内容正文:
3.2 代数式的值(知识解读)
【人教版2024】
题型归纳
【题型·1·已知字母的值·,求代数式的值】 1
【题型·2·己知式子的值,求代数式的值】 3
【题型·3·程序流程图与代数式求值】 4
【题型·4·数字类规律探索】 8
【题型·5·图形类规律探索】 10
【随堂检测】 13
知识点1 已知字母的值,求代数式的值
1.定义:用指定数值替换代数式中的字母,按运算顺序算出结果,就是代数式求值。
2.解题步骤:代入→计算。
3.注意要点:负数、分数代入乘方时,必须添加括号;严格遵循有理数运算顺序:先乘方再乘除,最后加减,有括号先算括号内。
【题型·1·已知字母的值·,求代数式的值】
【例1】当时,代数式的值等于( )
A. B.4 C. D.2
【答案】C
【分析】观察到时,代入计算更简便.
【详解】解:当时,.
【变式1-1】当时,代数式的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】把字母的值代入代数式进行计算即可.
【详解】解:当时,
.
【变式1-2】若,,,则的值是( )
A. B. C.2或12 D.或12
【答案】C
【详解】解:,
或,或
①当时,,得,故
此时
②当时,,得,故
此时
【变式1-3】历史上,数学家欧拉最先把关于的多项式用记号的形式来表示,把等于某数时的多项式的值用来表示,例如时,多项式的值记为,那么等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查代数式求值,理解题中的新定义是解决问题的关键.
由题中描述,就是多项式中时的代数式的值,将代入多项式计算即可得到答案.
【详解】解: 时,多项式的值记为,
,
故选:A.
知识点2 已知式子的值,求代数式的值
1.核心方法:整体代入思想,不单独求解字母,将已知整式当作整体。
2.两类形式
直接代入:所求式子含有和已知完全相同的整体,直接替换求值。.
变形代入:对所求代数式提取公因式、拆项,凑出和已知条件相同的整体,再代入计算。
【题型·2·己知式子的值,求代数式的值】
【例2】若,则的值为( )
A. B. C.6 D.2
【答案】B
【分析】先根据已知等式得到的值,再将所求代数式变形后代入计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴.
【变式2-1】已知,则代数式的值是( )
A. B. C.2 D.3
【答案】D
【详解】解:∵,
∴,
∴
.
【变式2-2】已知,则代数式的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先根据已知等式整理出的值,再将所求代数式变形后整体代入计算即可.
【详解】解:,
则,
故.
【变式2-3】已知,那么代数式的值是( )
A.1 B.5 C.8 D.9
【答案】B
【分析】先将所求代数式变形为含已知式子的形式,再代入计算即可.
【详解】解:∵ ,
∴,
把代入上式,
原式 .
知识点3程序流程图与代数式求值
1.读懂流程图,依据框图内的运算,列出对应的代数式,
2.单次运算:输入数值,代入代数式直接计算输出。
3.循环运算:带有判断条件,结果不满足条件时,把当前结果作为新输入值,重复运算,直到满足条件再输出。
【题型·3·程序流程图与代数式求值】
【例3】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3-1】我校计算机社团的同学用编程软件编写出了如下运算程序,如果开始输入的x值为,我们发现第1次输出的结果为,第2次输出的结果为,……,第次输出的结果为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据题意找到输出规律,即可求出答案.
【详解】解:开始输入的x值为,
第1次输出的结果为,
第2次输出的结果为,
第3次输出的结果为,
第4次输出的结果为,
第5次输出的结果为,
……,
综上可知,从第2次输出开始重复为,,
∵……1,
∴第次输出的结果为.
【变式3-2】按如图所示的程序运算,若输入的值是12,第1次输出的结果是7,第2次输出的结果为10,则第2026次输出的结果是( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【答案】B
【分析】本题考查程序流程图与有理数的计算,数字类规律探究.关键是按照流程图列出算式进行计算;计算出前几次的输出结果,概括出数字规律,作答即可.
【详解】解:输入的值是,第次输出的结果是;
第次输出的结果是;
第次输出的结果是;
第次输出的结果是;
第次输出的结果是;
第次输出的结果是;
第次输出的结果是;
第次输出的结果是;
……
由此可见,从第次起,分别为:,……,三个一循环,
∵,
∴余数为,
∴第次输出的结果和循环中的第二个数相同为:.
故选:B.
【变式3-3】有一个数值转换器,原理如下图所示,若开始输入x的值是5,可发现第1次输出的结果是16,第2次输出的结果是8,第3次输出的结果是4,依次继续下去,第2026次输出的结果是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
【答案】B
【分析】先根据数值转换器的规则依次计算输出结果,再观察结果找到循环周期,最后根据周期计算第2026次的输出结果.
【详解】解:根据数值转换器规则,依次计算输出结果:
第1次:输入(奇数),输出;
第2次:输入(偶数),输出;
第3次:输入(偶数),输出;
第4次:输入(偶数),输出;
第5次:输入(偶数),输出;
第6次:输入(奇数),输出;
第7次:输入(偶数),输出2;
第8次:输入(偶数),输出1;
……
观察可知,从第3次开始,输出结果以“”为一个循环周期,
先减去前2次,,
再计算余2,
即循环了674个周期后,第2个位置的数,循环周期“”中第2个位置的数是2,
即第2026次输出的结果是2.
知识点4数字类规律探索
寻找第n项的通用代数式。1.思路:把数列的项和序号n对应,
2.常见规律类型
等差规律:相邻两数差值不变,
等比规律:相邻两数比值不变
符号交替规律:正负交替用(-1)”或(-1)”+1控制符号,
3. 验证:写出猜想的式子后,代入前几项检验是否成立。
【题型·4·数字类规律探索】
【例4】观察下列算式:,,,,,,根据规律,的末位数字是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】计算可知这一列数的个位数字是、、、循环出现的,再根据规律找到的末位数字.
【详解】解:的末位数字是,
的末位数字是,
的末位数字是,
的末位数字是,
的末位数字是,
的末位数字是,
的末位数字是,
的末位数字是,
这一列数字的末位数字是、、、循环出现的,
,
的末位数字是.
【变式4-1】天干地支纪年法是中国传统纪年方式,天干有10个,地支有12个,依次相配(甲子、乙丑、丙寅…),六十年为一循环,这就是俗称的“干支表”.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
天干
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
地支
子
丑
寅
卯
辰
巳
午
未
申
酉
戌
亥
已知1949年为己丑年,依据上述规律推断,2026年应为( )
A.癸亥年 B.丙午年 C.癸酉年 D.甲子年
【答案】B
【分析】由表格可得,天干共有10个,每10年循环一次,地支共有12个,每12年循环一次,由此规律计算即可得出结果.
【详解】解:由表格可得,天干共有10个,每10年循环一次,地支共有12个,每12年循环一次,
∵,,1949年为己丑年,
∴天干为己往后数第个,为丙,地支为丑往后数第个,为午,
∴2026年应为丙午年.
【变式4-2】观察下列各式:
①;
②;
③;
④;
根据规律,下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】从已知等式归纳首项与末项、平方底数的数量关系,代入首项进行计算,即可求解.
【详解】解:根据①;
②;
③;
④;
可得出,;
即首项为的连续整数相加,若末项为,则和为.
故首项时,若末项为,则和为,
即,只有C选项运算正确.
【变式4-3】符号“f”表示一种运算,它对一些数的运算结果如下:
(1),,,,…
(2),…
利用以上规律计算结果是( )
A. B.0 C.1 D.不能确定
【答案】A
【分析】通过观察,分析、归纳并发现其中的规律,并应用发现的规律解决问题.由(1)得到,由(2)得到,可得,再进一步计算即可.
【详解】解:∵,,,,…;
,,,,…
∴,,
∴,
∴
知识点5图形类规律探索
1.方法:数出前几个图形对应的数量,转化成数字序列,再寻找序号n与数量的关系式2.常见类型:等差递增、平方型、分段累加型。
3.检验:用得到的代数式验证下一个图形数量,确认规律正确。
【题型·5·图形类规律探索】
【例5】如图,将第1个图中的正方形剪开得到第2个图,第2个图中共有4个正方形;将第2个图中一个正方形剪开得到第3个图,第3个图中共有7个正方形;将第3个图中一个正方形剪开得到第4个图,第4个图中共有10个正方形……如此下去,则第2024个图中共有正方形的个数为( )
A.6070 B.6072 C.6069 D.6068
【答案】A
【分析】根据图形的变化,后一个图形的正方形的个数都比前一个图形的正方形的个数多3个,第n个图形的正方形的个数为即可求解.
