例谈整式加减中的缺项与无关问题

2023-12-08 00:17苏国东
数理天地(初中版) 2023年23期
关键词:变式

【摘要】本文结合具体题目阐述整式加减中常见的缺项问题和无关问题,提供解题的一般方法,以帮助学生巩固含参数整式的加减运算,提升解决含参数整式问题的能力.

【关键词】整式的加减;参数;缺项问题;无关问题;变式

“整式的加减”是人教版数学七年级上册第二章的学习内容,本章在学习整式的概念、合并同类项、去括号以及化简求值的过程中,会遇到较多含参数的整式问题,其中较典型的有缺项问题和无关问题.本文以八道题目的解答为例,阐述了整式缺项与无关问题的解题原理和方法,能有效巩固含参数整式的加减运算,进一步提升解决含参数整式问题的能力.

1 知识回顾

通过以下四道选填题,回顾含参数整式中的合并同类项、求系数、次数、项数问题,初步接触含参数整式的缺项问题和无关问题.

(1)关于x,y的单项式mxy2和-6y2x合并的结果为.

(2)已知整式x|m|-(m-2)x+3是关于x的二次三项式,则m的值为.

(3)已知(a-1)x3+(b+2)x2+1是关于x的二次多项式,则a,b的值可以是().

A.0,0B.0,-1C.1,0D.1,-2

(4)已知整式x2+mxy-y2+3不含xy项,则m的值为.

解答 (1)(m-6)xy2.

(2)依题意|m|=2,-(m-2)≠0,所以m=-2.

(3)依题意a-1=0,b+2≠0,解得a=1,b≠-2,所以答案选C.

(4)因为不含xy项,所以m=0.

2 解题探究

2.1 缺项问题

缺项问题指的是整式中不含某项的问题.解决缺项问题的一般方法是先将整式进行化简,再根据题目要求,不含哪一项则令该项的系数为0,从而解出其中的参数.其原理是因为无论某项中的字母取何值,只要该项系数取0,则该项的值就为0,所以要使某项不存在,就令该项的系数为0.

下面以四道例题为例,例1和例2是直接应用,例3需要先化简整式找出系数,例4需要先列式求出该整式再进行解答,解题时还应注意正确区分题目中的自变量和参数.

例1 已知关于x的整式x4-(m+2)x3+(n-1)x2-3x+5不含x3项和x2项,求m,n的值.

解 因为该整式不含x3项和x2项,所以这两项的系数为0,即-(m+2)=0,n-1=0,解得m=-2,n=1.

例2 已知整式(a-2b)x4-(2a+b)x3+x2-2是关于x的二次多项式,求3a-b的值.

解 因为该整式是关于x的二次多项式,故不含x4项和x3项,所以这两项的系数为0,即a-2b=0,-(2a+b)=0,所以a-2b+(2a+b)=0,即3a-b=0.

例3 已知关于x,y的整式ax2+xy+2x2-3x-bxy+y不含二次项,求3a-5b的值.

解 将整式合并化简,得(a+2)x2+(1-b)xy-3x+y.因为该整式不含二次项,所以二次项(a+2)x2和(1-b)xy的系数为0,即a+2=0,1-b=0,解得a=-2,b=1,所以3a-5b=-11.

例4 已知关于x,y的整式A=3x2-mx-n和B=y2+2x-5,如果A+B中不含一次项和常数项,求(m+n)m的值.

解 先求出A+B=3x2-mx-n+y2+2x-5=3x2-(m-2)x+y2-n-5.因为A+B中不含一次项和常数项,所以-(m-2)=0,-n-5=0,解得m=2,n=-5,所以(m+n)m=(-3)2=9.

2.2 无关问题

无关问题指的是整式的值与某字母取值无关的问题.与缺项问题类似,若与某字母取值无关,则说明含该字母的项不存在.所以解决无关问题的一般方法是先将整式化简,再根据题目要求,令含该字母的项的系数为0,进而解出其中的参数.

下面以四道例题为例,例5是直接应用,例6需要先列式化简求出该整式,例7和例8通过定值问题的形式呈现,考查综合运用能力.

例5 已知整式(a+3)x2+(b-2)x+5的值与x的取值无关,求a,b的值.

解 因为该整式与x的取值无关,所以令(a+3)x2和(b-2)x的系數为0,即a+3=0,b-2=0,解得a=-3,b=2.

例6 已知整式A=x2+mx+2m,B=2x2-2mx+x-3,如果2A-B的值与x的取值无关,求2A-B的值.

解 因为2A-B=2(x2+mx+2m)-(2x2-2mx+x-3)=(4m-1)x+4m+3.由于2A-B的值与x的取值无关,所以含x的项的系数为0,即4m-1=0,解得m=14,所以2A-B=0+4m+3=4.

例7 已知整式A=2x2+mx-2x+3,B=-x2+2mx-1,小明在计算3A+6B时发现,无论x取何值,3A+6B的值恒不变,求m的值.

解 先求出3A+6B=3(2x2+mx-2x+3)+6(-x2+2mx-1)=(15m-6)x+3.因为无论x取何值,3A+6B的值恒不变,说明其值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,即15m-6=0,解得m=25.

例8 已知无论x,y取何值,整式2mx2-ny+5与nx2+4y-10的差都等于定值15,求m2+n2的值.

解 先求出(2mx2-ny+5)-(nx2+4y-10)=(2m-n)x2-(n+4)y+15.因为无论x,y取何值,该差值都等于定值15,说明其值与x,y的取值无关,所以含x,y项的系数为0,即2m-n=0,n+4=0,解得m=-2,n=-4,所以m2+n2=20.

参考文献:

[1]苏国东.“整式的加减”单元作业设计与实施[J].中学教学参考,2023(05):10-12.

[2]苏国东.理解本质,巧妙运用——谈平方差公式的应用技巧[J].数理天地(初中版),2023(05):14-15.

[3]孙志东.与字母取值无关问题的解法[J].中学生数学,2023(14):12-13.

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