内容正文:
1.2整式的乘法
一.单项式乘单项式(共10小题)
1.计算:2x•(﹣3x2)=( )
A.﹣6x2 B.﹣6x3 C.6x2 D.6x3
2.如果单项式﹣3man2a+b与m3n2b+2是同类项,那么这两个单项式的积是( )
A.﹣3m6n20 B.3m6n20 C.﹣3m3n10 D.﹣9m3n20
3.若单项式﹣3x3ya+4与是同类项,则这两个单项式的积是 .
4.计算: .
5.在等式a•(﹣a)•( )=a10中,括号内的代数式应是( )
A.a6 B.(﹣a)6 C.﹣a8 D.(﹣a)7
6.计算:
(1)3ab2•(a2b)•2abc; (2)﹣(a2b)3+2a2b•(﹣3a2b)2;
(3) (﹣3a3)2•3a3+(﹣4a)2•a7+(﹣5a3)3;(4)(﹣x)2•2x3•(﹣2y)3+(﹣2xy)2•(﹣x)3y.
7.小明计算一道整式乘法题:﹣2x3m+1y2n•7xn+6y5,由于小明将第一个单项式中的3m+1抄成了2m+1,将第二个单项式中的n+6抄成了6﹣n,结果得到﹣14x8y11.
(1)根据上述信息,分别计算出m,n的值;
(2)请你计算出这道整式乘法题的正确答案.
8.定义新运算:a⊗b=2ab﹣b2,则3n⊗n的运算结果是 .
9.计算:
(1)m2•3m4•(m2)3; (2)(﹣a)3•(b3)2+(2ab2)3.
10. 已知单项式﹣2x3m+1y2n与7x﹣3y﹣3﹣m的积与5x4y是同类项,求m,n的值.
二.单项式乘多项式(共9小题)
11.计算:5x(2x2﹣3x)= .
12.已知一个多项式与单项式﹣7x5y4的积为7y•(2x6y3)﹣28x7y4,则这个多项式为 .
13.已知mn2=﹣2,则mn•(﹣n﹣mn3+m2n5)= .
14.计算:
(1)(x﹣3y)(﹣xy3)2; (2)(3x+1)(x﹣2).
15.已知x2﹣2x+1=0,则代数式x(x﹣2)+3的值为 .
16.已知M=x2﹣ax,N=﹣x,P=x3+3x2+5,若M•N+P的值与x的取值无关,则a的值为( )
A.﹣3 B.3 C.5 D.4
17.如图,将一边为m,另一边分别为a,b,c的三个长方形拼在一起组成一个新长方形,用不同的方法表示新长方形的面积可以说明下列等式成立的是( )
A.m(a+b+c)=ma+mb+mc B.(a+b)m=(b+c)m
C.a(a+b+c)=a2+ab+ac D.ma+mb+mc=a2+b2+c2
18.若﹣5x2(x2+ax)+5x2+2的展开式中不含x3项,则a= .
19.计算:(﹣4x2)(3x+1)= .
三.多项式乘多项式(共12小题)
20.计算:(x﹣3)(2x+1)= .
21.计算(2m﹣n)(m+3n)的结果正确的是( )
A.2m2+5mn+3n2 B.2m2﹣5mn﹣3n2 C.2m2+5mn﹣3n2 D.2m2+7mn﹣3n2
22.若,则p+q的值为 .
23.若(x+a)(x+b)=x2﹣9x+14,则a,b的值分别是( )
A.﹣2,﹣7 B.﹣2,7 C.2,﹣7 D.2,7
24.若(x2﹣3x﹣2)(ax+1)的结果中不含有x的一次项,则a的值为 .
25.在一次测试中,甲、乙两同学计算同一道整式乘法:(2x+a)(3x+b),甲由于把a抄错成了4,得到的结果为6x2+10x﹣4;乙由于把b抄错成了6,得到的结果为6x2+3x﹣18.则a﹣b= .
