:
第1行有个数字,最后一个数字为,
第2行有个数字,最后一个数字为,
第3行有个数字,最后一个数字为,
第4行有个数字,最后一个数字为,
…
∴第n行有个数字,最后一个数字为,
∵,
∴1600是第40行的最后一个数字,
∵,
∴1600是第40行,第79个数,
∴,
∴,
故选:B.
2.将,,,,,, ……按一定规律排成下表:
第一行
第二行
第三行
第四行
第五行
从表中可以看到,第4行中自左向右第3个数是,第5行中自左向右第4个数是,那么
(1)是第 行中自左向右第 个数.
(2)第199行中自左向右第8个数是 .
【答案】 8 4
【分析】本题考查数字类规律探索,由已知数据可知:第几行就有几个数,且分母是偶数的数是负数,分母是奇数的数是正数,利用规律求解即可.
【详解】解:,
是第8行中自左向右第4个数;
,
第199行中自左向右第8个数是,
故答案为:8,4,.
3.观察下面三行数:
2、、8、、32、、……①
0、、6、、30、、……②
2、、14、、62、、……③
(1)第①行第7个数是______;
(2)第①行第n个数是______;
(3)请说出第②行数与第①行相对应的数有什么关系?
(4)第1列的3个数之和为4,第二列3个数之和为,是否存在一列数3数之和为1020?若存在,说明是哪三个数;若不存在,说明理由.
【答案】(1)128
(2)
(3)第②行数等于第①行相应数减去2
(4)不存在,理由见解析
【分析】本题考查了数字类规律探索,用代数式表示数,根据题意找出各行之间数的变化规律是解题的关键.
(1)观察数据可知,第①行第7个数是;
(2)观察数据可知,第①行的数都是2的乘方得到,且偶数个数的系数为负,据此即可求解;
(3)观察数据可知,第②行的数等于第①行相应的数减去2;
(4)根据第②行的数等于第①行相应的数减去2,第③行的数是第①行与第②行相应的数的和,分别用表示出来列出代数式,利用3数之和为1020得到方程,解出来答案后,然后再判断是否合理.
【详解】(1)解:观察数据可知,第①行第7个数是,
故答案为:128.
(2)解:观察数据可知,第①行的数都是2的乘方得到,且偶数个数的系数为负,
所以第①行第n个数是,
故答案为:.
(3)解:观察数据可知,第②行的数等于第①行相应数减去2;
(4)解:不存在,理由如下:
观察数据可知,第②行的数等于第①行相应数减去2,第③行的数是第①行与第②行相应的数的和,
由题意可知,同一列的数字符号相同,那么这三个数都是正数,
设第①行的数为,第②行相应的数为,第③行相应的数为,
∴这一列三个数的和为,
整理得,
那么这3个数为256、254、510,
,
∴256在第八列,
但第八列是负数,故不存在这样的数.
类型七、操作问题
【解惑】有依次排列的2个整式:,,将第1个整式乘以2再与第2个整式相加,得到第3个整式,称为第一次操作;将第2个整式乘以2再与第3个整式相加,得到第4个整式,称为第二次操作;将第3个整式乘以2再与第4个整式相加,得到第5个整式,称为第三次操作,……,以此类推,下列说法:
①第六次操作得到的整式为;
②第20个整式中含项的系数的2倍与第21个整式中含项的系数之差为1;
③第2024个整式和第2025个整式中含项的系数之和等于.
其中正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】C
【分析】本题考查了数字的变化规律,找到系数之间的规律是解题的关键.
先计算出三次操作的所有整式,然后找出规律进行判断即可.
【详解】解:第1个整式:,
第2个整式:,
第3个整式:,
第4个整式:,
第5个整式:,
第6个整式:,
第7个整式:,
第8个整式:,故①正确;
由此规律可知,第n个整式中含项的系数的2倍与第个整式中含项的系数之差为1;第n个整式与第个整式,x项的系数和为;
∴第20个整式中含项的系数的2倍与第21个整式中含项的系数之差为1,故②正确;第2024个整式和第2025个整式中含项的系数之和等于,故③错误;
故选:C.
