初中数学人教版八年级上册14.1.4 整式的乘法巩固练习
展开专训14.1.4.2 多项式乘法不含某一项+面积问题+规律
一、单选题。
1.已知(x﹣3)(x2﹣mx+n)的乘积中不含x2项和x项,则m,n的值分别为( )
A.m=3,n=9 B.m=3,n=6 C.m=﹣3,n=﹣9 D.m=﹣3,n=9
2.若(3x+2)(3x+a)的化简结果中不含x的一次项,则常数a的值为( )
A.﹣2 B.﹣1 C.0 D.2
3.如图,现有足够多的型号为①②③的正方形和长方形卡片,如果分别选取这三种型号卡片若干张,可以拼成一个不重叠、无缝隙的长方形,小星想用拼图前后面积之间的关系.解释多项式乘法,则其中②和③型号卡片需要的张数各是( )
A.3张和7张 B.2张和3张 C.5张和7张 D.2张和7张
4.如图,观察表1,寻找规律,表1、表2、表3分别是从表1中截取的一部分,其中m为整数且,则( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.若中不含的一次项,则_______.
6.已知(x2+px+8)(x2﹣3x+q)的展开式中不含x2项和x3项,则p+q的值=___.
7.已知(x﹣2)(x2+mx+n)的乘积展开式中不含x2和x项,则m﹣n的值为______.
8.要使(﹣6x3)(x2+ax+5)+3x4的结果中不含x4项,则a的值为_______
9.,两块长方形板材的规格如图所示(为正整数),设板材,面积分别为,.小明和小刚对这两块板材的面积进行了讨论:小明说,估计它们的面积相等;小刚说,我们可以作差比较一下.则:
(1)______.
(2)______(填“>”“<”或“=”)
10.观察各式:(x-1)(x+1)=x2-1,(x-1)(x2+x+1)=x3-1,(x-1)(x3+x2+x+1)=x4-1,…,根据规律可计算出(349+348+…+32+3+1)=_______.
11.计算:________;________;
________;________;
……
猜想:________.
12.观察下列算式,尝试问题解决:
杨辉三角形是一个由数字排列成的三角形数表,一般形式如图所示,其中每一横行都表示(a+b)n(此处n=0,1,2,3,4,5..)的计算结果中的各项系数:
请根据上题中的杨辉三角系数集,仔细观察下列各式中系数的规律,并填空:各项系数之和1+1=2=,各项系数之和1+2+1=4=,各项系数之和1+3+3+1=8=
①请补全下面展开式的系数:
(a-b)6=a6+____a5b+____a4b2+____a3b3+15a2b4-6ab5+b6;
②请写出各项系数之和:___.
13.我们知道展开后等于,我们可以利用多项式乘法法则将展开.如果进一步,要展开,,你一定发现解决上述问题需要大量的计算,是否有简单的方法呢﹖我们不妨找找规律!如果将(为非负整数)的每一项按字母a的次数由大到小排列,就可以得到下面的等式:
计算 | 结果的项数 | 各项系数 |
1 | 1 | |
2 | 1 1 | |
3 | 1 2 1 | |
4 | 1 3 3 1 |
上表就是我国宋朝数学家杨辉1261年的著作《详解九章算法》中提到过,而他是摘录自北宋时期数学家贾宪著作的《黄帝九章算法细草》中的“开方作法本源图”,因而人们把这个表叫做杨辉三角或贾宪三角,在欧洲这个表叫做帕斯卡三角形.帕斯卡是1654年发现这一规律的,比杨辉要迟393年,比贾宪迟600年.
请你利用“杨辉三角”求出下式的计算结果:
_____________.
三、解答题
14.已知的展开式中,不含有的一次项,求的值.
15.若(x+1)(x2-ax+b)的积中不含x的二次项和一次项,则a,b的值分别是多少?
16.已知关于x的多项式ax﹣b与2x2﹣x+2的积不含x的一次项,且常数项为﹣4,求ab的值.
17.如图,在一块长为a米,宽为b米的长方形空地上,有纵横交错的几条小路(图中阴影部分),宽均为1米,其他部分均种植花草.
(1)当a=20,b=10时,求种植花草和小路的面积;
(2)用含有a、b的式子表示小路的面积.
18.如图,一个长方形中剪下两个大小相同的正方形(有关线段的长如图所示),留下一个“”型的图形(阴影部分).
(1)用含,的代数式表示“”型图形的面积并化简;
(2)若米,“”型区域铺上价格为每平方米元的草坪,请计算草坪的造价.
19.甲、乙两个长方形的边长如图所示(m 为正整数),其面积分别为 S1,S2.
(1)填空:S1-S2= (用含 m 的代数式表示);
(2)若一个正方形的周长等于甲、乙两个长方形的周长之和.
①设该正方形的边长为 x,求 x 的值(用含 m 的代数式表示);
②设该正方形的面积为 S3,试探究:S3 与 2(S1+S2)的差是否是常数?若是常数,求出这个常数,若不是常数,请说明理由,
20.一张如图1的长方形铁皮,四个角都剪去边长为30厘米的正方形,再四周折起,做成一个有底无盖的铁盒如图2,铁盒底面长方形的长是,宽,这个无盖铁盒各个面的面积之和称为铁盒的全面积.
