典例④ 已知关于$x,y,z$的单项式$x^a y^b z^c$($a,b,c$均为正整数)的次数为4,则符合条件的单项式的个数为
。
【思路点拨】由题意,得$a+b+c=4$。因为$a,b,c$均为正整数,且$1+1+2=4$,所以$a=1,b=1,c=2$或$a=1,b=2,c=1$或$a=2,b=1,c=1$,所以符合条件的单项式的个数为3。
【答案】3
答案:解:
根据单项式次数的定义,可得 $a + b + c = 4$。
因为$a,b,c$均为正整数,满足该等式的正整数解为:
$\begin{cases}a=1\\b=1\\c=2\end{cases}$,$\begin{cases}a=1\\b=2\\c=1\end{cases}$,$\begin{cases}a=2\\b=1\\c=1\end{cases}$,共3组。
因此符合条件的单项式的个数为3。
解析:
【分析】
解题时先回忆单项式次数的定义:单项式中所有字母的指数和为单项式的次数,据此可得到等式$a+b+c=4$。已知$a、b、c$都是正整数,即每个数最小为1,三个正整数相加得4,仅能由两个1和一个2组成,接下来分类讨论2对应$a、b、c$中的哪一个,就能得到所有符合条件的解,进而求出单项式的个数。
【解析】
根据单项式次数的定义,可得该单项式的次数满足:
$a + b + c = 4$
因为$a,b,c$均为正整数,即$a≥1$,$b≥1$,$c≥1$,满足该等式的正整数解共有3组:
$\begin{cases}a=1\\b=1\\c=2\end{cases}$,$\begin{cases}a=1\\b=2\\c=1\end{cases}$,$\begin{cases}a=2\\b=1\\c=1\end{cases}$
每组解对应一个唯一的单项式,因此符合条件的单项式的个数为3。
【答案】
3
【知识点】
单项式的次数;分类讨论;正整数性质
【点评】
本题核心考查对单项式次数概念的理解,解题时需结合正整数的取值范围有序枚举所有可能的情况,避免出现漏解或重复计数的问题。
【难度系数】
0.7
4. 已知多项式$A = x^2 + ex + f$,其中$e,f$均为正整数.若$p$为正整数,$q = 1 + e + f$,$(p + 1)(q + 1) = 15$,则满足条件的多项式$A$的个数为
2
.
答案:2
解析:
【分析】
解题思路可按以下步骤展开:第一步,先明确各变量的取值范围:p是正整数故p≥1,e、f均为正整数故e≥1、f≥1,由此推出p+1≥2,q=1+e+f≥3即q+1≥4;第二步,列出15的所有正整数因数对,结合上述取值范围筛选出有效的(p+1,q+1)组合;第三步,对有效组合求解e、f的正整数解的个数,即为满足条件的多项式A的个数。
【解析】
∵p为正整数,
∴p≥1,即$p+1≥2$
∵e、f均为正整数,
∴e≥1,f≥1,因此$q=1+e+f≥1+1+1=3$,即$q+1≥4$
已知$(p+1)(q+1)=15$,15的正整数因数对为$(1,15)、(3,5)、(5,3)、(15,1)$,结合$p+1≥2$、$q+1≥4$的限制,仅$\begin{cases}p+1=3\\q+1=5\end{cases}$符合要求,其余组合均不满足q+1的取值范围,直接舍去。
由q+1=5得q=4,代入$q=1+e+f$可得:
$1+e+f=4$,整理得$e+f=3$
求解e、f的正整数解:
当e=1时,f=2;当e=2时,f=1,共2组不同的正整数解,对应2个不同的多项式A。
【答案】
2
【知识点】
整数因数分解;二元一次方程的正整数解;多项式的概念
【点评】
本题需要结合变量的取值范围筛选有效条件,重点考查学生的逻辑推理能力和对正整数解的求解能力,解题的核心是先限定p+1和q+1的取值范围,排除无效情况后再计算e、f的解的个数。
【难度系数】
0.65