【融会贯通】
1.依次排列的两个整式,将第1个整式乘2再减去第2个整式,称为第1次操作,得到第3个整式;将第2个整式乘2再减去第3个整式,称为第2次操作,得到第4个整式;将第3个整式乘2再减去第4个整式,称为第3次操作,得到第5个整式;,以此类推,下列4个说法,其中正确的结论有( )个.
①第6个整式为;
②第个整式中系数与系数的和为;
③若,则前个整式之和为.
④第次与第次操作后得到的两个整式中与所有系数的绝对值之和为;
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】B
【分析】本题考查的是整式的加减运算,整式的加减运算中的规律探究,举反例方法的应用,绝对值的含义,掌握探究的方法是解本题的关键.先根据题意得出前面五次操作的结果,再进行观察,分析得出规律,结合举反例的方法,从而可得答案.
【详解】解:①第1个整式:,
第2个整式:,
第3个整式:,(第一次操作)
第4个整式:,(第二次操作)
第5个整式:,(第三次操作)
第6个整式:,(第四次操作)
第7个整式:,(第五次操作)
故①错误;
由前面7个等式可得的系数之和为,
∴第个整式中系数与系数的和为;故②正确;
∵,当时,前3个整式之和为:
,故③错误;
当时,第一次操作得,第二次操作得,
此时所有的系数的绝对值之和为,
此时,故④错误;
综上分析可知:正确的有1个,
故选:B.
2.在数字探索游戏中,小明将数组,,进行了一系列操作后得到新的数组, 操作如下: 用相邻两个数中左边的数减去右边的数,所得之差放在两数之间 得到一个新的数组,即 ,,,,,这称为第次操作继续操作下去会得到不同的新的数组.当小明操作第次后又得到一个新的数组,则该数组之和为 .
【答案】
【分析】本题主要考查了数字变化的规律,能通过计算发现所得新数组的和依次增加是解题的关键.根据所给操作方式,依次求出每次操作后所得数组的和,发现规律即可解决问题.
【详解】解:由题知,
第次操作后,所得新数组的和为:;
第次操作后,所得新数组的和为:;
第次操作后,所得新数组的和为:;
,
所以第次操作后,所得新数组的和为.
当时,
,
即第次操作后,所得新数组的和为.
故答案为:.
3.甲、乙两名同学分别以作为起始整式,第一次分别用自己的整式的3倍减去对方的整式,得到新的整式;以后每次都用自己得到的整式的3倍分别减去对方的整式得到整式.
如表所示:
甲
乙
甲、乙所得整式的差
起始整式
第一次操作
第二次操作
…
…
…
…
(1)则______,______;
(2)求第四次操作后甲、乙所得整式的差;
(3)写出第次操作后甲、乙所得整式的差(直接写出结果).
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】本题考查整式的加减运算.解题的关键是理解题干中的操作方法,抽象概括出相应的数字规律.
(1)根据题干中的运算方法,进行计算即可;
(2)两个多项式进行相减,即可得出结果;
(3)根据前三个整式,推断出相应的规律,进行作答即可.
【详解】(1)解:由题意,得:
;
;
故答案为:;.
(2)解:第三次操作:甲:,
乙:,
甲、乙所得整式的差:;
第四次操作:甲:,
乙:,
甲、乙所得整式的差:;
(3)解:起始整式,甲,乙所得整式的差为:;
第一次操作,甲,乙所得整式的差为:;
第二次操作,甲,乙所得整式的差为:;
第三次操作,甲,乙所得整式的差为:;
,
第次操作,甲,乙所得整式的差为:.
类型八、规律——数与图形
【解惑】观察下列等式:
第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式:,
…
(1)写出第5个等式: ;
(2)猜想第n个等式,并证明.
【答案】(1)
(2),证明见解析
【分析】本题主要考查数字的变化规律,解答的关键是由所给的等式总结出存在的规律.
(1)根据所给的等式的形式进行求解即可;
(2)分析所给的等式的形式,再进行总结,并对等式左边的式子和右边的式子进行整理即可.
【详解】(1)解:第5个等式为:,
故答案为:.
(2)解:第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式:,
第5个等式:,
…,
第n个等式为:,
证明:左边,右边,
左边右边,
.
