代数表达式计算

单项式和多项式统称为代数表达式。

代数表达式中的一个有理表达式。如果没有除法运算或分数,如果有除法运算和分数,但除法或分母中没有变量,则称为代数表达式。

代数表达式可分为定义和运算,定义可分为单项式和多项式,运算可分为加减乘除。

加法和减法包括合并相似的项目。乘除法包括基本运算、规则和公式。基本运算可以分为幂运算。规则可分为代数式和除法,公式可分为乘法公式、零指数幂和负整数指数幂。

代数表达式和类似项目

1.单项的

(1)单项式的概念:数字和字母的乘积的代数表达式称为单项式,单个数字或字母也是单项式。

注意:数字和字母有乘积关系。

(2)单项的系数:单项中的字母因子称为单项的系数。

如果一个单项式只包含字母因子,则正单项式的系数为1,负单项式的系数为-1。

(3)单项式的次数:单项式中所有字母的指数之和称为单项式的次数。

2 .多项式

(1)多项式的概念:几个单项式之和称为多项式。在多项式中,每个单项式称为多项式项,不带字母的项称为常数项。有几项的多项式称为多项式。多项式中的符号被视为每一项的自然符号。

(2)多项式的次数:多项式中次数最高的项的次数就是该多项式的次数。

(3)多项式的排列:

1.按字母的指数降序排列多项式称为按字母降序排列多项式。

2.按照一个字母的指数从小到大排列一个多项式,叫做按照这个字母的升幂排列多项式。

由于一个多项式是几个单项式的和,所以每一项的位置都可以通过加法的运算法则来交换,同时保持原多项式的值不变。

为了方便多项式的计算,通常将一个多项式按照一定的顺序排列成整齐简单的形式,这就是多项式的排列。

做多项式排列的题时要注意:

(1)由于单项的项包含了其前面的属性符号,所以每一项的属性符号仍应视为该项的一部分,一起移动。

(2)两个或两个以上字母的多项式的排列应注意:

A.首先,一定要按照哪个字母的索引来排列。

B.决定是否根据这封信来安排。

(3)代数表达式:

单项式和多项式统称为代数表达式。

(4)类似物品的概念:

字母相同、次数相同的项称为相似项,几个常数项也称为相似项。

在掌握类似物品的概念时要注意:

1.判断几个单项式或项是否为相似项,必须掌握两个条件:

①包含相同的字母。

②同一封信的次数相同。

2.相似项与系数或字母顺序无关。

3.几个常数项也是类似的项。

(5)合并相似项:

1.合并相似项目的概念:

将多项式中的相似项合并成一项称为合并相似项。

2.合并相似项目的规则:

相似项的系数相加在一起,结果作为系数,字母和字母的索引不变。

3.要合并相似的项目:

(1).准确地找出相似的项目。

⑵.颠倒分布规律,将相似项的系数加在一起(用括号括起来),字母及其指数不变。

(3).写合并后的结果。

在掌握类似项目的合并时要注意:

1.如果两个相似项的系数相反,合并相似项后结果为0。

2.不要遗漏不能合并的项目。

3.只要没有更多的相似项,就是结果(要么是单项,要么是多项式)。

相似项合并的关键:正确判断相似项。

代数表达式和代数表达式的乘法

代数表达式可分为定义和运算,定义可分为单项式和多项式,运算可分为加减乘除。

加法和减法包括合并相似的项目。乘除法包括基本运算、规则和公式。基本运算可以分为幂运算。规则可分为代数式和除法,公式可分为乘法公式、零指数幂和负整数指数幂。

同底数的乘方法则:同底数的乘方相乘,同底数的指数相加。

幂定律:幂,常数基,指数乘法。

积的幂定律:积的幂等于分别乘以积的各个因子,然后乘以得到的幂。

单项式与单项式相乘有以下规则:将单项式分别与它们的系数和相同的底数相乘,剩下的字母,连同它们的指数,作为乘积的阶乘不变。

单项式与多项式相乘有以下规则:单项式与多项式相乘就是将多项式的每一项与单项式相乘,然后将乘积相加。

多项式与多项式相乘有以下规则:多项式与多项式相乘,先将一个多项式的每一项与另一个多项式的每一项相乘,然后将所得乘积相加。

平方差公式:两个数之和与这两个数之差的乘积等于这两个数的平方差。

完全平方公式:两个数之和的平方等于这两个数的平方和,加上这两个数乘积的两倍。两个数之差的平方等于这两个数的平方和,减去这两个数乘积的两倍。

同底数幂相除,底数保持不变,指数相减。

浅谈代数表达式的学习要点

涂新民

代数式是代数中最基本的公式,所以需要引入代数式,还需要学习以下内容(如分数、一元二次方程等。).在研究有理数运算、简单代数表达式、线性方程组和不等式的基础上,引入了代数表达式。其实代数表达式的相关内容在六年级就已经学过了,只是现在代数表达式的内容比过去应用性更强,增加了实际应用的背景。

本章知识结构框图:

这一章有很多知识点是重点或者难点。重点和难点内容如下。

一、代数表达式的四则运算

1.代数表达式的加法和减法

合并相似项是重点和难点。合并相似项时要注意以下三点:①掌握相似项的概念,才能区分相似项,准确掌握判断相似项的两个标准字母和字母索引;(2)定义合并相似项的含义是将多项式中的相似项合并为一项。合并相似项后,公式中的项数会减少,从而简化多项式;(3)“合并”是指将同类项目的系数相加,所得结果作为新的系数,同类项目的字母和字母索引应保持不变。

2.代数表达式的乘法和除法

重点是代数表达式的乘除法,尤其是乘法公式。乘法口诀的结构特点和公式中字母的广泛含义是学生难以掌握的。所以乘法公式的灵活应用是有难度的,括号内符号的处理是加(或去)括号时的另一个难点。加括号(或去括号)是多项式的变形,要按照加括号(或去括号)的规律进行。在代数表达式的乘除法中,单项的乘除法是关键,因为一般多项式的乘除法要“转化”为单项的乘除法。

代数表达式四则运算的主要问题是:

(1)单项式的四则运算

这类题多以选择题和应用题的形式出现,特点是考查单项式的四则运算。

(2)单项和多项式的运算

这类题多以解题形式出现,技巧性强,以考查单项式和多项式的四则运算为特征。

第二,因子分解

难点是因式分解的四种基本方法(提公因子、用公式、分组因式分解、交叉乘法)。因式分解是代数表达式乘法的反向变形,因式分解法的引入要牢牢把握这一点。

多项式多项式

由几个单项式之和组成的公式称为多项式(在减法中,减去一个数等于加上它的逆)。多项式中的每个单项式称为一个多项式项,这些单项式的最高次就是这个多项式的次。没有字母的项目称为常量项目。如果一个公式中最高项的次数为5,并且这个公式由三个单项式组成,则称为五次三项式。

在更广泛的定义中,1或0单项式的和也是多项式。根据这个定义,多项式就是代数表达式。其实没有一个定理只对窄多项式有效,对单项式无效:当0是多项式时,次数为负无穷大。

编辑此多项式历史

多项式的研究起源于“解代数方程”,是最古老的数学问题之一。有些代数方程,如x+1=0,在接受负数之前被认为无解。其他多项式,比如f(x)=x?+1没有根——严格来说,没有真正的根。如果我们允许复数,那么实多项式和复多项式都有根,这是代数的基本定理。

多项式的根能否用根式解法表示,曾是文艺复兴以后欧洲数学的主要课题。一元二次多项式的根相对容易。三次多项式的根需要用复数来表示,甚至是实多项式的实根。四次多项式也是如此。多年以后,数学家们仍然找不到一个求解带根五次多项式的通用方法。最后在1824中,阿贝尔证明了这个一般方法不存在,震惊了很多人。若干年后,伽罗瓦引入了群的概念,证明了五次或五次以上的多项式没有用根求解的通用方法,其理论被推广到伽罗瓦理论。伽罗瓦的理论也证明了古希腊难题角三等分是不可能的。另一个难题,化圆为方的不可能证明,也和多项式有关。证明的中心是圆周率是一个超越数,即它不是有理多项式的根。

编辑本段的多项式函数和多项式的根。

多项式f∈R[x1,...,xn]和一个R-代数a。对于(a1...an)∈An,我们用aj代替F中的xj,得到A中的一个元素,记为f(a1...安)。这样,f可以看作是从An到a的函数。

如果f(a1...an)=0,则(a1...an)称为f的根或零点。

比如f=x2+1。如果X是实数,复数,或者矩阵,那么F就没有根,有两个根,有无穷个根!