【详解】解:观察图形可知:第1个图中有1个正方形,即;
第2个图中有4个正方形,即;
第3个图中有7个正方形,即;
第4个图中有10个正方形,即;
……
∴第n个图中正方形的个数为;
当时,
,
∴第2024个图中共有正方形的个数为6070.
【变式5-1】如图,先作一个黑色正三角形,挖去1个“中心三角形”(即以黑色正三角形各边中点为顶点的三角形),再在剩下的每个小黑色正三角形中又挖去1个“中心三角形”,以此类推.第①个图中有1个黑色正三角形;第②个图中有3个黑色正三角形;第③个图中有9个黑色正三角形.以此规律,第⑥个图中黑色正三角形的个数有( )
A.81 B.243 C.351 D.702
【答案】B
【分析】根据给出的图形,推出规律进行求解即可.
【详解】解:第①个图中有个黑色正三角形;
第②个图中有个黑色正三角形;
第③个图中有个黑色正三角形,
,
故第个图中有个黑色正三角形,
∴第⑥个图中黑色正三角形的个数有个.
【变式5-2】按如图所示的规律拼接餐桌和椅子(每个小半圆代表把椅子),张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,…,若将张餐桌按上述方式拼接摆放,一共需配( )把椅子
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】观察图形变化,得出张餐桌时,椅子数为把(为正整数),代入即可得出结论.
【详解】解:观察图形,发现每多添一张餐桌多2把椅子,
故张餐桌时,椅子数为(把)(为正整数).
令,可得(把).
【变式5-3】观察下列“蜂窝图”,按照这样的规律,则第个图案中的“”的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】从所给的图形中总结出存在的规律,得出第个图案中六边形个数,即可求解.
【详解】解:∵第个图案中六边形的个数为,
第个图案中六边形的个数为,
第个图案中六边形的个数为,
……,
∴第个图案中六边形的个数为;
当时,六边形的个数为.
随堂检测
【随堂检测】
1.当时,代数式的值为( )
A.1 B. C. D.
【答案】B
【详解】解:当时,.
2.若则的值为( )
A.3 B.9 C.8 D.
【答案】D
【分析】先根据绝对值和平方式的非负性求得a、b,再代入所求式子中求解即可.
【详解】解:∵,,且,
∴,,
∴,,
∴.
3.按一定规律排列的代数式:,,,,,…,第个代数式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】所有代数式都含字母,找出系数的变化规律,即可推出第个代数式.
【详解】解:∵第个代数式为,系数,
第个代数式为,系数,
第个代数式为,系数,
第个代数式为,系数,
……,
∴以此类推,第个代数式的系数为,即第个代数式是.
4.探索规律:观察下面的算式,第99个算式的结果是( )
①
②
③
④
A.9998 B.9999 C.10000 D.10001
【答案】C
【分析】先观察已知算式,归纳出第个算式的结果规律为,再代入计算即可得到答案.
【详解】解:观察给出的算式可得:
∵ 第1个算式的结果为,
第2个算式的结果为,
第3个算式的结果为,
...
∴ 归纳规律:第个算式的结果为.
当时,,
因此第99个算式的结果是10000.
5.按如图所示的规律拼图案,其中第①个图中有个圆点,第②个图中有个圆点,第③个图中有个圆点,第④个图中有个圆点,…,按照这一规律,则第⑧个图中圆点的个数是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据所给图形,依次求出图形中圆点的个数,发现规律即可解决问题.
【详解】解:由所给图形可知,
第①个图形中圆点的个数为:,
第②个图形中圆点的个数为:,
第③个图形中圆点的个数为:,
…,
所以第n个图形中圆点的个数为.
当时,
第⑧个图形中圆点的个数为.
6.已知,那么的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题采用整体代入法计算代数式的值,先根据已知等式得到的值,再整体代入所求式子计算即可.
【详解】解:∵,
∴,
将代入得.
7.一根1米长的绳子第一次剪去一半,第二次剪去剩下的一半,如此剪下去,剪第六次后,剩下的绳子的长度为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:第一次后剩下的绳子的长度为,
第二次后剩下的绳子的长度为米;
第三次后剩下的绳子的长度为米;
;
∴第六次后剩下的绳子的长度为米.