【融会贯通】
1.观察下列各式:
,
,
,
,
……
回答下面的问题:
(1)猜想__________.(直接写出你的结果)
(2)利用你得到的(1)中的结论,计算的值.
(3)计算的值.
【答案】(1)
(2)25502500
(3)13005000
【分析】本题主要考查数字规律,根据题意得出规律是解题的关键.
(1)由前面的具体运算归纳即可;
(2)根据(1)所得规律求解即可;
(3)将所求式子变形为,再结合(1)所得规律求解即可.
【详解】(1)解:,
故答案为:;
(2)解:原式;
(3)解:原式.
2.如图,有一正方形,通过多次划分,得到若干个正方形,具体操作如下:
第1次把它分成4个小正方形,第2次将上一次分成小正方形其中的一个又等分成4个小正方形,第3次将上次分成小正方形的其中一个又等分成4个小正方形……依此操作下去.
(1)请通过观察和猜想,将第3次,第4次和第n次划分图中得到的正方形总个数填入下表:
次数
1
2
3
4
…
n
正方形总个数
5
9
…
(2)请你判断,按上述操作方法,能否得到103个正方形?为什么?
【答案】(1)13,17,
(2)不能,理由见详解
【分析】本题考查了图形规律,列代数式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)观察题干划分的图形特征,得出第n次划分,得出共有个正方形,即可作答.
(2)依题意,列式,得不是整数,即可作答.
【详解】(1)解:根据题干分析可得:第1次划分,得出个正方形;
第2次划分,根据图形得出共有个正方形;
第3次划分,根据图形得出共有个正方形;
第4次划分,根据图形得出共有个正方形,
……
以此类推:写成第n次划分,得出共有个正方形;
即填表如下:
次数
1
2
3
4
…
n
正方形总个数
5
9
13
17
…
(2)解:不能得到103个正方形,理由如下:
由(1)得第n次划分,得出共有个正方形;
∴令,则不是整数,故舍去;
∴不能得到个正方形.
3.古希腊著名的毕达哥拉斯学派对“三角形数、正方形数、五边形数”等形数有所研究.
(1)他们把1、3、6、10、15……这样的数称作“三角形数”(如图).第6个三角形数是 ;第n个三角形数是 .
(2)他们把1、4、9、16……称作“正方形数”.第n个正方形数是 .
(3)如果用一条斜线把正方形数分成了两部分(如图),那么可以发现:任何一个大于1的“正方形数”都可以看作两个相邻的“三角形数”之和.
以此类推,第n幅图为 = + .
【答案】 21
【分析】本题主要考查了代数式的规律题,根据题目规律得到连续自然数相加,再根据连续自然数相加的规律得到答案即可;
【详解】解:(1)他们把1、3、6、10、15……这样的数称作“三角形数”,
,即第6个三角形数是21;
,即第n个三角形数是.
(2)他们把1、4、9、16……称作“正方形数”.第n个正方形数是.
(3)如果用一条斜线把正方形数分成了两部分,那么可以发现:任何一个大于1的“正方形数”都可以看作两个相邻的“三角形数”之和.以此类推,第n幅图为.
故答案为:(1)21,;(2);(3),,.
类型九、整体思想
【解惑】理解与思考:“整体思想”是中学数学解题中的一种重要思想,它在整式的化简与求值中应用极为广泛.例如:已知,求代数式的值.我们可以将作为一个整体代入:.
请仿照上面的解题方法,完成下列问题:
(1)已知,求代数式的值;
(2)已知,求代数式的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了代数式求值,灵活应用整体思想是解题关键.
(1)把代入式子求值即可;
(2)将原式变形为,再把代入求解即可.
【详解】(1)解:,
(2)解:,
原式
.
【融会贯通】
1.理解与思考:
整体代换是数学的一种思想方法.例如:已知,求代数式的值.我们将作为一个整体代入,则原式.
仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
(1)若,则______;
(2)如果,求的值;
(3)若,,求的值.
【答案】(1)2026
(2)11
(3)28
【分析】本题考查了代数式求值,利用整体代入思想求解是解答的关键.
(1)根据已知等式可得,代入代数式,即可求解.
(2)将代入代数式,即可求解.
(3)两式相加后整体思想代入求值,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴.
