内容正文:
4.1.1 单项式
一、学习目标
【知识技能】理解单项式的概念,能识别单项式,掌握单项式的系数和次数的概念,
能准确确定单项式的系数和次数。
【数学思考】经历从实际问题中抽象出单项式的过程,发展符号意识,体会从具体到抽象的数学思想。
【问题解决】能根据单项式的概念判断一个代数式是否为单项式,能根据条件写出符合要求的单项式。
【核心素养】通过单项式概念的形成过程,培养观察、分析、归纳的能力,发展数学抽象素养。
二、学习重难点
【重点】单项式的概念,单项式的系数和次数。
【难点】准确识别单项式的系数和次数,特别是系数为1或-1、单独的数或字母的情况。
三、情境导入
【生活情境】校园里的数学问题
我们的校园里有很多数学问题,让我们用代数式来表示:
1. 学校长方形操场的长为 a 米,宽为 b 米,则操场的面积是______平方米;
2. 正方形花坛的边长为 x 米,则花坛的面积是______平方米;
3. 每支铅笔的价格是 m 元,买 n 支铅笔需要______元;
4. 汽车的速度是 v 千米/时,行驶 t 小时的路程是______千米;
5. 棱长为 a 的正方体的体积是______;
6. 有理数 n 的相反数是______。
观察上面列出的代数式,它们有什么共同特点?
图1:单项式的组成结构
【概念生成】单项式的定义
定义:由数与字母的积组成的代数式叫做单项式。
特别规定:单独的一个数或者一个字母也是单项式。
例如:3x,-5ab²,xy,a,-m,7,πr² 等都是单项式。
注意:
① 单项式中只含有乘法(包括乘方)运算,不含有加、减运算;
② 单项式中可以含有除以数的运算,但不能含有除以字母的运算;
③ π是一个常数(圆周率),不是字母。
四、合作探究
探究点1:单项式的识别
【活动】判断下列代数式哪些是单项式,哪些不是,并说明理由。
(1) 3x² (2) 2x + 1 (3) ab (4) -y
(5) (6) 0 (7) (8) 3a + 2b
(9) πr² (10) a+ (11) -2xy³ (12) + 2
图2:单项式判断正误对比
【方法归纳】判断单项式的技巧
一看:代数式中是否只含有乘法(包括乘方)和数字作除数的除法运算;
二查:检查是否含有加、减运算,或者字母作除数的除法运算;
三注意:
① 单独的一个数或一个字母也是单项式;
② π是常数,不是字母;
③ 分母中含有字母的式子一定不是单项式。
探究点2:单项式的系数
【概念】单项式的系数
定义:单项式中的数字因数叫做这个单项式的系数。
例如:
单项式 3x 的系数是 3;
单项式 -5ab² 的系数是 -5;
单项式 xy 的系数是 ;
单项式 a 的系数是 1(省略不写);
单项式 -m 的系数是 -1(1省略不写);
单项式 πr² 的系数是 π(π是常数)。
【特别提醒】系数注意事项
① 单项式的系数包括它前面的符号;
② 当系数是 1 或 -1 时,"1"通常省略不写,但不能认为没有系数;
③ 当系数是带分数时,要写成假分数的形式;
④ π是常数,不是字母,所以 π 是系数的一部分。
探究点3:单项式的次数
图3:单项式的系数与次数计算
【概念】单项式的次数
定义:一个单项式中,所有字母的指数的和叫做这个单项式的次数。
例如:
单项式 3x 的次数是 1(x 的指数是 1);
单项式 -5ab² 的次数是 1+2 = 3(a的指数1,b的指数2);
单项式 x²y³ 的次数是 2+3 = 5;
单项式 a 的次数是 1;
单项式 7 的次数是 0(非零常数的次数是0)。
【特别提醒】次数注意事项
① 单项式的次数只与字母的指数有关,与系数无关;
② 字母的指数是1时,通常省略不写,计算次数时不能漏掉;
③ 单独一个非零数的次数是0(可以理解为字母的指数都是0);
④ 注意:0是单项式,但0的次数没有意义(或说不确定)。
【做一做】填表练习
