☉江蘇省寶應(yīng)縣實(shí)驗(yàn)初中 李萬海
整式的運(yùn)算中,隱含著許多重要的數(shù)學(xué)思想方法,現(xiàn)歸納起來主要有以下幾種,供大家參考:
例1(2012年廈門市)已知a+b=2,ab=-1,則3a+ab+3b=______;a2+b2=______.
分析:觀察所要求值的整式特點(diǎn),用因式分解手段,分別把它們進(jìn)行變形,使它們中出現(xiàn)a+b及ab這樣的組合,再將a+b=2,ab=-1整體代入即可求得答案.
解:因?yàn)閍+b=2,ab=-1,
所以3a+ab+3b=3a+3b+ab=3(a+b)+ab=3×2+(-1)=5;
a2+b2=(a+b)2-2ab=22-2×(-1)=6.
點(diǎn)評(píng):運(yùn)用整體思想,把所給的條件進(jìn)行變形,為求值創(chuàng)造條件,這樣顯得很簡便.
例2(2012年宜賓市)已知P=3xy-8x+1,Q=x-2xy-2,當(dāng)x≠0時(shí),3P-2Q=7恒成立,則y的值為______.
分析:先根據(jù)題意把P=3xy-8x+1,Q=x-2xy-2分別代入3P-2Q=7中,把這個(gè)等式轉(zhuǎn)化為關(guān)于x、y的方程,再合并同類項(xiàng),然后提取公因式,即可求出y的值.
解:把P=3xy-8x+1,Q=x-2xy-2代入3P-2Q=7,得
3(3xy-8x+1)-2(x-2xy-2)=7恒成立.
去括號(hào),得9xy-24x+3-2x+4xy+4=7,
合并同類項(xiàng),得13xy-26x=0,
即13x(y-2)=0.
而x≠0,則y-2=0,所以y=2.
點(diǎn)評(píng):把字母條件代入原式,使已知等式轉(zhuǎn)化為方程,再把相關(guān)式子進(jìn)行整理,然后提取公因式,是一道基礎(chǔ)題.因此,在化簡過程中,充分體現(xiàn)了轉(zhuǎn)化思想的運(yùn)用.
例3(2012年佛山市)如圖1,邊長為m+4的正方形紙片剪出一個(gè)邊長為m的正方形之后,剩余部分可剪拼成一個(gè)矩形,若拼成的矩形一邊長為4,則另一邊長為______.
分析:由于邊長為(m+4)的正方形紙片剪出一個(gè)邊長為m的正方形之后,剩余部分又剪拼成一個(gè)矩形(不重疊無縫隙),那么根據(jù)正方形的面積公式,可以求出剩余部分的面積,而矩形一邊長為4,利用矩形的面積公式即可求出另一邊長.
解:依題意得剩余部分的面積為
(m+4)2-m2=m2+8m+16-m2=8m+16,而拼成的矩形一邊長為4,
所以另一邊長是(8m+16)÷4=2m+4.
點(diǎn)評(píng):本題的關(guān)鍵之處在于,抓住在剪拼前后,兩個(gè)圖形的面積相等.從而用作驗(yàn)證乘法公式的正確性,體現(xiàn)了“數(shù)”與“形”的結(jié)合.
例4(2012年溫州市)某校藝術(shù)班同學(xué),每人都會(huì)彈鋼琴或古箏,其中會(huì)彈鋼琴的人數(shù)會(huì)比會(huì)彈古箏的人數(shù)多10,兩種都會(huì)的有7人.設(shè)會(huì)彈古箏的有m人,則該班同學(xué)共有______人(用含有m的代數(shù)式表示).
分析:根據(jù)會(huì)彈鋼琴的人數(shù)與會(huì)彈古箏的人數(shù)之間的關(guān)系,用含m的整式表示出會(huì)彈鋼琴的人數(shù),再由兩種都會(huì)的有7人這一條件,則可得出該班同學(xué)的總?cè)藬?shù).
解:由于會(huì)彈古箏的有m人,而會(huì)彈鋼琴的人數(shù)會(huì)比會(huì)彈古箏的人數(shù)多10,則會(huì)彈鋼琴的人數(shù)為:(m+10).從而,會(huì)彈兩種樂器中的一種或兩種的人數(shù)為:m+(m+10).考慮到兩種都會(huì)的有7人,所以,需從中減去7人,故該班同學(xué)總?cè)藬?shù)為:m+(m+10)-7=2m+3.
點(diǎn)評(píng):根據(jù)題意,用字母分別表示問題中的各個(gè)量,體現(xiàn)了代數(shù)思想的運(yùn)用,也為后面問題的解決打下基礎(chǔ).
例5(2012年萬寧市)觀察下列各式,探索發(fā)現(xiàn)規(guī)律:
22-1=1×3;
42-11=53×5;
62-1=35=5×7;
82-1=63=7×9;
102-1=99=99;
…
用含正整數(shù)n的等式表示你所發(fā)現(xiàn)的規(guī)律為______.
分析:觀察每個(gè)等式左邊的兩個(gè)因數(shù)與右邊數(shù)的關(guān)系,逐個(gè)分析,從數(shù)字的變化情況中可以發(fā)現(xiàn)其中所蘊(yùn)含的變化規(guī)律,用含n的代數(shù)式表示出來即可.
解:通過觀察發(fā)現(xiàn),等式左邊的被減數(shù)是從2開始的連續(xù)偶數(shù)的平方,減數(shù)是1;等式右邊則是兩個(gè)連續(xù)奇數(shù)的積,且較小因數(shù)是從1開始的.于是,有(2n)2-1=(2n-1)(2n+1).
點(diǎn)評(píng):通過觀察,比較等式中的各部分?jǐn)?shù)字之間的關(guān)系,再從中找出變化規(guī)律,則可發(fā)現(xiàn)一般化的等式,其中蘊(yùn)含著由“特殊”到“一般”的思想.
數(shù)學(xué)思想是對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容的進(jìn)一步提煉和概括,是對(duì)數(shù)學(xué)內(nèi)容的一種本質(zhì)認(rèn)識(shí).領(lǐng)悟數(shù)學(xué)思想,就抓住了數(shù)學(xué)內(nèi)容的本質(zhì).也就升華了數(shù)學(xué)思維,真正學(xué)到了數(shù)學(xué)方法.在進(jìn)行整式運(yùn)算的過程中,如果能抓住思想方法,就抓住了問題的本質(zhì),就能提高分析和解決問題的能力.