第15篇|用字母表示数和数量关系综合应用:从表达走向解决问题
第三专题:用字母表示数和数量关系
本篇核心:从实际情境中提炼数量关系,正确写出含字母的式子,综合运用图形公式和运算律,并通过代入求值与合理性检查解决问题。
前面三篇,我们分别学习了用字母表示数、用字母表示数量关系,以及用字母表示计算公式与运算律。
这一篇将它们联系起来。遇到一道题,我们不仅要知道怎么算,更要能说清楚:字母表示什么?各个数量之间是什么关系?为什么这个式子能表示题意?
本篇只要求列出含字母的式子、理解数量关系并代入求值,不涉及解方程。
一、核心知识:抓住这4点
① 先找准字母代表的数量,再写关系
例如:一本笔记本售价a元,一支钢笔比笔记本贵6元。
- 笔记本的单价是a元。
- 钢笔的单价是(a+6)元。
- 买1本笔记本和1支钢笔,需要a+(a+6)=2a+6(元)。
注意:“贵6元”表示相差6元,不是价格变为6倍。字母也应始终表示同一个数量。
② 遇到多步问题,先分别表示各部分,再合起来
例如:甲组有x人,乙组比甲组的2倍多4人。
- 甲组:x人。
- 乙组:2x+4人。
- 两组总人数:x+(2x+4)=3x+4(人)。
不要直接把“两组总人数”写成2x+4,因为这只是乙组的人数。
③ 公式与运算律,可以帮助整理复杂的式子
例如:一个长方形的长为a厘米、宽为b厘米,宽增加2厘米,长不变。
- 新面积:a(b+2)平方厘米。
- 利用乘法分配律:a(b+2)=ab+2a。
- 原面积:ab平方厘米。
- 面积增加:2a平方厘米。
这说明:同一个数量可以有不同的正确表达方式。写法可以不同,表示的关系必须相同。
④ 代入求值后,还要检查实际意义
例如:一根彩带长30米,每个装饰品需要1.5米,做n个后剩余(30-1.5n)米。
当n=8时,剩余30-1.5×8=18(米)。
但n表示做出的装饰品数量,因此n应是非负整数;因为彩带不能不够用,还必须满足1.5n不大于30。
检查一个式子时,要同时检查运算、单位和字母的取值是否合理。
二、典型例题:三种综合能力要会
例1|分析价格关系并求总价
一本笔记本售价x元,一支钢笔比笔记本贵6元。买2本笔记本和1支钢笔,一共需要多少元?当x=8时,需要多少元?
思路:钢笔单价为x+6元,两本笔记本的价钱为2x元。
总价:2x+(x+6)=3x+6(元)。
当x=8时:3×8+6=30(元)。
答案:共需(3x+6)元;当x=8时,共需30元。
例2|利用运算律表示变化后的面积
一个长方形的长为a厘米、宽为b厘米。宽增加2厘米后,新面积是多少?面积比原来增加多少?当a=7、b=4时,新面积是多少?
思路:新宽为b+2厘米。
新面积:a(b+2)=ab+2a(平方厘米)。
增加的面积:ab+2a-ab=2a(平方厘米)。
当a=7、b=4时:7×(4+2)=42(平方厘米)。
答案:新面积为a(b+2)平方厘米,增加2a平方厘米;代入后新面积为42平方厘米。
例3|从部分数量求总量
甲组有m人,乙组比甲组的2倍多4人。两组一共有多少人?当m=12时,两组一共有多少人?
甲组:m人;乙组:2m+4人。
合计:m+(2m+4)=3m+4(人)。
当m=12时:3×12+4=40(人)。
答案:两组共有(3m+4)人;当m=12时,共40人。
三、专项训练(建议先独立完成)
A组|基础掌握(看懂数量关系,写出正确式子)
- 一支铅笔售价a元,一本练习本比铅笔贵5元。一本练习本售价多少元?
- 甲桶有x升水,乙桶比甲桶少3升。两桶共有多少升水?用含字母的式子表示。
- 一个正方形的边长是m厘米。分别用字母表示它的周长和面积。
- 一个长方形的长为a米、宽为b米。分别用字母表示它的周长和面积。
- 根据乘法分配律,补全等式:6(n+4)=( )+( )。
B组|易错辨析(判断正误,并改正错误)
- 判断:“2(x+5)=2x+5。”
- 判断:“正方形边长为a时,a²和2a表示的数量总是相等。”
- 一支钢笔售价x元,一支圆珠笔比钢笔贵2元。小明买3支钢笔和2支圆珠笔,写出总价为5x+2元。判断对错并改正。
- 判断:“哥哥比弟弟大5岁,3年后哥哥就比弟弟大8岁。”
- 判断:“如果n表示某班的学生人数,那么n可以取39.5。”
C组|实际应用(列式、代入并注意单位)
- 用三张相同的正方形纸片制作展示卡,纸片互不重叠,每张边长为a厘米。
(1)三张纸片的周长之和是多少厘米?
(2)三张纸片的面积之和是多少平方厘米?
(3)当a=5时,分别求周长之和与面积之和。
- 葡萄每千克p元,苹果每千克比葡萄便宜3元。买2千克葡萄和3千克苹果共需多少元?当p=12时,共需多少元?
