专题3.2 代数式的值(4大知识点+9大分层题型+易错重难点+巩固练习)培优讲义2026-2027学年人教版七年级数学上学期
2026-10-15
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内容正文:
专题3.2 代数式的值
知识点1:代数式的值的概念
1.一般地,用数值代替代数式中的字母,按照代数式中的运算关系计算得出的结果,叫作代数式的值。
2.当字母取不同的数值时,代数式的值一般也不同。如代数式,当时为19,当时为-12。
3.求代数式的值体现的是从一般到具体、从抽象到具体的转化过程。
知识点2:求代数式的值的步骤
求代数式的值有"代入"和"计算"两步:
1.代入:用数值代替代数式里的字母,代入时把相应的字母换成给定的数值,其他运算符号、原来的数字及运算顺序都不改变。
2.计算:按照代数式中给出的运算,计算出结果。注意:负数加括号,数与数相乘不能省略"×",并按照有理数的运算法则和运算顺序进行计算。
3.代入的值不同,最后计算出的结果也可能不同。
知识点3:求代数式的值的常见方法
1.直接代入法:已知各字母的具体数值,直接代入代数式计算。
2.整体代入法:当无法(或不便)直接求出每个字母的值时,将某一整体看作一个字母,整体代入代数式计算。
3.利用非负数条件确定字母值:若几个非负数的和为0,则它们分别等于0,可由此确定字母的值再代入。
4.分类讨论法:涉及绝对值、字母正负不确定等问题时,需按字母取值范围分类讨论后求值。
知识点4:几何图形的公式应用
图形
面积(或体积)公式
周长公式
三角形
(a为底,h为高)
—
长方形
圆
长方体
—
柱体
—
圆锥
—
1.解决几何图形的面积、周长、体积问题时,先根据公式列代数式,再代入数值计算。
2.不规则图形的面积常转化为规则图形的面积的和或差来求解(转化思想)。
【基础必考题型】
【题型1】直接代入求代数式的值
1.核心知识点
用数值代替代数式中的字母,按运算关系计算得出结果。
2.解题方法技巧
(1)把给定的字母数值代入代数式,注意负数要加括号;
(2)数与数相乘不能省略"×",按有理数运算法则和运算顺序计算;
(3)含乘方、括号的代数式,先算乘方、括号,再算乘除、加减。
【例题1】.(26-27七年级上·河北邢台·阶段检测)若,,且,则的值为________.
【答案】或
【分析】先根据绝对值求出的值,再由确定符合题意的的值,再代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴
∵
∴时,;时,
∴或
∴的值为或.
【变式题1-1】.(26-27七年级上·安徽芜湖·阶段检测)若,,且,则的值是( )
A. B. C.或 D.2或6
【答案】D
【分析】根据绝对值的性质可得,,结合确定的值,然后代入求值即可.
【详解】解:∵,,
∴,,
∵,
∴或,
当时,,
当时,,
∴的值是2或6.
【变式题1-2】.(26-27七年级上·山东济南·阶段检测)已知:,,且,则的值等于( )
A.1或 B.3或 C.3或1 D.或
【答案】C
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,或,
此时或.
当时,均不满足,舍去.
【变式题1-3】.(26-27七年级上·河南周口·阶段检测)若是5,,且满足,则的值为( )
A.3 B.3或 C.或 D.13
【答案】D
【分析】首先化简绝对值得到,然后结合已知条件得到,然后代入求解.
【详解】解:∵,
∴,
∵是5,,
∴,
∴.
【题型2】整体代入求代数式的值
1.核心知识点
整体思想:把已知的代数式整体看成一个量代入。
2.解题方法技巧
(1)观察待求代数式与已知条件的关系,找出整体(如、等);
(2)用待定系数法将待求式变形,凑出已知整体;
(3)把已知整体(含符号)整体代入,注意系数和常数的运算。
【例题2】.(2026九年级·河南·专题练习)若,则代数式的值为________.
【答案】
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
【变式题2-1】.(26-27九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)已知的值为9,则代数式的值为________.
【答案】7
【详解】解:∵的值为9,
∴,
∴,
∴.
【变式题2-2】.(26-27七年级上·四川·期中)若,则_____________.
【答案】
【分析】将所求代数式变形为含的形式,再整体代入已知条件计算即可.
【详解】解:∵,
∴等式两边同乘,得,
∴将代入所求代数式,得.
【变式题2-3】.(26-27八年级上·重庆万州·阶段检测)若的值为6,则的值为________.
【答案】
【分析】本题考查已知式子的值,求代数式的值.根据已知条件推导出,将所求多项式变形降次,用整体代入法计算即可.
【详解】解:由题意得,
移项整理得,
对所求多项式变形:
,
,
,
,
将代入上式,得.
【题型3】由非负数条件求代数式的值
1.核心知识点
绝对值和偶次方都是非负数;非负数和为0则各项均为0。
2.解题方法技巧
(1)识别、等非负项,当它们的和为0时,令每项等于0;
(2)解出字母的值,代入代数式求值;
(3)注意互为相反数、互为倒数的条件与字母值的结合。
【例题3】.(26-27七年级上·湖南娄底·阶段检测)若,则的值为_________.
【答案】
【分析】根据几个非负数的和为,则每个非负数都为,可求出和的值,再计算即可.
【详解】解:∵ 任意实数的绝对值都是非负数.
∴ ,.
∵ .
∴ ,.解得 ,.
∴ .
【变式题3-1】.(26-27七年级上·安徽六安·阶段检测)已知,求的值.
【答案】
【分析】根据绝对值的非负性即可求出的值,再将的值代入计算即可.
【详解】解:∵ ,
∴,
∴,
.
【变式题3-2】.(26-27六年级上·山东济宁·开学考试)已知与互为相反数,则________.
【答案】
【分析】根据相反数的性质和绝对值的非负性,可得两个绝对值均为0,求出和的值后代入所求式子计算即可。
【详解】解:∵与互为相反数,
∴,
∵,
∴,,
解得,
∴.