故答案为:2026;
(2)解:∵,
∴
;
(3)解:∵,,
∴,
即,
∴.
2.【教材呈现】如图是某版七年级上册数学教材82页的部分内容.
求代数式的值,其中,.
“整体思想”是数学解题中一种非常重要的数学思想方法,它在多项式的化简与求值中应用极为广泛.
(1)【问题解决】对议一议中的式子进行化简求值,并写出过程;
(2)【简单应用】
①已知,则_______;
②已知,求的值;
(3)【拓展提高】已知且,求m的值.
【答案】(1);
(2);
(3)1
【分析】本题主要考查了整式的加减运算,代数式的求值,整体代入是解题的关键;
(1)把看作一个整体,合并同类项,即可进行化简;
(2)①把看作一个整体进行化简,再代入求值即可,
②先把看作一个整体,合并同类项,再整体代入计算即可;
(3)将方程化为,再将,代入求值即可.
【详解】(1)解:设,
原式
;
当时,
原式;
(2)解:①∵,
∴
故答案为:.
②∵,
∴
;
(3)解:∵
∴
∵
∴
即
解得:.
3.理解与思考:整体代换是数学的一种思想方法.例如:若,则______;我们将作为一个整体代入.则原式.仿照这样的解题方法,完成下面的问题:
(1)若,则______;
(2)若,求的值:
(3)若,,则______.
(4)当时,代数式的值为,求当时,代数式的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查代数式求值,熟练掌握整体思想的应用,是解题的关键.
(1)根据,得到,整体代入求值即可;
(2)把看作一个整体,代入求值即可;
(3)整体代入法,求值即可;
(4)把,代入,得到,再把,整体代入求值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
故答案为:2025;
(2)解:∵,
∴
;
(3)解:∵,
∴;
故答案为:28;
(4)解:当时,,
∴,
∴当时,
.
类型十、新定义应用
【解惑】定义:对于两个含字母x的一元多项式,当x任取一个数时,如果这两个多项式的值都是相等的,那么就称这两个一元多项式是恒等的.如果两个多项式恒等,那么将这两个多项式分别合并同类项之后,其系数一定对应相等.
已知关于x的多项式与多项式是恒等的.
(1) ;
(2)若数,数,则数m与数n是互为相反数吗?为什么?
【答案】(1)3;
(2)数m与数n互为相反数,见解析
【分析】本题考查了整式的加减运算,化简求值,熟练掌握整式的加减运算法则是解题的关键.
(1)根据两个多项式恒等时,那么将这两个多项式分别合并同类项之后,其系数一定对应相等,则得到a,d的值;
(2)由(1)得,计算,得到,即可判断数m与数n互为相反数.
【详解】(1)解:关于x的多项式与多项式是恒等,
∴,,,
故答案为:3,;
(2)解:数m与数n互为相反数,理由如下:
由(1)得,即,
∵数,数,
∴
,
∴数m与数n互为相反数.
【融会贯通】
1.定义:若两个数的和为a,则称这两个数是关于a的友好数,例如:,就称2与5是关于7的友好数.
(1)3与__________是关于8的友好数,与__________是关于8的友好数(填一个含x的代数式);
(2)若,,判断a与b是否是关于8的友好数,并说明理由;
(3)若,,且c与d是关于8的友好数,求代数式的值.
【答案】(1)5,
(2)a与b是关于8的友好数;
(3)1
【分析】本题考查有理数运算,代数式表示,整式运算.
(1)根据题意列式即可得到本题答案;
(2)根据题意列式并计算得到,即可得到本题答案;
(3)根据题意列式并计算得到,再整体代入即可得到本题答案.
【详解】(1)解:根据题意得:
,,
故答案为:5,;
(2)解:∵,,
∴
,
∴a与b是关于8的友好数;
(3)解:∵,,且c与d是关于8的友好数,
∴,即:,
∴
.
2.定义:已知M,N都是关于x的多项式,若(,且k不含字母),则称M是N的“平移式”,k叫做M关于N的“平移值”.例如:,,,则称M是N的“平移式”,M关于N的“平移值”为4.
(1)若,,则M是N的“平移式”吗?为什么?