(1)请用的代数式表示图1中原长方形铁皮的面积.
(2)若要在铁盒的各个外表面漆上某种油漆,每元钱可漆的面积为,则油漆这个铁盒需要多少钱(用的代数式表示)?
(3)若铁盒的全面积是底面积的倍,求此时的值(用含的代数式表示).是否存在一个整数,使得铁盒的全面积是底面积的整数倍?若存在,请求出这个,若不存在,请说明理由.
21.在前面的学习中,我们通过对同一面积的不同表达和比较,利用图①和图②发现并验证了平方差公式和完全平方公式,不仅更清晰地“看到”公式的结构,同时感受到这样的抽象代数运算也有直观的背景.这种利用面积关系解决问题的方法,使抽象的数量关系因几何直观而形象化.
请你利用上述方法解决下列问题:
(1)请写出图(1)、图(2)、图(3)所表示的代数恒等式;
(2)试画出一个几何图形,使它的面积能表示(x+y)(x+3y)=x2+4xy+3y2;
(拓展应用)
提出问题:47×43,56×54,79×71,……是一些十位数字相同,且个位数字之和是10的两个两位数相乘的算式,是否可以找到一种速算方法?
几何建模:
用矩形的面积表示两个正数的乘积,以47×43为例:
(1)画长为47,宽为43的矩形,如图③,将这个47×43的矩形从右边切下长40,宽3的一条,拼接到原矩形的上面.
(2)分析:几何建模步骤原矩形面积可以有两种不同的表达方式,47×43的矩形面积或(40+7+3)×40的矩形与右上角3×7的矩形面积之和,即47×43=(40+10)×40+3×7=5×4×100+3×7=2021,用文字表述47×43的速算方法是:十位数字4加1的和与4相乘,再乘以100,加上个位数字3与7的积,构成运算结果.
请你参照上述几何建模步骤,计算57×53.要求画出示意图,写出几何建模步骤(标注有关线段)
归纳提炼:
两个十位数字相同,并且个位数字之和是10的两位数相乘的速算方法是(用文字表述): .
22.(1)计算:(x+1)(x2﹣x+1); (2)计算:(x+1)(x4﹣x3+x2﹣x+1);
(3)根据以上等式进行猜想,当n是偶数时,可得:(x+1)(xn﹣xn﹣1+xn﹣2﹣xn﹣1…x3+x2﹣x+1)= .
23.(1)填空:(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;
(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;
(x﹣1)(x3+x2+x+1)= ;
(2)猜想:(x﹣1)(xn+xn﹣1+……+x+1)= (n为大于3的正整数),并证明你的结论;
(3)运用(2)的结论计算(32019+32018+32017+……+32+3+1)﹣(31050×2)2÷(8×380);
(4)32019﹣32018+32017﹣32016+……+35﹣34+33﹣32+3= .
1+……+x+1)= xn+1−1,是解题的关键.
24.观察下列各式:
(1)根据以上的规律得:(为正整数)
(2) 请你利用上面的结论,完成下面两题的计算:
①
②(﹣2)50+(﹣2)49+(﹣2)48+…+(﹣2)+1
25.在我们的生活中,很多看似繁杂的事情,其中总是隐藏着某种规律,若能找到其中的规律,就能化繁为简,巧妙解决:
(Ⅰ)我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例.如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(n为正整数)的展开式(按a的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应展开式中的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应着展开式中的系数等等.
……
(i)根据上面的规律,展开______.
(ii)计算:
(Ⅱ)构成运算的元素有若干个相同时,将这些相同的元素归到一起看成一个整体,此时一般引入参数(表示数字的字母),化繁为简,往往可以取到事半功倍的效果.请认真观察以下算式的结构、特征,完成解答:若,,比较M与N的大小.
26.你能求(x﹣1)(x2018+x2017+x2016+…+x+1)的值吗?遇到这样的问题,我们可以先思考从简单的情形入手,先分别计算下列各式的值:
①(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;
②(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;
③(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1;
…
(1)由此我们可以得到:(x﹣1)(x2018+x2017+x2016+…+x+1)= ;
(2)请你利用上面的结论,完成下面的计算:
①22018+22017+22016+…+2+1;
②(﹣2)2018+(﹣2)2017+(﹣2)2016+…+(﹣2)+1.
27.1261年,我国宋代数学家杨辉写了一本书﹣﹣《详解九章算法》,书中记载了一个用数字排成的三角形,如图1,这个数字三角形原名“开方作法本源图”,是1050~100年间北宋人贾宪做的.后来,我们就把这种数字三角形叫做贾宪三角或杨辉三角,杨辉三角实际是二项式乘方展开式的系数表,如图2所示.
(1)写出杨辉三角中的你所发现的规律(1条即可);
(2)写出(a+b)7展开式中的各项系数;
(3)已知(x﹣1)6=ax6+bx5+cx4+dx3+ex2+fx+1,求a+b+c+d+e+f的值.
