七年级上册 知识点汇总
> 适用:上海沪教版(五四制)2024新教材
> 学习建议:本学期是代数运算能力的关键提升期,整式乘除、因式分解和分式环环相扣,务必打好基础。
第10章 整式的加减
10.1 整式
10.2 合并同类项
10.3 整式的加法和减法
> ⚠️ 难度提示:去括号变号是常见错误,拿不准的时候先把减法改成"加上相反数"再处理。
第11章 整式的乘除
11.1 整式的乘法
11.2 乘法公式
11.3 整式的除法
> ⚠️ 难度提示:幂的运算法则容易混淆,注意区分"同底数幂相乘"和"幂的乘方";乘法公式要熟练到能一眼识别适用场景。
第12章 因式分解
12.1 因式分解的意义
12.2 因式分解的方法
> ⚠️ 难度提示:因式分解是初中代数的分水岭,对后续分式运算、一元二次方程、二次函数都有直接影响。先提公因式再看公式是基本策略。
第13章 分式
13.1 分式及其性质
13.2 分式的运算
13.3 分式方程
1. 去分母:两边同乘最简公分母,化为整式方程
2. 解整式方程
3. 验根:将解代入最简公分母,若为0则是增根,需舍去
> ⚠️ 难度提示:分式方程必须验根(这是和整式方程最大的区别);通分和约分是高频考点。
第14章 图形的运动
14.1 平移
14.2 旋转
14.3 轴对称
14.4 中心对称
> ⚠️ 难度提示:本章是几何变换的入门,重在直观感受和理解,能识别并描述不同变换即可。注意区分轴对称 vs 中心对称。
重要公式与定理速查
| 知识点 | 公式/定理 |
|---|---|
| 同底数幂乘法 | a^m · a^n = a^(m+n) |
| 幂的乘方 | (a^m)^n = a^(mn) |
| 积的乘方 | (ab)^n = aⁿbⁿ |
| 同底数幂除法 | a^m ÷ a^n = a^(m−n)(a≠0) |
| 零指数幂 | a⁰ = 1(a≠0) |
| 负指数幂 | a^(−n) = 1/aⁿ(a≠0) |
| 平方差公式 | (a+b)(a−b) = a²−b² |
| 完全平方公式 | (a±b)² = a² ± 2ab + b² |
| 因式分解(平方差) | a²−b² = (a+b)(a−b) |
| 因式分解(完全平方) | a²±2ab+b² = (a±b)² |
| 分式基本性质 | A/B = (A×C)/(B×C)(C≠0) |
第10章 整式的加减 练习题
练习1 — 整式
判断下列代数式是单项式还是多项式,若是单项式请指出系数和次数,若是多项式请指出项数和次数:
(1) $3x^2y$
(2) $-5a^2 + 2a - 1$
(3) $\dfrac{3}{4}xy^2$
(4) $x^2 + y^2$
(1) 单项式,系数为3,次数为2+1=3
(2) 多项式,共3项($-5a^2$、$2a$、$-1$),次数为2(最高次项$-5a^2$的次数)
(3) 单项式,系数为$\dfrac{3}{4}$,次数为1+2=3
(4) 多项式,共2项($x^2$、$y^2$),次数为2
单项式的次数是所有字母指数之和;多项式的次数是次数最高项的次数。
写出符合下列条件的多项式:
(1) 一个二次三项式,常数项为-3
(2) 一个三次二项式,各项系数之和为5
答案不唯一,参考示例:
(1) $x^2 + 2x - 3$(二次三项式,常数项为-3 ✓)
(2) $2x^3 + 3$(三次二项式,系数之和为2+3=5 ✓)
多项式的次数由最高次项决定,"几项式"由非零项的数量决定。
已知多项式 $(m-2)x^2 + 3x^{|m|} - 5$ 是关于 $x$ 的三次三项式,求 $m$ 的值。
多项式是三次三项式,最高次项次数为3
观察各项:$(m-2)x^2$(二次)、$3x^{|m|}$、$-5$(常数项)
要使最高次为3,则 $|m| = 3$,即 $m = 3$ 或 $m = -3$
同时,多项式要有3项,所以 $m - 2 \neq 0$,即 $m \neq 2$
若 $m = 3$:$1 \cdot x^2 + 3x^3 - 5$,三次三项式 ✓
若 $m = -3$:$(-5)x^2 + 3x^3 - 5$,也是三次三项式 ✓
综上所述,$m = \pm 3$。
⚠️ 注意:$|m|$ 表示 $m$ 的绝对值,要同时考虑正负两种情况!