【变式题3-3】.(26-27七年级上·山东青岛·阶段检测)若,则的值为_____.
【答案】
【分析】先根据绝对值非负的性质求出、的值,再代入计算即可.
【详解】解:∵ ,
∴ ,,
∴ ,,
∴.
【题型4】与绝对值有关的代数式求值(分类讨论)
1.核心知识点
绝对值化简;字母正负不确定时的分类讨论。
2.解题方法技巧
(1)根据字母的取值范围(正、负、零)分类讨论,去掉绝对值;
(2)分别求出各情况下代数式的值,注意结果的个数;
(3)涉及型分式时,结果为1或-1,需结合a的符号判断。
【例题4】.(26-27七年级上·黑龙江·期中)若,则代数式的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】将直接代入代数式计算即可.
【详解】解:∵,
∴
.
【变式题4-1】.(26-27七年级上·全国·课后作业)当时,下列代数式的值等于3的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】将分别代入各选项代数式计算即可得出结果.
【详解】解:将分别代入各选项代数式计算,
A、,故符合题意;
B、,故不符合题意;
C、,故不符合题意;
D、,故不符合题意.
【变式题4-2】.(26-27七年级上·全国·课后作业)已知,,则式子的值是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】将,代入所求代数式计算即可得出结果.
【详解】解:将,代入得.
【变式题4-3】.(26-27七年级上·全国·期中)如图,当,时,此图形的周长为( )
A.12 B.24 C.36 D.48
【答案】B
【分析】利用平移法将不规则图形的周长转化为规则图形(长方形)的周长加上多余线段的长度,并代入数值进行计算.
【详解】解:周长为:,
当,时,代入得.
【题型5】程序流程图(数值转换机)中的代数式求值
1.核心知识点
程序流程图的运算规则;循环与判断。
2.解题方法技巧
(1)读懂程序框图,按箭头方向依次进行运算,注意判断条件决定走哪个分支;
(2)按输入值代入计算,若输出结果满足条件则结束,否则循环继续;
(3)找规律(如奇偶分支循环),用于求解多次运算后的结果。
【例题5】.(26-27七年级上·安徽六安·阶段检测)按如图所示的程序运算,若输入的值是15,第1次输出的结果是18,则第2026次输出的结果是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【答案】A
【分析】计算前几次输出结果,确定循环周期,根据周期推算第2026次的输出.
【详解】解:第1次输出结果为.
第2次输出结果为.
第3次输出结果为.
第4次输出结果为.
第5次输出结果为.
第6次输出结果为.
从第3次起,输出结果以为周期循环.
,
第2026次输出结果为周期内第2个数,即.
【变式题5-1】.(26-27七年级上·陕西咸阳·阶段检测)如图是一个运算程序示意图,若第一次输入的值为,则第2026次输出的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】通过前几次的计算结果发现输出的数值呈现的规律,进而利用规律确定第2026次输出的结果.
【详解】解:第一次输入,则输出
第二次输入,则输出,
第三次输入,则输出,
第四次输入,则输出,
第五次输入,则输出,
第六次输入,则输出,
在接下来的输入中,奇数次输出的结果为,偶数次的输出结果为,
为偶数,
输出的结果为.
【变式题5-2】.(25-26七年级上·河北沧州·期末)如图所示,是一个运算程序示意图.若第一次输入的值为125,则第2025次输出的结果是___________.
【答案】1
【分析】本题考查程序流程图与代数式求值,数字类规律探究,根据流程图,依次输入数值,进行计算,找到规律,即可得出结果.
【详解】解:第一次输入:;
第二次输入:;
第三次输入:;
第四次输入:;
第五次输入:;
第六次输入:;
由上可知,从第二次开始,输出结果以5,1进行循环,奇数次结果为1,偶数次结果为5,
∴第2025次输出的结果是1;
故答案为:1.
【变式题5-3】.(25-26七年级上·湖南湘潭·期末)按如图所示的程序进行计算,若输入x的值是4,则输出y的值为1.若输出y的值为8,则输入x的值是________.
【答案】18或
【分析】本题考查了代数式求值与流程图,理解图示,掌握代数式的计算是关键,根据题意,分类讨论即可求解.
【详解】解:输入x的值是4,则输出y的值为1,
∵,
∴,
解得,,
∴输出y的值为8时,
第一种情况,,则,解得,,符合题意;
第二种情况,,则,解得,,符合题意;
故答案为:或 .
【培优高频题型】
【题型6】新定义运算求代数式的值
1.核心知识点
按新定义运算规则,把已知数代入求值。
2.解题方法技巧
(1)理解新定义运算的规则,把运算符号翻译成通常的运算(含字母时用字母表示);
(2)把参与运算的数(或字母值)代入,按规则计算;
(3)注意运算顺序,必要时先算括号内,再整体代入。
【例题6】.(26-27七年级上·湖南衡阳·阶段检测)对于有理数a、b,定义一种新运算“⊙”,规定:.
(1)计算的值;
(2)若a,b在数轴上的位置如图所示,,,求的值.
【答案】(1)8
(2)10
【分析】(1)根据新运算规定计算即可;
(2)先根据a,b在数轴上的位置和绝对值求出a,b的值,再根据新运算规定计算即可.
【详解】(1)解:
(2)解:由数轴可知:,,且,,
所以,,
∴.
【变式题6-1】.(26-27七年级上·河北保定·阶段检测)用“⊙”定义一种新运算:
对于任意有理数、,都有.
例如:.
(1)计算与的值;
(2)比较(1)中两个结果,你发现了什么结论?请再举一组数验证你的结论;
(3)计算的值.
【答案】(1),
(2)两个结果相等,即.
猜想:这种新运算满足交换律,即,
验证:取,,则
,
,两者相等,结论成立.