8.一种新运算“”,规定如下:对于任意有理数,,满足.则的值为( ).
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】∵,
∴.
9.若,则我们把称为的“卢卡斯数”,例如4的“卢卡斯数”是,的“卢卡斯数”是.已知,是的“卢卡斯数”,是的“卢卡斯数”,是的“卢卡斯数”,……,依此类推,则的值为()
A.-1 B. C. D.
【答案】C
【分析】根据题意,依次求出,,,…,发现规律即可解决问题.
【详解】解: ,是的“卢卡斯数”,
,
是的“卢卡斯数”,
,
是的“卢卡斯数”,
,
同理可得:
,
,
,
…,
由此可见,这列数从开始按循环出现,
,
.
10.若互为倒数,互为相反数,则______.
【答案】
【分析】根据互为倒数和互为相反数的定义,得到,,代入算式即可得到答案.
【详解】解:∵互为倒数,互为相反数,
∴,,
∴.
11.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:
.
12.工地上有水泥,如果每天用,用了天,还剩______t水泥,已知,,还剩______t水泥.
【答案】 65
【分析】根据题意列出代数式,代入求值即可.
【详解】解:根据题意可知还剩水泥,
当,时,原式.
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3.2 代数式的值(知识解读)
【人教版2024】
题型归纳
【题型·1·已知字母的值·,求代数式的值】 1
【题型·2·己知式子的值,求代数式的值】 2
【题型·3·程序流程图与代数式求值】 2
【题型·4·数字类规律探索】 4
【题型·5·图形类规律探索】 5
【随堂检测】 6
知识点1 已知字母的值,求代数式的值
1.定义:用指定数值替换代数式中的字母,按运算顺序算出结果,就是代数式求值。
2.解题步骤:代入→计算。
3.注意要点:负数、分数代入乘方时,必须添加括号;严格遵循有理数运算顺序:先乘方再乘除,最后加减,有括号先算括号内。
【题型·1·已知字母的值·,求代数式的值】
【例1】当时,代数式的值等于( )
A. B.4 C. D.2
【变式1-1】当时,代数式的值为( )
A. B. C. D.
【变式1-2】若,,,则的值是( )
A. B. C.2或12 D.或12
【变式1-3】历史上,数学家欧拉最先把关于的多项式用记号的形式来表示,把等于某数时的多项式的值用来表示,例如时,多项式的值记为,那么等于( )
A. B. C. D.
知识点2 已知式子的值,求代数式的值
1.核心方法:整体代入思想,不单独求解字母,将已知整式当作整体。
2.两类形式
直接代入:所求式子含有和已知完全相同的整体,直接替换求值。.
变形代入:对所求代数式提取公因式、拆项,凑出和已知条件相同的整体,再代入计算。
【题型·2·己知式子的值,求代数式的值】
【例2】若,则的值为( )
A. B. C.6 D.2
【变式2-1】已知,则代数式的值是( )
A. B. C.2 D.3
【变式2-2】已知,则代数式的值是( )
A. B. C. D.
【变式2-3】已知,那么代数式的值是( )
A.1 B.5 C.8 D.9
知识点3程序流程图与代数式求值
1.读懂流程图,依据框图内的运算,列出对应的代数式,
2.单次运算:输入数值,代入代数式直接计算输出。
3.循环运算:带有判断条件,结果不满足条件时,把当前结果作为新输入值,重复运算,直到满足条件再输出。
【题型·3·程序流程图与代数式求值】
【例3】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3-1】我校计算机社团的同学用编程软件编写出了如下运算程序,如果开始输入的x值为,我们发现第1次输出的结果为,第2次输出的结果为,……,第次输出的结果为( )
