初中数学人教版八年级上册14.1.4 整式的乘法精品练习
展开第十四章 整式的乘法与因式分解
14.1 整式的乘法
典型例题
题型一 幂的乘法运算
例1 计算:
(1)①103×104;②a·a3·a5;③a4·(-a)3;
④(m+n)2·(m+n)3;⑤(a-b)3·(b-a)2.
(2)①(103)5;②(b3)4;③-(x4)2.
(3)①(2b)3;②(-2×103)3;③(x4)5·x7.
分析:本题主要考查三个公式:am·an=am+n,(am)n=amn,(ab)n=anbn,其中m,n均为正整数.
解:(1)①103×104=103+4=107.
②a·a3·a5=a1+3+5=a9.
③a4·(-a)3=a4·(-a3)=-a4+3=-a7.
④(m+n)2·(m+n)3=(m+n)2+3=(m+n)5.
⑤(a-b)3·(b-a)2=(a-b)3·(a-b)2
=(a-b)3+2=(a-b)5.
(2)①(103)5=103×5=1015.
②(b3)4=b3×4=b12.
③-(x4)2=-x4×2=-x8.
(3)①(2b)3=23b3=8b3.
②(-2×103)3=(-2)3×(103)3=-8×109.
③(x4)5·x7=x20·x7=x27.
例2 (2020 ·湖南株洲中考)下列运算正确的是( )
A.a·a3=a4 B.2a-a=2
C.(a2)5=a7 D.(-3b)2=6b2
解析:根据同底数幂的乘法法则可得a·a3=a4,选项A正确;
根据合并同类项法则可得2a-a=a,选项B错误;
根据幂的乘方的运算法则可得(a2)5=a10,选项C错误;
根据积的乘方的运算法则可得(-3b)2=9b2,选项D错误.
答案:A
题型二 整式的乘法运算
例3 计算:(1)(-8ab2)·(-3abc);
(2)3x2y·(-2xy+4xy2-3x2y2);
(3)(a-2b)(5a-3b).
分析:整式的乘法应按照法则进行运算,注意符号问题.
解:(1)原式=(-8)×(-3)(a·a)(b2·b)c
=24a2b3c.
(2)原式=3x2y·(-2xy)+3x2y·4xy2+3x2y·(-3x2y2)=-6x3y2+12x3y3-9x4y3.
(3)=a·5a-a·3b-2b·5a+2b·3b
=5a2-3ab-10ab+6b2=5a2-13ab+6b2.
规律总结
1.整式乘法运算要熟练整式的乘法法则,注意运算符号,有同类项的要合并同类项.
2.用“箭头法”解多项式乘多项式的问题:多项式与多项式相乘,为了做到不重不漏,可以用“箭头法”标注求解,如第(3)题.
题型三 整式的除法运算
例4 (河北中考)若2n+2n+2n+2n=2,则n=( )
A.-1 B.-2 C.0 D.
解析:因为2n+2n+2n+2n=2,
所以4·2n=2,2·2n=1,即21+n=1,
所以1+n=0,n=-1.
答案:A
例5 计算:(1)(-6a3b3c2)÷(-2ab2);
(2)(-15x2y3+5xy2-10x2y)÷(-5xy).
分析:本题应遵循整式除法法则进行计算.
解:(1)原式=[(-6)÷(-2)](a3÷a)(b3÷b2)c2=3a2bc2.
(2)原式=(-15x2y3)÷(-5xy)+5xy2÷(-5xy)-10x2y ÷(-5xy)=3xy2-y+2x.
注意:(1)多项式除以单项式,在进行计算时注意不要漏写字母,也不要看错符号,尤其是当除式的系数为负数时,多项式的每一项除以除式的结果都要变号,当被除式的某一项与除式相同时,其商为1.(2)多项式除以单项式是单项式乘多项式的逆运算,因此除法可用乘法进行检验.
题型四 整式的混合运算
例6 计算:
(1)(a+b)(a-2b)-(a+2b)(a-b);
(2)5x(x2+2x+1)-(2x+3)(x-5);
(3)(江苏南通中考)[x(x2y2-xy)-y(x2-x3y)]÷x2y.
分析:本题考查整式加减与整式乘法的混合运算,要依据先乘法、后加减的顺序计算.
解:(1)(a+b)(a-2b)-(a+2b)(a-b)
=(a2-ab-2b2)-(a2+ab-2b2)
=a2-ab-2b2-a2-ab+2b2
=-2ab.
(2)5x(x2+2x+1)-(2x+3)(x-5)
=(5x3+10x2+5x)-(2x2-7x-15)
=5x3+10x2+5x-2x2+7x+15
=5x3+8x2+12x+15.
(3)[x(x2y2-xy)-y(x2-x3y)]÷x2y
=[(x3y2-x2y)-(x2y-x3y2)]÷x2y
=(x3y2-x2y-x2y+x3y2)÷x2y
=(2x3y2-2x2y)÷x2y
=2xy-2.
方法归纳
1.整式的混合运算顺序是:先乘除,后加减,有括号的先算括号内的,乘积的结果放在括号里,有同类项的要合并同类项.