(2)对于常数m,n,有,,若M是N的“平移式”,且“平移值”为3,求m,n的值;
(3)若A,B,M都是关于x的多项式,且,.,且,试问:M是N的“平移式”吗?如果是,求出m,n的值及“平移值”;如果不是,请说明理由.
【答案】(1)M不是N的“平移式”,理由见解析
(2),;
(3)当,时,M是N的“平移式”,“平移值”是5
【分析】本题考查了新定义,整式的加减运算,熟练掌握整式的加减运算法则是解题的关键.
(1)根据新定义,仿照示例,可判断M不是N的“平移式”;
(2)根据题意,得到,代入M,N的代数式,化简可得到结果;
(3)先表示出N,判断当的条件,从而得到结果.
【详解】(1)解: M不是N的“平移式”,理由如下:
∵,,
∴
,
∵,
∴M不是N的“平移式”;
(2)解:∵M是N的“平移式”,且“平移值”为3,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,,
∴,;
(3)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
当,则或,
①若, 时,,,
∴,则M是N的“平移式”,“平移值”是5;
②当,时,,
∴,则M不是N的“平移式”,
综上,当, 时,M是N的“平移式”,“平移值”是5.
3.任意一个四位正整数,如果它的千位数字与百位数字的和为7,十位数字与个位数字的和为8,那么我们把这样的数称为“七上八下数”.例如:3453的千位数字与百位数字的和为:,十位数字与个位数字的和为:,所以3453是一个“七上八下数”;3452的十位数字与个位数字的和为:,所以3452不是一个“七上八下数”.
(1)判断2571和4425是不是“七上八下数”?并说明理由;
(2)若对于一个“七上八下数”,交换其百位数字和十位数字得到新数,并且定义,若与个位数字的135倍的和刚好为一个正整数的平方,求出满足条件的所有“七上八下数”,并说明理由.
【答案】(1)2571是七上八下数,4425不是七上八下数,理由见详解;(2)2562、6153、3426、7017
【分析】(1)根据“七上八下数”的定义,直接判断即可;
(2)设七上八下数m=1000a+100b+10c+d,根据、与个位数字的135倍的和刚好为一个正整数的平方,可得,从而得,再对d的值进行分类讨论即可.
【详解】解:(1)2571是七上八下数,4425不是七上八下数,理由如下:
∵2571的千位数字与百位数字的和为:2+5=7,十位数字和个位数字和为:7+1=8,
∴2571是七上八下数,
∵4425的千位数字与百位数字的和为:4+4=8≠7,十位数字和个位数字和为:2+5=7≠8,
∴4425不是七上八下数;
(2)设七上八下数m=1000a+100b+10c+d,其中a+b=7,c+d=8,
其中1≤a≤7,0≤b≤6,0≤c≤8,0≤d≤8,且a、b、c、d为整数,则交换百位数字和十位数字后得到新数为=1000a+100c+10b+d,
∴==,
∵与个位数字的135倍的和刚好为一个正整数的平方,
∴设,
∴,
∵0≤b≤6,0≤c≤8,0≤d≤8,且a、b、c、d为整数,
∴是正整数,
∵c+d=8,即c=8-d,
∴,即:,
当d=0时,>8,不合题意,舍去;
当d=1时,,
∵0≤b≤6,
∴=0或1或2,
∵n为正整数,
∴没有符合的n值;
当d=2时,,
∵0≤b≤6,
∴=0或1或2或3或4或5或6,
∵n为正整数,
∴=5符合条件,此时,b=5,d=2,a=7-b=2,c=8-d=6,
∴m=2562,
同理:当d=3时,,
∵0≤b≤6,
∴=4或5或6或7或8或9或10,
∵n为正整数,
∴=5符合条件,此时,b=1,d=3,a=7-b=6,c=8-d=5,
∴m=6153;
同理:当d=4时,没有满足条件的n;
当d=5时,没有满足条件的n;
当d=6时,m=3426;
当d=7时,m=7017;
当d=8时,没有满足条件的n.
综上所述:满足条件的所有“七上八下数”为2562、6153、3426、7017.
【点睛】本题主要考查整式的混合运算的应用,理解“七上八下数”的定义,列出代数式,式解题的关键.