比如f=x-y如果X是实数或者复数,那么F的零集合就是all (x,X)的集合,是代数曲线。其实所有的代数曲线都来源于此。

编辑这一段中的代数基本定理

代数基本定理是指所有一元n次(复)多项式都有n个(复)根。

编辑此多项式的几何属性。

多项式是简单的连续函数,它是光滑的,它的微分一定是多项式。

泰勒多项式的精神是用多项式逼近一个光滑函数,闭区间内所有连续函数都可以写成多项式的一致极限。

编辑本段中任意环上的多项式。

多项式可以推广到系数在任一环中的情况。请参考多项式环项目。

操作顺序

先乘后除,

加减之后。

没有括号,

先做吧。

同行操作,

从左到右。

掌握操作顺序

不忙!

定义:将一个多项式转化为几个代数表达式的乘积。这个变形叫做这个多项式的因式分解,也是因式分解。

意义:它是中学数学中最重要的恒等变形之一。它在初等数学中应用广泛,是我们解决许多数学问题的有力工具。因式分解法灵活巧妙。学习这些方法和技巧,不仅是掌握因式分解的内容所必需的,而且对培养学生的解题技巧和发展思维能力有着非常独特的作用。学习它不仅可以复习代数表达式的四则运算,还可以为学习分数打下良好的基础;学好它不仅可以培养学生的观察能力、注意力和计算能力,还可以提高学生的综合分析和解决问题的能力。

因式分解和代数表达式乘法是逆变形。

编辑这一段因式分解的方法

因式分解没有通用的方法。在初中数学教材中,主要介绍了提高公因子、利用公式、分组因式分解和交叉乘法的方法。竞赛中有分裂加项法、待定系数法、双叉乘法、旋转对称法、留数定理法等。

编辑本段的基本方法

(1)公因子法

每一项的公因数称为这个多项式的每一项的公因数。

如果多项式的每一项都有一个公因子,就可以提出这个公因子,这样多项式就可以转化为两个因子的乘积。这种分解因素的方法叫做提高公因子法。

具体方法:当所有系数都是整数时,公因数公式的系数要取所有系数的最大公约数;字母取每一项的同一个字母,每个字母的索引取最小的数字;取最低次的同一个多项式。

如果多项式的第一项为负,通常提出一个“-”号,使括号中第一项的系数变为正。提出“-”号时,应改变多项式的各项。

比如:-am+BM+cm =-m(a-b-c);

a(x-y)+b(y-x)= a(x-y)-b(x-y)=(x-y)(a-b)。

⑵运用公式法。

如果乘法公式反过来,有些多项式可以分解成因子。这种方法叫公式法。

平方差公式:a2-B2 =(a+b)(a-b);

完全平方公式:a 22ab+b 2 =(a b)2;

注:可以用完全平方公式分解因子的多项式一定是三项式,其中两个可以写成两个数(或公式)的平方和,另一个是这两个数(或公式)的乘积的两倍。

立方和公式:a3+B3 =(a+b)(a2-a b+B2);

三次差分公式:a3-B3 =(a-b)(a2+a b+B2);

完全立方公式:a 3 3a 2b+3ab 2 b 3 = (a b) 3。

其他公式请参考上图。

比如:A 2+4A B+4B 2 = (A+2B) 2(见右图)。

初中编辑本段应掌握的方法

⑶分组分解法

(4)拆分和补充项目的方法

这种方法是指把一个多项式的一项拆开或把两项(或几项)彼此相反的项填满,使原公式适合于通过提高公因式法、利用公式法或分组分解法进行分解。需要注意的是,变形必须在与原多项式相等的原则下进行。

比如:bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)

=bc(c-a+a+b)+ca(c-a)-ab(a+b)

= BC(c-a)+ca(c-a)+BC(a+b)-ab(a+b)

=c(c-a)(b+a)+b(a+b)(c-a)

