字母可以表示还不知道或正在变化的数。先不填具体数,也能把数量之间的关系记下来。
用一个式子表示不同的个数
算术里,我们一次算一个具体的数。字母把许多个具体的数装进一个符号里,用一个式子写出所有情况。
例如摆一排正方形,每个正方形和前面一个共用一条边。第 1 个用 4 根;以后每多 1 个,只多 3 根,因为新正方形有一条边和前面共用。
还可以从左往右数:最左边先留一根竖棒,每个正方形再添上边、下边和右边三根。这样不用扣重复边,直接得到“3n+1”。
只数实际摆出的小棒:共用的竖边不重复摆。1个、2个、3个正方形分别用4根、7根、10根。
所以 n 个正方形用小棒:
4+3(n−1)=3n+1(根)
n=1 时,3×1+1=4;n=2 时,3×2+1=7;n=3 时,3×3+1=10;n=4 时,3×4+1=13。一个式子把整张表都装进去了。
也可以这样看:n 个正方形如果各自独立,要 4n 根;相邻两个共用一条边,n 个正方形之间有 n−1 条共用边,每条少用 1 根,所以是 4n−(n−1)=3n+1。
同一个问题里,同一个字母表示同一个数。n 表示正方形的个数,它可以是 1、2、3……但不能是 1.5 个或 −2 个。字母能变,但要在题目允许的范围内变。
式子和等式不同:
- 3n+1 是式子,表示“怎么算”,没有等号;
- 3n+1=13 是等式,表示“这个式子的值等于 13”;代入 n=4,能检查两边相等。
写法上,3n 表示 3×n,不是 3+n;a×b 可以写成 ab;1×a 通常写成 a。
n² 读作“n 的平方”,表示 n×n,来自边长为 n 的正方形面积;2n 表示 2×n。它们记的是两种不同的乘法。
例子
例 1:3n+1 求值
摆 n 个正方形用 3n+1 根小棒。
- n=6:3×6+1=19;
- n=10:3×10+1=31;
- n=100:3×100+1=301。
也可以从 4 根开始,每次加 3 根:n=10 时,4+9×3=31。
例 2:文具盒
每个文具盒里都有 a 支笔,5 个文具盒共有 5a 支笔。
每支笔 b 元,买 5 支要 5b 元。
a 和 b 表示不同的量,可以取不同的数;在同一个式子里,同一个字母只能代表同一个数。
例 3:两位数
一个两位数,十位上的数字是 a,个位上的数字是 b。这个数是 10a+b。
例如 a=3,b=7,10×3+7=37。
a 不能是 0,否则就不是两位数;b 可以是 0。字母的取值要符合实际。
易错
- 把 3n 读成 3+n。3n=3×n;n=4 时是 12,不是 7。
- 认为字母只能代表一个固定的数。字母可以变,但在同一个问题、同一个式子里,同一个字母只能代表同一个数。
- 把式子和等式混在一起。3n+1 没有等号,不能解;3n+1=13 才是等式。
- 忽略字母的取值范围。n 表示正方形个数时取正整数;a 表示十位数字时取 1 到 9。
- 认为不同的字母一定表示不同的数。a 和 b 可以相等,也可以不相等,题目没说就不能假定。
- 写答案时漏单位。5a 支、4a 厘米,单位要和题目一致。
- 把 2n 和 n² 当成一回事。n=3 时,2n=6,n²=9。
字母能替你决定摆法吗
同样写 n 个正方形,如果每个都分开、不共边,还能用 3n+1 算小棒数吗?
看解释
不能,要用 4n。字母只帮助记录关系,不能替我们决定关系;3n+1 里的每次增加 3 根,来自共边相接的摆法。
练习
- 用 3n+1 算 n=6 和 n=10 时的小棒根数。
- 每盒有 a 支笔,5 盒一共有多少支?
- 每支笔 b 元,买 4 支要多少元?
- 正方形边长 a 厘米,周长是多少?当 a=5 时,周长是多少?
- 一个两位数,十位是 a,个位是 b,这个两位数怎么表示?当 a=3、b=7 时是多少?
- 判断:3n 表示 3+n。
答案
- n=6:3×6+1=19 根;n=10:3×10+1=31 根。
- 5a 支。
- 4b 元。
- 周长 4a 厘米;a=5 时,4×5=20 厘米。
- 10a+b;a=3、b=7 时,10×3+7=37。
- 错。3n 表示 3×n。n=4 时,3n=12,3+n=7。