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第2章 整式及其加减思维导图
【类型覆盖】
类型一、程序流程图
【解惑】如图的运算程序中,第1次输入的x为27,则第2025次输出的结果( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【融会贯通】
1.按如图所示的程序计算,当输入有理数时,的值为( )
A. B. C. D.
2.根据如图所示的计算程序计算变量y的值,若输入时,则输出y的值是 .
3.如图,这是一个数值运算程序:
(1)若输入的是,经历程序运算2次,求第2次输出的结果.
(2)若输入的是,经历程序运算2025次,求第2025次输出的结果.
类型二、新定义运算
【解惑】对于有理数,定义,则化简后得( )
A. B. C. D.
【融会贯通】
1.新定义:符号“”表示一种新运算,它对一些数的运算结果如下:
运算(一),,, , ,
运算(二),,,,利用以上规律计算:( )
A. B.4049 C.0 D.
2.定义:a 是不为 1 的有理数, 我们把 称为 a 的差倒数,例如:2 的差倒数是 的差倒数是 已知 是的差倒数, 是的差倒数,是的差倒数……依次类推,则 的值为 .
3.现定义新运算为:,如.
(1)计算和的值;
(2)化简;
(3)若,求的值.
类型三、阴影面积部分
【解惑】如图,两个正方形的面积分别为16、9,两阴影部分的面积分别为,则等于( )
A.7 B.8 C.9 D.10
【融会贯通】
1.如图,在一个矩形(其边长不变)公园中划出两个矩形草地(阴影部分),若的长固定不变,两个阴影部分的面积之和为,周长之和为,则下列说法正确的是( )
A.和均不变 B.只有不变 C.只有不变 D.和均会变
2.如图,四边形是边长为2的正方形,以点B为圆心、的长为半径的圆与正方形交于A,C两点,以点C为圆心、的长为半径的圆与正方形交于B,D两点,两个阴影部分的面积分别记为和,则 .(结果保留)
3.如图,一张边长为15的正方形图案,有两个一样大小的直角三角形和一个长方形.设小长方形的长和宽分别为x,y,两个小直角三角形的两条直角边长也分别为x,y.
(1)用x,y表示图中空白(即两个直角三角形和一个长方形)的总面积;
(2)当时,求图中阴影部分的面积.
类型四、应用——数字、打折问题
【解惑】观察下列等式:则 的末位数字是( )
A.0 B.1 C.3 D.9
【融会贯通】
1.李明去超市购物,打算购买一件商品,在结账时遇到了问题:这件商品正在举行促销活动,可以打七折,李明手里有一张15元的优惠券.李明通过计算选择了“先打折,再用券”,请问“先打折,再用券”比“先用券,再打折”省多少钱?( )
A.4.5元 B.4元 C.15元 D.10.5元
2.已知一个两位数的十位、个位上的数字分别为,记这个两位数为,若在这个两位数中间添加一个数字0,就得到一个三位数,则这个三位数可用代数式表示为 .
3.某超市在春节期间对顾客实行优惠,规定如下:
一次性购物
优惠办法
少于200元
不予优惠
低于500元但不低于200元
九折优惠
500元或超过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
(1)王老师一次性购物620元,他实际付款 元.
(2)若某位顾客在该超市一次性购物x元,当x小于500元但不小于200时,那么他实际付款 元,当x大于或等于500元时,他实际付款 元.(用含x的代数式表示).
(3)如果王老师两次购物货款合计850元,第一次购物的货款为a元,用含a的代数式表示:两次购物王老师实际付款多少元?(货款为打折前的货物总价)
类型五、应用——日历、整除问题
【解惑】左图是2025年1月份的日历,用右图所示的“九方格”框住左图中的9个日期,将其中被阴影方格覆盖的四个日期分别记为a,b,c,d.则代数式的值是( )
A. B.2 C. D.不确定
【融会贯通】
1.交换一个两位数的十位数字和个位数字,得到一个新的两位数,则这两个两位数的和一定能被( )
A.8整除 B.9整除 C.10整除 D.11整除
2.下图是某月份的日历,用一个方框圈出任意个数,设最中间一个数是,则用含的代数式表示这个数的和是 .
