内容正文:
第3章 代数式--代数式求值问题 重点题型归纳 专项练(2)
2026-2027学年上学期初中数学人教版(新教材)七年级上册
一、程序流程图与代数式求值
1.按下列程序计算,把答案填写在表格里,然后看看有什么规律,想想为什么会有这个规律?
(1)填写表内空格;
输入x
5
4
…
输出答案
…
(2)你发现的规律是______,并证明该规律的正确性.
2.如图是一种数值转换的运算程序:
(1)若第1次输入的数为,则第2次输出的数为________;
(2)若第1次输入的数为,则第5次输出的数为________;
(3)若第1次输入的数为8,求第2019次输出的数是多少?
3.程序框图的算法思路源于我国古代数学名著《九章算术》中的“更相减损术”.如图是一个数值运算程序.
(1)用含的代数式表示输出的结果;(结果化为最简)
(2)当输入的值为时,求输出的值.
4.计算机的运算编程与数学原理是密不可分的,相对简单的运算编程就是数值转换机.
(1)如图,A同学设置了一个数值转换机,若输入a的值为3,则输出的结果为_______.
(2)如图,B同学设置了一个数值转换机,如果输入的x分别为和,那么输出的结果分别为_______和_______.
(3)C同学也设置了一个计算装置示意图,A,B是数据入口,C是计算结果的出口,计算过程是由A,B分别输入自然数m和n,经过计算后的有理数k由C输出,此种计算装置完成的计算满足以下三个条件:
①若A,B分别输入1,则输出结果1,记;
②若B输入1,A输入自然数增大1,则输出结果为原来的3倍,记;
③若A输入任何固定自然数不变,B输入自然数增大1,则输出结果比原来增加,记
问:当A输入自然数6,B输入自然数1时,的值是_______.
当A输入自然数6,B输入自然数6时,的值是多少?
二、赋值法求代数式的值
5.已知对于任意的都成立.求:
(1)的值;
(2)的值.
6.【阅读理解】苏教版数学新教材七年级上册93页论述了一元多项式的恒等关系:如果一个多项式中只含一个字母,那么就称它为一元多项式.对于两个含字母x的一元多项式,当x任取一个数时,如果这两个多项式的值都是相等的,那么就称这两个一元多项式是恒等的.
例如:与.当x任取一个数时,如,,1,…,a,这两个多项式的值都相等.因此,多项式与是恒等的.如果两个多项式恒等,那么将这两个多项式分别合并同类项之后,其系数一定对应相等
【问题解决】已知恒等式,当时,左边,右边=,所以.求以下代数式的值:
(1);
(2).
7.赋值法,又叫特值法,是数学中通过设题中某个未知量为特殊值,从而通过简单的运算,得出最终答案的一种方法.例如:
已知:,则:
(1)取时,直接可以得到;
(2)取时,可得到;
(3)取时,可以得到.
(4)把(2),(3)的结论相加,就可以得到,结合(1)的结论,从而得出.
请类比上例,解决下面的问题.
已知:,求:
(1)的值;
(2)的值;
(3)的值.
三、数字类规律探索
8.观察下列等式:
第一个等式:;
第二个等式:;
第三个等式:;
(1)请按这个顺序仿照前面的等式写出第四个等式 :
(2)根据你上面所发现的规律,用含字母n的式子表示第n个等式:
(3)请利用上述规律计算:.
9.观察:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
(1)按此规律,请写出第6个等式:________________;第个等式:________.
(2)按此规律计算:
(Ⅰ)________;
(Ⅱ)________.
10.观察以下等式(参考数据:):
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
(1)请观察以上等式,写出第5个等式:________;
(2)根据以上等式发现的规律,用含字母的式子表示第个等式:________;
(3)请利用上述规律计算:.
11.观察下列等式,找出其中的规律,并完成下列问题.
,
,
,
,
……
(1)请你根据以上规律,直接写出第5个等式:__________,第个等式:__________;
(2)利用以上规律计算.
四、图形类规律探索
12.观察如图图形和对应表达式.