典例⑤ 如果单项式$-xy^{b+1}$与$7x^{a-2}y^3$是同类项,那么$(a-b)^{2026}$的值为(
)
A.1
B.-1
C.0
D.2026
【思路点拨】由同类项的定义可知,$a-2=1,b+1=3$,所以$a=3,b=2$,所以$(a-b)^{2026}=(3-2)^{2026}=1.$
【答案】A
答案:A
解析:
【分析】
解题时首先明确本题核心考点为同类项的应用,先回忆同类项的定义:所含字母相同,且相同字母的指数也分别相等的单项式叫做同类项。接下来对比两个单项式的对应字母指数:两个单项式都含有x、y,其中第一个单项式x的指数为1,y的指数为$b+1$;第二个单项式x的指数为$a-2$,y的指数为3。根据同类项定义,相同字母的指数必须相等,据此列等式即可求出a、b的值,最后将a、b代入待求式,按乘方运算规则计算即可得到结果。
【解析】
解:
∵单项式$-xy^{b+1}$与$7x^{a-2}y^3$是同类项
∴根据同类项的定义,相同字母的指数对应相等,可得:
$\begin{cases}a-2=1 \\ b+1=3\end{cases}$
解得:$\begin{cases}a=3 \\ b=2\end{cases}$
将$a=3$,$b=2$代入$(a-b)^{2026}$得:
原式=$(3-2)^{2026}=1^{2026}=1$
故选:A
【答案】
A
【知识点】
1.同类项的定义
2.代数式求值
3.有理数乘方运算
【点评】
本题属于基础题型,重点考查对同类项定义的理解与应用,解题关键是抓住同类项中“相同字母的指数对应相等”的核心特点求出未知参数,代入计算时注意1的任意次幂都为1,不易出错。
【难度系数】
0.9
5. 已知单项式$-2x^3y^{m-2}$减$kx^3y$(k是正整数)的差是一个单项式,且系数为大于-4的负整数,则$m=$
3
,$k=$
1
.
答案:$m=3$,$k=1$
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要明确:两个单项式的差仍是单项式,说明这两个单项式是同类项。第一步先根据同类项“相同字母的指数相等”的性质求出m的值;第二步计算两个单项式合并后的系数,结合“系数是大于-4的负整数、k是正整数”的限制条件,求出k的取值即可。
【解析】
1. 求m的值:
因为单项式$-2x^3y^{m-2}$与$kx^3y$的差是单项式,所以二者是同类项。
根据同类项的定义,相同字母的指数相同,因此y的指数满足:
$m-2=1$
解得$m=3$。
2. 求k的值:
两个单项式合并后的系数为$-2 - k$,根据题意:
系数是大于-4的负整数,且k为正整数,因此可得不等式:
$-4 < -2 -k < 0$
先解左侧不等式:$-4 < -2 -k$
移项得:$k < -2 + 4$,即$k < 2$
因为k是正整数,所以k只能取1。
验证:当k=1时,系数为$-2 -1 = -3$,是大于-4的负整数,符合题意。
【答案】
$m=3$,$k=1$
【知识点】
同类项的定义;合并同类项;不等式整数解
【点评】
本题综合考查同类项的判定、合并同类项的规则及整数解的求解,解题的关键是先根据差为单项式判断出两个式子是同类项,再结合系数的限制条件推导k的取值,做题时要注意不要遗漏k是正整数的隐含条件。
【难度系数】
0.7
典例⑥ 新素养 抽象能力 定义一种新运算:对任意有理数$a,b$,都有$a\oplus b=2a-3b$.例如:$1\oplus 2=2×1-3×2=-4$.
(1) 化简并求值:$(x+3ay)\oplus(x-2by)$,其中$a,b$互为相反数,$x$是最大的负整数;
(2) 已知$x^2\oplus a$减$3\oplus ax^2$的差中不含$x^2$项,求$a$的值.
【思路点拨】(1) 根据新定义,把式子代入即可;(2) 不含$x^2$项,即合并同类项后$x^2$项的系数为0.