(3)
【分析】(1)根据新运算公式,分别把对应数字代入,算出两个式子的结果;
(2)对比(1)的计算结果,猜想该新运算满足交换律,再另取一组数代入运算验证猜想;
(3)将,,代入新定义运算的公式,直接求值.
【详解】(1)解:根据题意可知,
,
.
(2)略
(3)解:.
【变式题6-2】.(25-26八年级下·广西南宁·期末)定义:若关于的一元二次方程的两根都为整数,则称方程为“全整根方程”.任何一个“全整根方程”的根的判别式的值一定为完全平方数.现规定:代数式的值为该“全整根方程”的“最值码”.例如:已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”,则该方程的“最值码”为.
(1)已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”,求该方程的“最值码”;
(2)已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”,求该方程的“最值码”(用含的式子表示);
(3)若关于的一元二次方程与都是“全整根方程”.当其“最值码”相等时,求代数式的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据“最值码”的定义,将方程中的的值代入进行计算.
(2)根据“最值码”的定义,将方程中的的值代入,然后化简式子.
(3)先分别求出两个方程的“最值码”,再根据“最值码”相等得到和的关系,最后代入代数式求值.
【详解】(1)解:对于方程,其中,
所以该方程的“最值码”为.
(2)解:对于方程,其中,
所以该方程的“最值码”为.
(3)解:对于方程,其中,
所以该方程的“最值码”为,
由(2)知方程的“最值码”为,
两个方程的“最值码”相等,
,
,即,
,
所以代数式的值为.
【变式题6-3】.(25-26九年级下·浙江金华·阶段检测)定义:a是不为1的有理数,我们把称为a的衍生数.如:2的衍生数是,的衍生数是.已知,是的衍生数,是的衍生数,是的衍生数,…,依此类推,则________.
【答案】
【分析】根据衍生数的定义分别求出、、、…,不难发现,每3个数为一个循环组依次循环,用2026除以3,根据商和余数的情况确定即可.
【详解】解:根据衍生数定义可得,
,
,
,
…,
显然每3个数循环一次,
又因为,故和的值相等,即.
【题型7】与几何图形有关的代数式求值
1.核心知识点
用代数式表示图形面积、周长、体积,再代入求值。
2.解题方法技巧
(1)先根据图形面积(周长、体积)公式列代数式,注意保留π或不规则图形用和差转化;
(2)代入字母数值计算,结果精确到指定数位时按四舍五入处理;
(3)涉及优惠方案比较(如购房)时,分别列式并代入数值比较大小。
【例题7】.(25-26七年级上·辽宁大连·期末)某学校操场最内侧的跑道由两段直道和两段半圆形的弯道组成,其中直道的长为,半圆形弯道的直径为.
(1)这条跑道的周长为 (用含的代数式表示);
(2)当时,求这条跑道的周长.(取3.14,结果取整数)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了列代数式以及代数式求值等知识.
(1)根据周长为两条a边长加上一个直径为b的周长求解即可.
(2)把代入(1)中的式子计算即可.
【详解】(1)解:这条跑道的周长为∶,
故答案为:.
(2)解:当取3.14时,
.
答:这条跑道的周长为.
【变式题7-1】.(26-27七年级上·全国·单元复习)某工厂加工一种零件,需要在边长为的正方形中挖出一个半径为的圆(如图所示).
(1)用代数式表示出该零件的面积;
(2)当,时,求该零件的面积(取3.14)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据圆的面积及正方形的面积公式可进行求解;
(2)把,,代入(1)中代数式进行求解即可.
【详解】(1)解:该零件的面积.
(2)解∶当,时,
所以该零件的面积为.
【变式题7-2】.(25-26七年级上·四川自贡·期中)如图,在一块长为米,宽为米的长方形铁皮的四个角上,分别截去半径为米的圆的.
(1)求剩余铁皮的面积(即阴影部分的面积);
(2)当时,剩余铁皮的面积是多少?
【答案】(1)剩余铁皮的面积为平方米
(2)剩余铁皮的面积为平方米
【分析】(1)根据截去的总面积为半径为米的圆的面积进行列式;
(2)把直接代入计算即可.
【详解】(1)解:因为截去的总面积为半径为米的圆的面积,
所以剩余铁皮的面积为平方米;
(2)当时,
剩余铁皮的面积为平方米.
【变式题7-3】.(25-26七年级上·湖北襄阳·期中)如图,在长和宽分别为a,b的长方形纸片的四个角各剪去一个边长为c的小正方形,折叠后做成一个无盖的长方体盒子(单位:).
(1)用含a,b,c的代数式表示纸片剩余部分(阴影部分)的面积S.
(2)用含a,b,c的代数式表示盒子的体积V.
(3)当,,时,求V的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了列代数式,求代数式的值,长方体的体积,熟练掌握定义和公式是解题的关键.
(1)利用分割法计算面积解答即可.
(2)根据体积公式解答即可.
(3)根据求代数式的值基本思路解答即可.
【详解】(1)解:根据题意,得.
(2)解:根据题意,得
.
(3)解:当,,时,
【压轴素养题型】
【题型8】实际问题中的代数式求值
1.核心知识点
从实际情境中列代数式,再代入数值求值并解决实际问题。
2.解题方法技巧
(1)分析实际问题的数量关系,用代数式表示所求量;
(2)代入给定的字母数值计算,注意单位的书写与加括号;
(3)涉及优惠比较、合算选择等问题时,分别列式代入后比较判断。
【例题8】.(26-27七年级上·四川成都·阶段检测)四川航空公司规定:乘坐飞机经济舱的旅客每人最多可免费托运行李,超过部分每千克按飞机票价的支付逾重行李费.
(1)若一名旅客所选航班机票票价为950元,且该旅客有行李需办理托运,求该旅客需支付的行李费用(用含的代数式表示);
(2)在(1)条件下,这名旅客托运了的行李,求该旅客购买机票连同逾重行李费共付了多少元?
【答案】(1)元
(2)元
【分析】(1)根据题意列式求解即可;
(2)把代入(1)所求代数式中,求出代数式的值即可得到答案.
