整式的加減是全章的重點,是我們今後學習方程,方程組及分式,根式等知識的基礎知識,我們應掌握整式加減的壹般步驟,達到能熟練地進行整式加減運算。
壹、本講知識重點
1.同類項:在多項式中,所含字母相同,並且相同字母的次數也相同的項叫做同類項。幾個常數項也是同類項。
例如,在多項式3m2n+6mn2-mn2-m2n中,3m2n與-m2n兩項都含字母m,n,並且m的次數都是2,n的次數都是1,所以它們是同類項;6mn2與-mn2兩項,都含有字母m,n,且m的次數都是1,n的次數都是2,所以它們也是同類項。
在判斷同類項時要抓住“兩個相同”的特點,(即所含字母相同,並且相同字母的次數也相同)並且不忘記幾個常數也是同類項。
2.合並同類項:把多項式中的同類項合並成壹項,叫做合並同類項。
合並同類項的法則是:同類項的系數相加,所得的結果作為系數,字母和字母的指數不變。
例如:合並同類項3m2n+6mn2-mn2-m2n中的同類項:
原式=(3m2n-m2n)+( 6mn2-mn2)
=(3-)m2n+(6-)mn2
=m2n+mn2
合並同類項的依據是:加法交換律,結合律及分配律。要特別註意不要丟掉每壹項的符號。
例如,合並下式中的同類項:-3x2y+5xy2-6xy2+4-7x2y-9
解:原式=-3x2y+5xy2-6xy2+4-7x2y-9(用不同記號將同類項標出,不易出錯漏項)
=(-3x2y-7x2y)+(5xy2-6xy2)+(4-9)(利用加法交換律,結合律將同類項分別集中)
=(-3-7)x2y+(5-6)xy2-5(逆用分配律)
=-10x2y-xy2-5(運用法則合並同類項)
多項式中,如果兩個同類項的系數互為相反數,合並同類項後,這兩項就相互抵消,結果為0。如:
7x2y-7x2y=0,-4ab+4ab=0,-6+6=0等等。
有時我們可以利用合並同類項的法則來處理壹些問題,如,多項式2(a+b)2-3(a+b)2-(a+b)2-0.25(a+b)2中,我們可以把(a+b)2看作壹個整體,於是可以利用合並同類項法則將上式化簡:原式=(2-3--0.25)(a+b)2
=-(a+b)2,在這裏我們將合並同類項的意義進行了擴展。
3.去括號與添括號法則:
我們在合並同類項時,有時要去括號或添括號,壹定要弄清法則,尤其是括號前面是負號時要更小心。
去括號法則:括號前面是“+”號,去掉括號和“+”號,括號裏各項都不變符號;括號前面是“-”號,去掉括號和“-”號,括號裏各項都改變符號。即a+(b+c)=a+b+c;a-(b+c)=a-b-c。
添括號法則:添括號後,括號前面是“+”號,括到括號裏的各項都不變符號;添括號後,括號前面是“-”號,括到括號裏的各項都改變符號。即a+b+c=a+(b+c), a-b+c=a-(b-c)
我們應註意避免出現如下錯誤:去括號a2-(3a-6b+c)=a2-3a-6b+c,其錯誤在於:括號前面是“-”號,去掉括號和“-”號,括號裏的各項都要改變符號,而上述作法只改變了3a的符號,而其它兩項末變,因此造成錯誤。正確做法應是:a2-(3a-6b+c)=a2-3a+6b-c。又如在m+3n-2p+q=m+( )中的括號內應填上3n-2p+q,在
m-3n-2p+q=m-( )中的括號內應填上3n+2p-q。
4.整式加減運算:
(1)幾個整式相加減,通常用括號把每壹個整式括起來,再用加減號連接。如單項式xy2, -3x2y, 4xy2,
-5x2y的和表示xy2+(-3x2y)+4xy2+(-5x2y),又如:a2+ab+b2與2a2+3ab-b2的差表示為(a2+ab+b2)-(2a2+3ab-
b2)
(2)整式加減的壹般步驟:
①如果遇到括號,按去括號法則先去括號;
②合並同類項
③結果寫成代數和的形式,並按壹定字母的降冪排列。
整式加減的結果仍是整式。
從步驟可看出合並同類項和去括號、添括號法則是整式加減的基礎。
二、例題
例1、合並同類項
(1)(3x-5y)-(6x+7y)+(9x-2y)
(2)2a-[3b-5a-(3a-5b)]
(3)(6m2n-5mn2)-6(m2n-mn2)
解:(1)(3x-5y)-(6x+7y)+(9x-2y)
=3x-5y-6x-7y+9x-2y (正確去掉括號)
=(3-6+9)x+(-5-7-2)y (合並同類項)
=6x-14y
(2)2a-[3b-5a-(3a-5b)] (應按小括號,中括號,大括號的順序逐層去括號)
=2a-[3b-5a-3a+5b] (先去小括號)
=2a-[-8a+8b] (及時合並同類項)
=2a+8a-8b (去中括號)
=10a-8b
(3)(6m2n-5mn2)-6(m2n-mn2) (註意第二個括號前有因數6)
=6m2n-5mn2-2m2n+3mn2 (去括號與分配律同時進行)
=(6-2)m2n+(-5+3)mn2 (合並同類項)
=4m2n-2mn2
例2.已知:A=3x2-4xy+2y2,B=x2+2xy-5y2
求:(1)A+B (2)A-B (3)若2A-B+C=0,求C。