2.在确定积的每一项的符号时,要按照“同号得正,异号得负”的原则.
3.不要漏乘任何一项,特别是常数项为±1时,更不要漏乘.
题型五 幂的运算法则的逆向运用
例7 计算:·.
分析:利用积的乘方的逆运算:anbn=(ab)n(n为正整数)进行解题.
解:·=
=(-1)2 020=1.
例8 已知3m=6,9n=2,求32m+4n的值.
分析:若把3m,9n分别作为一个整体,可以把32m+4n化为32m+4n=32m·34n=(3m)2·(32n)2=(3m)2·(9n)2,再代入3m,9n的值即可求解.
解:32m+4n=32m·34n=(3m)2·(32n)2
=(3m)2·(9n)2=62×22
=36×4=144.
例9 (2019·四川绵阳中考)已知4m=a,8n=b,其中m,n为正整数,则22m+6n=( )
A.ab2 B.a+b2
C.a2b3 D.a2+b3
解析:方法1:因为4m=a,8n=b,
所以22m+6n=22m×26n=(22)m×(23)2n=4m×82n=4m× (8n)2=ab2.
方法2:因为4m=a,8n=b,
所以22m=a,23n=b,
所以22m+6n=22m·26n=22m·(23n)2=ab2.
答案:A
点拨:考查幂的性质的逆用,由am·an=am+n (a≠0),得am+n=am·an(a≠0).由(am)n=amn,得amn=(am)n=(an)m.
方法归纳
逆用幂的有关性质时,若指数中出现加法,则要考虑用同底数幂的乘法;若指数中出现减法,则要考虑用同底数幂的除法;若指数中出现乘法,则要考虑幂的乘方.
题型六 利用整式运算法则解方程或不等式
例10 解方程:(3x-2)(2x-3)=(6x+5)(x-1).
分析:本题考查利用整式乘法解方程,解方程时,有括号的要先去括号.
解:(3x-2)(2x-3)=(6x+5)(x-1),
6x2-13x+6=6x2-x-5,
6x2-13x-6x2+x=-5-6,
-12x=-11,
x=.
例11 解不等式:(3x+4)(3x-4)>9(x-2)(x+3).
分析:本题考查利用整式乘法解不等式.解不等式,系数化为1时,若系数是负数,则不等号要改变方向.
解:(3x+4)(3x-4)>9(x-2)(x+3),
9x2-16>9(x2+x-6),
9x2-16>9x2+9x-54,
9x2-9x2-9x>16-54,
-9x>-38,
x<.
点拨:本题先运用多项式与多项式的乘法法则去括号,然后移项、合并同类项,再按照解一元一次不等式的步骤求出解集.
题型七 运用比较系(指)数法求值
例12 (苏州中考)若3×9m×27m=321,则m的值是( )
A.3 B.4 C.5 D.6
解析:将等式左边化成以3为底的幂的形式,由指数相等列一元一次方程求解.
3×32m×33m=35m+1=321,∴ 5m+1=21,∴ m=4.
答案:B
例13 已知(-2x3y2)3÷=-mx7y p,求n,m,p的值.
分析:先计算积的乘方,再结合单项式除以单项式的除法法则,利用等式关系求m,n,p的值.
解:∵ (-2x3y2)3÷=-mx7y p,
∴ (-8x9y6)÷=-mx7y p,
16x9-ny4=-mx7y p.
依题意列方程组得解得
题型八 整式的化简求值
例14 (山东威海中考)已知x2-2=y,则x(x-3y)+y(3x-1)-2的值是( )
A.-2 B.0 C.2 D.4
解析:原式=x2-3xy+3yx-y-2=x2-y-2.因为x2-2=y,所以原式=0.
答案:B
例15 当y=-时,求代数式y(y2-6y+9)-y(y2-8y-15)+2y(3-y)的值.
分析:先去括号,再合并同类项,然后代入求值.
解:y(y2-6y+9)-y(y2-8y-15)+2y(3-y)
=y3-6y2+9y-y3+8y2+15y+6y-2y2
=30y,
当y=-时,原式=30y=30×=-5.
点拨:(1)化简求值题应该先按整式的运算法则进行化简,然后代入求值.
(2)在求整式的值时,代入负数时应用括号括起来.
题型九 运用幂的运算法则比较大小
例16 比较大小:
(1)1625与290;(2)2100与375.
分析:比较两个正数幂的大小,一种是指数相同,比较底数大小;另一种是底数相同,比较指数大小.
解:(1)∵ 1625=(24)25=2100,且100>90,
∴ 2100>290,即1625>290.
(2)∵ 2100=(24)25=1625,375=(33)25=2725,且16<27,∴ 1625<2725,即2100<375.
点拨:将不同底数幂比较大小的问题转化为同底数幂比较大小的问题,体现了数学的转化思想.
方法归纳
1.当a>1时,m>n,则am>an;当0n,则am
题型十 整式乘法中的开放探究问题
例17 已知(x2+px+8)(x2-3x+q)的积中不含x3和x项,求p,q的值.
分析:多项式中不含几次项,说明这个几次项的系数为0.