【详解】(1)解:元,
答:该旅客需支付的行李费用为元;
(2)解:当时,,
(元),
答:该旅客购买机票连同逾重行李费共付了元.
【变式题8-1】.(26-27七年级上·四川·期中)我校七年级举行了数学计算能力大赛,学校准备在网上订购一批钢笔和笔袋作为奖品.经查询钢笔每支售价为50元,笔袋每个售价为10元.现有,两家网店均提供包邮服务,并给出了各自的优惠策略.网店:买一支钢笔送一个笔袋;网店:钢笔和笔袋都按定价的付款.已知要购买钢笔60支,笔袋个.
(1)若在网店购买,则需付款______元;若在网店购买,则需付款_____元;(用含的代数式表示)
(2)当时,
①只能选择一家网店购买,则哪家更加合算?请通过计算说明;
②两家网店可以自由选择或组合,则怎样购买最合算?请通过计算说明.
【答案】(1);
(2)解:①A网店更合算,理由:
A网店:元;
B网店:元.
∵,
∴A网店更合算;
②在A网店买60支钢笔(送60个笔袋),在B网店买个笔袋最合算,理由:
钢笔费用:元;
笔袋费用:元;
总费用:元.
∵,
∴在A网店买60支钢笔,在B网店买30个笔袋最合算.
【分析】(1)根据A,B两个网店的优惠方案所提供的数量关系直接列代数式化简即可;
(2)①把代入两个代数式计算,即可得出结论;②先去A网店买60支钢笔,再去B网店买30个笔袋最合算.
【详解】(1)解:A网店:买60支钢笔送60个笔袋,需额外购买个笔袋,
钢笔费用:元;
笔袋费用:元;
总付款:元,
B网店:钢笔和笔袋均按付款.
总费用:
元;
(2)①略;
②略.
【变式题8-2】.(26-27七年级上·全国·单元复习)秋天到了,某学校组织一次秋游活动,学校安排了10名教师带领学生去某景区游学,已知该景区的门票为每人40元.该景区推出甲、乙两种优惠方案,甲方案:教师门票全部免费,学生门票打八折;乙方案:师生门票都打七折.设参加本次秋游活动的学生共有名.
(1)请用含的代数式分别表示甲、乙两种方案应付的门票费用;
(2)当时,选择哪一种方案更省钱?当呢?
【答案】(1)甲:元,乙:元
(2)当时,甲方案更省钱;当时乙方案更省钱.
【分析】(1)甲方案根据票价八折学生数列代数式,乙方案根据票价七折师生人数列代数式即可;
(2)将n的具体数值分别代入(1)中得到的两个代数式,比较其大小即可得出结论;
【详解】(1)解:甲:(元);
乙:元.
(2)解:当时,
甲:,
乙:.
因为,
所以选择甲方案更省钱.
当时,
甲:,
乙:.
因为,
所以选择乙方案更省钱.
【变式题8-3】.(26-27七年级上·全国·单元测试)某中学为丰富学生体育活动,决定购置一批篮球.计划每个班级分配4个篮球,学校另外留存10个篮球用于校级比赛和公共借用.设全校班级总数为(为正整数).
(1)请用含的代数式表示学校需要购置的篮球总数;
(2)若学校有18个班级,需要购置多少个篮球?(请写出计算过程)
【答案】(1)个.
(2)解:当时,(个).
答:需要购置82个篮球.
【详解】(1)解:由题意得,学校需要购置的篮球总数为个.
(2)略
【题型9】规律探究中的代数式求值
1.核心知识点
从数字或图形的排列规律中抽象出代数式,再求某一项的值。
2.解题方法技巧
(1)列出前几项对应的数量,找出序号与数量的关系,写出含n的代数式;
(2)把要求的序号(如第7排、第100个图形、第50种化合物)代入;
(3)跨学科情境(如化合物分子结构、民族服饰花纹)中,同样先找规律再代入求值。
【例题9】.(26-27七年级上·天津·阶段检测)观察以下等式:
第个等式:;
第个等式:;
第个等式:;
第个等式:.
……
请根据上述规律完成下列问题:
(1)第个等式为 ,第个等式为 .
(2)利用上述规律,计算:.
【答案】(1)第6个等式为,第10个等式为.
(2)4850
【分析】(1)观察题干式子,进行类比即可解答;
(2)先观察式子,整理式子,然后将题干等式代入化简,然后再计算即可.
【详解】(1)解:第1个等式:,
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式:,
……
第n个等式为,
∴第6个等式为,第10个等式为.
(2)解:依题意可得:
.
【变式题9-1】.(26-27七年级上·辽宁大连·阶段检测)观察下面三行数:
,,,,,,…;①
,,,,,,…;②
,,,,,,….③
(1)第①行中的第8个数为_________;
(2)若设第①行中的第(n为正整数)个数为a,请用含a的式子分别表示:第②行中的第n个数为_________,第③行中的第n个数为_____________;
(3)取每行中的第10个数,计算这三个数的和.
【答案】(1)
(2),
(3)
【分析】(1)根据前面6个数的规律,可写出第7个、第8个数,从而完成解答;
(2)找出每行的规律即可完成;第①行:符号是第一个数为负,第二个数为正,且负正相间,数字为2的乘方;第②行:第①行对应的数加1;第③行:第①行对应的数的倍;
(3)根据(2)中的规律求出每行中的第10个数,再计算这三个数的和即可.
【详解】(1)解:由规律得:第7个数为,第8个数为256;
(2)解:第①行第n个数为a;
第②行为第①行对应的数加1,即第n个数为;
第③行为第①行对应的数的倍,即第n个数为;
(3)解:每行中第10个数的和为:
.
【变式题9-2】.(26-27七年级上·辽宁铁岭·阶段检测)用棋子摆出下列图形:第一个图案摆放1个棋子,后续每个图案新增一行.每行棋子数量依次增加一个.
