师:亲爱的同学你好,欢迎走进刘老师的数学课堂。本节课,老师将和你一起回顾梳理“等式加减”这一章的学习内容。从章前图能清楚看到,本章主要包含代数式和整式加减两部分。通过本节课学习,我们要达成以下目标:
一、能分析实际问题中的数量关系,并用含字母的式子表示。
二、认识单项式、多项式、整式的概念,构建知识架构图,厘清它们之间的区别与联系。
三、认识同类项的概念,掌握同类项和去括号法则,熟练进行整式的加减运算,明确算法和算理,提升运算能力。通过整式加减运算的学习活动,感悟整式加减运算是建立在数的运算基础上,本质是去括号与合并同类项,渗透类比划归的数学思想。
为实现目标一,我们来看任务一。请按下暂停键,认真审题,尝试解答这些数学问题。接下来,我们看看一位同学是如何解答的。
生:对于任务一的四个小题,我是这样分析求解的。
第一小题,由题意可知,给(a)公顷土地施底肥时,共需肥料(1800×a),整理得(1800a)千克。
第二小题,由题意可知,10月份的生产量为(at),11月份比10月份的增产量是(10%at),则11月份的产量为((a + 10%a)t)。因为表示的是和的关系,所以带单位时要加上括号。
第三题第一小题,由题意可知,七年级学生占全校学生的(\frac{4}{4 + 3 + 4}=\frac{4}{10}),化简得(\frac{2}{5}),则七年级学生的人数为(\frac{2}{5}×m = \frac{2}{5}m)。第二小题,由第一小题可知,七年级学生占全校学生的(\frac{2}{5}),当七年级学生数为(m)时,全校学生数是(m÷\frac{2}{5}=m×\frac{5}{2}),整理得(\frac{5}{2}m)。
第四题第一小题,因为周长等于(2×)(长 + 宽),设宽为(x)厘米,则长为((x + 2))厘米,那么周长为(2×(x + 2)),运用分配律整理得周长为((4x + 4))厘米。同样,因为表示的是和的关系,所以带单位时要加上括号。第二小题,设宽为(x)厘米,则长为(20÷2 - x),整理得((10 - x))厘米。因为面积等于长乘宽,所以面积等于(x×(10 - x)=10x - x2)平方厘米,同样这里也要带上括号。
师:我们看了这位同学的解答,和你的想法一样吗?接下来,我们认真观察刚才得到的代数式,从运算角度看,如何将这些代数式分类?仔细观察后发现,(1800a)、(\frac{2}{5}m)、(\frac{5}{2}m)这三个代数式都是表示积的运算;而(a + 10%a)、(4x + 4)、(10x - x2)都是表示最终的和的运算。我们把表示数与字母积的运算叫做单项式,而表示单项式的和的运算称之为多项式。像(1800)和(a),也列为单项式。
单项式是数与字母积的代数式,叫做单项式。单独的数或字母也是单项式。有了单项式的定义,就很容易定义多项式。几个单项式的和,就称之为多项式,单项式和多项式统称为整式。为进一步巩固单项式和多项式的概念,加深理解,我们来看两个练习。请按下暂停键,认真思考。
生:解答第一个问题,要思考什么是单项式的系数,什么是单项式的次数。单项式中数字因数,叫做单项式的系数;单项式中所有字母的指数之和,称为单项式的次数。以(-4x2y2)为例,数字因数是(-4),所以它的系数是(-4)。字母有(x)、(y),它们各自的指数都是(2),所以这个单项式的次数是(2 + 2 = 4)。第二个类似,系数是(\frac{2}{3}),次数是(2)。第三个系数是(2),次数是(1)。第四个系数是数字因数,要辨明(\pi)是一个数,所以这里系数是(-\frac{\pi}{2}),次数是(a)和(b)的指数之和,(1 + 2 = 3)。解决这(4)个问题后,拓展一下,能写出系数是(-1)并含字母(a)、(b)的四次单项式吗?可以写出,先写出系数(-1),然后含有(a)、(b),保证次数是(4),比如给(a)、(b)各自写上二次。当然这样的单项式不止一个,课下可以继续写。
解答第二个问题,指出下列多项式的项和次数,要明确什么是多项式的项,什么是多项式的次数。多项式中每一个单项式叫做多项式的项,其中不含字母的项叫做常数项。比如第一个有三项。那什么是次数呢?在这些项中次数最高的项的次数,称之为多项式的次数。所以,第一个最高次项是(a2),叫做二次三项式。相仿,第二个叫做一次二项式,第三个叫做二次四项式。这里要特别提醒,说的次数是指字母的指数,(2)的次数不影响分析。明确这些问题的答案,第一个项有(a2)、( + 2a)、(-1),次数是(2),所以这个多项式叫做二次三项式。第二个项有(t)和(-1),(t)是一次的,常数项认为是(0)次的,所以这是一次二项式。第三个项有(x2)、(-2xy)、(-y2)和( + 23),所以把这个多项式叫做二次四项式。
同样拓展一下,请写出一个含字母(a)、(b)的三次四项式,使其常数项为(-1)。思考一下,要保证四项,最高次项是(3)次,且常数项是(-1)。比如可以写(a3 + b2 - a - 1),这就是一个满足条件的多项式,当然这样的多项式有很多,课下可以继续写。
师:通过对概念的回顾以及这两个练习与拓展,是否感受到整式与数一样也可以进行运算?为继续体会整式的这种特性,我们来看下面的例一,请把多项式(4x + 4)和(10x - x2)进行加法和减法运算。要按要求对这两个多项式进行加、减法运算,首先要有整体思想,把它们当做两个整体,用括号强调出来,不难列出下面两个式子。那这两个式子如何化简呢?需要进一步观察,发现它们都含有括号,要进一步化简,需先去掉括号,去括号的法则是什么呢?以第一个为例,括号前是正号,去括号时,把括号连同它前面的正号一起去掉,括号内各项都不改变符号。
生:按照法则把两个括号都去掉,去完之后观察,里面有(4x)与(10x),它们所含字母都是(x),并且(x)的指数都是(1),把这样的两项称之为同类项。那如何合并同类项呢?合并同类项的法则是,把同类项的系数相加作为结果的系数,字母以及字母的指数不变,就可以进行合并同类项,合并完得(4 + 14x - x2)。这个多项式是按照字母(x)的升幂进行排列的。同样分析第二个式子,第二个括号前是负号,括号前是负号,去括号时把括号连同它前面的负号一起去掉,括号内各项都改变符号。按照法则,去括号里面的(10x)变为(-10x),(-x2)变为( + x2),就去完了括号。同样观察(4x)与(-10x)仍然是同类项,按照回顾的法则合并,得(x2 - 6x + 4)。这个排列是按照字母(x)的降幂来进行排列的。
