内容正文:
4.2.1 合并同类项
人教版·数学·七年级上册(2024 新版)
第四章 第二节 第一课时 · 学生版
一、学习目标
1. 概念理解 —— 准确说出同类项的定义:所含字母相同、并且相同字母的指数也相同的两个单项式;掌握常数项也是同类项这一特殊规定,能在多项式中快速识别所有同类项。
2. 方法迁移 —— 熟练运用识·合·检三步法合并同类项:识(找出所有同类项,分组归类)→ 合(系数相加减,字母连同指数不变)→ 检(有没有漏合并、合并错的组);理解「合并同类项」的本质是加法分配律 ma + na = (m+n)a 的逆用。
3. 素养链接 —— 感受从「表面复杂」到「本质简洁」的数学化归思想。
二、重难点
类别
内容
突破策略
重点
同类项的定义(字母相同 + 指数相同);合并同类项的法则(系数相加减,字母指数不变)
对比 3x²y vs 3xy² 强化「指数分别相同」;用「加法分配律」逆用理解合并本质
难点 ①
指数分别相同 —— 3x²y 与 -5yx² 是同类项(字母顺序无关),但 3x²y 与 3xy² 不是(x 的指数不同)
口诀:「字母一致,指数各同」;练习中反复对比「顺序换 vs 指数换」两类干扰项
难点 ②
合并时系数带符号相加 —— -3x + 5x = 2x(不是 -2x、不是 -8x);-3x - 5x = -8x
先把每项写成「系数 × 字母」形式,符号跟着系数走;分数系数用公式呈现避免混淆
难点 ③
多项式中「不同类项」不能合并 —— 3x + 2y 不能合并为 5xy 或 5
口诀:「不同类,不来往」;例题设置 3x²y + 3xy² 这类陷阱强化
六大易错点提前预警:① 顺序换以为不是同类项 · ② 指数换以为是同类项 · ③ 系数相加漏符号 · ④ 合并后字母指数相加 · ⑤ 常数项与其他项合并 · ⑥ 遗漏一类同类项没合并(按类别写在同一颜色下 是最有效的预防手段)
三、复习回顾
回顾一 · §4.1.2 项·次·排三步法(5 题热身)
请写出下列多项式的项、次数、常数项:(本节的一切合并都基于对「项」的正确识别)
多项式
各项
次数
常数项
3x + 2y − 5
−x² + 5x − 7
2a² − 3ab + b²
x³ − 3x²y + 3xy² − y³
πr² − 2πrh + πr²h
回顾二 · 加法分配律(合并的本质)
小学已学: a × (m + n) = a × m + a × n;反过来: a × m + a × n = a × (m + n)
代数版本:将 a 提出:ma + na = (m + n)a
填一填(口答): 3x + 5x = ( )·x =
回顾三 · 生活情境导入(分类整理)
场景:超市盘点货架,有:3 瓶可乐 + 2 瓶雪碧 + 5 瓶可乐 − 1 瓶雪碧。请回答:可乐一共 ______ 瓶,雪碧一共 ______ 瓶。
类比: 3 瓶可乐 + 5 瓶可乐 = 8 瓶可乐 ⇔ 3x + 5x = 8x(可乐 → x)
反例: 3 瓶可乐 + 2 瓶雪碧 ≠ 5 瓶「可乐雪碧」 ⇔ 3x + 2y ≠ 5xy(也 ≠ 5x、≠ 5y)
四、新知探究
★★★ 探究一 · 同类项的定义(三看识别法)
定义:所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项,叫做同类项。所有的常数项都是同类项。
三看识别法(本节工具 ①):① 看字母种类是否完全相同 ② 看每个字母的指数是否分别相同 ③ 看是不是常数项(是就直接归为同类)
案例组 · 5 组两两对比(判断是否同类项)
组
第一项
第二项
字母相同?
指数分别相同?
结论
①
3x²y
−5yx²
②
3x²y
3xy²
③
−7
12
④
2ab
−ab
⑤
4a²b
4ab²
强化练习 · 5 题判断(画 ✓ 或 ✗)
① 5x² 与 −3x² [ ]
② 2ab² 与 2a²b [ ]
③ 4xy 与 4yx [ ]
④ 3πr² 与 −5r² [ ]
⑤ 8 与 −2 [ ]
★★★ 探究二 · 合并同类项的法则
动手推导:请利用加法分配律计算:3x + 5x = ______。
再试: −4a²b + 7a²b = ______
分数系数(本节难点): x + x = ______
合并同类项法则(用四句话记住):
① 系数相加减(带符号)
② 字母连同指数一起照抄(绝对不变!)
③ 只有同类项才能合并(不同类的写在一起就好)
④ 合并到只剩不同类项时结束(结果通常按降幂排列)
★★★ 探究三 · 识·合·检三步法(本节核心工具)
步骤一 · 识 —— 分类归组
拿到多项式,先给每一项标记「类别」。同类项标同一颜色/符号。
步骤二 · 合 —— 逐类合并
对每一类同类项:把系数相加减,字母连同指数照抄。
步骤三 · 检 —— 回头验算
检查:① 有没有漏合并的一类?② 每一类系数加对了吗?③ 字母指数改了没有(不能改)?④ 最终有没有两项还是同类的?
