数与代数(式与方程) · 代数式

什么是代数式?

前面两节,我们已经写了不少带字母的式子:c=abc = abs=vts = vt(35+x)(10+x)(35+x)-(10+x)。它们看起来像"数",又带着字母。

这一节,我们给这类式子一个正式的名字——代数式,并弄清楚它内部怎么拆、怎么算它的值,以及它和"方程"到底差在哪。

从几个式子里找共同点

先看你写过的这些:

3x,ab,4a,cb,(35+x)(10+x),2n+13x,\quad ab,\quad 4a,\quad \frac{c}{b},\quad (35+x)-(10+x),\quad 2n+1

把它们和这些比一比:

5,12,35,\quad \frac{1}{2},\quad -3

你会发现:左边那些,都是数、字母,通过加减乘除、乘方连起来的;右边那些,只有纯粹的数。

代数式

用运算符号(加、减、乘、除、乘方、开方等)把和表示数的字母连接而成的式子,叫做代数式。 单独的一个数或一个字母,也看作代数式。

按这个定义:

  • 3x3x 是代数式(数 33 和字母 xx 相乘);
  • aa 是代数式(单独一个字母);
  • 55 是代数式(单独一个数);
  • cb\frac{c}{b} 是代数式(字母相除);
  • 2n+12n+1 是代数式(先乘后加)。

一句话记:**代数式 = 数 + 字母 + 运算符号,连成的一串。**没有"== 另一个数"这种等式关系,它只是"一串"。

代数式内部的拆解:项

一个代数式,常常可以分成几块,每块叫一个"项"。怎么分?看加减号。

2x+3y52x + 3y - 5 为例:

2x   +   3y   -   5
│        │        │
项1     项2      项3

代数式里,由加减号隔开的每一部分,叫做这个代数式的2x+3y52x + 3y - 5 有三项:2x2x3y3y5-5

几个要点:

  • 项的符号跟着它走2x+3y52x + 3y - 5 的三项是 2x2x3y3y5-5(最后一项带负号,负号是它的一部分)。
  • 不含字母的项,叫常数项。上面 5-5 就是常数项。
  • 项的"次数"以后会细讲,现在你只要会"按加减号切块"就行。
找项

代数式 4ab2+74a - b^2 + 7 有几项?分别是? 按加减号切:4a4ab2-b^2+7+7。共三项,常数项是 77

代数式的值:字母"代入"具体数

代数式里的字母,可以取不同的值。一旦给字母定了值,整个式子就能算出一个具体的数——这个数叫代数式的值

做法叫"代入":把字母换成给定的数,再按运算顺序计算。

代数式的值

用具体的数值代替代数式里的字母,按运算顺序计算,所得的结果,叫做这个代数式的值

来看例子。设代数式是 3x+23x + 2

x=4x = 4 时:

3x+2=3×4+2=12+2=143x + 2 = 3 \times 4 + 2 = 12 + 2 = 14

x=0x = 0 时:

3x+2=3×0+2=0+2=23x + 2 = 3 \times 0 + 2 = 0 + 2 = 2

x=1x = -1 时:

3x+2=3×(1)+2=3+2=13x + 2 = 3 \times (-1) + 2 = -3 + 2 = -1

同一个代数式,字母取不同值,就得到不同的代数式的值。这正是字母"代表会变的数"的体现。

两个字母也行

代数式 2a+3b2a + 3b,当 a=1,b=2a = 1, b = 2 时: 2a+3b=2×1+3×2=2+6=82a + 3b = 2 \times 1 + 3 \times 2 = 2 + 6 = 8

代入时的小习惯:字母换成负数时,记得加括号,比如 x=1x = -1 代入 3x3x3×(1)3 \times (-1),别写成 3×13 \times -1 容易看花眼。乘方代入也要注意:(2)2=4( -2 )^2 = 4,而 22=4-2^2 = -4,括号差一点,结果天差地别。

代数式和方程,差在哪

这是最容易混的一对。比较:

  • 代数式:3x+23x + 2
  • 方程:3x+2=143x + 2 = 14

区别一句话:代数式没有"等号 + 右边另一个数",方程有。

代数式方程
有没有等号没有
表达什么一个数(或一串运算)一个"相等"的关系
例子3x+23x+2ababs=vts=vt 里的左边3x+2=143x+2=14c=abc=ab(带等号的等式)

等一下,前面我们写 c=abc = abs=vts = vt,那带等号,算方程吗?

严格说,像 s=vts = vt 这种定义公式(用等号给一个量下定义),和"求未知数"的方程不太一样,但形式上它们都是等式。你先有个模糊认知就行:凡是带"=="、表示两边相等的,是等式;其中为了求出未知数的,叫方程。代数式本身不带等号。

判断

下面哪个是代数式,哪个是方程?

  • 5x15x - 1:代数式(没等号)
  • 5x1=95x - 1 = 9:方程(有等号,要解 xx
  • a2+b2a^2 + b^2:代数式
  • a2+b2=25a^2 + b^2 = 25:方程

关键区分:**代数式是"算出一个值"的工具;方程是"两边相等、要去解"的关系。**一个管"表达",一个管"求解"。

一个值得注意的细节:代数式里的"=="去哪了

你可能注意到:上一节我们写 c=abc = abs=vts = vt,这一节却说代数式是 ababvtvt 这样的"一串"。是不是矛盾?

不矛盾,只是层次不同:

  • abab 本身是一个代数式(一串运算);
  • c=abc = ab 是一个等式,它说"cc 这个量,就等于代数式 abab 的值"。

所以公式 c=abc = ab 的右边 abab,正是代数式;公式整体是等式。你写公式时用等号没问题,但要知道等号右边那个"东西"叫代数式。

另外提醒一点:代数式里可以有除法运算,比如 x2\frac{x}{2},但除数(分母)里如果含字母,严格来说属于"分式",是代数式家族里更细的分类,初中后面会专门学。目前你只要知道"代数式允许除以一个数或字母"即可,别在分母位置搞出除以 00 的情况(任何数除以 00 都没意义)。

回过头看

这一节我们给"带字母的式子"正了名,并理清了三件事:

  1. 什么是代数式:数、字母用运算符号连起来的一串。3x3xabab55 都是。
  2. 怎么拆、怎么算:按加减号切块成"项";给字母代入具体数,得到"代数式的值"。
  3. 和方程的区别:代数式没有等号,是"表达一串运算";方程有等号,是"两边相等的関係、要去解"。

到此,代数表达式这一章的三节就连起来了:第一节我们想通"为什么用字母";第二节用字母写"数量关系";这一节,我们给这些式子命名、会拆、会算、分得清它和方程。你已经站在代数的门口了——接下来,就是把字母真正"算"起来。

信息

本节课你应该能回答的问题

  1. 什么是代数式?单独一个数或一个字母,算不算代数式?
  2. 代数式 4ab2+74a - b^2 + 7 有哪几项?常数项是哪一项?
  3. 代数式 3x+23x + 2,当 x=4x = 4x=1x = -1 时,值分别是多少?
  4. 代数式和方程最根本的区别是什么?c=abc = ab 是代数式还是等式?