A. B. C. D.
【变式3-2】按如图所示的程序运算,若输入的值是12,第1次输出的结果是7,第2次输出的结果为10,则第2026次输出的结果是( )
A.3 B.4 C.6 D.8
【变式3-3】有一个数值转换器,原理如下图所示,若开始输入x的值是5,可发现第1次输出的结果是16,第2次输出的结果是8,第3次输出的结果是4,依次继续下去,第2026次输出的结果是( )
A.1 B.2 C.4 D.8
知识点4数字类规律探索
寻找第n项的通用代数式。1.思路:把数列的项和序号n对应,
2.常见规律类型
等差规律:相邻两数差值不变,
等比规律:相邻两数比值不变
符号交替规律:正负交替用(-1)”或(-1)”+1控制符号,
3. 验证:写出猜想的式子后,代入前几项检验是否成立。
【题型·4·数字类规律探索】
【例4】观察下列算式:,,,,,,根据规律,的末位数字是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】天干地支纪年法是中国传统纪年方式,天干有10个,地支有12个,依次相配(甲子、乙丑、丙寅…),六十年为一循环,这就是俗称的“干支表”.
1
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天干
甲
乙
丙
丁
戊
己
庚
辛
壬
癸
地支
子
丑
寅
卯
辰
巳
午
未
申
酉
戌
亥
已知1949年为己丑年,依据上述规律推断,2026年应为( )
A.癸亥年 B.丙午年 C.癸酉年 D.甲子年
【变式4-2】观察下列各式:
①;
②;
③;
④;
根据规律,下列各式正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式4-3】符号“f”表示一种运算,它对一些数的运算结果如下:
(1),,,,…
(2),…
利用以上规律计算结果是( )
A. B.0 C.1 D.不能确定
知识点5图形类规律探索
1.方法:数出前几个图形对应的数量,转化成数字序列,再寻找序号n与数量的关系式2.常见类型:等差递增、平方型、分段累加型。
3.检验:用得到的代数式验证下一个图形数量,确认规律正确。
【题型·5·图形类规律探索】
【例5】如图,将第1个图中的正方形剪开得到第2个图,第2个图中共有4个正方形;将第2个图中一个正方形剪开得到第3个图,第3个图中共有7个正方形;将第3个图中一个正方形剪开得到第4个图,第4个图中共有10个正方形……如此下去,则第2024个图中共有正方形的个数为( )
A.6070 B.6072 C.6069 D.6068
【变式5-1】如图,先作一个黑色正三角形,挖去1个“中心三角形”(即以黑色正三角形各边中点为顶点的三角形),再在剩下的每个小黑色正三角形中又挖去1个“中心三角形”,以此类推.第①个图中有1个黑色正三角形;第②个图中有3个黑色正三角形;第③个图中有9个黑色正三角形.以此规律,第⑥个图中黑色正三角形的个数有( )
A.81 B.243 C.351 D.702
【变式5-2】按如图所示的规律拼接餐桌和椅子(每个小半圆代表把椅子),张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,张餐桌配把椅子,…,若将张餐桌按上述方式拼接摆放,一共需配( )把椅子
A. B. C. D.
【变式5-3】观察下列“蜂窝图”,按照这样的规律,则第个图案中的“”的个数是( )
A. B. C. D.
随堂检测
【随堂检测】
1.当时,代数式的值为( )
A.1 B. C. D.
2.若则的值为( )
A.3 B.9 C.8 D.
3.按一定规律排列的代数式:,,,,,…,第个代数式是( )
A. B. C. D.
4.探索规律:观察下面的算式,第99个算式的结果是( )
①
②
③
④
A.9998 B.9999 C.10000 D.10001
5.按如图所示的规律拼图案,其中第①个图中有个圆点,第②个图中有个圆点,第③个图中有个圆点,第④个图中有个圆点,…,按照这一规律,则第⑧个图中圆点的个数是( )
A. B. C. D.
6.已知,那么的值为( )
A. B. C. D.
7.一根1米长的绳子第一次剪去一半,第二次剪去剩下的一半,如此剪下去,剪第六次后,剩下的绳子的长度为( )
A. B. C. D.
8.一种新运算“”,规定如下:对于任意有理数,,满足.则的值为( ).
A. B. C. D.
9.若,则我们把称为的“卢卡斯数”,例如4的“卢卡斯数”是,的“卢卡斯数”是.已知,是的“卢卡斯数”,是的“卢卡斯数”,是的“卢卡斯数”,……,依此类推,则的值为()
A.-1 B. C. D.
10.若互为倒数,互为相反数,则______.
11.对于任意有理数,,定义新运算:,则__________.
12.工地上有水泥,如果每天用,用了天,还剩______t水泥,已知,,还剩______t水泥.
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