(1)第5个图案中,棋子一共有___________枚;
(2)摆第2个图形用枚棋子,摆第三个图形用枚棋子,摆第4个图形用枚棋子,求的值:
(3)通过观察棋子的摆放规律,用表示图的棋子数,其中,小丽发现
图1棋子总数:枚棋子
图2棋子总数:枚棋子
图3棋子总数:枚棋子
图4棋子总数:枚棋子
......
根据以上规律:
①第80个图案中,棋子一共有___________枚;
②结合上面探究求值
【答案】(1)15
(2)7
(3)①;②
【分析】(1)直接对1到5连续整数求和.
(2)先求出x、y、z的值,再代入代数式计算.
(3)观察题中给出的式子,归纳得到棋子数的通项表达式,利用裂项相消,中间项全部抵消,简化分数求和.
【详解】(1)解:第5个图案棋子总数:
(2)解:由题意得:
,,,
,
(3)解:①根据题意得
,
,
,
,
由此归纳可得:.
当时, .
②,
,
.
【变式题9-3】.(26-27六年级上·山东烟台·阶段检测)《庄子·天下》:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”意思是说:一尺长的木棍,每天被截掉一半,永远也截不完.我国智慧的古代人在两千多年前就有了数学极限思想,探究课上,同学们运用此数学思想研究下列问题.“聪慧组”的同学将一个边长为1的正方形纸片分割成若干个部分,并用数形结合的思想解决下列问题:
(1)请按照“聪慧组”同学的思路填空;
_________;
猜想:________.
(2)为了证明“聪慧组”同学得到的结论,“明辨组”的同学采用了以下方法进行证明,请将证明过程补充完整.
设
则
即
化简得
②-①得:
即_____;
(3)通过阅读,你一定学到了多种解决问题的方法.
①计算的值.
②请选择“聪慧组”的作图法或“明辨组”的代数法进行计算:.(只选一种解法,若选择作图,请标注出各部分图形的面积,下图是边长为1的正方形)
【答案】(1);
(2)
(3)①②;
【分析】(1)根据图形求解;
(2)根据题中的等式类比求解;
(3)根据题中的图形类比作图.
【详解】(1)解:,
;
(2)解:设
则
即
化简得
得:
即:
(3)解:①设
两边乘以2得:
下式减上式得:
所以,;
②设,
则:
∴
∴.
作图法见答案.
易错点
1、代入负数时忘加括号,导致符号错误,如把代入误算为-4。
2、数与数相乘时省略"×"号,出现运算错误。
3、代入字母时未保持原代数式的运算顺序,改变运算结果。
4、用非负数条件时,只令其中一项为0而忽略其余项,导致字母值求错。
5、整体代入时漏乘系数或漏掉常数项,或未注意整体的符号。
重点
1、掌握代数式的值的概念,会按"代入—计算"两步正确求值。
2、掌握直接代入、整体代入、由非负数条件求值等基本方法。
3、会解决程序流程图、新定义运算、几何图形及实际情境中的求值问题。
难点
1、整体代入法与待定系数法结合的求值技巧。
2、与绝对值、字母正负不确定相关的分类讨论求值。
3、规律探究与跨学科情境中代数式的抽象与求值。
【对应练习题】
一、单选题
1.若则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】由绝对值和平方的非负性,求出a,b的值后代入计算.
【详解】解:∵ ,,且,
∴ ,,
∴ ,,
∴ .
2.为3,为2,且,则等于( )
A.或 B.或 C.或 D.或
【答案】D
【分析】先根据绝对值的性质求出a,b的值,再根据,得出所有符合条件的a,b的值,再列出算式进行求解即可.
【详解】解:∵为3,为2,
∴,,
又∵,
∴,或,,
当,时,;
当,时,.
3.有一数值转换器的原理如图所示,若开始输入的值是5,可发现第一次输出的结果是8,第二次输出的结果是4,第三次输出的结果是2,第四次输出的结果是1……则第209次输出的结果是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】C
【分析】寻找输出结果的循环规律即可求解.
【详解】解:由题意得,第1次输出结果为,
第2次输出结果为,
第3次输出结果为,
第4次输出结果为,
第5次输出结果为.
从第2次输出结果开始,4,2,1每3个数循环重复出现,
又,
第209次输出的结果与第2次输出结果相同,是4.
二、填空题
4.对于任意有理数,,定义新运算:,则__________.
【答案】
【分析】根据新运算的定义,代入对应数值,先计算绝对值,再按有理数运算法则计算结果.
【详解】解:根据定义,
将,代入式子,得:
.
5.设x是最小的正整数,y是最大的负整数,z是绝对值最小的有理数,则______.
【答案】
【分析】根据正整数,负整数及绝对值的性质分别得到,,,代入计算即可.
【详解】解:∵x是最小的正整数,y是最大的负整数,z是绝对值最小的数,
∴,,,
∴.
6.若a,b,c,d是互不相等的整数且满足,则的值为________.
【答案】0或或6或或3
【分析】将分解为四个互不相等整数的乘积,根据乘积符号确定负因数个数,再找出符合条件的四个整数求和即可.
【详解】解:∵,是正数,
若四个数均为正整数,最小的四个互不相等正整数乘积为,不成立;
若四个数均为负整数,最小绝对值乘积同样为,不成立;
∴负因数个数只能为个,
①四个互不相等的整数为
∴;
②四个互不相等的整数为,
∴;
③四个互不相等的整数为
∴;
④四个互不相等的整数为
∴
⑤四个互不相等的整数为
∴
综上:的值为0或或6或或3.
三、解答题
7.请根据图示的对话解答下列问题.
(1)______;______;
(2)已知,求.
【答案】(1);
(2)或
【分析】(1)根据相反数的定义和绝对值的定义求出、的值;
(2)根据绝对值的非负性求出、的值,再求代数式的值.
【详解】(1)解:与互为相反数,
;
的绝对值为最小的正整数,
,
;
(2)解:当时,
,
,
,,
解得:,,
;
当时,
,
,
,,
解得:,,
;
综上所述,或.