练习2 — 合并同类项
合并下列各式中的同类项:
(1) $3a + 2b - a + 5b$
(2) $4x^2 - 3x + 7 - 2x^2 + 5x - 2$
(3) $2ab - 3a^2b + 5ab - a^2b$
(1) $(3a - a) + (2b + 5b) = 2a + 7b$ → $2a + 7b$
(2) $(4x^2 - 2x^2) + (-3x + 5x) + (7 - 2) = 2x^2 + 2x + 5$ → $2x^2 + 2x + 5$
(3) $(2ab + 5ab) + (-3a^2b - a^2b) = 7ab - 4a^2b$ → $7ab - 4a^2b$
合并同类项的口诀:"系数相加变系数,字母指数都不动。"
先找出下列各式中是同类项的项,再合并:
$3x^2y - 2xy^2 + 5x^2y - 3xy^2 + 2x^2y^2$
分类找出同类项:
$3x^2y$ 和 $5x^2y$ 是同类项(字母都是$x^2y$)
$-2xy^2$ 和 $-3xy^2$ 是同类项(字母都是$xy^2$)
$2x^2y^2$ 没有同类项
合并:$(3x^2y + 5x^2y) + (-2xy^2 - 3xy^2) + 2x^2y^2$
= $8x^2y - 5xy^2 + 2x^2y^2$ → $8x^2y - 5xy^2 + 2x^2y^2$
⚠️ 注意:$x^2y$ 和 $xy^2$ 虽然字母相同,但指数不同,不是同类项!
练习3 — 整式的加法和减法
去括号,再合并同类项:
(1) $(3a + 2b) + (5a - 3b)$
(2) $(4x - 3y) - (2x + y)$
(3) $- (2a^2 - 3a + 1) + (a^2 - 4a + 5)$
(1) $3a + 2b + 5a - 3b = 8a - b$ → $8a - b$
(2) $4x - 3y - 2x - y = 2x - 4y$ → $2x - 4y$
(3) $-2a^2 + 3a - 1 + a^2 - 4a + 5 = -a^2 - a + 4$ → $-a^2 - a + 4$
⚠️ 括号前是"$-$"号时,去括号后每一项都要变号!
先化简,再求值:$3x^2 - [5x - (2x - 3) + 2x^2]$,其中 $x = -2$。
化简:
原式 = $3x^2 - [5x - 2x + 3 + 2x^2]$(先去小括号)
= $3x^2 - [3x + 3 + 2x^2]$
= $3x^2 - 3x - 3 - 2x^2$(去掉中括号,各项变号)
= $x^2 - 3x - 3$
当 $x = -2$ 时:
原式 = $(-2)^2 - 3 \times (-2) - 3 = 4 + 6 - 3 = 7$
有多层括号时,先去小括号,再去中括号,最后去大括号。
已知 $A = 2x^2 + 3xy - 2x - 1$,$B = -x^2 + xy - 1$。
(1) 求 $A - 2B$;
(2) 若 $A - 2B$ 的值与 $x$ 的取值无关,求 $y$ 的值。
(1) $A - 2B = (2x^2 + 3xy - 2x - 1) - 2(-x^2 + xy - 1)$
= $2x^2 + 3xy - 2x - 1 + 2x^2 - 2xy + 2$
= $4x^2 + xy - 2x + 1$ → $4x^2 + xy - 2x + 1$
(2) $A - 2B = 4x^2 + xy - 2x + 1 = 4x^2 + (y - 2)x + 1$
与 $x$ 的取值无关,则 $x$ 的系数必须为0
$y - 2 = 0$,即 $y = 2$
此时 $A - 2B = 4x^2 + 1$,仍然与 $x$ 有关,实际上无法做到与 $x$ 完全无关。
若要求与 $x$ 无关,则 $x^2$ 项系数也为0 → 但已有 $4x^2$,所以不可能。
修正:若要求与 $x$ 的一次项取值无关,则 $y = 2$。 ✓
"与某个字母无关"意味着该字母的所有项系数之和为0。
第11章 整式的乘除 练习题
练习1 — 整式的乘法
计算下列各式:
(1) $a^3 \cdot a^5$
(2) $(x^2)^4$
(3) $(-2xy^2)^3$
(4) $3a^2b \cdot (-2ab^3)$
(1) $a^3 \cdot a^5 = a^{3+5} = a^8$ → $a^8$(同底数幂相乘,指数相加)
(2) $(x^2)^4 = x^{2 \times 4} = x^8$ → $x^8$(幂的乘方,指数相乘)