(1)请在图中的框中画出第5个图形,并写出它对应的表达式;
(2)请直接写出第n个图形对应的表达式:________;
(3)请用上面的规律计算:.
13.某学校食堂的餐桌椅有两种摆放方式.
(1)按下图方式摆放餐桌和椅子,照这样的方式继续排列餐桌,摆4张桌子可坐多少人?摆5张桌子呢?摆n张桌子呢?
(2)按下图方式摆放餐桌和椅子,照这样的方式继续排列餐桌,摆4张桌子可坐多少人?摆5张桌子呢?摆n张桌子呢?
(3)在食堂就餐的高峰时段,要求同时能坐下300人,上面哪种方式所需要的餐桌数较少?
14.综合与实践
【项目主题】
某校模拟用三角形和六边形地砖改善学校的活动场地.
【预备知识】
用形状,大小完全相同的一种或几种平面图形进行拼接,使图形之间没有空隙也没有重叠的铺成一片,叫做图形的密铺.
【规律探究】
用三角形和六边形按如图所示的规律拼图案.
【规律应用】
(1)第4个图案中,三角形的个数有_________个,六边形的个数有_________个;
(2)第(为正整数)个图案中,三角形的个数有_________个,六边形的个数有_________个;
【项目拓展】
(3)是否存在某个符合上述规律的图案,其中有100个三角形与30个六边形?如果有,指出是第几个图案;如果没有,说明理由.
15.综合与实践.
【问题情境】
在小学我们学习过用图示法求的方法:如图①,从第层至第层,分别有,,,,个小圆圈;将图①旋转后拼成如图②.
【问题呈现】
(1)图②中,每层有小圆圈______个;共有小圆圈______个;
(2) ______;
(3)数学思考∶如何求?小明同学根据上面的启示设计了如图③所示三角形数阵型:
第行圆圈中的数为,即;第行两个圆圈中数的和为,即;;第行个圆圈中数的和为 (个),即.这样,该三角形数阵中所有圆圈中的数的和为.为了求这个和,他将三角形数阵型经过如图④所示的两次旋转.观察旋转前后三个三角形数阵型,发现三个三角形数阵型中各行同一位置上三个圆圈里面的数的和均为______;
(4)图③、④中三个三角形数阵所有圆圈中数的总和为: ______;
(5)求的值.
五、绝对值的化简
16.已知有理数在数轴上的位置如图所示:
(1)若的相反数是是最小的正整数,的绝对值为2,求的值;
(2)化简:;
17.已知有理数a,b,c在数轴上的对应点如图所示,
(1)用“<”或“>”填空:______0,______0,______0;
(2)化简:.
18.有理数、、在数轴上的位置如图:
(1)判断正负,用“”或“”填空:_____0,_____0,_____0.
(2)化简:.
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参考答案
1.(1)
输入x
5
4
…
输出答案
0
0
0
0
…
(2)输入的x为任何数结果都为0.
证明:∵,
∴无论x取任何值,结果都为0,即结果与字母x的取值无关.
(1)把各数值代入程序中计算出结果即可,特别要注意运算顺序;
(2)由前几项都为0可得出规律:输入任何数结果都为0.然后根据程序写出关于x的方程式,求得此方程式的值为0,所以无论x取任何值,结果都为0.
(1)略
(2)略
2.(1)5
(2)1
(3)1
本题主要考查代数式的值及数字规律,解题的关键理解题中的数值转换的运算程序;
(1)根据是奇数,然后代入数值转换运算即可;
(2)根据是偶数,然后代入数值转换运算即可;
(3)由题意易得第1次输出的数为,第2次输出的数为;第3次输出的数为;第4次输出的数为;第5次输出的数为;….;由上可知:规律为按照4、2、1每3次一循环出现,然后问题可求解.
(1)解:由数值转换运算程序可知:把代入,
∴第2次输出的数为;
故答案为:5;
(2)解:由数值转换运算程序可知:把代入,
∴第2次输出的数为;第3次输出的数为;第4次输出的数为;第5次输出的数为;
故答案为:1;
(3)解:由题意得:
第1次输入的数为8,则第1次输出的数为,
∴第2次输出的数为;第3次输出的数为;第4次输出的数为;第5次输出的数为;….;
由上可知:规律为按照4、2、1每3次一循环出现,
∵,
∴第2019次输出的数为1.