8.已知a,b互为倒数,c,d互为相反数,.
(1)分别写出,,x的值;
(2)的值.
【答案】(1)
(2)1或
【详解】(1)解:∵a,b互为倒数,c,d互为相反数,,
∴;
(2)解:∵;
∴原式,
∴当时,原式;
当时,原式.
9.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:
…
请解答下列问题:
(1)按以上规律列出第5个等式:;
(2)求的值.
【答案】(1);
(2)
【分析】(1)根据题意写出第5个等式即可;
(2)根据题意可得规律第n个等式:,据此把所求式子中的每一项进行裂项,再计算即可.
【详解】(1)解:由题意得,第5个等式为;
(2)解:第1个等式:
第2个等式:
第3个等式:
第4个等式:
…,
以此类推,可知,第n个等式:,
∴
.
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专题3.2 代数式的值
知识点1:代数式的值的概念
1.一般地,用数值代替代数式中的字母,按照代数式中的运算关系计算得出的结果,叫作代数式的值。
2.当字母取不同的数值时,代数式的值一般也不同。如代数式,当时为19,当时为-12。
3.求代数式的值体现的是从一般到具体、从抽象到具体的转化过程。
知识点2:求代数式的值的步骤
求代数式的值有"代入"和"计算"两步:
1.代入:用数值代替代数式里的字母,代入时把相应的字母换成给定的数值,其他运算符号、原来的数字及运算顺序都不改变。
2.计算:按照代数式中给出的运算,计算出结果。注意:负数加括号,数与数相乘不能省略"×",并按照有理数的运算法则和运算顺序进行计算。
3.代入的值不同,最后计算出的结果也可能不同。
知识点3:求代数式的值的常见方法
1.直接代入法:已知各字母的具体数值,直接代入代数式计算。
2.整体代入法:当无法(或不便)直接求出每个字母的值时,将某一整体看作一个字母,整体代入代数式计算。
3.利用非负数条件确定字母值:若几个非负数的和为0,则它们分别等于0,可由此确定字母的值再代入。
4.分类讨论法:涉及绝对值、字母正负不确定等问题时,需按字母取值范围分类讨论后求值。
知识点4:几何图形的公式应用
图形
面积(或体积)公式
周长公式
三角形
(a为底,h为高)
—
长方形
圆
长方体
—
柱体
—
圆锥
—
1.解决几何图形的面积、周长、体积问题时,先根据公式列代数式,再代入数值计算。
2.不规则图形的面积常转化为规则图形的面积的和或差来求解(转化思想)。
【基础必考题型】
【题型1】直接代入求代数式的值
1.核心知识点
用数值代替代数式中的字母,按运算关系计算得出结果。
2.解题方法技巧
(1)把给定的字母数值代入代数式,注意负数要加括号;
(2)数与数相乘不能省略"×",按有理数运算法则和运算顺序计算;
(3)含乘方、括号的代数式,先算乘方、括号,再算乘除、加减。
【例题1】.(26-27七年级上·河北邢台·阶段检测)若,,且,则的值为________.
【变式题1-1】.(26-27七年级上·安徽芜湖·阶段检测)若,,且,则的值是( )
A. B. C.或 D.2或6
【变式题1-2】.(26-27七年级上·山东济南·阶段检测)已知:,,且,则的值等于( )
A.1或 B.3或 C.3或1 D.或
【变式题1-3】.(26-27七年级上·河南周口·阶段检测)若是5,,且满足,则的值为( )
A.3 B.3或 C.或 D.13
【题型2】整体代入求代数式的值
1.核心知识点
整体思想:把已知的代数式整体看成一个量代入。
2.解题方法技巧
(1)观察待求代数式与已知条件的关系,找出整体(如、等);
(2)用待定系数法将待求式变形,凑出已知整体;
(3)把已知整体(含符号)整体代入,注意系数和常数的运算。
【例题2】.(2026九年级·河南·专题练习)若,则代数式的值为________.
【变式题2-1】.(26-27九年级上·黑龙江绥化·阶段检测)已知的值为9,则代数式的值为________.
【变式题2-2】.(26-27七年级上·四川·期中)若,则_____________.
【变式题2-3】.(26-27八年级上·重庆万州·阶段检测)若的值为6,则的值为________.
【题型3】由非负数条件求代数式的值
1.核心知识点
绝对值和偶次方都是非负数;非负数和为0则各项均为0。
2.解题方法技巧
(1)识别、等非负项,当它们的和为0时,令每项等于0;
(2)解出字母的值,代入代数式求值;
(3)注意互为相反数、互为倒数的条件与字母值的结合。
【例题3】.(26-27七年级上·湖南娄底·阶段检测)若,则的值为_________.
【变式题3-1】.(26-27七年级上·安徽六安·阶段检测)已知,求的值.
【变式题3-2】.(26-27六年级上·山东济宁·开学考试)已知与互为相反数,则________.
【变式题3-3】.(26-27七年级上·山东青岛·阶段检测)若,则的值为_____.