3.阅读材料:小学阶段我们学习过被3整除的数的规律,初中阶段可以论证结论的正确性.以三位数为例,设是一个三位数,若可以被3整除,则这个数可以被3整除.论证过程如下:
,显然能被3整除,因此,如果可以被3整除,那么就能被3整除.设是一个四位数,应用上述材料解答下列问题:
(1)直接写出满足什么条件时,它可以被5整除;
(2)猜想满足什么条件时,它可以被4整除,并说明理由.
类型六、行列排序问题
【解惑】“杨辉三角”是中国古代数学的重要成就之一,最早出现在南宋数学家杨辉所著的《详解九章算法》中.其规律是:从第三行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和.若将第n行的数字之和记为,则的末位数字是( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【融会贯通】
1.张老师将正整数按照如图所示的方式依次排列,假设1600在第m行,从左向右第n个位置,则的值等于( )
A.38 B.39 C.40 D.41
2.将,,,,,, ……按一定规律排成下表:
第一行
第二行
第三行
第四行
第五行
从表中可以看到,第4行中自左向右第3个数是,第5行中自左向右第4个数是,那么
(1)是第 行中自左向右第 个数.
(2)第199行中自左向右第8个数是 .
3.观察下面三行数:
2、、8、、32、、……①
0、、6、、30、、……②
2、、14、、62、、……③
(1)第①行第7个数是______;
(2)第①行第n个数是______;
(3)请说出第②行数与第①行相对应的数有什么关系?
(4)第1列的3个数之和为4,第二列3个数之和为,是否存在一列数3数之和为1020?若存在,说明是哪三个数;若不存在,说明理由.
类型七、操作问题
【解惑】有依次排列的2个整式:,,将第1个整式乘以2再与第2个整式相加,得到第3个整式,称为第一次操作;将第2个整式乘以2再与第3个整式相加,得到第4个整式,称为第二次操作;将第3个整式乘以2再与第4个整式相加,得到第5个整式,称为第三次操作,……,以此类推,下列说法:
①第六次操作得到的整式为;
②第20个整式中含项的系数的2倍与第21个整式中含项的系数之差为1;
③第2024个整式和第2025个整式中含项的系数之和等于.
其中正确的个数为( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【融会贯通】
1.依次排列的两个整式,将第1个整式乘2再减去第2个整式,称为第1次操作,得到第3个整式;将第2个整式乘2再减去第3个整式,称为第2次操作,得到第4个整式;将第3个整式乘2再减去第4个整式,称为第3次操作,得到第5个整式;,以此类推,下列4个说法,其中正确的结论有( )个.
①第6个整式为;
②第个整式中系数与系数的和为;
③若,则前个整式之和为.
④第次与第次操作后得到的两个整式中与所有系数的绝对值之和为;
A.0 B.1 C.2 D.3
2.在数字探索游戏中,小明将数组,,进行了一系列操作后得到新的数组, 操作如下: 用相邻两个数中左边的数减去右边的数,所得之差放在两数之间 得到一个新的数组,即 ,,,,,这称为第次操作继续操作下去会得到不同的新的数组.当小明操作第次后又得到一个新的数组,则该数组之和为 .
3.甲、乙两名同学分别以作为起始整式,第一次分别用自己的整式的3倍减去对方的整式,得到新的整式;以后每次都用自己得到的整式的3倍分别减去对方的整式得到整式.
如表所示:
甲
乙
甲、乙所得整式的差
起始整式
第一次操作
第二次操作
…
…
…
…
(1)则______,______;
(2)求第四次操作后甲、乙所得整式的差;
(3)写出第次操作后甲、乙所得整式的差(直接写出结果).
类型八、规律——数与图形
【解惑】观察下列等式:
第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式:,
…
(1)写出第5个等式: ;
(2)猜想第n个等式,并证明.
【融会贯通】
1.观察下列各式:
,
,
,
,
……
回答下面的问题:
(1)猜想__________.(直接写出你的结果)
(2)利用你得到的(1)中的结论,计算的值.
(3)计算的值.
2.如图,有一正方形,通过多次划分,得到若干个正方形,具体操作如下:
第1次把它分成4个小正方形,第2次将上一次分成小正方形其中的一个又等分成4个小正方形,第3次将上次分成小正方形的其中一个又等分成4个小正方形……依此操作下去.