3.(1)
(2)输出的值为
本题考查程序框图与代数式求值:
(1)根据程序框图,列出代数式即可;
(2)把代入(1)中的代数式进行求解即可.
(1)解:
.
所以用含的代数式表示输出的结果为.
(2)解:当输入的值为时,输出的值为.
4.(1)6.625
(2),3
(3)243,
本题主要考查绝对值,代数式,流程图和有理数的混合运算的实际应用,熟练掌握以上知识是解题的关键.
(1)将的值代入流程,按照步骤依次计算,即可得到答案;
(2)分别将两个的值代入计算即可,注意条件运算;
(3)观察计算条件,先将输入固定1,得到输入6、输入1的输出值,再根据条件③,将输入固定6算出、均输入6时的输出值.
(1)解:将代入流程:,
,
,
,
故答案为:6.625;
(2)解:若输入的为时,,
,
,
,
若输入的为时,,
,
,
故答案为:,3;
(3)解:由三个条件可知,当,均为1时,输出结果为1,
先输入数值为1,则可得输入的值为2,,
当输入3时,,
同理得,,
,
,
若输入固定值为6,,
同理得,,
……
,
,,
故答案为:243,.
5.(1)
(2)
本题考查了代数式求值,解题关键是利用特殊值代入法,通过给赋予合适的值,快速求出多项式各项系数的值,无需展开高次多项式.
(1)要求常数项,只需令,此时等式右边仅剩下常数项,直接代入左边即可计算;
(2)要求,可先令求出所有系数和,再结合(1)的结果变形求解.
(1)解:令,代入,
可得,,即;
(2)解:令,代入,
可得,即,
又,则:,
因此:.
6.(1)
(2)
本题考查了求代数式的值,准确理解题意是解题的关键.
(1)仿照题例求出当时,左右两边的值,进而求解即可;
(2)将,两式相加,得出,进而求解即可.
(1)解:当时,左边,右边,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴,
∴.
7.(1)4
(2)6
(3)0
本题主要考查了代数式求值,正确理解题意是解题的关键.
(1)令,根据所给等式即可求出的值;
(2)令,根据所给等式即可求出的值;
(3)令,根据所给等式即可求出的值,再结合(1)(2)所求可得答案.
(1)解:当时,,
∵,
∴;
(2)解:当时,则,
∵,
∴;
(3)解:当时,则,
∵,
∴,
又∵,
∴得,
∴.
8.(1)
(2)(为正整数)
(3)
(1)根据题目中的式子,可以写出第四个等式;
(2)根据题目中式子的特点可以写出第n个等式;
(3)根据发现的规律,可以计算出所求式子的值.
(1)解:第四个等式:;
(2)解:第n个等式:(为正整数);
(3)解:
.
9.(1);
(2)(Ⅰ)306;(Ⅱ)468
根据式子规律得出.
(1)略
(2),
.
10.(1)
(2)
(3)
根据所列式子得出规律.
(1);
(2);
(3)
.
11.(1)第5个等式:,第个等式:
(2)
(1)先观察已知等式,总结各部分和序号的变化规律,推导得到第个等式的通用形式;
(2)利用(1)中推导得到的规律计算即可.
(1)解:由规律得,第5个等式为:,第个等式为:.
(2)解:
.
12.(1),
(2)
(3)
(1)根据题干中的规律写出第5个图形对应的表达式即可;
(2)总结题干中的规律写出第n个图形对应的表达式即可;
(3)结合题意将变形为,再结合题干所总结的规律求解,即可解题.
(1)略
(2)解:因为第1个图形对应的表达式为:,
第2个图形对应的表达式为:,
第3个图形对应的表达式为:,
……
所以第n个图形对应的表达式为;
(3)解:∵,,
∴原式
.