(3) $(-2xy^2)^3 = (-2)^3 \cdot x^3 \cdot (y^2)^3 = -8x^3y^6$ → $-8x^3y^6$(积的乘方,各因式分别乘方)
(4) $3a^2b \cdot (-2ab^3) = 3 \times (-2) \cdot a^{2+1} \cdot b^{1+3} = -6a^3b^4$ → $-6a^3b^4$
注意区分三种幂运算:同底数幂乘法(加指数)、幂的乘方(乘指数)、积的乘方(分别乘)。
计算:
(1) $2x(x^2 - 3x + 1)$
(2) $(x + 2)(x - 5)$
(3) $(2a + b)(a - 3b)$
(1) $2x(x^2 - 3x + 1) = 2x \cdot x^2 - 2x \cdot 3x + 2x \cdot 1 = 2x^3 - 6x^2 + 2x$ → $2x^3 - 6x^2 + 2x$
(2) $(x + 2)(x - 5) = x \cdot x + x \cdot (-5) + 2 \cdot x + 2 \cdot (-5) = x^2 - 5x + 2x - 10 = x^2 - 3x - 10$ → $x^2 - 3x - 10$
(3) $(2a + b)(a - 3b) = 2a \cdot a + 2a \cdot (-3b) + b \cdot a + b \cdot (-3b) = 2a^2 - 6ab + ab - 3b^2 = 2a^2 - 5ab - 3b^2$ → $2a^2 - 5ab - 3b^2$
多项式乘多项式用"逐项相乘再相加"法则(类似乘法分配律)。
已知 $(x^2 + ax + 8)(x^2 - 3x + b)$ 的展开式中不含 $x^2$ 项和 $x^3$ 项,求 $a$、$b$ 的值。
展开后找 $x^3$ 项和 $x^2$ 项:
$x^3$ 项:$x^2 \cdot (-3x) + ax \cdot x^2 = -3x^3 + ax^3 = (a - 3)x^3$
不含 $x^3$ 项,则 $a - 3 = 0$,即 $a = 3$
$x^2$ 项:$x^2 \cdot b + ax \cdot (-3x) + 8 \cdot x^2 = bx^2 - 3ax^2 + 8x^2 = (b - 3a + 8)x^2$
代入 $a = 3$:$b - 3 \times 3 + 8 = b - 9 + 8 = b - 1$
不含 $x^2$ 项,则 $b - 1 = 0$,即 $b = 1$
综上所述:$a = 3$,$b = 1$ ✓
"不含某项"即该项系数为0,先找出该次项的来源,再令系数为0即可。
练习2 — 乘法公式
利用乘法公式计算:
(1) $(x + 3)(x - 3)$
(2) $(2a - 1)^2$
(3) $(-3x + 2y)(-3x - 2y)$
(1) $(x + 3)(x - 3) = x^2 - 3^2 = x^2 - 9$ → $x^2 - 9$(平方差公式)
(2) $(2a - 1)^2 = (2a)^2 - 2 \cdot 2a \cdot 1 + 1^2 = 4a^2 - 4a + 1$ → $4a^2 - 4a + 1$(完全平方公式)
(3) $(-3x + 2y)(-3x - 2y) = (-3x)^2 - (2y)^2 = 9x^2 - 4y^2$ → $9x^2 - 4y^2$(平方差公式)
平方差公式的特征:两数和×两数差 = 两数平方差。注意识别 $-3x$ 相当于公式中的 $a$。
用简便方法计算:
(1) $102 \times 98$
(2) $201^2$
(3) $(a + b + c)(a - b + c)$
(1) $102 \times 98 = (100 + 2)(100 - 2) = 100^2 - 2^2 = 10000 - 4 = 9996$
(2) $201^2 = (200 + 1)^2 = 200^2 + 2 \times 200 \times 1 + 1^2 = 40000 + 400 + 1 = 40401$
(3) $(a + b + c)(a - b + c) = [(a + c) + b][(a + c) - b] = (a + c)^2 - b^2 = a^2 + 2ac + c^2 - b^2$ → $a^2 - b^2 + c^2 + 2ac$
乘法公式可以灵活变形使用!第(3)题将 $a+c$ 看成一个整体。
已知 $a + b = 5$,$ab = 6$,求下列各式的值:
(1) $a^2 + b^2$
(2) $(a - b)^2$
(1) 利用完全平方公式:$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