26.有如图所示的正方形和长方形卡片若干张,若要拼成一个长为2a+b、宽为a+2b的长方形,需要B类卡片( )
A.2张 B.3张 C.4张 D.5张
27.甲、乙、丙、丁四位同学在计算多项式(x+8)(x﹣■)时,得到了以下4个不相同的结果,甲:x2﹣7x+120;乙:x2+7x﹣120;丙:x2﹣7x﹣120;丁:x2﹣23x+120.已知四位同学中只有1人计算正确,且“■”处的数字是正数,则计算结果正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
28.计算:
(1)﹣2a2(3ab2﹣5ab3+1); (2)(3x+2y)(2x﹣3y)﹣3x(3x﹣2y);
(3)4xy(3x2+2xy﹣1); (4)2(x+2)(2x+3)﹣3(1﹣x)(x+6).
29. 若x+y=3,且(x+2)(y+2)=12,求xy的值.
30.数形结合是一种重要的数学思想方法,利用图1中边长分别为a、b的两个正方形纸片和长为b、宽为a的长方形纸片,可以拼出一些图形来解释某些等式,如,由图2可得(a+2b)(a+b)=a2+3ab+2b2.
(1)由图3可以解释的等式是 ;
(2)用9张边长为a的正方形纸片,12张长为b、宽为a的长方形纸片,4张边长为b的正方形纸片拼成一个大正方形,求这个大正方形的边长;
(3)用5张长为b,宽为a的长方形纸片按照图4方式不重叠地放在大长方形ABCD内,大长方形中未被覆盖的两个部分的面积设为S1、S2.通过观察可以发现,CD的长度固定不变,BC的长度会发生改变.若无论BC取何值,2S2﹣3S1的结果始终保持不变,求准备的长方形纸片的宽a与长b需要满足的数量关系.
31.我国南宋时期杰出的数学家杨辉是钱塘人,他在《详解九章算法》中记载的“杨辉三角”.
此图揭示了(a+b)n(n为非负整数)的展开式的项数及各项系数的有关规律,请解决如下问题:
(1)请在图中括号内的数为 ;(a+b)21展开式共有 项,第19项系数为 ;
(2)根据上面的规律,写出(a+b)7的展开式: ;
(3)利用上面的规律计算:35﹣5×34+10×33﹣10×32+5×3﹣1.
一.选择题(共9小题)
题号
1
2
5
16
17
21
23
26
27
答案
B
A
C
A
A
C
A
D
C
一.单项式乘单项式(共10小题)
1.计算:2x•(﹣3x2)=( )
A.﹣6x2 B.﹣6x3 C.6x2 D.6x3
【分析】根据单项式乘法法则,系数相乘,同底数幂相乘,指数相加.
【解答】解:根据单项式乘法法则可得:
原式=2×(﹣3)×x1×x2=﹣6×x1+2=﹣6x3,
故选:B.
【点评】本题考查单项式乘单项式,熟练掌握运算法则是关键.
2.如果单项式﹣3man2a+b与m3n2b+2是同类项,那么这两个单项式的积是( )
A.﹣3m6n20 B.3m6n20 C.﹣3m3n10 D.﹣9m3n20
【分析】先根据同类项的定义求出a、b的值,再根据单项式乘单项式法则计算即可.
【解答】解:∵单项式﹣3man2a+b与m3n2b+2是同类项,
∴a=3,2a+b=2b+2,
∴b=4,
∴2a+b=10,
∴这两个单项式是﹣3m3n10、m3n10,
∴﹣3m3n10•m3n10=﹣3m6n20,
故选:A.
【点评】本题考查了单项式乘单项式,同类项,正确计算是解题的关键.
3.若单项式﹣3x3ya+4与是同类项,则这两个单项式的积是 ﹣x6y8 .
【分析】先根据同类项的定义写出这两个单项式,再根据单项式乘单项式法则计算即可.
【解答】解:根据题意得b﹣3=3,a+4=4,
∴这两个单项式是﹣3x3y4、,
∴x6y8,
故答案为:﹣x6y8.
【点评】本题考查了单项式乘单项式,同类项,熟练掌握运算法则是解题的关键.
4.计算: ﹣4x3y3z .
【分析】根据单项式乘单项式法则计算即可.
【解答】解:4x3y3z,
故答案为:﹣4x3y3z.
【点评】本题考查了单项式乘单项式,熟练掌握运算法则是解题的关键.