13.(1)摆4张桌子可坐12人,摆5张桌子可坐14人,摆n张桌子可坐人
(2)摆4张桌子可坐18人,摆5张桌子可坐22人,摆n张桌子可坐人
(3)按第二种方式所需要的餐桌数较少
(1)观察发现第一张餐桌上可以坐6人,每多一张餐桌,多坐2人,n张餐桌共可坐(人);
(2)观察发现第一张餐桌上可以坐6人,每多一张餐桌,多坐4人,n张餐桌共可坐(人).
(3)分别求出两种方式坐300人各需多少张桌子,再比较大小即可得解.
(1)解:观察发现:摆1张桌子可坐6人,
摆2张桌子可坐(人),
摆3张桌子可坐(人),
每增加一张桌子,增加2人,
∴摆4张桌子可坐(人),
摆5张桌子可坐(人)
摆n张桌子可坐(人);
(2)解:观察发现:摆1张桌子可坐6人,
摆2张桌子可坐(人),
摆3张桌子可坐(人),
每增加一张桌子,增加4人,
∴摆4张桌子可坐(人),
摆5张桌子可坐(人),
摆n张桌子可坐(人);
(3)解:若按第一种方式,
由,
得,
则需要148张桌子;
若按第二种方式,
由,
得,
则需要75张桌子;
∵,
∴按第二种方式所需要的餐桌数较少.
【点睛】此题考查图形的变化规律,找出图形之间的联系,得出运算规律是解决问题的关键.
14.(1)10,4
(2),
(3)没有,理由如下:
∵当时,,
∴不存在某个符合上述规律的图案,其中有100个三角形与30个六边形.
(1)观察图案,首先找出哪些部分发生了变化,是按照什么规律变化的.即可得结论;
(2)结合(1)即可得一般形式;
(3)根据,可得不存在某个符合上述规律的图案,其中有100个三角形与30个六边形.
(1)解:第4个图案中,三角形10个,六边形有4个;
(2)解:由图可知:
第一个图案有三角形(个),六边形1个,
第二个图案有三角形(个),六边形2个,
第三个图案有三角形(个),六边形3个,
那么第n个图案中有三角形个,六边形有个;
(3)解:略
15.(1);
(2)
(3);
(4)
(5)
根据图形解答即可求解;
根据的结果即可求解;
根据图形解答即可求解;
根据的结果即可求解;
把原式转化为,再利用的结果解答即可求解.
(1)解:图②中,每层有小圆圈个;
∵每层有小圆圈个,共有层,
∴共有小圆圈个;
(2)解:∵图②中共有小圆圈个,
∴图①中共有小圆圈个,
即;
(3)解:由图可得,同一位置上三个圆圈里面的数的和均为;
(4)解:∵每个位置上三个圆圈中数的和均为,
∴图③、④中三个三角形数阵所有圆圈中数的总和为:;
(5)解:∵,
∴,
.
16.(1)0
(2)
本题主要考查数轴上有理数的表示,相反数的意义,绝对值的意义及代数式的值,熟练掌握数轴上有理数的表示,相反数的意义,绝对值的意义及代数式的值是解题的关键;
(1)根据“的相反数是是最小的正整数,的绝对值为2”可进行求解;
(2)由数轴可知,然后根据绝对值的意义可进行求解.
(1)解:∵的相反数是是最小的正整数,的绝对值为2,
∴,
由数轴可知:,
∴,
∴;
(2)解:由数轴可知:,
∴
.
17.(1),,
(2)
本题主要考查了数轴、绝对值的化简、整式的加减运算等知识点,正确的化简绝对值是解题的关键.
(1)由数轴确定a、b、c的符号,进而确定相关代数式的符号;
(2)利用(1)的结论,根据绝对值的性质化简绝对值,最后运用整式的加减运算法则计算即可.
(1)解:由数轴可得:,所以,,.
故答案为:,,;
(2)解:∵,,,,
∴
.
18.(1);;
(2)
(1)由数轴得,,据此即可判断式子的正负;
(2)根据(1)中的结论,根据绝对值的性质化简,再利用整式的加减运算法则计算即可.
(1)解:由数轴得,,,
∴,,;
(2)解:由(1)得,,,,
∴
.
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