$a^2 + b^2 = (a + b)^2 - 2ab = 5^2 - 2 \times 6 = 25 - 12 = 13$
(2) $(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2 = (a^2 + b^2) - 2ab = 13 - 12 = 1$
也可以直接用:$(a - b)^2 = (a + b)^2 - 4ab = 25 - 24 = 1$
熟记两个变形公式:$a^2 + b^2 = (a+b)^2 - 2ab$ 和 $(a-b)^2 = (a+b)^2 - 4ab$。
练习3 — 整式的除法
计算:
(1) $a^7 \div a^3$
(2) $(-x)^5 \div (-x)^2$
(3) $8a^3b^2 \div 2ab$
(4) $(6x^3y - 4x^2y^2) \div 2x^2y$
(1) $a^7 \div a^3 = a^{7-3} = a^4$ → $a^4$
(2) $(-x)^5 \div (-x)^2 = (-x)^{5-2} = (-x)^3 = -x^3$ → $-x^3$
(3) $8a^3b^2 \div 2ab = (8 \div 2) \cdot a^{3-1} \cdot b^{2-1} = 4a^2b$ → $4a^2b$
(4) $(6x^3y - 4x^2y^2) \div 2x^2y = 6x^3y \div 2x^2y - 4x^2y^2 \div 2x^2y = 3x - 2y$ → $3x - 2y$
多项式除以单项式 = 多项式的每一项分别除以单项式,再把商相加。
计算(结果保留正整数指数幂形式,不含负指数):
(1) $a^3 \div a^5$($a \neq 0$)
(2) $(x^2)^3 \div x^5$
(3) $(2xy^2)^0 + \left(\dfrac{1}{2}\right)^{-2}$
(1) $a^3 \div a^5 = a^{3-5} = a^{-2} = \dfrac{1}{a^2}$ → $\dfrac{1}{a^2}$
(2) $(x^2)^3 \div x^5 = x^6 \div x^5 = x^{6-5} = x$ → $x$
(3) $(2xy^2)^0 + \left(\dfrac{1}{2}\right)^{-2} = 1 + (2)^2 = 1 + 4 = 5$
任何非零数的0次幂都等于1;$a^{-n} = \dfrac{1}{a^n}$($a \neq 0$)。
已知 $x^m = 3$,$x^n = 2$,求下列各式的值:
(1) $x^{2m+n}$
(2) $x^{3m-2n}$
(1) $x^{2m+n} = x^{2m} \cdot x^n = (x^m)^2 \cdot x^n = 3^2 \times 2 = 9 \times 2 = 18$
(2) $x^{3m-2n} = x^{3m} \div x^{2n} = (x^m)^3 \div (x^n)^2 = 3^3 \div 2^2 = 27 \div 4 = $\dfrac{27}{4}$$
幂运算中,乘法和除法可以转化为指数的加减,利用已知幂的值进行计算。
第12章 因式分解 练习题
练习1 — 因式分解的意义
判断下列变形是否为因式分解(是的打✓,不是的打✗并说明理由):
(1) $x^2 - 4 = (x + 2)(x - 2)$
(2) $x^2 + 3x + 2 = x(x + 3) + 2$
(3) $(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
(4) $2x^2y - 4xy^2 = 2xy(x - 2y)$
(1) ✓ 是因式分解(多项式→几个整式乘积的形式)
(2) ✗ 不是因式分解,$x(x+3)+2$ 仍是"和"的形式,不是乘积形式
(3) ✗ 不是因式分解,这是整式乘法(从左到右是展开,从右到左才是因式分解)
(4) ✓ 是因式分解(提取公因式 $2xy$)
因式分解是把多项式化为整式乘积的形式,与整式乘法互为逆运算。
小明将 $x^3 - 4x$ 分解因式得 $x(x^2 - 4)$,请问他分解彻底了吗?如果没有,请继续分解。
没有分解彻底!
$x(x^2 - 4)$ 中,$x^2 - 4$ 还可以用平方差公式继续分解:
$x^2 - 4 = (x + 2)(x - 2)$
所以正确结果是:$x^3 - 4x = x(x + 2)(x - 2)$
⚠️ 因式分解必须分解到每个因式都不能再分解为止!