5.在等式a•(﹣a)•( )=a10中,括号内的代数式应是( )
A.a6 B.(﹣a)6 C.﹣a8 D.(﹣a)7
【分析】先求出等号左边的已知部分,再用同底数幂的乘法法则进行选择.
【解答】解:等式可以化简为:
﹣a2•( )=a10,
∴( )=﹣a10﹣2,
( )=﹣a8,
故选:C.
【点评】本题考查了同底数幂的乘法法则,运用同底数幂的除法进行求解.
6.计算:
(1)3ab2•(a2b)•2abc;
(2)﹣(a2b)3+2a2b•(﹣3a2b)2;
(3)(﹣3a3)2•3a3+(﹣4a)2•a7+(﹣5a3)3;
(4)(﹣x)2•2x3•(﹣2y)3+(﹣2xy)2•(﹣x)3y.
【分析】(1)根据单项式乘单项式的计算方法进行计算即可;
(2)根据幂的乘方,单项式乘单项式以及合并同类项法则进行计算即可;
(3)根据幂的乘方,单项式乘单项式以及合并同类项法则进行计算即可;
(4)根据幂的乘方,单项式乘单项式以及合并同类项法则进行计算即可.
【解答】解:(1)原式=3×()×2a•a2a•b2•b•bc
=﹣2a4b4c;
(2)原式=﹣a6b3+2a2b•9a4b2
=﹣a6b3+18a6b3
=17a6b3;
(3)原式=9a6•3a3+16a2•a7﹣125a9
=27a9+16a9﹣125a9;
=﹣82a9;
(4)原式=x2•2x3•(﹣8y3)+(4x2y2)•(﹣x3y)
=﹣16x5y3+(﹣4x5y3)
=﹣20x5y3.
【点评】本题考查幂的乘方与积的乘方,单项式乘单项式以及合并同类项,掌握幂的乘方与积的乘方,单项式乘单项式以及合并同类项法则是正确解答的关键.
7.小明计算一道整式乘法题:﹣2x3m+1y2n•7xn+6y5,由于小明将第一个单项式中的3m+1抄成了2m+1,将第二个单项式中的n+6抄成了6﹣n,结果得到﹣14x8y11.
(1)根据上述信息,分别计算出m,n的值;
(2)请你计算出这道整式乘法题的正确答案.
【分析】(1)由题意得﹣2x2m+1y2n•7x6﹣ny5=﹣14x8y11,利用单项式乘单项式法则计算后得到关于m,n的方程,解方程即可;
(2)将m,n的值代入原式中计算即可.
【解答】解:(1)由题意得﹣2x2m+1y2n•7x6﹣ny5=﹣14x8y11,
则﹣14x2m+7﹣ny2n+5=﹣14x8y11,
那么2m+7﹣n=8,2n+5=11,
解得:m=2,n=3;
(2)∵m=2,n=3,
∴原式=﹣2x7y6•7x9y5=﹣14x16y11.
【点评】本题考查整式的混合运算,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
8.定义新运算:a⊗b=2ab﹣b2,则3n⊗n的运算结果是 5n2 .
【分析】根据新定义运算即可求解.
【解答】解:∵a⊗b=2ab﹣b2,
∴3n⊗n=2•3n•n﹣n2=6n2﹣n2=5n2.
故答案为:5n2.
【点评】本题主要考查了单项式乘单项式,掌握单项式乘单项式,合并同类项的定义是关键.
9.计算:
(1)m2•3m4•(m2)3;
(2)(﹣a)3•(b3)2+(2ab2)3.
【分析】(1)先计算幂的乘方,再计算单项式乘单项式即可得到答案;
(2)先计算积的乘方和幂的乘方,再计算单项式乘单项式,最后合并同类项即可得到答案.
【解答】解:(1)原式=m2•3m4•m6=3m12;
(2)原式=﹣a3b6+8a3b6=7a3b6.
【点评】本题考查了幂的乘方与积的乘方,单项式乘单项式,掌握相关计算法则是关键.
10.已知单项式﹣2x3m+1y2n与7x﹣3y﹣3﹣m的积与5x4y是同类项,求m,n的值.
【分析】根据单项式的乘法,可得单项式,根据同类项是字母相同且相同字母的指数也相同,可得答案.