【答案】(1) 由题意,得$(x+3ay)\oplus(x-2by)=2(x+3ay)-3(x-2by)=2x+6ay-3x+6by=-x+6(a+b)y$.因为$a,b$互为相反数,$x$是最大的负整数,所以$a+b=0,x=-1$,所以原式$=-x=1$.
(2) 由题意,得$x^2\oplus a=2x^2-3a$,$3\oplus ax^2=2×3-3ax^2=6-3ax^2$,所以$x^2\oplus a-(3\oplus ax^2)=(3a+2)x^2-3a-6$.因为$x^2\oplus a$减$3\oplus ax^2$的差中不含$x^2$项,所以$3a+2=0$,解得$a=-\frac{2}{3}$.
答案:解:
(1) 根据新运算定义$a\oplus b=2a-3b$,得:
$\begin{aligned}(x+3ay)\oplus(x-2by)&=2(x+3ay)-3(x-2by)\\&=2x+6ay-3x+6by\\&=-x+6(a+b)y\end{aligned}$
因为$a,b$互为相反数,所以$a+b=0$,
又因为$x$是最大的负整数,所以$x=-1$,
将$a+b=0$,$x=-1$代入化简后的式子,得:
原式$=-(-1)+6×0· y=1$。
(2) 根据新运算定义:
$x^2\oplus a=2x^2-3a$,
$3\oplus ax^2=2×3-3ax^2=6-3ax^2$,
两式的差为:
$\begin{aligned}x^2\oplus a-(3\oplus ax^2)&=(2x^2-3a)-(6-3ax^2)\\&=2x^2-3a-6+3ax^2\\&=(3a+2)x^2-3a-6\end{aligned}$
因为差中不含$x^2$项,所以$x^2$项的系数为0,即$3a+2=0$,
解得$a=-\frac{2}{3}$。
解析:
【分析】
本题是新定义运算类题目,解题核心是准确理解新运算“⊕”的规则:运算结果等于第一个数的2倍减去第二个数的3倍。
(1) 首先将$(x+3ay)$看作新运算中的第一个数,$(x-2by)$看作新运算中的第二个数,代入规则展开式子,合并同类项后,利用“互为相反数的两个数和为0”“最大的负整数是-1”的性质,代入化简后的式子即可求值。
(2) 先分别根据新运算规则计算$x^2\oplus a$和$3\oplus ax^2$的结果,再求两个结果的差,合并同类项后,“差中不含$x^2$项”即$x^2$项的系数为0,据此列方程求解即可得到$a$的值。
【解析】
(1) 根据新运算定义$a\oplus b=2a-3b$,得:
$\begin{aligned}(x+3ay)\oplus(x-2by)&=2(x+3ay)-3(x-2by)\\&=2x+6ay-3x+6by\\&=-x+6(a+b)y\end{aligned}$
因为$a,b$互为相反数,所以$a+b=0$;又因为$x$是最大的负整数,所以$x=-1$。
将$a+b=0$,$x=-1$代入上式,得:
原式$=-(-1)+6×0· y=1$
(2) 根据新运算定义分别计算:
$x^2\oplus a=2x^2-3a$,
$3\oplus ax^2=2×3-3ax^2=6-3ax^2$,
计算两式的差:
$\begin{aligned}x^2\oplus a-(3\oplus ax^2)&=(2x^2-3a)-(6-3ax^2)\\&=2x^2-3a-6+3ax^2\\&=(3a+2)x^2-3a-6\end{aligned}$
因为差中不含$x^2$项,所以$x^2$项的系数为0,即$3a+2=0$,
解得$a=-\frac{2}{3}$。
【答案】
(1) $\boxed{1}$;(2) $\boxed{a=-\dfrac{2}{3}}$
【知识点】
新定义运算、整式的加减、相反数的性质
【点评】
本题既考查对新定义规则的阅读理解能力,也考查整式加减运算、不含某项的条件等核心知识点,解题时需注意代入新运算时的符号问题,是代数式章节的经典题型,能较好地考察学生的抽象能力和运算能力。
【难度系数】
0.7