分解策略:先提公因式,再看能否套公式。
练习2 — 因式分解的方法
用提公因式法分解因式:
(1) $6a^2b - 9ab^2$
(2) $3x^3 - 12x^2 + 6x$
(3) $-2m^3 + 8m^2 - 4m$
(1) 公因式:$3ab$,$6a^2b - 9ab^2 = 3ab(2a - 3b)$ → $3ab(2a - 3b)$
(2) 公因式:$3x$,$3x^3 - 12x^2 + 6x = 3x(x^2 - 4x + 2)$ → $3x(x^2 - 4x + 2)$
(3) 公因式:$-2m$(首项为负,提负号更方便),$-2m^3 + 8m^2 - 4m = -2m(m^2 - 4m + 2)$ → $-2m(m^2 - 4m + 2)$
提取公因式时:系数取最大公因数,字母取相同字母的最低次幂。
用公式法分解因式:
(1) $4x^2 - 9y^2$
(2) $x^2 + 6x + 9$
(3) $25a^2 - 20ab + 4b^2$
(1) $4x^2 - 9y^2 = (2x)^2 - (3y)^2 = (2x + 3y)(2x - 3y)$ → $(2x + 3y)(2x - 3y)$(平方差公式)
(2) $x^2 + 6x + 9 = x^2 + 2 \cdot x \cdot 3 + 3^2 = (x + 3)^2$ → $(x + 3)^2$(完全平方公式)
(3) $25a^2 - 20ab + 4b^2 = (5a)^2 - 2 \cdot 5a \cdot 2b + (2b)^2 = (5a - 2b)^2$ → $(5a - 2b)^2$(完全平方公式)
用公式法的关键是识别多项式的结构是否符合公式特征。
分解因式:
(1) $x^2 + 5x + 6$
(2) $x^2 - 3x - 10$
(3) $2x^2 + 7x + 3$
(1) $x^2 + 5x + 6$,找两个数乘积为$6$、和为$5$ → $2$和$3$
= $(x + 2)(x + 3)$ → $(x + 2)(x + 3)$(十字相乘法)
(2) $x^2 - 3x - 10$,找两个数乘积为$-10$、和为$-3$ → $-5$和$2$
= $(x - 5)(x + 2)$ → $(x - 5)(x + 2)$(十字相乘法)
(3) $2x^2 + 7x + 3$,$2x^2$拆为$2x$和$x$,常数$3$拆为$1$和$3$
交叉相乘:$2x \times 3 = 6x$,$x \times 1 = x$,$6x + x = 7x$ ✓
= $(2x + 1)(x + 3)$ → $(2x + 1)(x + 3)$
十字相乘法:$x^2 + (p+q)x + pq = (x+p)(x+q)$,注意符号判断。
综合运用多种方法分解因式:
(1) $3x^3 - 12x$
(2) $a^4 - 16b^4$
(3) $x^3 - 2x^2y + xy^2$
(1) 先提公因式:$3x^3 - 12x = 3x(x^2 - 4)$
再用平方差公式:$= 3x(x + 2)(x - 2)$ → $3x(x + 2)(x - 2)$
(2) 平方差公式:$a^4 - 16b^4 = (a^2)^2 - (4b^2)^2 = (a^2 + 4b^2)(a^2 - 4b^2)$
继续分解:$a^2 - 4b^2 = (a + 2b)(a - 2b)$
= $(a^2 + 4b^2)(a + 2b)(a - 2b)$ → $(a^2 + 4b^2)(a + 2b)(a - 2b)$
(3) 先提公因式 $x$:$x^3 - 2x^2y + xy^2 = x(x^2 - 2xy + y^2)$
再用完全平方公式:$= x(x - y)^2$ → $x(x - y)^2$
分解因式基本策略:先提公因式,再看公式,最后考虑十字相乘或分组,务必分解彻底。
第13章 分式 练习题
练习1 — 分式及其性质
当 $x$ 取何值时,下列分式有意义?
(1) $\dfrac{3}{x - 2}$
(2) $\dfrac{x + 1}{x^2 - 9}$
(3) $\dfrac{2x}{x^2 + 1}$
(1) 分母 $x - 2 \neq 0$,即 $x \neq 2$ → $x$取$x \neq 2$的全体实数
(2) 分母 $x^2 - 9 = (x + 3)(x - 3) \neq 0$,即 $x \neq -3$ 且 $x \neq 3$
→ $x$取$x \neq \pm 3$的全体实数
(3) 分母 $x^2 + 1 \geq 1 > 0$,恒不为0 → $x$取全体实数
分式有意义的条件:分母不等于0。注意 $x^2+1>0$ 恒成立,永远不会为0。
约分,化为最简分式:
(1) $\dfrac{6a^3b}{9a^2b^2}$
(2) $\dfrac{x^2 - 4}{x^2 - 4x + 4}$
(3) $\dfrac{m^2 - 3m}{m^2 - 9}$
(1) $\dfrac{6a^3b}{9a^2b^2} = \dfrac{2a}{3b}$(分子分母同除以 $3a^2b$)→ $\dfrac{2a}{3b}$
(2) $\dfrac{x^2 - 4}{x^2 - 4x + 4} = \dfrac{(x + 2)(x - 2)}{(x - 2)^2} = \dfrac{x + 2}{x - 2}$ → $\dfrac{x + 2}{x - 2}$(先因式分解,再约分)
(3) $\dfrac{m^2 - 3m}{m^2 - 9} = \dfrac{m(m - 3)}{(m + 3)(m - 3)} = \dfrac{m}{m + 3}$ → $\dfrac{m}{m + 3}$
⚠️ 约分前一定要先因式分解分子分母!不能直接约掉 $x^2$ 或 $m^2$!
