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解:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=15x^2y - 5xy^2 + \frac{1}{3}xy^2 - 12x^2y\\&=3x^2y - \frac{14}{3}xy^2\end{aligned}$
将$x=-2,$$y=3$代入化简后的式子:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=3×(-2)^2×3 - \frac{14}{3}×(-2)×3^2\\&=36 + 84\\&=120\end{aligned}$
解:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=10a - (-2b + 12a - 3b)\\&=10a + 2b - 12a + 3b\\&=-2a + 5b\end{aligned}$
将$a=-1,$$b=-3$代入化简后的式子:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=-2×(-1) + 5×(-3)\\&=2 - 15\\&=-13\end{aligned}$
解:由$a=4-b,$得$a+b=4。$
先化简代数式:
$\begin{aligned}&(5a - 4b - 4ab) - 3(a - 2b - ab)\\=&5a - 4b - 4ab - 3a + 6b + 3ab\\=&2a + 2b - ab\\=&2(a+b) - ab\end{aligned}$
将$a+b=4,$$ab=-2$代入上式,得:
原式$=2×4 - (-2)=10$
解:先对已知多项式去括号合并同类项:
$\begin{aligned}&(2x^2 + ax - y + 6)-(2bx^2 - 3x + 5y - 1)\\=&2x^2 + ax - y + 6 - 2bx^2 + 3x - 5y + 1\\=&(2-2b)x^2 + (a+3)x - 6y + 7\end{aligned}$
因为该多项式的值与字母$x$的取值无关,所以含$x$的项的系数均为0,可得:
$2-2b=0,$$a+3=0$
解得$a=-3,$$b=1。$
再化简所求多项式:
$\begin{aligned}&3(a^2 - 2ab - b^2)-(4a^2 + ab + b^2)\\=&3a^2 - 6ab - 3b^2 - 4a^2 - ab - b^2\\=&-a^2 -7ab -4b^2\end{aligned}$
将$a=-3,$$b=1$代入上式:
$\begin{aligned}原式&=-(-3)^2 -7×(-3)×1 -4×1^2\\&=-9 + 21 -4\\&=8\end{aligned}$
$-18$
$54$
$3$
解:(2) 由题意得,原两位数为$10a+b,$交换十位与个位数字后得到的新数为$10b+a,$
两数作差可得:
$10a+b-(10b+a) = 9a-9b = 9(a-b)$
因为$a,b$均为整数,所以$9(a-b)$是9的整数倍,因此两个数相减的结果始终能被9整除。
(3) 由(2)可知原数与新数的差为$9(a-b),$
根据题意得$9(a-b)=63,$
化简得$a-b=7。$
已知$1≤ a≤9,$$0≤ b≤9,$且$a,b$均为整数,
可得:
当$a=7$时,$b=0;$
当$a=8$时,$b=1;$
当$a=9$时,$b=2。$
因此所有符合条件的原数$\overline{ab}$为70、81、92。
【分析】
解决整式化简求值类问题分三步思考:第一步去括号,要注意括号前的系数需乘遍括号内的每一项,若括号前是负号,去括号后括号内每一项都要变号;第二步合并同类项,将同类项的系数相加减,字母和字母的指数保持不变,得到最简整式;第三步代入已知的字母数值,按照有理数运算规则计算最终结果,代入负数时要注意符号运算的准确性。
【解析】
(1) 先去括号:
原式$=15x^2y - 5xy^2 + \frac{1}{3}xy^2 - 12x^2y$
再合并同类项:
$=(15x^2y - 12x^2y) + (-5xy^2 + \frac{1}{3}xy^2)$
$=3x^2y - \frac{14}{3}xy^2$
代入$x=-2,y=3$计算:
原式$=3×(-2)^2×3 - \frac{14}{3}×(-2)×3^2$
$=36 + 84 = 120$
(2) 先去小括号,再去中括号:
原式$=10a - [-2b + 12a - 3b]$
$=10a - 12a + 5b$
合并同类项得:
$=-2a + 5b$
代入$a=-1,b=-3$计算:
原式$=-2×(-1) + 5×(-3)$
$=2 - 15 = -13$
【答案】
(1) 化简结果为$3x^2y-\frac{14}{3}xy^2$,值为$\boxed{120}$;
(2) 化简结果为$-2a+5b$,值为$\boxed{-13}$
【知识点】
去括号法则、合并同类项、整式化简求值
【点评】
本题是整式加减运算的常规题型,核心考察去括号的符号规则和合并同类项的运算能力,计算时需注意不要漏乘括号内的项,代入负数运算时要注意符号,细心计算即可正确求解。
【难度系数】
0.8
【分析】