请填写下表中各单项式的系数和次数:
单项式
3x
-5ab²
xy
a
-m
7
系数
次数
五、典型例题
题型一:单项式的识别
【例1】判断下列各式哪些是单项式:
(1) -5 (2) a (3) a²b (4) x + y (5)
(6) -ab (7) 7 - y (8) πr² (9) 0 (10)
【解析】根据单项式的定义判断:
是单项式的有:(1) -5;(2) a;(3) a²b;(6) -ab;(8) πr²;(9) 0;(10)
不是单项式的有:(4) x+y(含加法);(5) (分母含字母);(7) 7-y(含减法)
题型二:确定单项式的系数和次数
【例2】指出下列单项式的系数和次数:
(1) 3x³y (2) -2a²b³c (3) mn²
(4) -x (5) 2πr (6) -3²x²y
【解析】
(1) 系数是 3,次数是 3+1 = 4;
(2) 系数是 -2,次数是 2+3+1 = 6;
(3) 系数是 ,次数是 1+2 = 3;
(4) 系数是 -1,次数是 1;
(5) 系数是 2π,次数是 1(π是常数);
(6) 系数是 -9(注意:-3² = -9),次数是 2+1 = 3。
题型三:根据条件写单项式
【例3】根据要求写出相应的单项式:
(1) 写出一个系数为 -3,只含字母 x、y 的三次单项式;
(2) 写出一个系数为正,含字母 a、b,次数为 4 的单项式;
(3) 已知单项式 (m-2) y³ 是五次单项式,求 m 的值。
【解析】
(1) -3x²y 或 -3xy²(答案不唯一,只要次数和为3即可)
(2) 例如:ab³、a²b²、a³b 等(答案不唯一)
(3) 由题意得:|m| + 3 = 5,且 m - 2 ≠ 0
解得 |m| = 2,即 m = ±2
又因为 m - 2 ≠ 0,所以 m ≠ 2
所以 m = -2
六、错误诊所
【易错点1】对单项式的系数和次数概念理解不清
例1:判断正误:
(1) 单项式 -ab 的系数是1,次数是2。( )
(2) 单项式 2×10⁴x 的系数是2,次数是5。( )
(3) 单项式 3πr² 的系数是3,次数是3。( )
(4) 单项式 -3²x²y 的系数是-9,次数是3。( )
【错解】(1)√ (2)√ (3)√ (4)×
【错因分析】
(1) -ab 的系数是-1,不是1,负号容易忽略;
(2) 2×10⁴是系数的一部分,系数是2×10⁴(即20000),次数只看字母指数,x的次数是1,不是5;
(3) π是常数,不是字母,所以系数是3π,次数是2;
(4) -3² = -9,是系数,次数是2+1=3,这个是对的。
【正解】(1)× (2)× (3)× (4)√
【易错点2】误认为分母中含字母的式子也是单项式
例2:下列各式中,是单项式的有______(填序号)。
① -5 ② x/3 ③ 3/x ④ x² ⑤ (x+y)/2 ⑥ π
【错解】①②③④⑥
【错因分析】单项式的定义是"数与字母的积的形式",分母中不能含有字母。
③ 3/x 是数与字母的商,不是积,所以不是单项式;
⑤ (x+y)/2 含有加法运算,是多项式,不是单项式。
【正解】①②④⑥
【易错点1】把 π 当成字母
病例:指出单项式 πr² 的系数和次数。
错解:系数是 1,次数是 3(把 π 当成了字母)。
诊断:π 是圆周率,是一个常数,不是字母。πr² 中只有 r 是字母。
正解:系数是 π,次数是 2。
警示:π ≈ 3.14159……,是一个无限不循环小数,属于常数,不是字母!
【易错点2】系数为1或-1时忽略符号
病例:指出单项式 -a³b 的系数和次数。
错解:系数是 1,次数是 4。
诊断:错误在于忽略了负号。-a³b = -1·a³b,系数应该是 -1。
正解:系数是 -1,次数是 4。
警示:当单项式的系数是 1 或 -1 时,"1" 省略不写,但负号不能省略!
