□朱元生
整式加减有高招
□朱元生
整式的加减是一种非常重要的运算,也是学好初中数学的基础.整式加减的实质就是“去括号”和“合并同类项”法则的综合运用.现就整式加减各个环节的解题高招,分类阐述如下.
例1指出下列多项式中的同类项.
分析:(1)与-yx3,系数及字母的排列顺序虽然不同,但它们所含的字母及相同字母的指数分别相同,故为同类项;与-2xy3,系数不同,但它们所含的字母及相同字母的指数也分别相同,故为同类项;3与都不含字母,它们是常数项,也是同类项;
解:(1)与-yx3是同类项;与-2xy3是同类项;3与是同类项.
点评:同类项不仅要求所含字母相同,而且相同字母的指数也应分别相同,与字母的排列顺序无关,与系数无关.另外所有的常数项都是同类项.
合并同类项,就是把同类项的系数相加,所得的结果作为系数,字母和字母的指数不变.
例2合并下列多项式中的同类项:
(1)8x2y-4xy2-2xy+3xy2-8x2y+5xy;
(2)a2b2+2ab-7a2b2--1+5a2b2.
分析:首先要找出同类项,然后再按照法则进行合并.在多项式(1)中,8x2y和-8x2y是同类项,它们合并的结果为0;-4xy2和3xy2是同类项,它们合并的结果为-xy2;-2xy和5xy是同类项,它们合并的结果为3xy.在多项式(2)中,a2b2,-7a2b2,5a2b2是同类项,它们合并的结果为-a2b2;2ab,是同类项,它们合并的结果为
解:(1)8x2y-4xy2-2xy+3xy2-8x2y+5xy
=(8x2y-8x2y)+(-4xy2+3xy2)+(-2xy+5xy)
=-xy2+3xy.
(2)a2b2+2ab-7a2b2-ab-1+5a2b2
=(a2b2-7a2b2+5a2b2)+(2ab-ab)-1
=-a2b2-ab-1.
点评:合并同类项的依据是加法的交换律、结合律,乘法的分配律和有理数的加法法则.在合并同类项时,我们可以采用标记的方法,在同类项的下方标出相同的符号,这样出现问题也容易查找根源.
去括号的法则是:括号前面是“+”号,把括号和它前面的“+”号去掉,括号内的各项都不变号;括号前面是“-”号,把括号和它前面的“-”号去掉,括号内的各项都要改变符号.
例3 先去括号,再合并同类项:
(1)(5a2-2a-3ab+b2)-(5a2-ab);
分析:分别按照去括号和合并同类项的法则进行运算.
解:(1)(5a2-2a-3ab+b2)-(5a2-ab)
=5a2-2a-3ab+b2-5a2+ab
=-2a-2ab+b2.
=(6xy-6x)+(-6xy+2y-1)
=6xy-6x-6xy+2y-1
=-6x+2y-1.
点评:当括号外面有因数时,要用这个因数遍乘括号内的各项,然后再根据去括号法则去掉括号.特别要注意,括号前面是“-”号,把括号和它前面的“-”号去掉,括号内的各项都要改变符号,如果有同类项,还应合并同类项.
例4先化简、再求值:
(1)(4a2-3a)-(2a2+a-1)+(2-a2-4a),其中a=-2.
(2)4xy-[(x2+5xy-y2)-(x2+3xy-2y2)],其中x=
分析:整式的加减实质上就是“去括号”和“合并同类项”法则的综合运用.有括号,要先去括号,有同类项,再合并同类项,最后代入求值.
解:(1)(4a2-3a)-(2a2+a-1)+(2-a2-4a)
=4a2-3a-2a2-a+1+2-a2-4a
=a2-8a+3.
当a=-2时,原式的值为(-2)2-8×(-2)+3=23.
(2)4xy-[(x2+5xy-y2)-(x2+3xy-2y2)]
=4xy-(x2+5xy-y2)+(x2+3xy-2y2)
=4xy-x2-5xy+y2+x2+3xy-2y2=2xy-y2.
点评:化简实质上就是通过去括号和合并同类项,把繁琐的式子化成最简形式,这样再求值就能收到事半功倍的效果.
例5 (1)已知a2+2a+1=0,试求2a2+4a-5的值.
(2)已知a2+bc=14,b2-2bc=-6,试求3a2+4b2-5bc的值.
分析:(1)根据现有知识,无法求得a的值.观察所求式与已知式,可将它们适当变形,再整体代入,比较简便;
(2)由已知条件,显然无法直接求得a,b,c的值,这时可将待求式3a2+4b2-5bc变形,用已知式表示为3(a2+bc)+4(b2-2bc),再把已知条件整体代入,问题则化难为易.
解:(1)由a2+2a+1=0,可得a2+2a=-1.
则2a2+4a-5=2(a2+2a)-5=2×(-1)-5=-7.
(2)3a2+4b2-5bc=3(a2+bc)+4(b2-2bc)=3×14+4×(-6)=18.
点评:代数式的条件求值有较强的灵活性和技巧性,解题时往往要采用一些特殊的方法和技巧,而“整体代换”则是条件求值最常用的方法之一.根据题目的结构特点,寻求已知条件与待求式之间的内在联系,巧妙代换,会使问题化难为易.
例6 若(3x+1)4=ax4+bx3+cx2+dx+e,试求a-b+c-d+e的值.
分析:由已知条件难以求得待求式中字母的具体数值,也就无法求得代数式的值,但是我们可以根据条件,在取值范围内赋予字母特殊值,代入计算,会使问题变简捷.
解:取x=-1,
代入可得[3×(-1)+1]4=a·(-1)4+b·(-1)3+c·(-1)2+d·(-1)+e.
整理可得:a-b+c-d+e=16.
点评:这种根据条件在取值范围内赋予字母的特殊值,再代入计算的方法,也可谓匠心别具.
其实,条件求值的方法和技巧还有很多,只要大家用心体会,相信随着知识的不断积累,同学们定会掌握越来越多的条件求值的好方法.