代入与展开

进阶

代入 = 把数放回入式度求值;展开 = 用分配律拆走括号。两样合起来用,代数先玩得转。

适合:中一数学 · 单元:代数入门 · 建议学习路径第 8/20 课

学完呢课,你会识:
  • 代入:用数字代替变数
  • 分配律:a(b+c) = ab + ac
  • 有负数:注意符号
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读呢课前,你应该识: 代数式入门

1重点摘要 Summary

代入 = 把数放回入式度求值;展开 = 用分配律拆走括号。两样合起来用,代数先玩得转。

2生字卡 Vocabulary

S
Substitution代入

用数字代替变数计值。

E
Expand展开

将括号拆开。例:3(x+2) = 3x+6。

D
Distributive law分配律

a(b+c) = ab + ac。

B
Bracket括号

() 包住的部分。

T
Term项

加减号分隔的部分。

C
Coefficient系数

变数前面的数字。

S
Simplify化简

合并同类项,写到最简。

E
Expression代数式

变数、常数和运算符组成。

3逐步讲解 Steps

  1. 1. 代入:一个变数代入就是把变数换成具体的数值,再按四则运算次序计算。例子:3x + 2 当 x = 4 时,把 x 换成 4,得到 3(4) + 2 = 12 + 2 = 14。步骤只有两步:先换、后计。注意 3(4) 表示 3 乘 4,中间的乘号通常省略。常见错误是把 3x + 2 当成 34 + 2 那样把数字黏在一起;正确理解是 3 乘以 x 之后再加 2。写清楚每一步,代入题便不容易失分。
  2. 2. 代入:两个变数两个变数的代入方法一样,只是各换各的。例子:2x + 3y 当 x = 1、y = 2 时,把 x 换成 1、y 换成 2,得到 2(1) + 3(2) = 2 + 6 = 8。要点是每个变数只换成自己的数值,不可以调换。常见错误是把 2x 当成 21(x = 1 时)、把 3y 当成 32(y = 2 时);正确理解永远是「系数乘以变数的值」。建议换入的时候加上括号,例如 2(1) + 3(2),数值是负数时尤其重要。
  3. 3. 展开:单一括号展开用分配律,把括号外的数乘进括号内每一项。例子:3(x + 2) = 3 × x + 3 × 2 = 3x + 6。要点是括号外的数要乘「每一项」,不只是第一项。生活化理解:每份礼物 3 元,买 x 份再加 2 份,总共便是 3x + 6 元。常见错误是只乘第一项,把 3(x + 2) 写成 3x + 2;检查方法是展开后项数应该与括号内相同,括号内两项,展开后也是两项。
  4. 4. 展开:有负数括号外是负数时,符号要跟著每一项走。例子:−2(x − 3) = (−2) × x + (−2) × (−3) = −2x + 6。注意 −2 乘 −3 得 +6,负负得正。常见错误有两个:一是把 −2(x − 3) 写成 −2x − 6,忘记负乘负得正;二是只把第一项乘 −2,第二项没有乘。检查方法:代入一个数验证,例如 x = 1 时,原式 −2(1 − 3) = −2 × (−2) = 4,展开式 −2(1) + 6 = 4,两者相同便正确。
  5. 5. 展开后化简两组括号的题目,先各自展开,再合并同类项。例子:3(x + 2) + 2(x − 1) = 3x + 6 + 2x − 2。合并时 x 项归 x 项:3x + 2x = 5x;常数归常数:6 + (−2) = 4。所以答案是 5x + 4。常见错误是把 2(x − 1) 展开成 2x − 1,漏乘第二项;以及把 6 + (−2) 的符号弄错。建议展开后先抄一次完整的式子,逐项圈出 x 项和常数项,再分别合并,条理便清楚。
  6. 6. 先化简再代入求值题有两条路。例子:3(x + 2) 当 x = 1。方法一直接代入:3(1 + 2) = 3(3) = 9。方法二先展开再代入:3x + 6 = 3(1) + 6 = 9。两个方法答案相同,因为展开前后式子等价。式子复杂时,先化简再代入通常更快更稳,因为乘的次数减少了。常见错误是代入时忘记先算括号内的 1 + 2;记住先算括号,是四则运算的第一规则。
  7. 7. 应用几何应用:长方形的长是 (x + 2) 厘米,阔是 x 厘米,周界是多少?周界 = 2 × (长 + 阔) = 2[(x + 2) + x] = 2(2x + 2) = 4x + 4 厘米。若 x = 5,周界 = 4(5) + 4 = 24 厘米,此时长 7 厘米、阔 5 厘米,用 2(7 + 5) = 24 验证正确。常见错误是只把长和阔相加一次便当成答案,忘记周界要乘 2;记住周界是四条边的总和。

4图解 Diagrams

代入:把字母换成数 Substitutiona = 4已知 given3a + 2公式 expression= ?要求 find3a + 2 → 3 × 4 + 2 → 12 + 2 = 14三步:写低已知 → 换走字母 → 跟「先乘除后加减」次序计易错位:3a 系 3 × a 唔系「三百几」;代负数要加括号:a=−2 → 3×(−2)
图 1:代入三步

5例题示范 Example

例题:当 x = 2 时,求 3(x + 4) − 2x 的值。

  1. 第一步先展开:3(x + 4) = 3x + 12,原式变成 3x + 12 − 2x。
  2. 第二步合并同类项:3x − 2x = x,所以式子化简为 x + 12。
  3. 第三步代入 x = 2:x + 12 = 2 + 12 = 14。
  4. 验算用原式:3(2 + 4) − 2(2) = 3 × 6 − 4 = 18 − 4 = 14,与答案相符。
  5. 比较两条路:直接代入要计 3 × 6 再减 4;先化简再代入只需一步加法,更快更不易错。
  6. 答案:答案是 14。先展开 3(x + 4) 得 3x + 12,合并同类项后得 x + 12,代入 x = 2 得 14;用原式验算 3(2 + 4) − 2(2) = 14 正确。先化简再代入,计算量最少,是最稳妥的方法。

6常见错误 Mistakes

✗ 3(x + 2) = 3x + 2(忘记乘常数)。
✓ 分配律:3x + 6。
✗ −2(x − 3) = −2x − 6(负负得正弄错)。
✓ −2x + 6(负负得正)。
✗ 展开后不合并同类项。
✓ 展开后记得合并同类项。
✗ 代入时不加括号。
✓ 代入时加括号:3(4) + 2,不要写 34 + 2。

75 题快测 Quick check

Q13x + 2 当 x = 4 = ?

Q22x + 3y 当 x=1, y=2 = ?

Q33(x + 2) = ?

Q4−2(x − 3) = ?

Q53(x + 2) + 2(x − 1) = ?

8重点回顾 Recap

  • 代入:用数字代替变数
  • 分配律:a(b+c) = ab + ac
  • 有负数:注意符号
  • 展开后合并同类项
  • 先化简再代入有时更快

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