=(c+b)(c-a)(a+b)。

你也可以看到右边的图片。

⑸匹配方法

对于一些不能用公式法的多项式,可以用完全平坦的方式拟合,然后用平方差公式进行因式分解。这种方法称为匹配法。属于拆项补项法的特例。还需要注意的是,变形必须在与原多项式相等的原则下进行。

例如:x 2+3x-40

=x^2+3x+2.25-42.25

=(x+1.5)^2-(6.5)^2

=(x+8)(x-5)。

你也可以看到右边的图片。

[6]交叉乘法。

这种方法有两种情况。

①x2+(p+q)x+pq型公式的因式分解。

这类二次三项式的特点是:二次项的系数为1;常数项是两个数的乘积;线性项的系数是常数项的两个因子之和。所以我们可以直接分解一些系数为1:x ^ 2+(p+q)x+pq =(x+p)(x+q)的二次三项式因子。

②kx2+MX+n型公式的因式分解

如果k=ac,n=bd,ad+bc=m,那么kx 2+MX+n = (ax+b) (CX+d)。

图表如下:

一个b

×

c d

例如,因为

1 -3

×

7 2

和2-21=-19,

所以7x 2-19x-6 = (7x+2) (x-3)。

交叉相乘的公式:头尾分解,交叉相乘,求和。

多项式因式分解的一般步骤:

(1)如果多项式项有公因子,那么先提公因子;

(2)如果没有公因子,那就尝试用公式和交叉乘法来分解;

(3)如果以上方法无法分解,可以尝试分组、拆分、添加条目的方式进行分解;

(4)必须进行因式分解,直到每个多项式因式分解都不能再分解为止。

也可以用一句话来概括:“先看有没有公因数,再看有没有公式。试试十字乘,分组分解要合适。”

几个例子

1.分解因子(1+y)2-2x 2(1+y 2)+x 4(1-y)2。

解:原公式=(1+y)2+2(1+y)x2(1-y)+x4(1-y)2-2(1+y)。

=[(1+y)+x^2(1-y)]^2-2(1+y)x^2(1-y)-2x^2(1+y^2)

=[(1+y)+x^2(1-y)]^2-(2x)^2

=[(1+y)+x^2(1-y)+2x][(1+y)+x^2(1-y)-2x]

=(x^2-x^2y+2x+y+1)(x^2-x^2y-2x+y+1)

=[(x+1)^2-y(x^2-1)][(x-1)^2-y(x^2-1)]

=(x+1)(x+1-xy+y)(x-1)(x-1-xy-y)。

你也可以看到右边的图片。

2.验证:对于任意实数x,y,下面公式的值不会是33:

x^5+3x^4y-5x^3y^2-15x^2y^3+4xy^4+12y^5.

解:原公式=(x ^ 5+3x ^ 4y)-(5x ^ 3y ^ 2+15x ^ 2y ^ 3)+(4xy ^ 4+12y ^ 5)

=x^4(x+3y)-5x^2y^2(x+3y)+4y^4(x+3y)

=(x+3y)(x^4-5x^2y^2+4y^4)

=(x+3y)(x^2-4y^2)(x^2-y^2)

=(x+3y)(x+y)(x-y)(x+2y)(x-2y)。

(因式分解过程也可以在右图中看到。)

当y=0时,原公式= x 5不等于33;当y不等于0时,x+3y,x+y,x-y,x+2y,x-2y互不相同,33不能分成四个以上不同因子的乘积,所以原命题成立。

3.△ ABC的三边A、B、C有如下关系:-C 2+A 2+2AB-2BC = 0。证明这个三角形是等腰三角形。

解析:此题本质上是对关系等号左边的多项式进行因式分解。

证明:∫-C2+a2+2ab-2bc = 0,

∴(a+c)(a-c)+2b(a-c)=0.

∴(a-c)(a+2b+c)=0.

∵a,B,C是△ABC的三条边,

∴a+2b+c>0.

∴a-c=0,

即a = c且△ABC是等腰三角形。

4.因式分解-12x 2n×y n+18x(n+2)y(n+1)-6x n×y(n-1)。

解:-12x 2n×y n+18x(n+2)y(n+1)-6x n×y(n-1)。

=-6x^n×y^(n-1)(2x^n×y-3x^2y^2+1).

你也可以看到右边的图片。

编辑本次比赛中使用的方法。

阶乘定理的应用。

对于多项式f(x)=0,如果f(a)=0,则f(x)必须包含因子x-a .

