七上第10讲 《代数式》提升专题2——整体思想求值
写在前面
《代数式》一章已近尾声,这一章主要是在前一章有理数的基础上,引入字母,必不可少的,仍然要给字母赋值,求代数式的值,本讲我们就重点针对代数式求值中的技巧来讲讲整体思想的运用!
一、方法总述
要利用整体思想解题,需要从问题的整体性质出发,突出对问题的整体结构的分析和改造,发现问题的整体结构特征,善于用“集成”的眼光,把某些式子或图形看成一个整体,把握它们之间的关联,进行有目的、有意识的整体处理.
整体思想方法在代数式的化简与求值、解方程(组)、几何求证等方面都有广泛的应用,整体代入、叠加叠乘处理、整体运算、整体设元、几何中的补形等都是整体思想方法在解数学问题中的具体运用.
二、例题探索
1.直接代入
例1:
已知a-b=-3,求代数式(-a+b)²-a+6+b的值.
分析:
本题中,我们无需求出a,b的值,将a-b作为一个整体直接代入,需要注意的是-a+b是其相反数.
解答:
当a-b=-3时,
原式=(-a+b)²-a+b+6
=3²+3+6
=18
变式1:
若ab=-3,a+b=-2,则ab-4a+a-3b=_______.
分析:
本题中,同样无需求出a,b的值,先将多项式化简,观察化简结果中的某几项,能否作为一个整体,与所给条件中的某个整体是对应的倍数关系,从而在求解时,将所给条件中的这个整体添上括号和系数,方便求值.
解答:
当ab=-3,a+b=-2时,
原式=ab-3a-3b
=ab-3(a+b)
=-3-3×(-2)=3
变式2:
分析:
显然,本题无法求a,b的值,只能将已知条件作为整体,而所求代数式中,第一项是已知条件作为整体的2倍,而第二项,则是已知条件作为整体的倒数,再乘-3.
解答:
2.部分代入
例2:
若代数式2a²-3a+1的值为5,
(1)求代数式8+4a²-6a的值.
(2)求代数式-6a²-4+9a的值.
分析:
本题中,我们可以把所给条件中的部分项组成一个整体,代入到要求的多项式中,一般来说,要求的多项式中,必然也有部分项可看作整体,是所给条件中部分项整体的倍数关系,同样,求解时,别忘给所给条件的部分项添上括号和系数.
解答:
(1)由题意得,2a²-3a=4
原式=8+2(2a²-3a)
=8+2×4=16
(2)原式=-6a²+9a-4
=-3(2a²-3a)-4
=-3×4-4=-16
3.两次代入
例3:
分析:
本题中,显然需要把-3代入这个代数式,但是仅代一次是不够的,我们只能得到关于m,n的多项式作为整体,因此,需要把3再次代入,观察此时关于m,n的多项式的整体与之前的关系,并求值.
解答:
当x=-3时,
原式=-27m-3n+1=-5
∴-27m-3m=-6
当x=3时,
原式=27m+3n+1=6+1=7
4.特殊值代入
例4:
分析:
本题中,我们需要思考,到底代哪个特殊值.
(1)中,只有a0,则其他项为0,则x取0.
(2)中,是求每项的系数的和,因此,x必须保证其任何次幂为1,则x取1.
(3)中,x必须保证其奇次幂为-1,偶次幂为1,则x取-1.
(4)中,不含奇数次的项,则这些项要设法消去,则(2)(3)式相加,除以2即可.
(5)中,不含偶数次的项,则这些项要设法消去,则(2)(3)式相减,除以2即可.
解答:
三、高阶运用
1.拆项重组代入
例1:
分析:
这种类型的题目,显然是无法求出x,y具体的值,因此只能观察要求的代数式与所给的两个整体之间的联系,我们通常将中间同时含字母xy的项拆解,是其中一项与第一项合并后是所给第一个整体的倍数,另一项与最后一项合并后是所给第二个整体的倍数.
(1)显然,2xy拆成xy+xy.
(2)显然,0=xy-xy.
(3)看到第一项为2x²,则有一项被拆成2xy,凑出第一个所给整体的2倍.
(4)同上.
解答:
例2:
分析:
本题中,要求的代数式中含有三次项,而已知条件的多项式是二次的,因此,要降次,我们可以把三次项拆成一次项乘二次项,而把已知条件中除二次项以外的多项式看作是这个二次项的相反项,用来代替要求式子中拆出来的二次项,则整个所求的三次项就达到了降次的目的.
解答: