内容正文:
第4章 代数式
4.2 代数式的值(第1课时)
代入求值
数学新教材浙教版 七年级上册
情境引入
同一时刻的两个时间
情境
北京时间与罗马冬时制时间相差小时。若用表示北京时间的小时数,则同一时刻罗马冬时制时间可表示为。
问题
北京时间为时,。代入后得到,即。字母已知取值,表达式就能算出具体结果。
情境引入
同一个式子可以有不同结果
观察
代数式中,时结果为;时结果为。算式结构相同,字母取值不同,计算结果可能不同。
思考
求一个代数式的具体结果,需要先知道字母取值。用数代替字母后,就把代数式的计算转化为我们已经会做的数值运算。
情境引入
时间中的分钟不能当百分位
换算
表示小时,并不表示小时。时间、长度、费用等数量在代入前都要检查单位。
检验
本课先在给定情境中求值。跨越日期的时间需要另外处理日期,不能只凭计算后小时数的正负就直接写成钟面时刻。
新知讲授
代数式的值的定义
定义
一般地,用数值代替代数式里的字母,计算后所得的结果叫作代数式的值。
例子
当时,代数式的值是。代数式表示一个数量关系,而它的值是字母按要求取值后得到的数。
新知讲授
求值的基本过程
代入
先写明字母取值,再用相应的数替换式子中每一处同名的字母。原式中的运算结构、括号与分数线应完整保留。
计算
按运算顺序完成数值计算,写出代数式的值。若是实际问题,再依据字母含义补上单位和完整答句,不能只留一个没有解释的数字。
新知讲授
负数代入必须带括号
例子
当时,,而。代入时用括号把负数括起来,可以避免负号与乘方次序混淆。
乘法
当时,。省略的乘号在数值代入后应写出,不可把代成。
新知讲授
分数代入保留运算结构
例子
当时,。系数不属于乘方的底数;不是。
步骤
分数先约分或通分时,也要遵守先乘方再乘除的次序。代入过程清楚,才能分辨错误发生在替换字母还是数值运算。
新知讲授
一个字母出现多次要全部替换
例子
当时,要写为。两个取同一个值,不能只替换其中一处。
检查
用笔指着每个字母逐一对应数值;字母上方的指数、字母前的系数都保留。完成替换后,式子中不应再出现待求值的字母。
新知讲授
百分数中的字母取值
含义
中的表示。当时,,不是。
计算
所以。把百分数变成小数或分数后,再与相加并计算总量。
新知讲授
字母取值也要符合算式条件
分母
代数式要求。若题目给,分母为零,不能求出通常意义下的值。
根式
代数式在实数范围内要求。实际情境中,长度、人数等还需要符合自身的单位和取值要求。
例题讲解
例 1
当分别取下列值时,求代数式的值。
(1)
(2)
(3)
(1) 答:
。
(2) 答:
。
(3) 答:
。
分子中每一个都要替换,先计算括号。
例题变式
辨析
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 时,。
错误
应为,负数代入后仍要减去。
(2) 与时,的值相同。
正确
前者分子为,后者为,两次结果均为。
(3) 这个式子的值一定是整数。
错误
例中时结果为;字母没有限定为整数。
例题讲解
例 2
圆柱的体积等于底面积乘高。如图,用表示圆柱的高,表示底面半径,表示圆柱的体积。(1)用含字母的代数式表示圆柱体积。(2)求底面半径为、高为的圆柱的体积(结果保留)。
答:。
底面积为。
底面积乘高,得到。
半径先平方,再乘圆周率和高。
例题讲解
例 2
圆柱的体积等于底面积乘高。如图,用表示圆柱的高,表示底面半径,表示圆柱的体积。(1)用含字母的代数式表示圆柱体积。(2)求底面半径为、高为的圆柱的体积(结果保留)。
答:。
,所以。
,,保留。
题目要求保留,无需换成小数。
例题讲解
做一做
2022年6月23日,北京时间,金砖国家领导人举行第十四次会晤。图示为同一时刻的北京时间和莫斯科时间。设北京时间为,用关于的代数式表示莫斯科时间,并求北京时间时的莫斯科时间。
答:;。
图中北京时间比莫斯科时间早小时。
当时,。
先由图读出时差,再代入求值。
例题变式
变式
当、时,求下列代数式的值。
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:
。
(2) 答:
先平方,再保留外面的负号。
负数、分数代入均用括号保护运算结构。
例题变式
变式
当、时,求下列代数式的值。
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:
。
(4) 答:
。
负数、分数代入均用括号保护运算结构。
新知辨析
辨析
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 时,。
错误
应为。
(2) 时,。
正确
相乘得。
(3) 时,。
错误
。
(4) 时,。
正确
先平方再乘,得。
课堂练习
课内练习 1