案例 1 · 数字系数(3x + 2y − 4x + 5y − 3)
案例 2 · 分数系数(x²y − xy² + x²y + xy² 的合并)
案例 3 · 多字母 + 陷阱(3x²y + 5xy² − 3x²y − 5xy²)
★★ 探究四 · 三大黄金口诀(本节护身符)
步骤
口诀(八字)
① 识
字母一致,指数各同
② 合
系数加减,字母照抄
③ 检
分类归组,漏错都查
完整口诀连读:「字母一致,指数各同;系数加减,字母照抄;分类归组,漏错都查。」
五、例题
例 1 · 判定同类项(识别 · 判定 · 找组)
(1) 判定下列各组是否为同类项,若是打 ✓,不是打 ✗:
① 3ab² 与 −5ab² [ ] ② 2x²y 与 −3xy² [ ]
③ 6a 与 6b [ ] ④ −2 与 0.5 [ ]
⑤ 4πr² 与 −πr² [ ] ⑥ x³y² 与 y²x³ [ ]
(2) 从下列多项式中找出所有同类项组:
多项式 M = 4x²y − 3xy² + 5 − 2x²y + xy² − 8 + x²y
例 2 · 合并同类项(识·合·检三步法)
请合并下列各式:(学生请写在下方留白处,按三步法书写)
(1) 8a − 3a + 5a − a
(2) −5x²y + 3xy² + 2x²y − xy²
(3) m + m − m
(4) 4ab − 3a²b + 5ab − 2a²b + 7
(5) 3x²y + 5xy² − 3yx² − 5y²x (陷阱:yx² 与 x²y 同类;y²x 与 xy² 同类)
(6) 接例 1(2):将 M = 4x²y − 3xy² + 5 − 2x²y + xy² − 8 + x²y 合并到最简
例 3 · 几何情境合并(联动 §4.1.2 图形代数)
(1) 长方形周长联动:长为 3a + 2b,宽为 a − b 的长方形,周长 C = 2(长) + 2(宽)。先展开、再合并同类项,求 C 的最简式。
(2) 圆环面积联动(§4.1.2 例 3(4)):圆环 S = πR² − πr²。若 R = 3r,代入 R = 3r 后合并同类项,求 S 的最简式。
(3) 梯形面积联动(§4.1.2 例 3(3)):梯形 S = (a + b)h = ah + bh。若下底 b = 3a、高 h = 2,将 b = 3a、h = 2 代入并合并(含分数系数),求 S 的最简式。
(4) 圆柱表面积联动(§4.1.2 例 3(5)):圆柱表面积 S = 2πr² + 2πrh。若h = 4r,代入 h = 4r 后合并同类项,求 S 的最简式。
六、当堂检测(限时 12 分钟)
Part 1 · 判定同类项(6 题 · 每题 1 分)
(1) 3x² 与 −7x² [ ] (2) 5ab 与 5a [ ] (3) −2 与 [ ]
(4) 4m²n 与 −4mn² [ ] (5) 6xy² 与 yx²·y [ ] (6) π 与 3 [ ]
Part 2 · 直接合并同类项(6 题 · 每题 2 分)
(1) 6x − 5x − x = ______
(2) −3ab + 5ab − 2ab = ______
(3) 4a²b − 3ab² + 2a²b + 5ab² = ______
(4) y − y + y = ______
(5) 5x² + 3x − 2 − 3x² + x + 7 = ______
(6) 3a − 2b + a − 3c + 2b − c = ______
Part 3 · 先合并再回答(4 题 · 每题 3 分)
(1) 已知多项式 A = 3x²y + 5xy² − 2x²y − 4xy² + x²y。合并后,A 有 ______ 项,次数为 ______。
(2) 若 5 + 3x² 合并同类项后结果为 8x²,则 m = ______。
(3) 若 −3· 与 2x²y³ 是同类项,则 a = ______,b = ______。
(4) 计算:3(x + 2y) − 2(x + y) 【提示:先按数字乘分配律展开,再合并同类项】
Part 4 · 综合挑战 ★★★(联动 §3~§4)
(1) 【联动 §3.2 燃油车】汽车油耗每公里 元,行驶 x 公里的费用为 x 元。若加油站 A 每天可服务 x 位司机、加油站 B 每天服务 x 位司机、加油站 C 每天服务 x 位司机,三站合计每天服务多少位司机?(用含 x 的最简式表示)
(2) 【联动 §4.1.1 单项式家族】下列 6 个单项式:3x²y, −5xy², x²y, 4xy², −7, x²y, 请分组并写出每组合并后的结果。
(3) 【联动 §4.1.2 三步法】若 M = 3a²b − 2ab² + 5,N = −a²b + 4ab² − 3,先分别合并 M 和 N(本身内部)已知都是最简,请计算 M + N 并合并同类项,写出最简式。
七、思维导图 · 识·合·检三步法全景
┌── 字母相同
① 识(识别)─┼── 相同字母指数相同
└── 常数项自成一类
│
▼
┌── 系数相加减(带符号)
② 合(合并)─┼── 字母连同指数照抄
└── 不同类项写在一起(不合并)
│
▼
┌── 是否漏合并?