【解答】解:(﹣2x3m+1y2n)•(7x﹣3y﹣3﹣m)
=﹣14x3m+1﹣3y2n﹣3﹣m,
=﹣14x3m﹣2y2n﹣3﹣m.
由同类项,
得,
解得:.
【点评】此题主要考查了单项式乘以单项式运算法则以及同类项的定义,得出关于m,n的等式是解题关键.
二.单项式乘多项式(共9小题)
11.计算:5x(2x2﹣3x)= 10x3﹣15x2 .
【分析】去括号,运用单项式乘多项式即可求值.
【解答】解:根据单项式乘多项式运算法则可得:
5x(2x2﹣3x)=10x3﹣15x2,
故答案为:10x3﹣15x2.
【点评】本题考查整式的乘法运算,熟练掌握运算法则是关键.
12.已知一个多项式与单项式﹣7x5y4的积为7y•(2x6y3)﹣28x7y4,则这个多项式为 4x2﹣2x .
【分析】根据题意,所求多项式等于已知积除以给定的单项式,利用多项式除以单项式的运算法则进行计算即可.
【解答】解:∵一个多项式与单项式﹣7x5y4的积为7y•(2x6y3)﹣28x7y4,
∴所求的多项式为:[7y•(2x6y3)﹣28x7y4]÷(﹣7x5y4)
=(14x6y4﹣28x7y4)÷(﹣7x5y4)
=14x6y4÷(﹣7x5y4)﹣28x7y4÷(﹣7x5y4)
=﹣2x+4x2
=4x2﹣2x.
故答案为:4x2﹣2x.
【点评】本题考查了单项式乘多项式,掌握单项式乘多项式的运算法则是关键.
13.已知mn2=﹣2,则mn•(﹣n﹣mn3+m2n5)= ﹣10 .
【分析】将原式展开后,再根据幂的乘方、积的乘方逆运算变形,然后将mn2=﹣2进行代入计算.
【解答】解:原式=mn•(﹣n)+mn•(﹣mn3)+mn•(m2n5)=﹣mn2﹣m2n4+m3n6,
由已知mn2=﹣2,得m2n4=(mn2)2=4,
m3n6=(mn2)3=﹣8,
代入上式:﹣(﹣2)﹣4+(﹣8)=2﹣4﹣8=﹣10.
故答案为:﹣10.
【点评】本题考查了单项式乘多项式,掌握单项式乘多项式的运算法则是关键.
14.计算:
(1)(x﹣3y)(﹣xy3)2;
(2)(3x+1)(x﹣2).
【分析】(1)先计算乘方,再计算乘法即可求解;
(2)根据多项式乘多项式法则计算即可.
【解答】解:(1)原式=(x﹣3y)x2y6
=x•x2y6﹣3y•x2y6
=x3y6﹣3x2y7;
(2)原式=3x•x﹣3x•2+x﹣2
=3x2﹣6x+x﹣2
=3x2﹣5x﹣2.
【点评】本题主要考查了整式的乘法,熟练掌握运算法则是解题关键.
15.已知x2﹣2x+1=0,则代数式x(x﹣2)+3的值为 2 .
【分析】先把x(x﹣2)+3变形为x2﹣2x+3,然后利用整体代入求值即可.
【解答】解:∵x2﹣2x+1=0,
∴x2﹣2x=﹣1,
∴x(x﹣2)+3
=x2﹣2x+3
=﹣1+3
=2.
故答案为:2.
【点评】本题考查了单项式乘多项式,代数式求值,掌握相应的运算法则是关键.
16.已知M=x2﹣ax,N=﹣x,P=x3+3x2+5,若M•N+P的值与x的取值无关,则a的值为( )
A.﹣3 B.3 C.5 D.4
【分析】把已知条件中的M,N和P代入M•N+P进行化简,根据M•N+P的值与x的取值无关,列出关于a的方程,解方程即可.
【解答】解:∵M=x2﹣ax,N=﹣x,P=x3+3x+5,
∴M•N+P
=﹣x(x2﹣ax)+x3+3x2+5
=﹣x3+ax2+x3+3x2+5
=(a+3)x2+5,
∵M•N+P的值与x的取值无关,
∴a+3=0,
解得:a=﹣3,
故选:A.