当分别取下列值时,求代数式的值。
(1)
(2)
(1) 答:
。
(2) 答:
。
先转化为小数或分数。
课堂练习
课内练习 2
当时,求下列代数式的值。
(1)
(2)
(1) 答:
。
(2) 答:
分子为。
,再除以,得到。
分子是整体;先分别计算乘方和乘积。
课堂练习
课内练习 3
设一长方体的底面是边长为的正方形,高为,体积为。用含字母的代数式表示体积,并求时的体积。
答:;。
底面积为,所以体积为。
代入得。
先建立一般式,再代入具体数据。
课堂练习
错解辨析
小明在时写,随后把算成。指出错误并改正。
答:每一处都应替换,结果为。
正确代入为。
括号内为,分子为,结果为。
一个式子中同一字母的取值必须一致。
新知讲授
数值结果与实际结论
算式的值
当半径、高时,。这是代数式在给定取值下的数值结果。
实际含义
若均以厘米计,圆柱体积为;若均以米计,体积单位为立方米。数相同不代表实际数量相同,单位不可遗漏。
新知讲授
符号帮助表达多个因素
阅读联系
房价可用表达,其中为基准单价,为面积,为不同因素的差价率。这个式子把多个数量关系简洁地连接起来。
求值方法
给定各字母取值后,先算两个括号,再依次相乘。符号有助于保持计算顺序,但每个字母的实际意义仍须说明。
课堂练习
综合练习
已知,求的值。
答:
把看作一个整体,直接代入。
,无需分别求和。
题目给出整体的值时,可直接替换对应整体。
新知讲授
结果不一定随取值改变
观察
代数式中,无论取、或,结果都是。相同字母代表同一数,所以。
理解
有些代数式的值随字母取值变化,有些可先化简为固定数。求值前观察结构,能减少重复代入和运算。
课堂练习
作业题 3
把个直径为纳米的粒子一个紧挨一个排成一串,长度是多少毫米?个这样的粒子串的长度与直径为至微米的头发丝相比,哪个更小?已知纳米微米,微米毫米。
答:毫米;个粒子串更小。
每个粒子直径为毫米;时为毫米,即微米。
微米小于头发丝最小直径微米。
长度单位逐级换算,每一级都除以。
方法归纳
代入求值的检查
替换完整
① 同名字母的每一处都用同一个数替换。
② 负数与分数加括号,省略乘号写出来。
运算准确
① 先乘方、括号,再乘除、加减。
② 检查百分数、分母条件和实际单位。
课堂总结
代数式的值
定义
数值代替字母后计算所得结果
代入
每处字母完整替换,保留原结构
计算
负数分数带括号,遵守运算顺序
条件
分母非零,根式和实际量有范围
应用
先列式再求值,写明单位与含义
针对训练
训练
当时,的值为:A. B. C. D.。
答:B
。
乘方只作用于,先平方再相减。
负数代入必须加括号,乘方优先。
针对训练
训练
当时,____,____。
答:;
。
。
括号改变乘方的底数,结果可能不同。
针对训练
训练
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 同一式子中两个可以取不同数。
错误
同一字母在同一问题中代表同一数。
(2) 时,的值为。
错误
分母为零,没有意义。
(3) 当时,。
正确
。
(4) 代数式的值一定是正数。
错误
例如时,代数式的值为负数。
针对训练
训练
当、、时,分别求的值。
答:,,。
前两次分别为,。
第三次为。
乘以负分数后,减去负数要改为相加。
针对训练
训练
当时,求与的值。
答:;。
。
第二式为。
先分别算各项,再按分数加减法求和。
针对训练
训练
已知,求的值。
答:
将整个代为,得。
先平方得,再算。
整体代入时也要用括号保护负数。
针对训练
训练
当时,比较与的值,前者是后者的几分之几?
答:与;前者是后者的。
分别代入为,。
。
先独立求值,再作比较,不凭式子外形判断。
针对训练
训练
设表示长方形面积,。求以平方米为单位的面积。
答:。
先统一:。
。
不能把不同单位的数直接相乘后随意写面积单位。
针对训练
训练
一种蓝喉蜂鸟飞行时每分钟心跳次数大约为次。写出分钟心跳次数;假设飞行了小时,求心跳次数。
答:次;约次。
小时为分钟。
代入,得次。
先把小时换成公式要求的分钟。
针对训练
训练
将棱长为的立方体体积减小,保持立方体形状不变,棱长应减少多少厘米?若,应减少多少厘米?
答:厘米;减少厘米。
原体积为,新棱长为厘米。
代入,新棱长为,减少厘米。
求减少量要用原棱长减新棱长,不能直接对减少体积开立方。
方法归纳
方法总结
直接代入求值
① 写出字母取值,用括号完整替换。
② 所有同名字母取值一致,乘号和指数保留。
③ 按运算顺序计算后核对符号。
由情境列式再求值
① 先建立代数式,说明字母意义。
② 统一单位,检查取值条件。
③ 给定整体关系时可整体代入,最后解释结果。
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