通分:$\dfrac{2}{3x}$,$\dfrac{x + 1}{2x^2}$,$\dfrac{1}{6x^2y}$
各分母:$3x$、$2x^2$、$6x^2y$
最简公分母:系数取$2$、$3$、$6$的最小公倍数$6$,字母取$x^2$和$y$ → $6x^2y$
$\dfrac{2}{3x} = \dfrac{2 \cdot 2xy}{3x \cdot 2xy} = \dfrac{4xy}{6x^2y}$ → $\dfrac{4xy}{6x^2y}$
$\dfrac{x + 1}{2x^2} = \dfrac{(x + 1) \cdot 3y}{2x^2 \cdot 3y} = \dfrac{3y(x + 1)}{6x^2y}$ → $\dfrac{3y(x + 1)}{6x^2y}$
$\dfrac{1}{6x^2y}$ 不变 → $\dfrac{1}{6x^2y}$
通分步骤:先确定最简公分母(系数取最小公倍数,字母取最高次幂),再让各分式乘以相应的因式。
练习2 — 分式的运算
计算:
(1) $\dfrac{3}{a} + \dfrac{2}{a}$
(2) $\dfrac{2}{x} - \dfrac{3}{2x}$
(3) $\dfrac{4a}{3b} \cdot \dfrac{9b^2}{2a^2}$
(1) $\dfrac{3}{a} + \dfrac{2}{a} = \dfrac{5}{a}$ → $\dfrac{5}{a}$(同分母分式相加减,分母不变分子相加减)
(2) $\dfrac{2}{x} - \dfrac{3}{2x} = \dfrac{4}{2x} - \dfrac{3}{2x} = \dfrac{1}{2x}$ → $\dfrac{1}{2x}$(先通分,再加减)
(3) $\dfrac{4a}{3b} \cdot \dfrac{9b^2}{2a^2} = \dfrac{4a \times 9b^2}{3b \times 2a^2} = \dfrac{36ab^2}{6a^2b} = \dfrac{6b}{a}$ → $\dfrac{6b}{a}$(分式乘法:分子乘分子、分母乘分母,最后约分)
计算:
(1) $\dfrac{x + 1}{x - 1} - \dfrac{x - 1}{x + 1}$
(2) $\dfrac{a^2 - 4}{a^2 - 2a + 1} \div \dfrac{a + 2}{a - 1}$
(1) $\dfrac{x + 1}{x - 1} - \dfrac{x - 1}{x + 1} = \dfrac{(x + 1)^2 - (x - 1)^2}{(x - 1)(x + 1)}$
= $\dfrac{(x^2 + 2x + 1) - (x^2 - 2x + 1)}{(x - 1)(x + 1)} = \dfrac{4x}{x^2 - 1}$ → $\dfrac{4x}{x^2 - 1}$
(2) $\dfrac{a^2 - 4}{a^2 - 2a + 1} \div \dfrac{a + 2}{a - 1} = \dfrac{(a + 2)(a - 2)}{(a - 1)^2} \times \dfrac{a - 1}{a + 2}$
= $\dfrac{(a + 2)(a - 2)(a - 1)}{(a - 1)^2(a + 2)} = \dfrac{a - 2}{a - 1}$ → $\dfrac{a - 2}{a - 1}$
分式运算中,先因式分解再约分是简化计算的关键!