解:(1)A+B=(3x2-4xy+2y2)+(x2+2xy-5y2)
=3x2-4xy+2y2+x2+2xy-5y2(去括號)
=(3+1)x2+(-4+2)xy+(2-5)y2(合並同類項)
=4x2-2xy-3y2(按x的降冪排列)
(2)A-B=(3x2-4xy+2y2)-(x2+2xy-5y2)
=3x2-4xy+2y2-x2-2xy+5y2 (去括號)
=(3-1)x2+(-4-2)xy+(2+5)y2 (合並同類項)
=2x2-6xy+7y2 (按x的降冪排列)
(3)∵2A-B+C=0
∴C=-2A+B
=-2(3x2-4xy+2y2)+(x2+2xy-5y2)
=-6x2+8xy-4y2+x2+2xy-5y2 (去括號,註意使用分配律)
=(-6+1)x2+(8+2)xy+(-4-5)y2 (合並同類項)
=-5x2+10xy-9y2 (按x的降冪排列)
例3.計算:
(1)m2+(-mn)-n2+(-m2)-(-0.5n2)
(2)2(4an+2-an)-3an+(an+1-2an+1)-(8an+2+3an)
(3)化簡:(x-y)2-(x-y)2-[(x-y)2-(x-y)2]
解:(1)m2+(-mn)-n2+(-m2)-(-0.5n2)
=m2-mn-n2-m2+n2 (去括號)
=(-)m2-mn+(-+)n2 (合並同類項)
=-m2-mn-n2 (按m的降冪排列)
(2)2(4an+2-an)-3an+(an+1-2an+1)-(8an+2+3an)
=8an+2-2an-3an-an+1-8an+2-3an (去括號)
=0+(-2-3-3)an-an+1 (合並同類項)
=-an+1-8an
(3)(x-y)2-(x-y)2-[(x-y)2-(x-y)2] [把(x-y)2看作壹個整體]
=(x-y)2-(x-y)2-(x-y)2+(x-y)2 (去掉中括號)
=(1--+)(x-y)2 (“合並同類項”)
=(x-y)2
例4求3x2-2{x-5[x-3(x-2x2)-3(x2-2x)]-(x-1)}的值,其中x=2。
分析:由於已知所給的式子比較復雜,壹般情況都應先化簡整式,然後再代入所給數值x=-2,去括號時要註意符號,並且及時合並同類項,使運算簡便。
解:原式=3x2-2{x-5[x-3x+6x2-3x2+6x]-x+1} (去小括號)
=3x2-2{x-5[3x2+4x]-x+1} (及時合並同類項)
=3x2-2{x-15x2-20x-x+1} (去中括號)
=3x2-2{-15x2-20x+1} (化簡大括號裏的式子)
=3x2+30x2+40x-2 (去掉大括號)
=33x2+40x-2
當x=-2時,原式=33×(-2)2+40×(-2)-2=132-80-2=50
例5.若16x3m-1y5和-x5y2n+1是同類項,求3m+2n的值。
解:∵16x3m-1y5和-x5y2n+1是同類項
∴對應x,y的次數應分別相等
∴3m-1=5且2n+1=5
∴m=2且n=2
∴3m+2n=6+4=10
本題考察我們對同類項的概念的理解。
例6.已知x+y=6,xy=-4,求: (5x-4y-3xy)-(8x-y+2xy)的值。
解:(5x-4y-3xy)-(8x-y+2xy)
=5x-4y-3xy-8x+y-2xy
=-3x-3y-5xy
=-3(x+y)-5xy
∵x+y=6,xy=-4
∴原式=-3×6-5×(-4)=-18+20=2
說明:本題化簡後,發現結果可以寫成-3(x+y)-5xy的形式,因而可以把x+y,xy的值代入原式即可求得最後結果,而沒有必要求出x,y的值,這種思考問題的思想方法叫做整體代換,希望同學們在學習過程中,註意使用。
三、練習
(壹)計算:
(1)a-(a-3b+4c)+3(-c+2b)
(2)(3x2-2xy+7)-(-4x2+5xy+6)
(3)2x2-{-3x+6+[4x2-(2x2-3x+2)]}
(二)化簡
(1)a>0,b<0,|6-5b|-|3a-2b|-|6b-1|
(2)1<a<3,|1-a|+|3-a|+|a-5|
(三)當a=1,b=-3,c=1時,求代數式a2b-[a2b-(5abc-a2c)]-5abc的值。
(四)當代數式-(3x+6)2+2取得最大值時,求代數式5x-[-x2-(x+2)]的值。
(五)x2-3xy=-5,xy+y2=3,求x2-2xy+y2的值。
練習參考答案:
(壹)計算:
(1)-a+9b-7c (2)7x2-7xy+1 (3)-4
(二)化簡
(1)∵a>0, b<0
∴|6-5b|-|3a-2b|-|6b-1|
=6-5b-(3a-2b)-(1-6b)
=6-5b-3a+2b-1+6b=-3a+3b+5
(2)∵1<a<3
∴|1-a|+|3-a|+|a-5|=a-1+3-a+5-a=-a+7
(三)原式=-a2b-a2c= 2
(四)根據題意,x=-2,當x=-2時,原式=-
(五)-2(用整體代換)