拿到这道题无需单独计算a、b的具体值,优先采用更简便的整体代入思路:第一步先对所求代数式按整式加减规则化简,先去括号(注意括号前是负号时括号内各项要变号),再合并同类项得到最简形式;第二步从已知条件$a=4-b$移项得到$a+b$的整体值;最后把$a+b$和$ab$作为整体代入最简式计算即可。
【解析】
1. 化简代数式:
$\begin{aligned}&(5a-4b-4ab)-3(a-2b-ab)\\=&5a-4b-4ab-3a+6b+3ab\\=&(5a-3a)+(-4b+6b)+(-4ab+3ab)\\=&2a+2b-ab\\=&2(a+b)-ab\end{aligned}$
2. 转化已知条件:
由$a=4-b$,移项可得$a+b=4$。
3. 整体代入求值:
将$a+b=4$,$ab=-2$代入化简后的式子:
$2(a+b)-ab=2×4 - (-2)=8+2=10$
【答案】
10
【知识点】
整式的加减运算;整体代入求值;代数式化简
【点评】
本题考查整式加减运算与整体思想的应用,先化简再求值的流程能有效降低计算量,熟练掌握去括号、合并同类项法则是解题基础,灵活运用整体思想可避免单独求解未知数的繁琐,提升解题效率。
【难度系数】
0.8
【分析】
首先要明确“多项式的值与字母x的取值无关”的含义:即多项式中所有含x的项的系数都为0,这样x的取值变化不会影响最终结果。解题分两步进行:第一步先对给出的含x的多项式去括号、合并同类项,找到含x²、x的项的系数,令系数为0即可求出a、b的值;第二步对要求值的多项式去括号、合并同类项化简,再代入a、b的数值计算即可得到结果。
【解析】
1. 先化简已知多项式,求解a、b的值:
$\begin{aligned}&(2x^2 + ax - y + 6) - (2bx^2 - 3x + 5y - 1)\\=&2x^2 + ax - y + 6 - 2bx^2 + 3x - 5y + 1\\=&(2-2b)x^2 + (a+3)x - 6y + 7\end{aligned}$
因为多项式的值与x取值无关,所以含x的项系数为0:
$2-2b=0$,解得$b=1$
$a+3=0$,解得$a=-3$
2. 再化简待求值的多项式,代入计算:
$\begin{aligned}&3(a^2 - 2ab - b^2) - (4a^2 + ab + b^2)\\=&3a^2 - 6ab - 3b^2 - 4a^2 - ab - b^2\\=&-a^2 -7ab -4b^2\end{aligned}$
将$a=-3$,$b=1$代入上式:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=-(-3)^2 -7×(-3)×1 -4×1^2\\&=-9 +21 -4\\&=8\end{aligned}$
【答案】
8
【知识点】
整式的加减运算,代数式求值,多项式的系数
【点评】
本题是整式加减的典型题型,解题核心是理解“多项式的值与某字母无关”等价于该字母所有次项的系数为0,运算过程中要熟练掌握去括号、合并同类项的法则,注意符号变化避免计算错误。
【难度系数】
0.7
【分析】
(1)按照游戏规则,先写出交换十位、个位后的新数,再用原数减去新数直接计算即可;
(2)要证明差能被9整除,首先用含a、b的代数式分别表示原两位数和交换后的新两位数,再作差化简,若结果为9乘整数的形式,即可证明结论成立;
(3)利用(2)推导得到的差的表达式,令其等于63,求出a与b的数量关系,再结合a、b的取值范围,列举所有符合条件的a、b,即可得到对应原数;
(4)类比两位数的表示方法,用含m、n和十位数字的代数式分别表示原三位数和交换后的新三位数,作差化简后令其等于297,即可求出m-n的值。
【解析】
(1)当原数为13时,交换后得到新数31,计算得$13-31=-18$;当原数为82时,交换后得到新数28,计算得$82-28=54$。
(2)由题意可知,原两位数为$10a+b$,交换十位和个位后的新数为$10b+a$,两数作差:
$10a+b-(10b+a)=10a+b-10b-a=9a-9b=9(a-b)$
因为a、b均为整数,所以$a-b$是整数,因此两数的差是9的倍数,始终能被9整除。
(3)根据(2)的结论,两数的差为$9(a-b)$,已知差等于63,可得:
$9(a-b)=63$,解得$a-b=7$
结合$1≤a≤9$,$0≤b≤9$,且a、b均为整数,可得:
当$b=0$时,$a=7$;当$b=1$时,$a=8$;当$b=2$时,$a=9$
对应的原数分别为70、81、92。
(4)设三位数的十位数字为a,原数为$100m+10a+n$,交换百位和个位后的新数为$100n+10a+m$,两数作差:
$100m+10a+n-(100n+10a+m)=99m-99n=99(m-n)$
已知差为297,因此$99(m-n)=297$,解得$m-n=3$。
【答案】
(1)$\boldsymbol{-18}$;$\boldsymbol{54}$
(2)见上述证明过程
(3)$\boldsymbol{70}$、$\boldsymbol{81}$、$\boldsymbol{92}$
(4)$\boldsymbol{3}$
【知识点】
列代数式;整式的加减运算;一元一次方程的应用
【点评】
本题以数字换位游戏为载体,从特殊值探究到一般规律推导,再延伸到三位数的规律应用,既考查了多位数的代数式表示方法,也锻炼了逻辑推理和分类讨论的能力,是整式加减实际应用的典型题型。
【难度系数】
0.7