③ 检(检验)─┼── 系数加对没?(尤其分数、负数)
├── 字母指数改了没?(不能改)
└── 是否还有同类项残留?
★ 三大黄金口诀(本节护身符)
① 识:字母一致,指数各同(顺序无关;π 是数不是字母;常数自成一类)
② 合:系数加减,字母照抄(负号跟系数走;分数通分;字母连指数原样搬)
③ 检:分类归组,漏错都查(每类单独一色;写完回看有无同类残留)
八、分层作业 🅰 🅱 🅲
🅰 基础层 · 全体必做(80% 掌握)
A-1 · 判定同类项(8 题,画 ✓ 或 ✗)
① 4a 与 −a [ ] ② 3xy 与 3yx [ ]
③ 2m²n 与 2mn² [ ] ④ 5 与 [ ]
⑤ πr² 与 3r² [ ] ⑥ ·y 与 x²y [ ]
⑦ −7abc 与 abc [ ] ⑧ 4x²y³ 与 4x²y² [ ]
A-2 · 直接合并(6 题)
① 5a + 3a − 2a
② −4x² + 7x² − x²
③ 3ab + 5ba − 2ab
④ m + m
⑤ 2x + 3y − x + 5y
⑥ 6a²b − 3a²b + 5ab² − 2ab²
A-3 · 综合合并 + 结果分析(4 题)
① 合并:3x²y − 2xy² + 5x²y + xy² − 3x²y。合并后有 ______ 项,次数为 ______。
② 合并:4m − 3n + 2m − 5n + 7。合并后按 m 降幂排列结果 = ______。
③ 若合并 2 + 5x² − 3x²为 4x²,则 m = ______。
④ 合并:a²b + ab² − a²b + ab²。
🅱 提升层 · 中等生(60% 掌握)
B-1 · 参数反推(3 题)
① 若 (2m − 3)x²y + 5x²y 合并后系数为 4,则 m = ______。
② 若 −3 + 5x³ 合并后为 2x³,则 a = ______。
③ 若 3x² 与 −7·y⁴ 是同类项,则 m + n = ______。
B-2 · 多项式化简(2 题)
① 合并:(4x²y − 6xy) + 3(x²y − 2xy) − 5xy(可先分配后合并)
② 若 A = 2x² − 3x + 5,B = x² + x − 4,求 A + B。
B-3 · 判断题(3 题,说明理由)
① 「合并同类项后,多项式的项数一定减少」—— 对 / 错?
② 「若多项式合并后为 0,则原多项式的每一项系数都为 0」—— 对 / 错?
③ 「合并同类项时,字母的指数可以相加」—— 对 / 错?
🅲 挑战层 · 学有余力(30%~50% 尝试)
🅲-1 · 分数系数综合合并
合并:x²y − xy² + x²y + xy² − 5x²y
🅲-2 · 几何综合应用
题:如图(想象即可),一个矩形花坛长 3a + 2b,宽 2a + b。花坛四周有宽度为 a 的水泥小径,求:
(1) 大矩形(花坛+小径)的长和宽(用含 a、b 的多项式表示)
(2) 大矩形的周长(合并同类项到最简)
(3) 若 a = 1、b = 2 米,大矩形周长是多少?(联动 §3.2 代·算·检)
🅲-3 · 大总决战 · §4.2.1 之最
题:请设计一个含 π、含分数系数、含负数、含 3 类同类项、且合并后结果最简为 3 项 · 2 次多项式 的合并同类项习题,并给出解答。
九、学习反思
项目
是否掌握
困惑或补充
① 同类项的定义(双相同)
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
② 合并同类项的法则
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
③ 识·合·检三步法
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
④ 分数系数的合并
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
⑤ 陷阱识别(字母顺序、指数错位)
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
⑥ 与几何公式的联动应用
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
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4.2.1 合并同类项
人教版·数学·七年级上册(2024 新版)
第四章 第二节 第一课时 · 教师版
一、学习目标
1. 概念理解 —— 准确说出同类项的定义:所含字母相同、并且相同字母的指数也相同的两个单项式;掌握常数项也是同类项这一特殊规定,能在多项式中快速识别所有同类项。
2. 方法迁移 —— 熟练运用识·合·检三步法合并同类项:识(找出所有同类项,分组归类)→ 合(系数相加减,字母连同指数不变)→ 检(有没有漏合并、合并错的组);理解「合并同类项」的本质是加法分配律 ma + na = (m+n)a 的逆用。
3. 素养链接 —— 感受从「表面复杂」到「本质简洁」的数学化归思想。
二、重难点
类别
内容
突破策略
重点
同类项的定义(字母相同 + 指数相同);合并同类项的法则(系数相加减,字母指数不变)
对比 3x²y vs 3xy² 强化「指数分别相同」;用「加法分配律」逆用理解合并本质
难点 ①
指数分别相同 —— 3x²y 与 -5yx² 是同类项(字母顺序无关),但 3x²y 与 3xy² 不是(x 的指数不同)
