解決某些數學問題時,把一組數或一個式子看做一個整體進行處理,不僅可以簡化解題過程,而且還能拓寬思路,培養創新意識,體現了數學中的一種重要思想——整體思想。這一思想在整式的乘除運算中體現明顯,在解題中應用較多,要引起重視。今天我們將進行舉例說明整體思想在整式乘除運算中的幾種應用。
應用一:冪的運算中的整體思想
【點評】本題考查了冪的乘方和積的乘方,掌握冪的乘方和積的乘方的運算法則是解答本題關鍵.
應用二:乘法公式運算中的整體思想
例2:已知x+y=4,xy=1,求代數式(x+1)(y+1)的值.
【分析】首先根據x+y=4,xy=1,求出x+y、xy的值各是多少;然後應用整體思想代入,求出代數式(x+1)(y+1)的值是多少即可.
【解答】解:∵x+y=4,xy=1,
∴x+y=(x+y)﹣2xy
=4﹣2×1
=16﹣2
=14
∴xy=(xy)=1=1,
∴(x+1)(y+1)
=x+y+xy+1
=14+1+1
=16
【點評】此題主要考查了代數式求值問題,要熟練掌握,求代數式的值可以直接代入、計算.如果給出的代數式可以化簡,要先化簡再求值.題型簡單總結以下三種:①已知條件不化簡,所給代數式化簡;②已知條件化簡,所給代數式不化簡;③已知條件和所給代數式都要化簡.
例3:已知a﹣b=3,b﹣c=2,a+b+c=1,求ab+bc+ca的值.
【分析】根據完全平方公式求出a+b﹣2ab=9,b+c﹣2bc=4,a+c﹣2ac=25,相加後即可求出答案.
【解答】解:∵a﹣b=3,b﹣c=2,
∴a﹣c=5,
∴兩邊平方後展開得:a+b﹣2ab=9,b+c﹣2bc=4,a+c﹣2ac=25,
∴2(a+b+c)﹣2(ab+bc+ac)=38,
∵a+b+c=1,
∴ab+bc+ca=﹣18.
【點評】本題考查了完全平方公式的應用,主要考查學生能否靈活運用公式進行推理和計算.
例4:已知a+a﹣1=0,求a+2a+2019的值.
【分析】由已知條件得到a+a=1,再利用因式分解得到a+2a+2019=a(a+a)+a+2019,利用整體代入的方法計算得到a+2a+2019=a+a+2019,然後再利用整體代入的方法計算即可.
【解答】解:因為:a+a﹣1=0
所以:a+a=1
所以:a+2a+2019
=a(a+a)+a+2019
=a+a+2019
=1+2019
=2020.
答:a+2a+2019的值是2020.
【點評】本題考查了因式分解的應用:利用因式分解解決求值問題,利用因式分解解決證明問題,利用因式分解簡化計算問題.
例5:已知(2016﹣a)(2018﹣a)=2017,求(2016﹣a)+(2018﹣a)的值.
【分析】原式利用完全平方公式化簡,將已知等式代入計算即可求出值.
【解答】解:∵(2016﹣a)(2018﹣a)=2017,
∴(a﹣2016)(2018﹣a)=﹣2017,
∴(2016﹣a)+(2018﹣a)
=(a﹣2016)+(2018﹣a)
=[(a﹣2016)+(2018﹣a)]﹣2(a﹣2016)(2018﹣a)
=4﹣2×(﹣2017)
=4038.
【點評】此題考查了完全平方公式,熟練掌握完全平方公式是解本題的關鍵.
應用三:多項式乘法運算中的整體思想
例6:閱讀理解題例:若x=123456789×123456786,y=123456788×123456787,試比較x、y的大小.
解:設123456788=a,那麼x=(a+1)(a﹣2)=a﹣a﹣2
y=a(a﹣1)=a﹣a,∵x﹣y=(a﹣a﹣2)﹣(a﹣a)=﹣2<0
∴x<y.
問題:計算:3.456×2.456×5.456﹣3.4563﹣1.4562.
【分析】根據題中的示例,對所求的算式可以設3.456=a,則2.456=a﹣1,5.456=a+2,1.456=a﹣2,代入原式化簡求解即可.
【解答】解:設3.456=a,則2.456=a﹣1,5.456=a+2,1.456=a﹣2,可得:
3.456×2.456×5.456﹣3.456﹣1.456
=a×(a﹣1)×(a+2)﹣a﹣(a﹣2)
=a+a﹣2a﹣a﹣a+4a﹣4
=2a﹣4,
∵a=3.456,
∴原式=2a﹣4=2×3.456﹣4=2.912.
【點評】本題主要考查學生閱讀理解題意的能力,涉及到整式的混合運算,注意運算過程中正負符號的變化.同學們可以總結並借鑑這種計算方法,有助於以後學習中簡化運算.