【题型4】与绝对值有关的代数式求值(分类讨论)
1.核心知识点
绝对值化简;字母正负不确定时的分类讨论。
2.解题方法技巧
(1)根据字母的取值范围(正、负、零)分类讨论,去掉绝对值;
(2)分别求出各情况下代数式的值,注意结果的个数;
(3)涉及型分式时,结果为1或-1,需结合a的符号判断。
【例题4】.(26-27七年级上·黑龙江·期中)若,则代数式的值是( )
A. B. C. D.
【变式题4-1】.(26-27七年级上·全国·课后作业)当时,下列代数式的值等于3的是( )
A. B. C. D.
【变式题4-2】.(26-27七年级上·全国·课后作业)已知,,则式子的值是( )
A. B. C. D.
【变式题4-3】.(26-27七年级上·全国·期中)如图,当,时,此图形的周长为( )
A.12 B.24 C.36 D.48
【题型5】程序流程图(数值转换机)中的代数式求值
1.核心知识点
程序流程图的运算规则;循环与判断。
2.解题方法技巧
(1)读懂程序框图,按箭头方向依次进行运算,注意判断条件决定走哪个分支;
(2)按输入值代入计算,若输出结果满足条件则结束,否则循环继续;
(3)找规律(如奇偶分支循环),用于求解多次运算后的结果。
【例题5】.(26-27七年级上·安徽六安·阶段检测)按如图所示的程序运算,若输入的值是15,第1次输出的结果是18,则第2026次输出的结果是( )
A.4 B.6 C.8 D.10
【变式题5-1】.(26-27七年级上·陕西咸阳·阶段检测)如图是一个运算程序示意图,若第一次输入的值为,则第2026次输出的结果是( )
A. B. C. D.
【变式题5-2】.(25-26七年级上·河北沧州·期末)如图所示,是一个运算程序示意图.若第一次输入的值为125,则第2025次输出的结果是___________.
【变式题5-3】.(25-26七年级上·湖南湘潭·期末)按如图所示的程序进行计算,若输入x的值是4,则输出y的值为1.若输出y的值为8,则输入x的值是________.
【培优高频题型】
【题型6】新定义运算求代数式的值
1.核心知识点
按新定义运算规则,把已知数代入求值。
2.解题方法技巧
(1)理解新定义运算的规则,把运算符号翻译成通常的运算(含字母时用字母表示);
(2)把参与运算的数(或字母值)代入,按规则计算;
(3)注意运算顺序,必要时先算括号内,再整体代入。
【例题6】.(26-27七年级上·湖南衡阳·阶段检测)对于有理数a、b,定义一种新运算“⊙”,规定:.
(1)计算的值;
(2)若a,b在数轴上的位置如图所示,,,求的值.
【变式题6-1】.(26-27七年级上·河北保定·阶段检测)用“⊙”定义一种新运算:
对于任意有理数、,都有.
例如:.
(1)计算与的值;
(2)比较(1)中两个结果,你发现了什么结论?请再举一组数验证你的结论;
(3)计算的值.
【变式题6-2】.(25-26八年级下·广西南宁·期末)定义:若关于的一元二次方程的两根都为整数,则称方程为“全整根方程”.任何一个“全整根方程”的根的判别式的值一定为完全平方数.现规定:代数式的值为该“全整根方程”的“最值码”.例如:已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”,则该方程的“最值码”为.
(1)已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”,求该方程的“最值码”;
(2)已知关于的一元二次方程是一个“全整根方程”,求该方程的“最值码”(用含的式子表示);
(3)若关于的一元二次方程与都是“全整根方程”.当其“最值码”相等时,求代数式的值.
【变式题6-3】.(25-26九年级下·浙江金华·阶段检测)定义:a是不为1的有理数,我们把称为a的衍生数.如:2的衍生数是,的衍生数是.已知,是的衍生数,是的衍生数,是的衍生数,…,依此类推,则________.
【题型7】与几何图形有关的代数式求值
1.核心知识点
用代数式表示图形面积、周长、体积,再代入求值。
2.解题方法技巧
(1)先根据图形面积(周长、体积)公式列代数式,注意保留π或不规则图形用和差转化;
(2)代入字母数值计算,结果精确到指定数位时按四舍五入处理;
(3)涉及优惠方案比较(如购房)时,分别列式并代入数值比较大小。
【例题7】.(25-26七年级上·辽宁大连·期末)某学校操场最内侧的跑道由两段直道和两段半圆形的弯道组成,其中直道的长为,半圆形弯道的直径为.
(1)这条跑道的周长为 (用含的代数式表示);
(2)当时,求这条跑道的周长.(取3.14,结果取整数)
【变式题7-1】.(26-27七年级上·全国·单元复习)某工厂加工一种零件,需要在边长为的正方形中挖出一个半径为的圆(如图所示).
(1)用代数式表示出该零件的面积;
(2)当,时,求该零件的面积(取3.14)
【变式题7-2】.(25-26七年级上·四川自贡·期中)如图,在一块长为米,宽为米的长方形铁皮的四个角上,分别截去半径为米的圆的.
(1)求剩余铁皮的面积(即阴影部分的面积);
(2)当时,剩余铁皮的面积是多少?
【变式题7-3】.(25-26七年级上·湖北襄阳·期中)如图,在长和宽分别为a,b的长方形纸片的四个角各剪去一个边长为c的小正方形,折叠后做成一个无盖的长方体盒子(单位:).
(1)用含a,b,c的代数式表示纸片剩余部分(阴影部分)的面积S.
(2)用含a,b,c的代数式表示盒子的体积V.
(3)当,,时,求V的值.
【压轴素养题型】
【题型8】实际问题中的代数式求值
1.核心知识点
从实际情境中列代数式,再代入数值求值并解决实际问题。
2.解题方法技巧
(1)分析实际问题的数量关系,用代数式表示所求量;
(2)代入给定的字母数值计算,注意单位的书写与加括号;
(3)涉及优惠比较、合算选择等问题时,分别列式代入后比较判断。
【例题8】.(26-27七年级上·四川成都·阶段检测)四川航空公司规定:乘坐飞机经济舱的旅客每人最多可免费托运行李,超过部分每千克按飞机票价的支付逾重行李费.
(1)若一名旅客所选航班机票票价为950元,且该旅客有行李需办理托运,求该旅客需支付的行李费用(用含的代数式表示);
(2)在(1)条件下,这名旅客托运了的行李,求该旅客购买机票连同逾重行李费共付了多少元?
【变式题8-1】.(26-27七年级上·四川·期中)我校七年级举行了数学计算能力大赛,学校准备在网上订购一批钢笔和笔袋作为奖品.经查询钢笔每支售价为50元,笔袋每个售价为10元.现有,两家网店均提供包邮服务,并给出了各自的优惠策略.网店:买一支钢笔送一个笔袋;网店:钢笔和笔袋都按定价的付款.已知要购买钢笔60支,笔袋个.