计算:$\left(\dfrac{x^2 - 2x}{x^2 - 4} + \dfrac{2}{x + 2}\right) \div \dfrac{x - 1}{x + 2}$
先化简括号内:
$\dfrac{x^2 - 2x}{x^2 - 4} + \dfrac{2}{x + 2} = \dfrac{x(x - 2)}{(x + 2)(x - 2)} + \dfrac{2}{x + 2} = \dfrac{x}{x + 2} + \dfrac{2}{x + 2} = \dfrac{x + 2}{x + 2} = 1$
再计算除法:$1 \div \dfrac{x - 1}{x + 2} = 1 \times \dfrac{x + 2}{x - 1} = \dfrac{x + 2}{x - 1}$ → $\dfrac{x + 2}{x - 1}$
分式混合运算遵循"先乘方、再乘除、最后加减,有括号先算括号"的顺序。
练习3 — 分式方程
解下列分式方程:
(1) $\dfrac{2}{x} = \dfrac{3}{x + 1}$
(2) $\dfrac{3}{x - 1} - \dfrac{2}{x} = 0$
(1) 去分母:两边同乘 $x(x+1)$ 得 $2(x+1) = 3x$
$2x + 2 = 3x$ → $x = 2$
检验:$x = 2$ 时,分母 $x=2$、$x+1=3$ 均不为0 ✓
所以 $x = 2$ 是原方程的解。
(2) 去分母:两边同乘 $x(x-1)$ 得 $3x - 2(x-1) = 0$
$3x - 2x + 2 = 0$ → $x = -2$
检验:$x = -2$ 时,分母 $x=-2$、$x-1=-3$ 均不为0 ✓
所以 $x = -2$ 是原方程的解。
⚠️ 解分式方程必须验根!将解代入最简公分母,看是否为0。
解方程:$\dfrac{2}{x - 2} - \dfrac{3}{x} = \dfrac{1}{x(x - 2)}$
最简公分母为 $x(x-2)$,两边同乘:
$2x - 3(x - 2) = 1$
$2x - 3x + 6 = 1$
$-x = -5$
$x = 5$
检验:$x = 5$ 时,$x-2=3$、$x=5$,最简公分母 $x(x-2)=15 \neq 0$ ✓
所以 $x = 5$ 是原方程的解。
去分母时,方程右边的 $1$ 也要乘以最简公分母,不能漏乘!
甲、乙两人加工一批零件。甲单独做比乙单独做少用4小时,甲每小时比乙多加工5个零件。已知这批零件共300个,求甲、乙每小时各加工多少个零件?
设乙每小时加工 $x$ 个,则甲每小时加工 $(x + 5)$ 个
甲单独做需要 $\dfrac{300}{x + 5}$ 小时,乙单独做需要 $\dfrac{300}{x}$ 小时
根据题意:$\dfrac{300}{x} - \dfrac{300}{x + 5} = 4$
两边同乘 $x(x + 5)$:$300(x + 5) - 300x = 4x(x + 5)$
$300x + 1500 - 300x = 4x^2 + 20x$
$1500 = 4x^2 + 20x$
$4x^2 + 20x - 1500 = 0$
$x^2 + 5x - 375 = 0$
$(x - 15)(x + 25) = 0$ → $x = 15$ 或 $x = -25$(舍去)
检验:$x = 15$ 时,$x(x+5) = 15 \times 20 = 300 \neq 0$ ✓
甲:$15 + 5 = 20$(个),乙:$15$(个)
答:甲每小时加工20个,乙每小时加工15个。
列分式方程解应用题的关键:用分式表示工作效率,利用时间差列方程,最后别忘了验根。
第14章 图形的运动 练习题
练习1 — 平移
下列现象中,属于平移的是( )
A. 钟表的指针转动
B. 电梯的升降运动
C. 风扇叶片的转动
D. 汽车方向盘的运动
A. 指针转动 → 旋转
B. 电梯升降 → 沿直线方向移动 → 平移 ✓
C. 风扇叶片转动 → 旋转
D. 方向盘运动 → 旋转
平移是沿直线方向移动,不改变图形的形状、大小和方向。转动类的运动属于旋转。
如图,三角形 $ABC$ 经过平移得到三角形 $A'B'C'$。已知点 $A(2, 1)$ 平移到 $A'(5, 3)$。
(1) 写出平移的方向和距离;
(2) 若 $B(0, 2)$,求 $B'$ 的坐标;
(3) 连接 $AA'$、$BB'$、$CC'$,这三条线段有什么关系?