【易错点3】计算次数时漏加指数为1的字母
病例:指出单项式 2xy³ 的次数。
错解:次数是 3(只算了 y 的指数,漏掉了 x 的指数1)。
诊断:x 的指数是 1,只是省略不写,计算次数时要加上。
正解:次数是 1 + 3 = 4。
警示:字母的指数是 1 时省略不写,但计算次数时一定要记得加上!
【易错点4】把系数的指数也算入次数
病例:指出单项式 -2³x²y 的次数。
错解:次数是 3+2+1 = 6(把系数中2的指数3也算进去了)。
诊断:单项式的次数是所有字母指数的和,系数的指数不算。
-2³ = -8,这是系数部分。
正解:次数是 2 + 1 = 3。
警示:次数只算字母的指数,系数的指数不要算进去!
七、达标检测
A组 基础巩固
1. 下列代数式中,是单项式的是( )
A. x + 1 B. x² + 2x C. D. -3a²b
2. 单项式 -2xy³ 的系数和次数分别是( )
A. -2, 3 B. 2, 3 C. -2, 4 D. 2, 4
3. 下列说法正确的是( )
A. 单项式 x 的系数是 0
B. 单项式 5 的次数是 1
C. -3 是单项式
D. 单项式 2πr 的次数是 2
4. 下列各组中的两个单项式,次数相同的是( )
A. 3ab 与 -2xy²
B. 5 与 x
C. -x²y 与 xy²
D. 3x² 与 3²x
5. 填表:
单项式
-5x
3a²b
x²y
-m
abc
-2²x³y
系数
次数
6. 判断下列说法是否正确(对的打"√",错的打"×"):
(1) 单项式 a 的系数是 0,次数是 1。( )
(2) 单项式 -3x²y 的系数是 3,次数是 2。( )
(3) 单项式 5×10⁴x 的系数是 5。( )
(4) 单独的一个字母不是单项式。( )
(5) 单项式 的系数是 ,次数是 2。( )
B组 能力提升
7. 在代数式 -x², 3xy, , x²y, 0, x+y, -5 中,单项式共有( )
A. 3个 B. 4个 C. 5个 D. 6个
8. 若单项式 3 y² 的次数是 5,则 n 的值是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
9. 下列说法:① -a 一定是负数;② -a 的次数是 1;③ -a 是单项式;④ -a 的系数是 -1。
其中正确的有( )
A. 1个 B. 2个 C. 3个 D. 4个
10. 写出一个系数为 ,只含字母 x、y,且次数为 4 的单项式:________。
11. 已知 (m+1)x³ 是关于 x、y 的六次单项式,求 m 的值。
C组 拓展创新
12. 【规律探究】观察下列单项式:
x, -2x², 3x³, -4x⁴, 5x⁵, -6x⁶, …
(1) 第 7 个单项式是什么?第 10 个呢?
(2) 第 n 个单项式是什么?(用含 n 的式子表示)
13. 【开放题】有一个单项式,只含 a、b 两个字母,并且系数是 2,次数是 3。
(1) 请写出所有满足条件的单项式;
(2) 若系数是 -2 呢?写出所有满足条件的单项式。
八、中考链接
【中考真题1】(2023·湖南岳阳中考)
单项式 -3x²y 的系数和次数分别是( )
A. -3, 2 B. 3, 3 C. -3, 3 D. 3, 2
【解析】单项式 -3x²y 的数字因数是 -3,所以系数是 -3;
字母 x 的指数是 2,y 的指数是 1,所以次数是 2+1 = 3。
答案:C
【中考真题2】(2024·山东济宁中考改编)
如果单项式 3 y² 是五次单项式,则 m 的值是( )
A. 2 B. 3 C. 4 D. 5
【解析】由题意得,单项式的次数是 5,即 m + 2 = 5,解得 m = 3。
答案:B
【中考真题3】(2023·广东中考)
下列说法正确的是( )
A. 单项式 x 的系数是 1,次数是 0
B. 单项式 -2³xy² 的次数是 6
C. 单项式 πr² 的次数是 2
D. 单项式 的系数是 ,次数是 1