比如f (x) = x 2+5x+6,f(-2)=0,就可以确定x+2是x 2+5x+6的一个因子。(实际上是x 2+5x+6 = (x+2) (x+3)。)

替代法。

有时候在因式分解的时候,可以选择多项式的相同部分,用另一个未知数替换,然后因式分解,最后再转换回来。这种方法叫做替代法。

注意:换完人民币别忘了还。

比如分解(x 2+x+1) (x 2+x+2)-12时,可以使y = x 2+x,那么

原公式=(y+1)(y+2)-12。

=y^2+3y+2-12=y^2+3y-10

=(y+5)(y-2)

=(x^2+x+5)(x^2+x-2)

=(x^2+x+5)(x+2)(x-1).

你也可以看到右边的图片。

(9)寻根法

设多项式f(x)=0,求其根为x1,x2,x3,...xn,则该多项式可分解为f (x) = (x-x1) (x-x2) (x-x3)...(x-xn)。

比如分解2x 4+7x 3-2x 2-13x+6时,设2x 4+7x 3-2x 2-13x+6 = 0。

通过综合除法,方程的根是0.5,-3,-2,1。

所以2x 4+7x 3-2x 2-13x+6 =(2x-1)(x+3)(x+2)(x-1)。

⑽形象法

设y=f(x),作函数y=f(x)的像,求函数像与X轴的交点,x1,x2,x3,…xn,...Xn,则该多项式可因式分解为f (x) = f (x) = (X-X1) (X-X2)。

与⑼法相比,它可以避免求解方程的复杂性,但不够精确。

比如分解x 3+2x 2-5x-6,可以使y = x 3+2x 2-5x-6。

作其像,与X轴的交点为-3,-1,2。

那么x3+2x 2-5x-6 =(x+1)(x+3)(x-2)。

⑾主成分法

首先选择一个字母作为主元素,然后按照字母的个数从高到低排列项目,再进行因式分解。

⑿特殊价值法

将2或10代入X,求出数P,将数P分解为质因数,适当组合质因数,将组合后的各因数写成2或10的和与差,将2或10化简为X,从而得到因式分解。

比如分解x 3+9x 2+23x+15时,设x=2,那么

x^3 +9x^2+23x+15 = 8+36+46+15 = 105,

105分解成三个质因数的乘积,即105 = 3× 5× 7。

注意多项式中最高项的系数是1,而3,5,7分别是x+1,x+3,x+5,当x=2时,

那么x 3+9x 2+23x+15可能等于(x+1)(x+3)(x+5),验证后为真。

[13]待定系数法

首先判断因式分解因子的形式,然后设置相应代数表达式的字母系数,求出字母系数,从而分解多项式因子。

比如分解x 4-x 3-5x 2-6x-4时,分析表明这个多项式没有一次因子,所以只能分解成两个二次因子。

所以设x4-x3-5x 2-6x-4 =(x2+ax+b)(x2+CX+d)。

=x^4+(a+c)x^3+(ac+b+d)x^2+(ad+bc)x+bd

因此,a+c=-1,

ac+b+d=-5,

ad+bc=-6,

bd=-4。

解是a=1,b=1,c=-2,d =-4。

那么x4-x3-5x 2-6x-4 =(x2+x+1)(x2-2x-4)。

你也可以看到右边的图片。

[14]双交叉乘法。

双叉乘法属于因式分解的一种,类似于叉乘法。用一个例子来说明如何使用。

举例:分解因子:x2+5xy+6y 2+8x+18y+12。

解析:这是一个二次六项公式,可以考虑用双叉乘法进行因式分解。

解决方案:

x 2y 2

① ② ③

x 3y 6

∴原始公式= (x+2y+2) (x+3y+6)。

双交叉乘法包括以下步骤:

(1)先用十字乘法分解二次项,如十字乘法图(1)中的x2+5xy+6y ^ 2 =(x+2y)(x+3y);

②根据一个字母(如Y)的第一个系数给常数项打分。比如十字乘法图②中的6y 2+18y+12 =(2y+2)(3y+6);

③按另一个字母(如X)的第一个系数查,如十字乘法图③。这一步不能省略,否则容易出错。

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