(1) $A(2, 1)$ → $A'(5, 3)$
横坐标增加 $5-2=3$,纵坐标增加 $3-1=2$
所以平移方向为向右平移3个单位,向上平移2个单位
(2) $B(0, 2)$ 平移后:$B'(0+3, 2+2) = B'(3, 4)$ → $B'(3, 4)$
(3) 三条线段 $AA'$、$BB'$、$CC'$ 的关系:
平移的性质:对应点所连的线段平行且相等。
练习2 — 旋转
下列图形中,哪个描述了一个旋转运动?( )
A. 滑雪运动员从山顶滑下
B. 摩天轮绕中心转动
C. 推拉窗户
D. 传送带上的货物
A. 滑雪滑下 → 平移
B. 摩天轮转动 → 绕定点旋转 ✓
C. 推拉窗户 → 平移
D. 传送带上的货物 → 平移
旋转的三个要素:旋转中心、旋转方向、旋转角。
三角形 $ABC$ 绕点 $O$ 旋转得到三角形 $A'B'C'$。已知 $OA = 3\text{cm}$,$\angle AOA' = 60^\circ$。
(1) $OA'$ 的长度是多少?
(2) $\angle BOB'$ 的度数是多少?
(3) 旋转前后,三角形 $ABC$ 和三角形 $A'B'C'$ 有什么关系?
(1) 旋转的性质:对应点到旋转中心的距离相等
$OA' = OA = 3cm$
(2) 旋转的性质:对应点与旋转中心所连线段的夹角等于旋转角
$\angle BOB' = \angle AOA' = 60^\circ$
(3) 旋转是全等变换,所以 $\triangle ABC \cong \triangle A'B'C'$,即形状和大小完全相同
旋转不改变图形的形状和大小,只改变位置和方向。
练习3 — 轴对称
下列图形中,是轴对称图形的有( )
A. 平行四边形 B. 等腰三角形 C. 正五边形 D. 直角梯形
A. 平行四边形 — 不是轴对称图形(特殊情况菱形、矩形是)
B. 等腰三角形 — 是轴对称图形,有1条对称轴 ✓
C. 正五边形 — 是轴对称图形,有5条对称轴 ✓
D. 直角梯形 — 不是轴对称图形
判断轴对称图形的关键是:能否找到一条直线,使图形沿这条直线折叠后完全重合。
点 $A(3, 2)$ 关于 $x$ 轴的对称点 $A_1$ 坐标是______,关于 $y$ 轴的对称点 $A_2$ 坐标是______。
如果点 $B(a, 3)$ 和 $B'(-2, b)$ 关于 $x$ 轴对称,求 $a$、$b$ 的值。
关于 $x$ 轴对称:横坐标不变,纵坐标互为相反数
$A_1(3, -2)$
关于 $y$ 轴对称:横坐标互为相反数,纵坐标不变
$A_2(-3, 2)$
$B(a, 3)$ 和 $B'(-2, b)$ 关于 $x$ 轴对称:
横坐标相同:$a = -2$
纵坐标相反:$b = -3$
所以 $a = -2$,$b = -3$
轴对称的性质:对应点的连线被对称轴垂直平分。
练习4 — 中心对称
下列图形中,是中心对称图形的是( )
A. 等边三角形 B. 平行四边形 C. 等腰梯形 D. 正五边形
A. 等边三角形 — 旋转120°与自身重合,不是中心对称(需旋转180°)
B. 平行四边形 — 绕对角线交点旋转180°与自身重合 ✓
C. 等腰梯形 — 不是中心对称图形
D. 正五边形 — 旋转72°与自身重合,不是中心对称图形
中心对称图形绕某点旋转180°后与自身重合;轴对称图形沿某条直线折叠后重合。
⚠️ 注意区分:等边三角形是轴对称图形,但不是中心对称图形!
已知点 $A(2, 1)$ 和 $A'(-2, -1)$ 关于点 $O$ 成中心对称。
(1) 求对称中心 $O$ 的坐标;
(2) 若点 $B(a, b)$ 和点 $B'(3, -2)$ 关于原点对称,求 $a$、$b$ 的值。
(1) 中心对称的性质:对应点连线经过对称中心且被对称中心平分
所以 $O$ 是 $AA'$ 的中点:$O\left(\dfrac{2 + (-2)}{2}, \dfrac{1 + (-1)}{2}\right) = O(0, 0)$ → $O(0, 0)$
(2) 关于原点对称的点:横纵坐标均互为相反数
$B(a, b)$ 和 $B'(3, -2)$ 关于原点对称:
$a = -3$,$b = 2$
所以 $a = -3$,$b = 2$
关于原点对称:$(x, y)$ → $(-x, -y)$;关于 $x$ 轴对称:$(x, y)$ → $(x, -y)$;关于 $y$ 轴对称:$(x, y)$ → $(-x, y)$。注意对比记忆!