【解析】
A. 单项式 x 的次数是 1,不是 0,故 A 错误;
B. 单项式 -2³xy² 的次数是 1+2=3(系数的指数不算),故 B 错误;
C. 单项式 πr² 的次数是 2(π是常数),故 C 正确;
D. 单项式 的次数是 1+1=2,不是 1,故 D 错误。
答案:C
九、数学文化
【数学史话】代数学的发展与"代数"一词的由来
代数学是数学的一个重要分支,它的发展经历了漫长的历史过程。
1. 修辞代数时代(约公元前1700年—公元250年)
最早的代数问题可以追溯到古巴比伦和古埃及时期。那时人们完全用
文字来叙述和解决数学问题,没有使用符号。例如,古埃及的纸草书
中记载了这样的问题:"一个量,加上它的,等于15,求这个量。"
2. 缩写代数时代(约公元250年—16世纪)
古希腊数学家丢番图(约246—330年)在其著作《算术》中,首次使
用了缩写符号来表示未知数和运算,被称为"代数学之父"。
中国古代数学也有辉煌的代数成就,如《九章算术》中的方程术、
宋元时期的天元术等。
3. 符号代数时代(16世纪至今)
法国数学家韦达(1540—1603)是第一个系统地用字母表示已知数和
未知数的数学家,被称为"近代代数学之父"。他的工作使得代数从
"修辞代数"发展到"符号代数"。
后来,笛卡尔(1596—1650)等人进一步完善了代数符号体系,
形成了我们今天使用的代数表示方法。
现在我们学习的单项式,就是符号代数中最基本的概念之一。
十、小结与反思
【知识梳理】
• 概念:由数与字母的积组成的代数式叫做单项式,单独的一个数或一个字母也是单项式。
• 系数:单项式中的数字因数叫做单项式的系数,包括符号。
• 次数:单项式中所有字母的指数的和叫做单项式的次数,只与字母有关。
• 特殊情况:非零常数的次数是 0;系数为 ±1 时,"1" 省略不写。
【方法技巧】
• 判断单项式:只含乘法(乘方)运算,不含加减,分母不含字母。
• 确定系数:找数字因数,注意符号和 π 的特殊性。
• 确定次数:算所有字母的指数和,指数为1不要漏,系数的指数不算。
• 写单项式:先定系数,再定字母,最后根据次数安排各字母的指数。
【易错警示】
1. 把 π 当成字母,实际上 π 是常数;
2. 忽略系数的符号,特别是系数为 -1 时;
3. 计算次数时漏掉指数为1的字母;
4. 把系数中数字的指数也算入单项式的次数;
5. 认为单独的数或字母不是单项式;
6. 分母中含有字母的式子误认为是单项式。
【学习反思】
□ 我理解了单项式的概念,能正确识别单项式
□ 我能准确说出单项式的系数
□ 我能准确计算单项式的次数
□ 我能根据条件写出符合要求的单项式
□ 我理解了 π 是常数不是字母
我的困惑:________________________________________________
我的收获:________________________________________________
参考答案
一、学习目标
(略,见正文)
二、学习重难点
(略,见正文)
三、情境导入
问题答案. 1. ab 2. x² 3. mn 4. vt 5. a³ 6. -n共同特点:都是数与字母的积的形式。
四、合作探究
探究点1 单项式识别. 是单项式的:(1) 3x² (3) ab (4) -y (6) 0 (7) (9) πr² (11) -2xy³不是单项式的:(2) 2x+1(含加法) (5) (分母含字母) (8) 3a+2b(含加法) (10) (a+(含加法) (12) +2(分母含字母且含加法)
探究点3 填表. 系数依次为:-5, 3, , -1, 1, -4次数依次为:1, 3, 3, 1, 3, 4
五、典型例题
所以 m = -2
又因为 m - 2 ≠ 0,所以 m ≠ 2
解得 |m| = 2,即 m = ±2
(3) 由题意得:|m| + 3 = 5,且 m - 2 ≠ 0
(2) 例如:ab³、a²b²、a³b 等(答案不唯一)
(1) -3x²y 或 -3xy²(答案不唯一,只要次数和为3即可)
