内容正文:
2024新版·7年级上册数学讲义·青岛版
第4章 整式的加法与减法
4.2 合并同类项
上一节我们认识了整式,整式是不是可以像数一样进行运算呢?
引言
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,宽为a m,高为b m,其中一个的长为9 m,另一个的长为6 m。
导入新课
根据自身经验,买的时候小明可以直接买4+2+3=9(根)油条,3杯豆浆,而不是一份一份地去买。
早上妈妈让小明去买早饭,其中爸爸要四根油条,一杯豆浆;妈妈要两根油条,一杯豆浆;小明要三根油条,一杯豆浆.小明来到快餐店,先买了爸爸的四根油条,一杯豆浆;又买了妈妈的两根油条,一杯豆浆;最后买了自己的三根油条,一杯豆浆.他在买的过程中周围的人都被他逗笑了,你们知道他们为什么笑吗?
观察与发现
活动一:自主探究同类项的概念、合并同类项法则
问题: 请认真阅读下列问题及章引言,完成问题的解答。
问题1:小明家有一块菜地,分别种植了黄瓜和西红柿,黄瓜菜地和西红柿菜地都是长方形,其中黄瓜菜地的长为5 米,宽为a 米,西红柿菜地的长为a 米,宽为2 米,小明家的菜地总面积是多少?
问题2 章引言中的两个集装箱的体积分别为9ab 和6ab ,它们的总体积是多少?
思考:
① 小明家菜地的总面积怎么表示? 两个集装箱的总体积怎么表示?
② 它们能组合在一起吗? 如果能,分别可以组合成什么图形?
③ 组合后的新图形面积或体积是多少?
④ 根据等量关系,你能得到什么等式?
① 根据上图可得,小明家的菜地总面积是两块菜地的面积之和,为(5a+2a); 集装箱的总体积是两个集装箱的体积之和,为(9ab+6ab)。
组合
组合
② 小明家的两块菜地可以组合成一个长为7米,宽为a 米的新长方形;两个集装箱可以组合成一个长为15 米,宽为a 米,高为b 米的新长方体,如上图所示。
③ 新长方形的面积为7a ,新长方体的体积为15ab 。
④ 根据组合前后的长方形面积和集装箱体积分别相等,得到5a+2a=7a;9ab+6ab=15ab。所以,小明家的菜地总面积是7a ;两个集装箱的总体积是15ab 。
思考与交流
活动二:识别同类项和合并同类项
5a+2a=(5+2)a=7a; 9ab+6ab=(9+6)ab=15ab。
问题3:你能用乘法对加法的分配律来说明为什么5a+2a=7a;9ab+6ab=15ab吗?
这就是说,运用乘法对加法的分配律可以将5a和2a,9ab和6ab分别合并成一项7a和15ab。
问题4:在多项式3-5y++y中,哪些项可以像问题3中的5a 和2a,9ab和6ab一样合并为一项? 它们有什么特征?
发现:3与所含字母都是x,且x的指数都是2.根据乘法对加法的分配律,得3+=(3+1)=4。
类似地,-5y与y所含字母都是x与y,且x的指数都是2,y的指数都是1,所以-5y+x2y=(-5+1)y=-4y。
问题5:你认为,在多项式中,什么样的项可以合并成一项? 怎样合并?
含有相同的字母,并且相同字母的指数也相同的项,能根据乘法的分配律结合在一起。把字母(连同指数)提出来,把系数相加。
概括与表达
(1)像3与,-5y与y这样,所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项叫作同类项。常数项都是同类项。
(2)把多项式中的同类项合并成一项,叫作合并同类项.
(3)合并同类项法则:合并同类项时,把同类项的系数相加,所得的和作为系数,字母与字母的指数不变。
问题6:现在你知道导入中的买早饭涉及什么知识点了吗?
认识同类项及合并同类项后,明白了一个普通的买早饭蕴含着同类项和合并同类项的数学知识。
例题讲解
例1 下列整式中,不是同类项的是 。
① 3b与-2b; ② -与a;
③ 与-; ④ 5与π。
解析:
1 3b与-2b所含字母相同,且相同字母的指数也相同,是同类项;
2 -与a所含字母相同,相同字母的指数不相同,不是同类项;
3 不含字母,-含字母x,不是同类项;
4 5和π都是常数项,所有常数项都是同类项。
故不是同类项的是②③
答案: ②③
归纳小结:判别是不是同类项时,只需看所含字母及其指数是否相同(常数项的同类项只能是常数项),跟系数和字母排列顺序无关。
【练一练】6xy
1. 在 - 5y + 6xy - 3 - 4y 中没有同类项的项是 。 2
2
2. 如果 2 与 -4是同类项,那么 m = , n = 。
例2 合并下列各式中的同类项:
(1)3+2; (2) -y - 6y;
(3)2mn-5mn+10mn; (4)-3b+b+2b。
思考:
(1)每个问题中的同类项分别有哪些? 请把它们写出来。
(2)你认为合并同类项实质上是在合并什么?
解析:
(1)3+2中的同类项有3与2; -y - 6y中的同类项有-y与-6y; 2mn-5mn+10mn中的同类项有2mn,-5mn,10mn;-3b+b+2b中的同类项有-3b,b,2b.
(2) 根据合并同类项法则,合并同类项实质上是在合并系数。
解:(1)3+2=(3+2)=5。
(2) -y - 6y=(-1-6)y = -7y。
(3) 2mn-5mn+10mn =(2-5+10)mn =7mn。
(4) -3b+b+2b=(-3+1+2)b=0。
例3 合并下列各式中的同类项:
(1)4-7x+5-3+2+6x;
(2)3+9+2ab-5-9。
思考:(1)每个问题中同类项分别有哪些? 请用不同的标记标出来,做标记的时候要注意什么?