(1)请通过观察和猜想,将第3次,第4次和第n次划分图中得到的正方形总个数填入下表:
次数
1
2
3
4
…
n
正方形总个数
5
9
…
(2)请你判断,按上述操作方法,能否得到103个正方形?为什么?
3.古希腊著名的毕达哥拉斯学派对“三角形数、正方形数、五边形数”等形数有所研究.
(1)他们把1、3、6、10、15……这样的数称作“三角形数”(如图).第6个三角形数是 ;第n个三角形数是 .
(2)他们把1、4、9、16……称作“正方形数”.第n个正方形数是 .
(3)如果用一条斜线把正方形数分成了两部分(如图),那么可以发现:任何一个大于1的“正方形数”都可以看作两个相邻的“三角形数”之和.
以此类推,第n幅图为 = + .
类型九、整体思想
【解惑】理解与思考:“整体思想”是中学数学解题中的一种重要思想,它在整式的化简与求值中应用极为广泛.例如:已知,求代数式的值.我们可以将作为一个整体代入:.
请仿照上面的解题方法,完成下列问题:
(1)已知,求代数式的值;
(2)已知,求代数式的值.
【融会贯通】
1.理解与思考:
整体代换是数学的一种思想方法.例如:已知,求代数式的值.我们将作为一个整体代入,则原式.
仿照上面的解题方法,完成下面的问题:
(1)若,则______;
(2)如果,求的值;
(3)若,,求的值.
2.【教材呈现】如图是某版七年级上册数学教材82页的部分内容.
求代数式的值,其中,.
“整体思想”是数学解题中一种非常重要的数学思想方法,它在多项式的化简与求值中应用极为广泛.
(1)【问题解决】对议一议中的式子进行化简求值,并写出过程;
(2)【简单应用】
①已知,则_______;
②已知,求的值;
(3)【拓展提高】已知且,求m的值.
3.理解与思考:整体代换是数学的一种思想方法.例如:若,则______;我们将作为一个整体代入.则原式.仿照这样的解题方法,完成下面的问题:
(1)若,则______;
(2)若,求的值:
(3)若,,则______.
(4)当时,代数式的值为,求当时,代数式的值.
类型十、新定义应用
【解惑】定义:对于两个含字母x的一元多项式,当x任取一个数时,如果这两个多项式的值都是相等的,那么就称这两个一元多项式是恒等的.如果两个多项式恒等,那么将这两个多项式分别合并同类项之后,其系数一定对应相等.
已知关于x的多项式与多项式是恒等的.
(1) ;
(2)若数,数,则数m与数n是互为相反数吗?为什么?
【融会贯通】
1.定义:若两个数的和为a,则称这两个数是关于a的友好数,例如:,就称2与5是关于7的友好数.
(1)3与__________是关于8的友好数,与__________是关于8的友好数(填一个含x的代数式);
(2)若,,判断a与b是否是关于8的友好数,并说明理由;
(3)若,,且c与d是关于8的友好数,求代数式的值.
2.定义:已知M,N都是关于x的多项式,若(,且k不含字母),则称M是N的“平移式”,k叫做M关于N的“平移值”.例如:,,,则称M是N的“平移式”,M关于N的“平移值”为4.
(1)若,,则M是N的“平移式”吗?为什么?
(2)对于常数m,n,有,,若M是N的“平移式”,且“平移值”为3,求m,n的值;
(3)若A,B,M都是关于x的多项式,且,.,且,试问:M是N的“平移式”吗?如果是,求出m,n的值及“平移值”;如果不是,请说明理由.
3.任意一个四位正整数,如果它的千位数字与百位数字的和为7,十位数字与个位数字的和为8,那么我们把这样的数称为“七上八下数”.例如:3453的千位数字与百位数字的和为:,十位数字与个位数字的和为:,所以3453是一个“七上八下数”;3452的十位数字与个位数字的和为:,所以3452不是一个“七上八下数”.
(1)判断2571和4425是不是“七上八下数”?并说明理由;
(2)若对于一个“七上八下数”,交换其百位数字和十位数字得到新数,并且定义,若与个位数字的135倍的和刚好为一个正整数的平方,求出满足条件的所有“七上八下数”,并说明理由.
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