- 一卷彩带原长48米,制作一个装饰品需要1.5米。做了n个装饰品后,还剩多少米?当n=16时,还剩多少米?
D组|思维提升(比较变化,发现不变的关系)
- 一个长方形花圃长a米、宽b米。现在把宽增加3米,长不变。
(1)用含字母的式子表示新花圃的周长与面积。
(2)周长和面积分别比原来增加多少?
(3)当a=12、b=7时,求新花圃的周长与面积。
- 甲盒原来有a张卡片,乙盒比甲盒多6张。后来甲盒放入4张卡片,乙盒取出2张卡片。
(1)用含字母的式子表示变化后两盒各有多少张。
(2)变化后哪盒更多?相差多少张?
(3)当a=18时,变化后两盒各有多少张?
四、参考答案与解析
A组|基础掌握
第1题:a+5元。
解析:练习本比铅笔贵5元,所以用铅笔的单价加5元。
第2题:2x-3升。
解析:乙桶有(x-3)升,两桶合计x+(x-3)=2x-3(升)。本题中x应不小于3。
第3题:周长4m厘米,面积m²平方厘米。
解析:正方形周长=边长×4,面积=边长×边长。注意m²不是2m。
第4题:周长2(a+b)米,面积ab平方米。
解析:长方形周长是两条长与两条宽的总和,面积是长乘宽。注意使用不同的单位。
第5题:6n;24。
解析:6(n+4)=6×n+6×4=6n+24,乘法分配律不能漏乘其中一项。
B组|易错辨析
第6题:错误。正确等式是2(x+5)=2x+10。
解析:括号外的2既要乘x,也要乘5,不能漏乘。
第7题:错误。
解析:a²表示a×a,2a表示2×a。比如a=4时,a²=16,而2a=8,两者不相等。
第8题:错误。正确总价是5x+4元。
解析:3支钢笔共3x元,2支圆珠笔共2(x+2)=2x+4元,总价为3x+2x+4=5x+4(元)。圆珠笔每支贵2元,买2支就一共贵4元。
第9题:错误。
解析:哥哥和弟弟都长大3岁,年龄差不会改变,3年后仍相差5岁。
第10题:错误。
解析:学生人数必须是非负整数,不可能是39.5人。用字母表示数时,要考虑实际取值范围。
C组|实际应用
第11题:(1)12a厘米;(2)3a²平方厘米;(3)60厘米、75平方厘米。
解析:每张正方形纸片的周长为4a厘米,三张周长之和是3×4a=12a(厘米);每张面积为a²平方厘米,三张面积之和为3a²(平方厘米)。当a=5时,周长之和12×5=60(厘米),面积之和3×5×5=75(平方厘米)。题目求的是三张纸片各自周长的总和,不是拼接后整体图形的周长。
第12题:5p-9元;当p=12时,共需51元。
解析:苹果每千克(p-3)元,总价为2p+3(p-3)=2p+3p-9=5p-9(元)。当p=12时,5×12-9=51(元)。本题中p应大于3,才符合苹果单价为正数的生活情境。
第13题:48-1.5n米;当n=16时,还剩24米。
解析:已用去1.5n米,剩余48-1.5n米。代入n=16,得到48-1.5×16=48-24=24(米)。n为非负整数,且n不能超过32。
D组|思维提升
第14题:(1)新周长为2(a+b+3)米,新面积为a(b+3)平方米;(2)周长增加6米,面积增加3a平方米;(3)新周长44米,新面积120平方米。
解析:增加后宽是b+3米,所以新周长为2(a+b+3),新面积为a(b+3)=ab+3a。与原周长2(a+b)、原面积ab相比,周长增加6米,面积增加3a平方米。代入a=12、b=7,新宽是10米,新周长2×(12+10)=44(米),新面积12×10=120(平方米)。
第15题:(1)甲盒a+4张,乙盒a+4张;(2)两盒一样多,相差0张;(3)甲盒22张,乙盒22张。
解析:乙盒原有a+6张,取出2张后有a+6-2=a+4(张);甲盒原有a张,放入4张后也有a+4张。两盒原来相差6张,甲盒增加4张、乙盒减少2张,差距刚好缩小6张。当a=18时,两盒都是18+4=22(张)。
五、本篇总结
用字母表示数和数量关系,真正重要的是从题意中发现不变的数学联系,而不是机械套公式。
① 先定字母:明确每个字母表示的数量和单位,并始终保持含义一致。
② 再找关系:分清相差、倍数、总量和剩余量,遇到多步问题先写出各部分的式子。
③ 善用公式与运算律:图形周长、面积公式可以用字母表示;乘法分配律能够帮助我们将不同形式的式子联系起来。
④ 代入并检查:恢复省略的乘号,按正确顺序计算,同时检查单位、结果大小及取值是否符合生活实际。
达标标准:能够独立分析两步数量关系,正确列出含字母的式子,利用长方形和正方形公式及运算律求值,并解释不同式子为何表示同一个数量。
第三专题小结:至此,“用字母表示数和数量关系”的四篇核心训练已经完成。
下一篇预告:进入第四专题“多边形的面积”,先从平行四边形的面积开始,理解图形转化与面积公式的来历。
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