口诀:「字母一致,指数各同」;练习中反复对比「顺序换 vs 指数换」两类干扰项
难点 ②
合并时系数带符号相加 —— -3x + 5x = 2x(不是 -2x、不是 -8x);-3x - 5x = -8x
先把每项写成「系数 × 字母」形式,符号跟着系数走;分数系数用公式呈现避免混淆
难点 ③
多项式中「不同类项」不能合并 —— 3x + 2y 不能合并为 5xy 或 5
口诀:「不同类,不来往」;例题设置 3x²y + 3xy² 这类陷阱强化
六大易错点提前预警:① 顺序换以为不是同类项 · ② 指数换以为是同类项 · ③ 系数相加漏符号 · ④ 合并后字母指数相加 · ⑤ 常数项与其他项合并 · ⑥ 遗漏一类同类项没合并(按类别写在同一颜色下 是最有效的预防手段)
三、复习回顾
回顾一 · §4.1.2 项·次·排三步法(5 题热身)
请写出下列多项式的项、次数、常数项:(本节的一切合并都基于对「项」的正确识别)
多项式
各项
次数
常数项
3x + 2y − 5
3x, +2y, −5
1
−5
−x² + 5x − 7
−x², +5x, −7
2
−7
2a² − 3ab + b²
2a², −3ab, +b²
2
无
x³ − 3x²y + 3xy² − y³
x³, −3x²y, +3xy², −y³
3
无
πr² − 2πrh + πr²h
πr², −2πrh, +πr²h
3
无
【教师提示】本节合并同类项的"合并对象"就是这些「项」。若学生对项数、符号、指数还有疑问,务必在此环节先补足;否则本节的所有练习都会踩坑。
回顾二 · 加法分配律(合并的本质)
小学已学: a × (m + n) = a × m + a × n;反过来: a × m + a × n = a × (m + n)
代数版本:将 a 提出:ma + na = (m + n)a
填一填(口答): 3x + 5x = ( )·x =
答案:(3 + 5)·x = 8x。合并同类项的数学本质就是加法分配律的逆用:把系数当作 m、n,把字母部分当作 a,一提就合并完成。
回顾三 · 生活情境导入(分类整理)
场景:超市盘点货架,有:3 瓶可乐 + 2 瓶雪碧 + 5 瓶可乐 − 1 瓶雪碧。请回答:可乐一共 ______ 瓶,雪碧一共 ______ 瓶。
答案:可乐 8 瓶,雪碧 1 瓶。
【教学提示】生活中我们天然会「同类相加、异类分开」。数学中的「合并同类项」就是这个思想的严格版:把「同类的东西」的「个数」加起来,「同类的东西」本身不变。这就是本节的核心。
类比: 3 瓶可乐 + 5 瓶可乐 = 8 瓶可乐 ⇔ 3x + 5x = 8x(可乐 → x)
反例: 3 瓶可乐 + 2 瓶雪碧 ≠ 5 瓶「可乐雪碧」 ⇔ 3x + 2y ≠ 5xy(也 ≠ 5x、≠ 5y)
四、新知探究
★★★ 探究一 · 同类项的定义(三看识别法)
定义:所含字母相同,并且相同字母的指数也相同的项,叫做同类项。所有的常数项都是同类项。
三看识别法(本节工具 ①):① 看字母种类是否完全相同 ② 看每个字母的指数是否分别相同 ③ 看是不是常数项(是就直接归为同类)
案例组 · 5 组两两对比(判断是否同类项)
组
第一项
第二项
字母相同?
指数分别相同?
结论
①
3x²y
−5yx²
是(x, y)
是(x²·y¹)
是同类项 ✓
②
3x²y
3xy²
是(x, y)
否(x 指数 2 vs 1)
不是 ✗
③
−7
12
都是常数
——
是同类项 ✓
④
2ab
−ab
是(a, b)
是(a¹·b¹)
是同类项 ✓
⑤
4a²b
4ab²
是(a, b)
否(指数错位)
不是 ✗
【教师提示】同类项与三个因素无关:① 系数大小和符号(3x 与 −8x 是同类项)② 字母书写顺序(3xy 与 −2yx 是同类项)③ 是否含 π(πr² 与 2πr² 是同类项,π 是数)。反过来只与两个因素有关:字母种类相同 + 每个字母的指数分别相同。
命门 ①(判定金标准):必须双相同 —— 字母相同 且 指数分别相同。缺一即 不是同类项。
强化练习 · 5 题判断(画 ✓ 或 ✗)
① 5x² 与 −3x² [ ]
② 2ab² 与 2a²b [ ]
③ 4xy 与 4yx [ ]
④ 3πr² 与 −5r² [ ]
⑤ 8 与 −2 [ ]
① ✓(字母 x 相同,指数都是 2;系数 5 与 −3 不影响判定)
② ✗(都含 a、b,但 2ab² 的 a¹b²,而 2a²b 的 a²b¹,指数错位)
③ ✓(字母顺序换不换都是同类项)
④ ✗(3πr² = 3π·r²,只含 r;−5r² 也只含 r,系数分别是 3π 和 −5,都是数 —— 其实是同类项 ✓! 陷阱:π 是数不是字母。
⑤ ✓(都是常数项)
【教学提示】第 ④ 题是经典陷阱:学生看到 π 就当字母。反复强调π 是数(≈3.14159...),归入系数。
★★★ 探究二 · 合并同类项的法则
动手推导:请利用加法分配律计算:3x + 5x = ______。
3x + 5x = (3 + 5)·x = 8x。系数 3 和 5 相加得 8,字母 x 保持不变。
再试: −4a²b + 7a²b = ______
−4a²b + 7a²b = (−4 + 7)·a²b = 3a²b。注意负号跟着系数走。
分数系数(本节难点): x + x = ______
先通分: + = + = 。所以原式 = x。字母 x 照抄。
合并同类项法则(用四句话记住):
① 系数相加减(带符号)
② 字母连同指数一起照抄(绝对不变!)