【解析】
(3) 已知单项式 (m-2) y³ 是五次单项式,求 m 的值。
(2) 写出一个系数为正,含字母 a、b,次数为 4 的单项式;
(1) 写出一个系数为 -3,只含字母 x、y 的三次单项式;
【例3】根据要求写出相应的单项式:
题型三:根据条件写单项式
(6) 系数是 -9(注意:-3² = -9),次数是 2+1 = 3。
(5) 系数是 2π,次数是 1(π是常数);
(4) 系数是 -1,次数是 1;
(3) 系数是 ,次数是 1+2 = 3;
(2) 系数是 -2,次数是 2+3+1 = 6;
(1) 系数是 3,次数是 3+1 = 4;
【解析】
(4) -x (5) 2πr (6) -3²x²y
(1) 3x³y (2) -2a²b³c (3) mn²
【例2】指出下列单项式的系数和次数:
题型二:确定单项式的系数和次数
不是单项式的有:(4) x+y(含加法);(5) (分母含字母);(7) 7-y(含减法)
是单项式的有:(1) -5;(2) a;(3) a²b;(6) -ab;(8) πr²;(9) 0;(10)
【解析】根据单项式的定义判断:
(6) -ab (7) 7 - y (8) πr² (9) 0 (10)
(1) -5 (2) a (3) a²b (4) x + y (5)
【例1】判断下列各式哪些是单项式:
题型一:单项式的识别
六、错误诊所
【正解】①②④⑥
⑤ 含有加法运算,是多项式,不是单项式。
③ 是数与字母的商,不是积,所以不是单项式;
【错因分析】单项式的定义是"数与字母的积的形式",分母中不能含有字母。
【错解】①②③④⑥
① -5 ② ③ ④ x² ⑤ ⑥ π
例2:下列各式中,是单项式的有______(填序号)。
【易错点2】误认为分母中含字母的式子也是单项式
【正解】(1)× (2)× (3)× (4)√
(4) -3² = -9,是系数,次数是2+1=3,这个是对的。
(3) π是常数,不是字母,所以系数是3π,次数是2;
(2) 2×10⁴是系数的一部分,系数是2×10⁴(即20000),次数只看字母指数,x的次数是1,不是5;
(1) -ab 的系数是-1,不是1,负号容易忽略;
【错因分析】
【错解】(1)√ (2)√ (3)√ (4)×
(4) 单项式 -3²x²y 的系数是-9,次数是3。( )
(3) 单项式 3πr² 的系数是3,次数是3。( )
(2) 单项式 2×10⁴x 的系数是2,次数是5。( )
(1) 单项式 -ab 的系数是1,次数是2。( )
例1:判断正误:
【易错点1】对单项式的系数和次数概念理解不清
七、达标检测
A组 基础巩固
1. D. -3a²b
2. C. -2, 4
3. C. -3 是单项式
4. C. -x²y 与 xy²(都是3次)
5. 系数:-5, 3, , -1, 1, -4次数:1, 3, 3, 1, 3, 4
6. (1) × 系数是1 (2) × 系数是-2,次数是3 (3) × 系数是5×10⁴ (4) × 单独的字母是单项式 (5) √
B组 能力提升
7. B. 4个 (-x², 3xy, x²y, -5 是单项式)
8. B. 3 (n+2=5,n=3)
9. C. 3个 (②③④正确,①错误,-a不一定是负数)
10. 答案不唯一,如 -x³y、-x²y²、-xy³ 等
11. 由题意得:3 + |m| = 6,且 m + 1 ≠ 0解得 |m| = 3,即 m = ±3又 m + 1 ≠ 0,所以 m ≠ -1所以 m = 3 或 m = -3
C组 拓展创新
12. (1) 第7个单项式是 7x⁷,第10个是 -10x¹⁰(2) 第 n 个单项式是 · n ·
13. (1) 系数为2时:2a²b 和 2ab²(2) 系数为-2时:-2a²b 和 -2ab²
八、中考链接
真题1. C
真题2. B
真题3. C
九、数学文化
(略,阅读了解)
十、小结与反思
(略,自行总结)
学科网(北京)股份有限公司
$