9.(2025·宿迁泗洪县期中)已知$a,b$为常数,且三个单项式$xy^3$,$axy^b$,$-2xy$的和仍然是单项式,则$a+b=$
2或3
.
答案:9.2或3
解析:
【分析】
几个单项式的和仍为单项式,说明合并后最终只剩一项。已知$xy^3$和$-2xy$中$y$的次数不同,不是同类项,无法直接合并,因此必须满足$axy^b$与其中一个单项式是同类项,且二者合并后系数为0,剩下的第三个单项式就是最终的和。我们分两种情况讨论即可求出$a$、$b$的值,进而计算$a+b$。
【解析】
$\because$ 三个单项式$xy^3$,$axy^b$,$-2xy$的和仍然是单项式,且$xy^3$与$-2xy$不是同类项
$\therefore$ 分两种情况讨论:
1. 若$axy^b$与$xy^3$是同类项,且二者合并后抵消
根据同类项定义,相同字母的指数相等,得$b=3$
合并后系数为0,得$a+1=0$,解得$a=-1$
此时$a+b=-1+3=2$
2. 若$axy^b$与$-2xy$是同类项,且二者合并后抵消
根据同类项定义,相同字母的指数相等,得$b=1$
合并后系数为0,得$a-2=0$,解得$a=2$
此时$a+b=2+1=3$
综上,$a+b$的值为2或3。
【答案】
2或3
【知识点】
同类项的定义;合并同类项
【点评】
本题核心是理解“几个单项式的和为单项式”的含义,解题时需要结合已知单项式的特征分类讨论,避免漏解。
【难度系数】
0.6
10.已知代数式$2x^2 + ax - y + 6 - 2bx^2 + 3x - 5y - 1$的值与字母$x$的取值无关,则$a^2 + b^2$的值为
10
。
答案:10.10
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要理解“代数式的值与字母x的取值无关”的含义:即不管x取任何值,都不会影响代数式的最终结果,因此代数式中所有含x的项的系数都必须为0。解题步骤分为三步:第一步先合并代数式中的同类项,将含x²、x、y的项和常数项分别合并;第二步根据取值与x无关的条件,令含x的各次项系数为0,列方程求出a、b的值;第三步将a、b的值代入a²+b²计算即可得到结果。
【解析】
首先对代数式合并同类项:
$\begin{aligned}&2x^2 + ax - y + 6 - 2bx^2 + 3x - 5y - 1\\=&(2-2b)x^2 + (a+3)x + (-1-5)y + (6-1)\\=&(2-2b)x^2 + (a+3)x - 6y + 5\end{aligned}$
∵代数式的值与x的取值无关
∴含x的项的系数均为0,即:
$2-2b=0$,$a+3=0$
解得:$b=1$,$a=-3$
将a、b代入$a^2+b^2$得:
$a^2+b^2=(-3)^2+1^2=9+1=10$
【答案】
10
【知识点】
合并同类项;代数式值与字母无关的条件;代数式求值
【点评】
本题是合并同类项的典型应用题型,解题关键是掌握“代数式的值与某个字母无关,即该字母的所有次项的系数均为0”的规律,整体解题逻辑清晰,属于基础常考题。
【难度系数】
0.7
11.已知$a^2 - ab = 8, ab - b^2 = -4$,则$a^2 - b^2 = \_\_\_\_\_\_$,$a^2 - 2ab + b^2 = \_\_\_\_\_\_$。
答案:11.4,-8
解析:
【分析】
本题考查整体代入法求代数式的值,解题时无需单独求出a、b的值,先观察待求代数式与已知两个等式的结构关联即可找到简便方法:
1. 第一个待求式$a^2 - b^2$可拆分为$(a^2 - ab)+(ab - b^2)$,正好是已知两个等式左边的和,将两式相加即可得到结果;
2. 第二个待求式$a^2 - 2ab + b^2$可拆分为$(a^2 - ab)-(ab - b^2)$,正好是已知两个等式左边的差,将两式相减即可得到结果。
【解析】
1. 计算$a^2 - b^2$:
将已知的两个等式左右两边分别相加:
$(a^2 - ab)+(ab - b^2)=8+(-4)$
左边合并同类项后为$a^2 - b^2$,右边计算得4,因此$a^2 - b^2=4$。
2. 计算$a^2 - 2ab + b^2$:
将已知的两个等式左右两边相减(第一个等式减第二个等式):
$(a^2 - ab)-(ab - b^2)=8-(-4)$
左边去括号合并同类项:$a^2 - ab - ab + b^2=a^2 - 2ab + b^2$,右边计算得$8+4=12$,因此$a^2 - 2ab + b^2=12$。
【答案】
4,12
【知识点】
整体代入法,代数式求值,合并同类项
【点评】
本题核心是运用整体思想,通过观察待求式与已知式的结构联系,直接对已知等式做加减运算,避免了求解单个未知数的繁琐步骤,是整式加减运算的典型应用。
【难度系数】
0.8
12.已知关于a的式子$8a+ab-5$,无论a取何值,该式子的值恒不变,则$b=$
-8
.