③ 只有同类项才能合并(不同类的写在一起就好)
④ 合并到只剩不同类项时结束(结果通常按降幂排列)
★★★ 探究三 · 识·合·检三步法(本节核心工具)
步骤一 · 识 —— 分类归组
拿到多项式,先给每一项标记「类别」。同类项标同一颜色/符号。
步骤二 · 合 —— 逐类合并
对每一类同类项:把系数相加减,字母连同指数照抄。
步骤三 · 检 —— 回头验算
检查:① 有没有漏合并的一类?② 每一类系数加对了吗?③ 字母指数改了没有(不能改)?④ 最终有没有两项还是同类的?
案例 1 · 数字系数(3x + 2y − 4x + 5y − 3)
识:分成 3 类 —— x 类:3x, −4x; y 类:+2y, +5y; 常数类:−3。
合:x 类:3 + (−4) = −1 → −x;y 类:2 + 5 = 7 → +7y;常数:−3。
检:三类都合并了,无重复同类。结果 = −x + 7y − 3。
案例 2 · 分数系数(x²y − xy² + x²y + xy² 的合并)
识:x²y 类:x²y, +x²y; xy² 类:−xy², +xy²。
合:x²y 类系数: + = + = ,故合并为 x²y。xy² 类系数:− + 1 = − + = ,故合并为 xy²。
检:结果 = x²y + xy²。分数结果直接保留,不要写小数。
案例 3 · 多字母 + 陷阱(3x²y + 5xy² − 3x²y − 5xy²)
识:x²y 类:+3x²y, −3x²y; xy² 类:+5xy², −5xy²。注意 x²y 和 xy² 不同类!
合:x²y 类:3 + (−3) = 0; xy² 类:5 + (−5) = 0。
检:结果 = 0 + 0 = 0。特殊情况:合并后可以为 0,直接写 0。
陷阱预警:若学生把 3x²y 和 5xy² 当同类项,结果会算成 8x²y (错!) 或 (3+5−3−5)x³y³ = 0 (虽然答案凑巧对,但过程完全错)。
★★ 探究四 · 三大黄金口诀(本节护身符)
步骤
口诀(八字)
① 识
字母一致,指数各同
② 合
系数加减,字母照抄
③ 检
分类归组,漏错都查
完整口诀连读:「字母一致,指数各同;系数加减,字母照抄;分类归组,漏错都查。」
五、例题
例 1 · 判定同类项(识别 · 判定 · 找组)
(1) 判定下列各组是否为同类项,若是打 ✓,不是打 ✗:
① 3ab² 与 −5ab² [ ] ② 2x²y 与 −3xy² [ ]
③ 6a 与 6b [ ] ④ −2 与 0.5 [ ]
⑤ 4πr² 与 −πr² [ ] ⑥ x³y² 与 y²x³ [ ]
① ✓ ② ✗ ③ ✗ ④ ✓ ⑤ ✓ ⑥ ✓
解析:① 字母 a、b 且指数 a¹b² 一致;② 字母顺序不影响,但 x 的指数 2 vs 1 不同;③ 字母不同;④ 都是常数;⑤ π 是数,两项字母都只有 r 且指数都是 2;⑥ 顺序换字母顺序不影响判定。
(2) 从下列多项式中找出所有同类项组:
多项式 M = 4x²y − 3xy² + 5 − 2x²y + xy² − 8 + x²y
识(分类归组):
· x²y 类:+4x²y, −2x²y, +x²y (3 项)
· xy² 类:−3xy², +xy² (2 项)
· 常数类:+5, −8 (2 项)
共 3 组同类项,7 项分成 3 类。为下一步「合」做好准备。
例 2 · 合并同类项(识·合·检三步法)
请合并下列各式:(学生请写在下方留白处,按三步法书写)
(1) 8a − 3a + 5a − a
(2) −5x²y + 3xy² + 2x²y − xy²
(3) m + m − m
(4) 4ab − 3a²b + 5ab − 2a²b + 7
(5) 3x²y + 5xy² − 3yx² − 5y²x (陷阱:yx² 与 x²y 同类;y²x 与 xy² 同类)
(6) 接例 1(2):将 M = 4x²y − 3xy² + 5 − 2x²y + xy² − 8 + x²y 合并到最简
(1) 解:
识:全部为 a 类;合:(8 − 3 + 5 − 1)a = 9a;检:只剩一项,正确。
(2) 解:
识:x²y 类(−5, +2);xy² 类(+3, −1);合:(−5+2)x²y + (3−1)xy² = −3x²y + 2xy²;检:两类都合并完毕。
(3) 解:
识:全部为 m 类;合系数: + − = 1 − = ;结果 = m
(4) 解:
识:ab 类(+4, +5);a²b 类(−3, −2);常数(+7);合:(4+5)ab + (−3−2)a²b + 7 = 9ab − 5a²b + 7;按降幂排:−5a²b + 9ab + 7 或写作 9ab − 5a²b + 7。
(5) 解:
识:yx² 与 x²y 同类(顺序无关!)— x²y 类(+3, −3);y²x 与 xy² 同类 — xy² 类(+5, −5)。
合:(3−3)x²y + (5−5)xy² = 0 + 0 = 0;检:字母顺序陷阱识破。
(6) 解:
识(沿用例 1):x²y 类(+4, −2, +1);xy² 类(−3, +1);常数(+5, −8)