(2)存在没有同类项的项吗? 若存在怎么办?
(3)能把同类项放到一起吗? 如果能,运用了什么原理? 移动同类项的时候要注意什么问题?
(4)每组同类项之间用什么符号连接?
解析:(1)4-7x+5-3+2+6x中的同类项分别是4与-3;-7x与6x;5与2三组;
3+9+2ab-5-9中的同类项分别是3与-5;9与-9。做标记的时候,要注意连同符号一起做标记。
(2)3+9+2ab-5-9中2ab没有同类项,虽然2ab没有同类项,但它也是多项式中的一项,所以在计算中要跟着下来。
(3)根据加法交换律,可以移动同类项,从而能把同类项放到一起.移动同类项时,要注意连同符号一起移动。
(4)每组同类项之间是并列的关系,用加号连接。
解:(1)4-7x+5-3+2+6x
=4-3-7x+6x+5+2 (加法交换律)
=(4-3)+(-7x+6x)+(5+2) (加法结合律)
=(4-3)+(-7+6)x+(5+2) (乘法对加法的分配律)
=-x+7
(2)3+9+2ab-5-9
=3-5+9-9+2ab
=(3-5)+(9-9)+2ab
=-2+2ab。
归纳小结:合并同类项的一般步骤:(1)确定同类项(连同它的符号);(2)移动同类项(不是同类项的要跟着下来);(3)合并同类项。
【练一练】
1. 合并同类项:
(1) y- y+3xy; (2)4+3+2ab-4-3;(3)3b-2ab+2+3ab-b-7。
解:(1) y- y+3xy
=(1- )y+3xy
=y+3xy (按字母x的降幂排列)
(2)4+3+2ab-4-3
=(4-4)+(3-3)+2ab
= 2ab。
(3)3b-2ab+2+3ab-b-7
=(3-1)b+(-2+3)ab+(2-7)
=-2b+ab-5。
例4 当x=,y=-2时,求多项式2y-2x+5y+x-4y的值。
思考:你认为怎么计算更简便? 是直接将x,y的值代入求值,还是先将这个多项式进行合并“瘦身”后,再代入求值?
提示:先化简,再代入求值更简单。
解: 2y-2x+5y+x-4y
=2y+5y-4y-2x+x
=3y - x,
当x=,y=-2时,原式=3××(-2)-×=- - = -2。
【练一练】
1.当a=-1,b=2时,求多项式4ab-3ab+ab-2的值。
解: 4ab-3ab+ab-2
=4ababab-3+-2
=-3-,
当a=-1,b=2时,原式=-3×-=-3-4=-7。
知识点梳理
知识点一 同类项
所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项叫作同类项。常数项都是同类项。
归纳:(1)同类项要同时具备两个“相同”:①所含字母相同;②相同字母的指数相同。二者缺一不可。
(2) 同类项有两个“无关”:①同类项与系数“无关”;②与字母的排列顺序无关。
(3) 单独的一项不能说是同类项,同类项至少是对两项而言。
知识点二 合并同类项
1. 合并同类项的定义
把多项式的同类项合并成一项,叫作合并同类项。
2. 合并同类项的法则(简记为“一相加,两不变”)
合并同类项时,把同类项的系数相加,所得的和作为系数,字母与字母的指数不变。
助记:合并同类项,法则不能忘,只求系数和,字母、指数留原样。
3. 合并同类项的步骤
(1) 一找: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) 二移:运用加法的交换律、结合律将多项式中的同类项结合;
(3) 三并:利用合并同类项法则,合并同类项;
(4) 四写:合并后的结果按某个字母的降幂(或升幂)排列。
提示:
(1) 只有同类项才能合并,不能合并的项,每步都要写上。
(2) 移动某一项的位置时,不要漏掉它的符号,特别注意“-”号。
(3) 合并同类项后的结果,若系数是带分数,则要化成假分数。
(4) 若合并同类项后系数是1或-1,则省去1。
(5) 合并同类项的依据是逆用乘法对加法的分配律。
练习(p88)
1. 合并下列各式中的同类项:
(1)3x-5x; (2)-xy + xy; (3)-b - b。
解:(1)3x-5x=(3-5)x=-2x。
(2) -xy + xy=(- + )xy=0。
(3) -b - b=(-1- )b=- b。
2. 下列各式中的两项是否为同类项?如果是,请合并。
(1) +; (2)b+; (3)-3+2。
解:(1)不是同类项。
(2) 是同类项,b+=(+)b=b。
(3) 不是同类项。
练习(p89)
1. 合并下列各式中的同类项:·
(1)3x-4y-2x+y; (2)-2xy-4+6xy;
(3)b-5a-b+5a; (4)-+ -+x。
解:(1)3x-4y-2x+y=(3x-2x)+(-4y+y)=x-3y。
(2)-2xy-4+6xy=(-4)+(-2xy+6xy)=-3+4xy。
(3)b-5a-b+5a=(b-b)+(-5a+5a)=b。
(4)-+ -+x=(+ )+(-)+x=-2+x。
2. 先化简,再求值:3-6y+1-+2y-4,其中y=-2。
解:3-6y+1-+2y-4=3--6y+2y+1-4=2-4y-3,
当y=-2时,原式=2×-4×(-2)-3=13。
重点内容总结合并同类项
同类项概念:所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项
合并同类项的概念:把多项式中的同类项合并成一项,叫作合并同类项
合并同类项的法则:把同类项的系数相加,所得的和作为系数,字母与字母的指数不变
化简求值:先合并同类项,再代入数值进行计算
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