(1)若在网店购买,则需付款______元;若在网店购买,则需付款_____元;(用含的代数式表示)
(2)当时,
①只能选择一家网店购买,则哪家更加合算?请通过计算说明;
②两家网店可以自由选择或组合,则怎样购买最合算?请通过计算说明.
【变式题8-2】.(26-27七年级上·全国·单元复习)秋天到了,某学校组织一次秋游活动,学校安排了10名教师带领学生去某景区游学,已知该景区的门票为每人40元.该景区推出甲、乙两种优惠方案,甲方案:教师门票全部免费,学生门票打八折;乙方案:师生门票都打七折.设参加本次秋游活动的学生共有名.
(1)请用含的代数式分别表示甲、乙两种方案应付的门票费用;
(2)当时,选择哪一种方案更省钱?当呢?
【变式题8-3】.(26-27七年级上·全国·单元测试)某中学为丰富学生体育活动,决定购置一批篮球.计划每个班级分配4个篮球,学校另外留存10个篮球用于校级比赛和公共借用.设全校班级总数为(为正整数).
(1)请用含的代数式表示学校需要购置的篮球总数;
(2)若学校有18个班级,需要购置多少个篮球?(请写出计算过程)
【题型9】规律探究中的代数式求值
1.核心知识点
从数字或图形的排列规律中抽象出代数式,再求某一项的值。
2.解题方法技巧
(1)列出前几项对应的数量,找出序号与数量的关系,写出含n的代数式;
(2)把要求的序号(如第7排、第100个图形、第50种化合物)代入;
(3)跨学科情境(如化合物分子结构、民族服饰花纹)中,同样先找规律再代入求值。
【例题9】.(26-27七年级上·天津·阶段检测)观察以下等式:
第个等式:;
第个等式:;
第个等式:;
第个等式:.
……
请根据上述规律完成下列问题:
(1)第个等式为 ,第个等式为 .
(2)利用上述规律,计算:.
【变式题9-1】.(26-27七年级上·辽宁大连·阶段检测)观察下面三行数:
,,,,,,…;①
,,,,,,…;②
,,,,,,….③
(1)第①行中的第8个数为_________;
(2)若设第①行中的第(n为正整数)个数为a,请用含a的式子分别表示:第②行中的第n个数为_________,第③行中的第n个数为_____________;
(3)取每行中的第10个数,计算这三个数的和.
【变式题9-2】.(26-27七年级上·辽宁铁岭·阶段检测)用棋子摆出下列图形:第一个图案摆放1个棋子,后续每个图案新增一行.每行棋子数量依次增加一个.
(1)第5个图案中,棋子一共有___________枚;
(2)摆第2个图形用枚棋子,摆第三个图形用枚棋子,摆第4个图形用枚棋子,求的值:
(3)通过观察棋子的摆放规律,用表示图的棋子数,其中,小丽发现
图1棋子总数:枚棋子
图2棋子总数:枚棋子
图3棋子总数:枚棋子
图4棋子总数:枚棋子
......
根据以上规律:
①第80个图案中,棋子一共有___________枚;
②结合上面探究求值
【变式题9-3】.(26-27六年级上·山东烟台·阶段检测)《庄子·天下》:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”意思是说:一尺长的木棍,每天被截掉一半,永远也截不完.我国智慧的古代人在两千多年前就有了数学极限思想,探究课上,同学们运用此数学思想研究下列问题.“聪慧组”的同学将一个边长为1的正方形纸片分割成若干个部分,并用数形结合的思想解决下列问题:
(1)请按照“聪慧组”同学的思路填空;
_________;
猜想:________.
(2)为了证明“聪慧组”同学得到的结论,“明辨组”的同学采用了以下方法进行证明,请将证明过程补充完整.
设
则
即
化简得
②-①得:
即_____;
(3)通过阅读,你一定学到了多种解决问题的方法.
①计算的值.
②请选择“聪慧组”的作图法或“明辨组”的代数法进行计算:.(只选一种解法,若选择作图,请标注出各部分图形的面积,下图是边长为1的正方形)
易错点
1、代入负数时忘加括号,导致符号错误,如把代入误算为-4。
2、数与数相乘时省略"×"号,出现运算错误。
3、代入字母时未保持原代数式的运算顺序,改变运算结果。
4、用非负数条件时,只令其中一项为0而忽略其余项,导致字母值求错。
5、整体代入时漏乘系数或漏掉常数项,或未注意整体的符号。
重点
1、掌握代数式的值的概念,会按"代入—计算"两步正确求值。
2、掌握直接代入、整体代入、由非负数条件求值等基本方法。
3、会解决程序流程图、新定义运算、几何图形及实际情境中的求值问题。
难点
1、整体代入法与待定系数法结合的求值技巧。
2、与绝对值、字母正负不确定相关的分类讨论求值。
3、规律探究与跨学科情境中代数式的抽象与求值。
【对应练习题】
一、单选题
1.若则的值为( )
A. B. C. D.
2.为3,为2,且,则等于( )
A.或 B.或 C.或 D.或
3.有一数值转换器的原理如图所示,若开始输入的值是5,可发现第一次输出的结果是8,第二次输出的结果是4,第三次输出的结果是2,第四次输出的结果是1……则第209次输出的结果是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
二、填空题
4.对于任意有理数,,定义新运算:,则__________.
5.设x是最小的正整数,y是最大的负整数,z是绝对值最小的有理数,则______.
6.若a,b,c,d是互不相等的整数且满足,则的值为________.
三、解答题
7.请根据图示的对话解答下列问题.
(1)______;______;
(2)已知,求.
8.已知a,b互为倒数,c,d互为相反数,.
(1)分别写出,,x的值;
(2)的值.
9.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:
…
请解答下列问题:
(1)按以上规律列出第5个等式:;
(2)求的值.
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