合:(4−2+1)x²y + (−3+1)xy² + (5−8) = 3x²y + (−2)xy² + (−3) = 3x²y − 2xy² − 3
检:三类都合并完,无同类项残留 ✓
例 3 · 几何情境合并(联动 §4.1.2 图形代数)
(1) 长方形周长联动:长为 3a + 2b,宽为 a − b 的长方形,周长 C = 2(长) + 2(宽)。先展开、再合并同类项,求 C 的最简式。
解:C = 2(3a+2b) + 2(a−b) = 6a + 4b + 2a − 2b。识:a 类(+6, +2);b 类(+4, −2)。合:8a + 2b。 C = 8a + 2b。
(2) 圆环面积联动(§4.1.2 例 3(4)):圆环 S = πR² − πr²。若 R = 3r,代入 R = 3r 后合并同类项,求 S 的最简式。
解:S = π(3r)² − πr² = 9πr² − πr² = 8πr²。识:都是 πr² 类;合:(9−1)πr² = 8πr²。多项式退化为单项式!(联动 §4.1.2 🅲-2)
(3) 梯形面积联动(§4.1.2 例 3(3)):梯形 S = (a + b)h = ah + bh。若下底 b = 3a、高 h = 2,将 b = 3a、h = 2 代入并合并(含分数系数),求 S 的最简式。
解:S = (a + 3a)·2 = ·4a·2 = 4a
或按分开式:S = ·a·2 + ·(3a)·2 = a + 3a = 4a
识:a 类;合:(1+3)a = 4a。检:分数系数 与 2 相乘正好抵消,剩下纯 a 类合并。
(4) 圆柱表面积联动(§4.1.2 例 3(5)):圆柱表面积 S = 2πr² + 2πrh。若h = 4r,代入 h = 4r 后合并同类项,求 S 的最简式。
解:S = 2πr² + 2πr·4r = 2πr² + 8πr² = 10πr²。识:都是 πr² 类;合:(2+8)πr² = 10πr²。同样多项式退化为单项式。
六、当堂检测(限时 12 分钟)
Part 1 · 判定同类项(6 题 · 每题 1 分)
(1) 3x² 与 −7x² [ ] (2) 5ab 与 5a [ ] (3) −2 与 [ ]
(4) 4m²n 与 −4mn² [ ] (5) 6xy² 与 yx²·y [ ] (6) π 与 3 [ ]
(1) ✓ 字母 x 相同,指数都是 2。
(2) ✗ 5ab 含 a、b 两个字母,5a 只含 a。
(3) ✓ 都是常数项。
(4) ✗ m 的指数 2 vs 1 不同。
(5) ✗ yx²·y = x²y²(乘法结合后),而 6xy² = x·y²。比较 x 的指数:2 vs 1,不相等,故不是同类项。(陷阱:先化简单项式再判定)
(6) ✓ π 是数,都是常数项。
Part 2 · 直接合并同类项(6 题 · 每题 2 分)
(1) 6x − 5x − x = ______
(2) −3ab + 5ab − 2ab = ______
(3) 4a²b − 3ab² + 2a²b + 5ab² = ______
(4) y − y + y = ______
(5) 5x² + 3x − 2 − 3x² + x + 7 = ______
(6) 3a − 2b + a − 3c + 2b − c = ______
(1) (6−5−1)x = 0
(2) (−3+5−2)ab = 0
(3) a²b 类:(4+2)a²b = 6a²b;ab² 类:(−3+5)ab² = 2ab²。合并结果 = 6a²b + 2ab²
(4) 系数 = − + = − + = = 1。结果 = y
(5) x² 类:(5−3)x² = 2x²;x 类:(3+1)x = 4x;常数:(−2+7) = 5。结果 = 2x² + 4x + 5
(6) a 类:(3+1)a = 4a;b 类:(−2+2)b = 0;c 类:(−3−1)c = −4c。结果 = 4a − 4c
Part 3 · 先合并再回答(4 题 · 每题 3 分)
(1) 已知多项式 A = 3x²y + 5xy² − 2x²y − 4xy² + x²y。合并后,A 有 ______ 项,次数为 ______。
(2) 若 5 + 3x² 合并同类项后结果为 8x²,则 m = ______。
(3) 若 −3· 与 2x²y³ 是同类项,则 a = ______,b = ______。
(4) 计算:3(x + 2y) − 2(x + y) 【提示:先按数字乘分配律展开,再合并同类项】
(1) A = (3−2+1)x²y + (5−4)xy² = 2x²y + xy²。 2 项 · 3 次多项式
(2) 同类项 → 指数相同 → m = 2。(此时 5x² + 3x² = 8x² ✓)
(3) a = 2, b = 3。(同类项的字母指数分别相同)
(4) 原式 = 3x + 6y − 2x − 2y = (3−2)x + (6−2)y = x + 4y。这是 §4.2.2 去括号的预告!