【点评】本题主要考查了整式的有关运算,解题关键是熟练掌握单项式乘单项式法则.
17.如图,将一边为m,另一边分别为a,b,c的三个长方形拼在一起组成一个新长方形,用不同的方法表示新长方形的面积可以说明下列等式成立的是( )
A.m(a+b+c)=ma+mb+mc B.(a+b)m=(b+c)m
C.a(a+b+c)=a2+ab+ac D.ma+mb+mc=a2+b2+c2
【分析】用不同的方法表示长方形的面积即可得出结果.
【解答】解:m(a+b+c)=ma+mb+mc,
故选:A.
【点评】本题主要考查了多项式乘法的几何背景,解题的关键是通过几何图形之间面积的数量进行求解.
18.若﹣5x2(x2+ax)+5x2+2的展开式中不含x3项,则a= 0 .
【分析】根据题意先将原式展开,然后将含x3的项进行合并,最后令其系数为0即可求出a的值.
【解答】解:原式=﹣5x4﹣5ax3+5x2+2,
因为不含x3项,
所以﹣5a=0,
解得:a=0.
故答案为:0.
【点评】本题考查单项式乘以多项式,关键是根据题意先将原式展开.
19.计算:(﹣4x2)(3x+1)= ﹣12x3﹣4x2 .
【分析】利用多项式乘单项式法则计算即可.
【解答】解:(﹣4x2)(3x+1)
=(﹣4x2)•3x+(﹣4x2)•1
=﹣12x3﹣4x2.
故答案为:﹣12x3﹣4x2.
【点评】本题考查了单项式乘多项式,掌握单项式乘多项式法则是解决本题的关键.
三.多项式乘多项式(共12小题)
20.计算:(x﹣3)(2x+1)= 2x2﹣5x﹣3 .
【分析】直接根据多项式乘多项式的运算法则求解即可.
【解答】解:原式=2x2﹣6x+x﹣3
=2x2﹣5x﹣3,
故答案为:2x2﹣5x﹣3.
【点评】本题主要考查了多项式乘多项式的运算,熟练掌握运算法则是关键.
21.计算(2m﹣n)(m+3n)的结果正确的是( )
A.2m2+5mn+3n2 B.2m2﹣5mn﹣3n2
C.2m2+5mn﹣3n2 D.2m2+7mn﹣3n2
【分析】根据多项式乘多项式的运算法则即可求解.
【解答】解:原式=2m2+6mn﹣mn﹣3n2=2m2+5mn﹣3n2,
故选:C.
【点评】本题考查了多项式乘多项式.熟练掌握运算法则是关键.
22.若,则p+q的值为 .
【分析】先利用多项式乘多项式的运算法则展开左式,再根据多项式相等的条件求出p、q的值,进而代入代数式计算即可求解.
【解答】解:,
由条件可知,
∴,q=2,
∴,
故答案为:.
【点评】本题考查了多项式乘多项式,多项式相等的条件,代数式求值,掌握以上知识点是解题的关键.
23.若(x+a)(x+b)=x2﹣9x+14,则a,b的值分别是( )
A.﹣2,﹣7 B.﹣2,7 C.2,﹣7 D.2,7
【分析】a+b为一次项系数,ab是常数项解答即可.
【解答】解:∵(x+a)(x+b)=x2+(a+b)x+ab=x2﹣9x+14,
∴a+b=﹣9,ab=14,
∴a,b的值可能分别是﹣2,﹣7.
故选:A.
【点评】本题考查了多项式乘多项式,掌握多项式乘多项式的运算法则是关键.
24.若(x2﹣3x﹣2)(ax+1)的结果中不含有x的一次项,则a的值为 .
【分析】先把多项式合并,然后令x的一次项系数等于0,再解方程即可.
【解答】解:∵多项式(x2﹣3x﹣2)(ax+1)=ax3+(1﹣3a)x2+(﹣2a﹣3)x﹣2不含x的一次项,
∴﹣2a﹣3=0,
解得a.
故答案为:.
【点评】本题考查了合并同类项法则及对多项式“项”的概念的理解,要知道多项式中的每个单项式叫做多项式的项,题目设计精巧,有利于培养学生灵活运用知识的能力.
