陸敬雨
整體思想是數(shù)學(xué)教學(xué)中的一種重要的數(shù)學(xué)思想。整體代入可以解決一些復(fù)雜的代入求值問題。整體代入求值大致可分為,直接整體代入、取相反數(shù)之后整體代入、變形后整體代入、多次整體代入和冪的運算有關(guān)的整體帶入等幾種常見情況。
一、直接整體代入
這種情況是指一些比較簡單的代入求值問題,對已知條件不需要處理便可以直接代入計算。
例如:已知x-y=7,求代數(shù)式x-y-3的值。
解析:此題只要把x-y當(dāng)做整體即可。即:x-y-3=7-3=4
二、取相反數(shù)后整體代入
這種題型是表面上看起來已知條件和要求值的代數(shù)式?jīng)]有明顯關(guān)系,其實是已知條件和代數(shù)式的部分項是互為相反數(shù)關(guān)系。
例如:已知x-y=7,求代數(shù)式3-x+y的值。
解析:從題目上看出x-y與-x+y互為相反數(shù)。
因為x-y=7
所以-x+y=-7
所以原式=3-7=-4
三、變形后整體代入
這種題型雖然比上面兩種情況稍復(fù)雜一些,但是利用等式性質(zhì)對已知條件進(jìn)行一些簡單變形后就可以整體代入順利求出原代數(shù)式的值。
例1.已知4x2-2y+5=7,求2x2-y+1的值。
解析:由4x2-2y+5=7兩邊同時減5可得:4x2-2y=2
兩邊同時除以2得:2x2-y=1
把2x2-y=1整體代入得:2x2-y+1=1+1=2
例2.已知=3,求的值。
解析:因為=3
兩邊同時乘以xy得:y-x=3xy
兩邊同時乘-1得:x-y=-3xy
原式=
把x-y=-3xy作為整體代入得:
原式=
四、變形后多次整體代入
這種題型表面上看,已知條件和所要求值的代數(shù)式?jīng)]有明顯的關(guān)系,只要我們仔細(xì)觀察,對已知條件和所要求值的代數(shù)式適當(dāng)變形,就可以發(fā)現(xiàn)它們之間的關(guān)系。
例1.已知x2+x-1=0,求x3+2x2+2013的值。
解析:因為x2+x-1=0
所以x3+x2-x=0
所以x3+x2=x
所以x3+2x2+2013=x3+x2+x2+2013
把x3+x2=x整體代入得:
原式=x+x2+2013
又因為x2+x-1=0
所以x2+x=1
所以原式=1+2013 (x2+x=1整體代入)
=2014
例2.已知a-b=2,b-c=1,求a(a-b)-2c(b-c)的值。
解析:因為a-b=2,b-c=1
所以a-c=3
所以a(a-b)-2c(b-c)=2a-2c=2(a-c)=2×3=6
五、與冪的運算有關(guān)的整體帶入
這種類型的題目是通過同底數(shù)冪相乘法、冪的乘方、積的乘方、同底數(shù)冪相除等相關(guān)知識的靈活運用對代數(shù)式進(jìn)行變形后再進(jìn)行整體帶入。
例1.若am=8,an=16,則am+n=______
解析:這是一個同底數(shù)冪相乘的逆運用am+n=am·an,然后把am=8,an=16整體代入即可。
例2.若xn=4,yn=9則(xy)n=_______
解析:此題是運用積的乘方可以變形為(xy)n=xn·yn,然后把xn=4,yn=9整體代入即可求出結(jié)果。
例3.已知x2y=3,求2xy(x5y2-3x3y-4x)的值。
分析:此種類型的題目是在單項式乘以多項式之后,再運用積的乘方和冪的乘方逆運用把各個項的底數(shù)都化為相同,再進(jìn)行整體帶入。
解:2xy(x5y2-3x3y-4x)=2x6y3-6x4y2-8x2y=2(x2y)3-6(x2y)2-8x2y
當(dāng)x2y=3時,
原式=2×33-6×32-8×3=-24
例4.若am=4,an=9則a3m-2n=_______
解析:此題可以通過同底數(shù)冪相除和冪的乘方的逆運用對a3m-2n代數(shù)式進(jìn)行變形為:a3m-2n=a3m÷a2n=(am)3÷(an)2,這時候把am=4,an=9代入即可。
練習(xí):已知ab=3,求(2a3b2-3a2b+4a)·(-2b)的值。
總而言之,利用整體帶入求代數(shù)式的值就是把已知條件和代數(shù)式中的部分項看作一個有機(jī)的整體再進(jìn)行整體帶入,從而求出代數(shù)式的值。對于已知條件和代數(shù)式表面上沒有直接關(guān)系的,可以利用等式性質(zhì)對已知條件進(jìn)行變形或者對代數(shù)式進(jìn)行恒等變形,使其能夠整體帶入。
練習(xí):
1.已知:2x-2y=14,求3+x-y的值。
解:因為2x-2y=14
所以x-y=7
所以3+x-y=3+7=10
2.已知5m+5n-1=4,求(m+n)2+3m+3n的值。
解:因為5m+5n-1=4
所以5m+5n=5
所以m+n=1
所以原式=(m+n)2+3(m+n)
=12+3×1
=4
3.已知3a2-a-2=0,求5+2a-6a2的值。
解:因為3a2-a-2=0
所以3a2-a=2
所以a-3a2=-2
所以2a-6a2=-4
所以5+2a-6a2=5+(-4)=1
4.已知x-y=3,求x2-y2+2x-8y-4的值。
解:原式=(x-y)(x+y)+2x-8y-4
把x-y=3代入得:
原式=3(x+y)+2x-8y-4
=3x+3y+2x-8y-4
=5x-5y-4
=5(x-y)-4
再把x-y=3代入得:
原式=5×3-4=11
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