Part 4 · 综合挑战 ★★★(联动 §3~§4)
(1) 【联动 §3.2 燃油车】汽车油耗每公里 元,行驶 x 公里的费用为 x 元。若加油站 A 每天可服务 x 位司机、加油站 B 每天服务 x 位司机、加油站 C 每天服务 x 位司机,三站合计每天服务多少位司机?(用含 x 的最简式表示)
(2) 【联动 §4.1.1 单项式家族】下列 6 个单项式:3x²y, −5xy², x²y, 4xy², −7, x²y, 请分组并写出每组合并后的结果。
(3) 【联动 §4.1.2 三步法】若 M = 3a²b − 2ab² + 5,N = −a²b + 4ab² − 3,先分别合并 M 和 N(本身内部)已知都是最简,请计算 M + N 并合并同类项,写出最简式。
(1) 解:
三站合计 = x + x + x。识:全是 x 类;合系数: + + = + + = = 1。
结果 = x 位司机。分数系数合并到整数,非常干净的一道分数题!
(2) 解:
x²y 类:3x²y + x²y + x²y = (3 + + 1)x²y = x²y
xy² 类:−5xy² + 4xy² = (−5+4)xy² = −xy²
常数类:−7
最简式 = x²y − xy² − 7
(3) 解:
M + N = (3a²b − 2ab² + 5) + (−a²b + 4ab² − 3) = 3a²b − 2ab² + 5 − a²b + 4ab² − 3
识:a²b 类(+3, −1);ab² 类(−2, +4);常数(+5, −3)
合:(3−1)a²b + (−2+4)ab² + (5−3) = 2a²b + 2ab² + 2(也可提公因数写成 2(a²b + ab² + 1),但本节暂不做因式分解)
七、思维导图 · 识·合·检三步法全景
┌── 字母相同
① 识(识别)─┼── 相同字母指数相同
└── 常数项自成一类
│
▼
┌── 系数相加减(带符号)
② 合(合并)─┼── 字母连同指数照抄
└── 不同类项写在一起(不合并)
│
▼
┌── 是否漏合并?
③ 检(检验)─┼── 系数加对没?(尤其分数、负数)
├── 字母指数改了没?(不能改)
└── 是否还有同类项残留?
★ 三大黄金口诀(本节护身符)
① 识:字母一致,指数各同(顺序无关;π 是数不是字母;常数自成一类)
② 合:系数加减,字母照抄(负号跟系数走;分数通分;字母连指数原样搬)
③ 检:分类归组,漏错都查(每类单独一色;写完回看有无同类残留)
八、分层作业 🅰 🅱 🅲
🅰 基础层 · 全体必做(80% 掌握)
A-1 · 判定同类项(8 题,画 ✓ 或 ✗)
① 4a 与 −a [ ] ② 3xy 与 3yx [ ]
③ 2m²n 与 2mn² [ ] ④ 5 与 [ ]
⑤ πr² 与 3r² [ ] ⑥ ·y 与 x²y [ ]
⑦ −7abc 与 abc [ ] ⑧ 4x²y³ 与 4x²y² [ ]
① ✓ ② ✓ ③ ✗ ④ ✓ ⑤ ✓ ⑥ 需 a = 2 ⑦ ✓ ⑧ ✗
A-2 · 直接合并(6 题)
① 5a + 3a − 2a
② −4x² + 7x² − x²
③ 3ab + 5ba − 2ab
④ m + m
⑤ 2x + 3y − x + 5y
⑥ 6a²b − 3a²b + 5ab² − 2ab²
① 6a ② 2x² ③ 6ab ④ m ⑤ x + 8y ⑥ 3a²b + 3ab²
提示:③ 中 5ba = 5ab(乘法交换律),是同类项。
A-3 · 综合合并 + 结果分析(4 题)
① 合并:3x²y − 2xy² + 5x²y + xy² − 3x²y。合并后有 ______ 项,次数为 ______。
② 合并:4m − 3n + 2m − 5n + 7。合并后按 m 降幂排列结果 = ______。
③ 若合并 2 + 5x² − 3x²为 4x²,则 m = ______。
④ 合并:a²b + ab² − a²b + ab²。
① (3+5−3)x²y + (−2+1)xy² = 5x²y − xy²;2 项 · 3 次
② (4+2)m + (−3−5)n + 7 = 6m − 8n + 7
③ 同类项 → m = 2;此时 2x² + 5x² − 3x² = 4x² ✓,所以 m = 2
④ a²b 类:( − ) = ;ab² 类:( + ) = 1。结果 = a²b + ab²
🅱 提升层 · 中等生(60% 掌握)
B-1 · 参数反推(3 题)
① 若 (2m − 3)x²y + 5x²y 合并后系数为 4,则 m = ______。
② 若 −3 + 5x³ 合并后为 2x³,则 a = ______。