答案:12.−8
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要理解“无论a取何值,式子的值恒不变”的含义:即式子的取值不受a的大小影响,说明式子中所有含a的项合并后,a的系数为0。我们可以先将原式中含a的项合并同类项,再令a的系数等于0,即可求出b的值。
【解析】
解:对原式进行变形,合并含a的同类项:
$8a + ab - 5 = (8 + b)a - 5$
因为无论a取何值,该式子的值恒不变,所以含a的项的系数必须为0,可得:
$8 + b = 0$
解此方程得:$b = -8$
【答案】
$-8$
【知识点】
合并同类项;代数式恒值条件;解一元一次方程
【点评】
本题是合并同类项的基础应用题型,解题核心是掌握“代数式取值与某个变量无关时,该变量的同类项合并后系数为0”的规律,掌握该规律即可快速求解此类问题。
【难度系数】
0.8
13.合并同类项:
(1)$a^3 - a^2b + ab^2 + 2a^2b - 3ab^2 + b^3$;
(2)$-2m^2n + 2m + 3n - 3nm^2 - 2n + 2m^2n - m + mn^2$。
答案:13.解:(1)原式=a³+a²b−2ab²+b³.
(2)原式=−3m²n+m+n+mn².
解析:
【分析】
合并同类项的核心是先准确识别同类项(所含字母相同,且相同字母的指数也相同的项),再依据“同类项的系数相加减,字母和字母的指数保持不变”的法则计算。解题时可先标出各组同类项,再分组合并,注意不要漏项、弄错项的符号。
对于(1),先找出同类项:$a^3$、$b^3$为单独的项,$-a^2b$与$2a^2b$是同类项,$ab^2$与$-3ab^2$是同类项,分别合并即可;
对于(2),先整理同类项:含$m^2n$的项、含$m$的项、含$n$的项、$mn^2$(单独项),分别合并每组同类项即可。
【解析】
(1) 分组整理同类项并计算:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=a^3 + (-a^2b + 2a^2b) + (ab^2 - 3ab^2) + b^3 \\&=a^3 + (-1+2)a^2b + (1-3)ab^2 + b^3 \\&=a^3 + a^2b - 2ab^2 + b^3\end{aligned}$
(2) 注意$m^2n$和$nm^2$是同类项,分组整理计算:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=(-2m^2n - 3m^2n + 2m^2n) + (2m - m) + (3n - 2n) + mn^2 \\&=(-2-3+2)m^2n + (2-1)m + (3-2)n + mn^2 \\&=-3m^2n + m + n + mn^2\end{aligned}$
【答案】
(1)$a^3+a^2b−2ab^2+b^3$;(2)$-3m^2n+m+n+mn^2$
【知识点】
同类项的识别、合并同类项法则
【点评】
本题是合并同类项的基础练习题,解题的关键是准确判断同类项,合并时要特别注意各项的符号,避免因符号错误导致计算失误,掌握合并同类项法则即可顺利求解。
【难度系数】
0.8
14.求代数式$2a^2b + 2ab^2 + a^2b - 2ab^2 -1$的值,其中$a,b$满足$(2b-1)^2 + 3|a+2| = 0.$
答案:14.解:原式=3a²b−1.因为(2b−1)²+3|a+2|=0,所以2b−1=0,a+2=0,解得b=1/2,a=−2,所以原式=3×(−2)²×1/2−1=5.
解析:
【分析】
解题分两步走:第一步先对代数式进行合并同类项化简,减少后续代入计算的运算量;第二步利用非负数的性质求解a、b的值,再将a、b代入化简后的代数式计算结果即可。首先回忆同类项合并规则:同类项的系数相加,字母和字母的指数不变;另外,平方和绝对值都具有非负性,两个非负数的和为0时,这两个非负数各自都等于0,据此可列方程求出a、b的值。
【解析】
解:先对代数式合并同类项:
$2a^2b + 2ab^2 + a^2b - 2ab^2 -1$
$=(2a^2b+a^2b)+(2ab^2-2ab^2)-1$
$=3a^2b - 1$
已知$(2b-1)^2 + 3|a+2| = 0$,
因为$(2b-1)^2 ≥ 0$,$|a+2|≥0$,所以$3|a+2|≥0$,
两个非负数相加和为0,说明两个非负数均为0,即:
$\begin{cases}2b-1=0 \\ a+2=0 \end{cases}$
解得:$b=\frac{1}{2}$,$a=-2$
将$a=-2$,$b=\frac{1}{2}$代入$3a^2b - 1$得:
$3×(-2)^2×\frac{1}{2} - 1 = 3×4×\frac{1}{2} -1 = 6 -1 = 5$
【答案】
5
【知识点】
合并同类项,非负数的性质,代数式求值
【点评】
本题属于基础常考题,考查代数式化简求值的常规方法,先合并同类项化简再代入求值能有效降低计算出错概率,熟练掌握平方、绝对值的非负性是求解参数a、b的关键。
【难度系数】
0.8
15.已知关于$x,y$的多项式$mx^2+4xy-x-2x^2+nxy+3x-3y+2025$合并同类项后不含有二次项,求代数式$n^m + m -1$的值。
答案:15.解:原式=(m−2)x²+(4+n)xy+2x−3y+2025,因为合并同类项后不含有二次项,所以m−2=0且4+n=0,解得m=2,n=−4,所以$n^m +m−1$=(−4)²+2−1=17.