解:(x2+px+8)(x2-3x+q)=x4+(p-3)x3+(8+q-3p)x2+(pq-24)x+8q.
∵ 它不含x3和x项,∴ p-3=0且pq-24=0,∴ p=3,q=8.
例18 先阅读,再填空解题:
(x+2)(x+3)=x2+5x+6;
(x-2)(x+3)=x2+x-6;
(x+2)(x-3)=x2-x-6;
(x-2)(x-3)=x2-5x+6.
(1)乘积式中的一次项系数、常数项与两因式中的常数项有何关系?
(2)根据以上各式出现的规律,用公式表示出来;
(3)直接写出结果:①(a+5)(a-6)= ;
②(y-3)(y-5)= .
(4)若(x+p)(x+q)=x2+mx+6(p,q均为整数),求m的值.
分析:这是一道阅读与探索猜想结合在一起的新题,多观察、分析找出一般规律.
解:(1)两因式中常数项的和等于乘积式中一次项的系数,常数项的积等于乘积式中的常数项.
(2)(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab
(3)①a2-a-30;②y2-8y+15
(4)pq=6=1×6=2×3=(-1)×(-6)=(-2)×(-3),
∴ m=p+q=±7或±5.
方法归纳
(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq是常见的一次式与一次式相乘的公式,要理解其实质.
题型十一 整式乘除法在实际问题中的应用
例19 张叔叔刚分到一套新房,其结构如图14-1-1所示(单位:米),他打算除卧室外,其余部分都铺地砖.
图14-1-1
(1)至少需要多少平方米地砖?
(2)如果铺的这种地砖的价格为m元/平方米,那么张叔叔至少要花多少元钱?
分析:计算各小长方形的面积之和S总=S客厅+S卫生间+S厨房,所花钱数=S总×价格.
解:(1)S总=2a·4b+a(4b-2b)+b(4a-2a-a)
=8ab+2ab+ab=11ab(平方米).
答:至少需要11ab平方米地砖.
(2)m·11ab=11abm(元).
答:张叔叔至少要花11abm元钱.
点拨:此类型题目多与计算面积有关,列出式子后依据整式的乘法运算法则计算即可.
例20 某农科所要在长为1.2×105 cm,宽为2.4×104 cm的试验基地上培育新品种粮食,现培育每种新品种需要一块边长为1.2×104 cm的正方形试验田,那么这块试验基地最多能培育几种新品种粮食?
分析:本题的实质是探究在大长方形中能找到多少个符合要求的小正方形.
解:[(1.2×105)×(2.4×104)]÷(1.2×104)2=(2.88×109)÷(1.44×108)=2×10=20,
所以最多能培育20种新品种粮食.
点拨:利用运算法则解决实际问题,突出了数学服务于生产、生活实际的功能,培养了探究问题的能力和应用意识.
拓展资料
幂的由来
幂的概念的形成是相当曲折和缓慢的.
我国古代,幂字至少有10种不同的写法,最简单的是“冖”.“幂”作为名词是用来覆盖食物的巾,作为动词就是用巾来覆盖.《说文解字》解释说:“冖,覆也,从一下垂也.”
用一块方形的布盖东西,四角垂下来,就成“冖”的形状.将这意义加以引申,凡是方形的东西也可叫做幂.再进一步推广,矩形面积或两数的积(特别是一个数自乘的结果)也叫做幂.这种推广是从刘徽开始的.
刘徽在263年为《九章算术》作注,在“方田”章求矩形面积法则下面写道:“此谓田幂”.他还说,长和宽相乘的积叫幂.这是在数学文献中第一次出现幂.在“勾股”章中,刘徽表述勾股定理为:“勾股幂合以成弦幂.”这里幂是指边自乘的结果或正方形面积.
300多年以后,李淳风重注《九章算术》,他不同意刘徽这样使用幂字.到了明朝,有些数学书中完全不使用幂字.
1607年,利玛窦和徐光启合译欧几里得《几何原本》,在译本中徐光启重新使用了幂字.他说:“自乘之数曰幂.”这是第一次给幂这个概念下定义.
另一方面,幂的概念的形成还受到国外的影响.1591年,法国数学家韦达的代数名著《分析方法入门》中曾经用拉丁文字表达“幂”,以后译成英文相当于“power”.1935年,我国出版《数学名词》,把“power”译成“幂”,这个术语从此才算确定下来.
“盘古开天辟地”的故事
据说很久很久以前,没有天没有地,整个宇宙是混沌的,突然间窜出来一个巨人,他的名字叫盘古,他手握一把巨斧,用力一劈,把混沌的宇宙劈成两半,上面是天,下面是地,从此宇宙有了天地之分,盘古完成了这样一个壮举,累死了,他的左眼变成了太阳,右眼变成了月亮,毛发变成了森林和草原,骨头变成了高山和高原,肌肉变成了平原与谷地,血液变成了河流.
盘古的左眼变成了太阳,那么太阳离我们多远呢?
光的速度为3×105千米/秒,太阳光照射到地球大约需要5×102秒,你能计算出地球距离太阳大约有多远吗?
可以列出算式:3×105×5×102=15×105×102=15ד?”.
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