③ 若 3x² 与 −7·y⁴是同类项,则 m + n = ______。
① (2m − 3) + 5 = 4 → 2m = 2 → m = 1
② 必须 a = 3(同类),且 −3 + 5 = 2 ✓,所以 a = 3
③ 同类项:x 指数分别相同 → n = 2;y 指数分别相同 → m = 4;故 m + n = 6
B-2 · 多项式化简(3 题)
① 合并:(4x²y − 6xy) + 3(x²y − 2xy) − 5xy(可先分配后合并)
② 若 A = 2x² − 3x + 5,B = x² + x − 4,求 A + B。
① 原式 = 2x²y − 3xy + 3x²y − 6xy − 5xy = (2+3)x²y + (−3−6−5)xy = 5x²y − 14xy
② A + B = 2x² − 3x + 5 + x² + x − 4 = (2+1)x² + (−3+1)x + (5−4) = 3x² − 2x + 1
B-3 · 判断题(3 题,说明理由)
① 「合并同类项后,多项式的项数一定减少」—— 对 / 错?
② 「若多项式合并后为 0,则原多项式的每一项系数都为 0」—— 对 / 错?
③ 「合并同类项时,字母的指数可以相加」—— 对 / 错?
① 错 反例:3x + 2y 没有同类项,合并后仍为 2 项。(只有存在同类项时才会减少)
② 错 反例:3x − 3x = 0,但系数是 3 和 −3,都不为 0。(每类系数和为 0 即可)
③ 错 字母连同指数「原样照抄」,绝不相加。这是本节最典型的错误!
🅲 挑战层 · 学有余力(30%~50% 尝试)
🅲-1 · 分数系数综合合并
合并:x²y − xy² + x²y + xy² − 5x²y
解:
x²y 类:( + − 5) = 1 − 5 = −4 → −4x²y
xy² 类:(− + ) = ( + ) = → xy²
最简式 = −4x²y + xy²
🅲-2 · 几何综合应用
题:如图(想象即可),一个矩形花坛长 3a + 2b,宽 2a + b。花坛四周有宽度为 a 的水泥小径,求:
(1) 大矩形(花坛+小径)的长和宽(用含 a、b 的多项式表示)
(2) 大矩形的周长(合并同类项到最简)
(3) 若 a = 1、b = 2 米,大矩形周长是多少?(联动 §3.2 代·算·检)
(1) 大矩形长 = 3a + 2b + 2a = 5a + 2b;宽 = 2a + b + 2a = 4a + b。(两侧各加 a)
(2) 周长 C = 2(5a + 2b) + 2(4a + b) = 10a + 4b + 8a + 2b = 18a + 6b
(3) 代入 a=1, b=2:C = 18×1 + 6×2 = 18 + 12 = 30 米。(联动 §3.2 代·算·检)
🅲-3 · 大总决战 · §4.2.1 之最
题:请设计一个含 π、含分数系数、含负数、含 3 类同类项、且合并后结果最简为 3 项 · 2 次多项式 的合并同类项习题,并给出解答。
参考设计(教师参考,不唯一):
题目:合并 πr² − 3r + 5 + πr² + 7r − 2 − 2πr²
解:
πr² 类:( + − 2)πr² = (2 − 2)πr² = 0
r 类:(−3 + 7)r = 4r
常数:(5 − 2) = 3
结果 = 4r + 3(合并后 πr² 消失,剩 2 项。要求 3 项时可减少某类的系数抵消 → 可开放式改编)
【教学价值】这是一道自主命题题,让学生站在教师视角 反向思考「怎样才能凑出目标结构」,深化对识·合·检的理解。是§4 章第 4 章通关的钥匙。
九、学习反思
项目
是否掌握
困惑或补充
① 同类项的定义(双相同)
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
② 合并同类项的法则
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
③ 识·合·检三步法
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
④ 分数系数的合并
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
⑤ 陷阱识别(字母顺序、指数错位)
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
⑥ 与几何公式的联动应用
○ 完全 ○ 基本 ○ 未
学科网(北京)股份有限公司
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