28.观察下列等式:
第1个等式:12=13;
第2个等式:(1+2)2=13+23;
第3个等式:(1+2+3)2=13+23+33;
第4个等式:(1+2+3+4)2=13+23+33+43
……
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第5个等式: ;
(2)写出第n(n为正整数)个等式: (用含n的等式表示);
(3)利用你发现的规律求113+123+133+…+1003值.
29.阅读思考:我们知道:
;
;
;
.
观察以上等式,可以发现,两个两位数相乘,若它们的十位数字相同,个位数字之和为10,可以先用这两个两位数的十位数字乘以比它们十位数字大1的数,并把所得的结果乘以100;再加上这两个两位数个位数字相乘的积,所得的结果就是这两个两位数相乘的积.
解决问题:
(1)请用观察到的规律直接写出:
①;
②;
(2)十位数字为a,个位数字分别为m,n的两个两位数相乘,则这两个两位数可以分别表示为.如果,上述规律可表示为,请说明这个等式成立的合理性;
(3)个位数字为c,十位数字分别为a,b的两个两位数相乘,如果,请仿照(2)写出其规律等式,并说明这个等式成立的合理性.
30.(1)探究发现:
小明计算下面几个题目
①;②;③;④
后发现,形如的两个多项式相乘,计算结果具有一定的规律,请你帮助小明完善发现的规律:
(2)面积说明:
上面规律是否正确呢?小明利用多项式乘法法则计算,发现这个规律是正确的.小明记得学习乘法公式时,除利用多项式乘法法则可以证明公式外,还可以利用图形面积说明乘法公式,于是画出右面图形说明他发现的规律,请你帮助小明补全图中括号的代数式.
(3)逆用规律:
学过因式分解后,小明知道了因式分解与整式乘法是逆变形,他就逆用发现的规律对下面的多项式进行了因式分解,请你用小明发现的规律分解下面因式:.
31.好学的晓璐同学,在学习多项式乘以多项式时发现:(x+4)(2x+5)(3x﹣6)的结果是一个多项式,并且最高次项为:x•2x•3x=3x3,常数项为:4×5×(﹣6)=﹣120,那么一次项是多少呢?
根据尝试和总结她发现:一次项就是:x×5×(﹣6)+2x×4×(﹣6)+3x×4×5=﹣3x.
请你认真领会晓璐同学解决问题的思路、方法,仔细分析上面等式的结构特征,结合自己对多项式乘法法则的理解,解决以下问题:
(1)计算(x+2)(3x+1)(5x﹣3)所得多项式的最高次项为 ,一次项为 ;
(2)若计算(x+1)(﹣3x+m)(2x﹣1)(m为常数)所得的多项式不含一次项,求m的值;
(3)若(x+1)2021=a0x2021+a1x2020+a2x2019+…+a2020x+a2021,则a2020= .
32.小张和小李玩猜数游戏,小张说:“你随便选三个一位数按这样的步骤去运算,①把第一个数乘5;②再加上10;③把所得结果乘以2;④加上第二个数;⑤把所得结果乘以10;⑥加上第三个数;只要你告诉我最后的得数,我就能知道你所想的三个一位数.”小李按照以上步骤试了几次,过程如下:
| 小李选定了1,2,3 | 小张选定了5,6,7 |
① | ||
② | ||
③ | ||
④ | ||
⑤ | ||
⑥ |
小张介绍了他的计算奥秘:将最后的得数减去200,所得的结果百位数就是第一个数,十位数就是第二个数,个位数就是第三个数.
探究一:证明小张想法的正确性
| 小李选定了,, |
① | |
② | |
③ | |
④ | |
⑤ | |
⑥ |
小张将最后的得数减去200:
,
所以结果百位数就是第一个数,十位数就是第二个数,个位数就是第三个数.小李听完后深受启发也设计了自己的运算程序,让小张随便选三个一位数按这样的步骤去运算:
①把第一个数乘5,再加上5;
②把第二个数乘20,再加上2;
③将①的运算结果与②的运算结果相乘,再加上第三个数;
④减去第一个数与第二个数乘积的100倍.
小李说:“只要小张告诉我最后的得数,我就能知道小张一开始所想的三个一位数。”
小李是如何知道的呢?请你模仿探究一的证明过程填写下表:
探究二:证明小李想法的正确性
| 设小张选定的三个数为,, |
① |
|
② |
|
③ |
|
④ |
|
请介绍小李的计算奥秘,描述:你是怎样由最后的得数,识别出最初选定的三个一位数的?
33.问题提出:在同底数幂的运算中,常常会遇到求个数的和的情况,这个数的和可以表示为.那么怎样求的值呢?
问题探究:为了解决这个问题我们将采取将一般问题特殊化的策略,先从简单和具体的情形入手:
探究一:①
②
①-②得
③
④
③-④得
⑤
⑥
⑤-⑥得
由以上规律可知 ;
.
探究二:⑦
⑧
⑦-⑧得
⑨
⑩
⑨-⑩
请根据前面推导过程推导,并写出推导过程.
问题解决:请求,写出求解过程.
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