解析:
【分析】
解题时首先明确:合并同类项后不含二次项,说明所有二次项的系数都为0。第一步先对给定多项式合并同类项,找出其中的二次项($x^2$项和$xy$项都属于二次项),令这两类二次项的系数分别等于0,即可求出$m$、$n$的值,最后将$m$、$n$代入目标代数式计算结果即可。
【解析】
先合并多项式中的同类项:
$\begin{aligned}原式&=(mx^2-2x^2)+(4xy+nxy)+(-x+3x)-3y+2025\\&=(m-2)x^2+(4+n)xy+2x-3y+2025\end{aligned}$
因为合并同类项后不含有二次项,所以二次项的系数为0,即:
$m-2=0$,$4+n=0$
解得:$m=2$,$n=-4$
将$m=2$,$n=-4$代入$n^m+m-1$得:
$\begin{aligned}原式&=(-4)^2+2-1\\&=16+2-1\\&=17\end{aligned}$
【答案】
17
【知识点】
合并同类项;多项式的系数;代数式求值
【点评】
本题是合并同类项的典型应用题型,解题核心是理解“不含某类项”即该类项的系数为0,熟练掌握同类项的合并规则是解题的基础。
【难度系数】
0.7
16.对于代数式$2x^2 + 7xy + 3y^2 + x^2 - kxy + 5y^2$,老师提出了两个问题:第一个问题是当k为何值时,代数式中不含$xy$项;第二个问题是在第一个问题的前提下,如果$x=2,y=-1$,代数式的值是多少?
(1)小明同学很快就解答出了第一个问题,也请你写出你的解答过程;
(2)在解答第二个问题时,一位同学把$y=-1$错看成$y=1$,可是他得到的最后结果却是正确的,你知道这是为什么吗?
答案:16.解:(1)因为2x²+7xy+3y²+x²−kxy+5y²=(2x²+x²)+(3y²+5y²)+(7xy−kxy)=3x²+8y²+(7−k)xy,所以只要7−k=0,这个代数式就不含xy项,即k=7时,代数式中不含xy项.
(2)由(1)知,原式=3x²+8y²,当x=2,y=−1时,原式=3×2²+8×(−1)²=12+8=20.当x=2,y=1时,原式=3×2²+8×1²=12+8=20.所以这位同学的最后结果是正确的.
解析:
【分析】
第一问解题思路:要让代数式不含xy项,首先需要对代数式合并同类项,将所有xy项合并为一项,不含某一项意味着该项的系数为0,据此列方程求解k的值即可。第二问解题思路:先写出第一问前提下化简后的代数式,观察代数式中y的次数为2,互为相反数的两个数的平方相等,因此把y=-1错看成y=1时,代入计算的结果不会发生变化。
【解析】
(1) 先对代数式合并同类项:
$\begin{aligned}&2x^2 + 7xy + 3y^2 + x^2 - kxy + 5y^2\\=&(2x^2+x^2)+(3y^2+5y^2)+(7xy - kxy)\\=&3x^2 + 8y^2 + (7 - k)xy\end{aligned}$
若代数式不含xy项,则xy项的系数为0,即$7 - k = 0$,解得$k=7$。
(2) 由(1)可知,化简后的代数式为$3x^2 + 8y^2$,
当$x=2,y=-1$时,原式$=3× 2^2 + 8× (-1)^2 = 3× 4 + 8× 1 = 20$;
当$x=2,y=1$时,原式$=3× 2^2 + 8× 1^2 = 3×4 +8×1=20$。
因为y的次数为2,1和-1的平方相等,所以把$y=-1$错看成$y=1$时,计算结果仍然正确。
【答案】
(1) $k=7$;(2) 化简后代数式为$3x^2+8y^2$,$(-1)^2=1^2$,代入后结果均为20,所以结果正确。
【知识点】
合并同类项,代数式项的系数,代数式求值
【点评】
本题考查合并同类项的实际应用,核心考点是“代数式不含某一项即该项合并后的系数为0”,同时结合偶次幂的性质考查代数式求值,属于基础题型,熟练掌握合并同类项法则即可顺利解答。
【难度系数】
0.8