25.在一次测试中,甲、乙两同学计算同一道整式乘法:(2x+a)(3x+b),甲由于把a抄错成了4,得到的结果为6x2+10x﹣4;乙由于把b抄错成了6,得到的结果为6x2+3x﹣18.则a﹣b= ﹣2 .
【分析】求出(2x+a)(3x+b)=6x2+(3a+2b)x+ab.先根据多项式乘多项式运算法则求出(2x+a)(3x+b)=6x2+(3a+2b)x+ab,再分别求出b=﹣1,a=﹣3,最后求出结果即可.
【解答】解:甲、乙两同学计算同一道整式乘法:(2x+a)(3x+b),甲由于把a抄错成了4,得到的结果为6x2+10x﹣4;
(2x+a)(3x+b)=6x2+(3a+2b)x+ab,
∵甲把a抄错成了4,得到的结果为6x2+10x﹣4,
∴4b=﹣4,
解得:b=﹣1,
∵乙把b抄错成了6,得到的结果为6x2+3x﹣18,
∴6a=﹣18,
解得:a=﹣3,
∴a﹣b=﹣3﹣(﹣1)=﹣3+1=﹣2.
故答案为:﹣2.
【点评】本题主要考查了多项式乘多项式,解题的关键是熟练掌握运算法则.
26.有如图所示的正方形和长方形卡片若干张,若要拼成一个长为2a+b、宽为a+2b的长方形,需要B类卡片( )
A.2张 B.3张 C.4张 D.5张
【分析】根据多项式乘多项式法则求出拼成的长方形的面积,从而可得所用的B类卡片的总面积,由此即可得.
【解答】解:∵拼成的长方形的长为:2a+b、宽为:a+2b,
∴长方形的面积为:
(2a+b)(a+2b)
=2a2+4ab+ab+2b2
=2a2+5ab+2b2,
∴需要B类卡片的张数为5ab÷(ab)=5(张).
故选:D.
【点评】本题考查了多项式乘多项式,掌握多项式乘多项式的运算法则是关键.
27.甲、乙、丙、丁四位同学在计算多项式(x+8)(x﹣■)时,得到了以下4个不相同的结果,甲:x2﹣7x+120;乙:x2+7x﹣120;丙:x2﹣7x﹣120;丁:x2﹣23x+120.已知四位同学中只有1人计算正确,且“■”处的数字是正数,则计算结果正确的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【分析】根据题意求出“■”处的数,进而得出答案.
【解答】解:由题意可知,“■”处的数为120÷8=15,
则(x+8)(x﹣15)=x2﹣7x﹣120.
故选:C.
【点评】本题主要考查多项式乘多项式,理解题意是解题的关键.
28.计算:
(1)﹣2a2(3ab2﹣5ab3+1);
(2)(3x+2y)(2x﹣3y)﹣3x(3x﹣2y);
(3)4xy(3x2+2xy﹣1);
(4)2(x+2)(2x+3)﹣3(1﹣x)(x+6).
【分析】(1)根据单项式乘多项式的运算法则计算即可;
(2)根据多项式乘多项式的运算法则展开,再合并同类项即可;
(3)根据单项式乘多项式的运算法则计算即可;
(4)根据多项式乘多项式的运算法则展开,再合并同类项即可.
【解答】解:(1)原式=﹣6a3b2+10a3b3﹣2a2.
(2)(3x+2y)(2x﹣3y)﹣3x(3x﹣2y)
=6x2﹣9xy+4xy﹣6y2﹣9x2+6xy
=﹣3x2+xy﹣6y2.
(3)4xy(3x2+2xy﹣1)
=4xy×3x2+4xy×2xy﹣4xy×1
=12x3y+8x2y2﹣4xy.
(4)2(x+2)(2x+3)﹣3(1﹣x)(x+6)
=(2x+4)(2x+3)﹣(3﹣3x)(x+6)
=4x2+6x+8x+12﹣(3x+18﹣3x2﹣18x)
=4x2+14x+12﹣(18﹣3x2﹣15x)
=4x2+14x+12﹣18+3x2+15x
=7x2+29x﹣6.
【点评】本题考查了整式的运算,掌握整式的运算法则是解题的关键.
29.若x+y=3,且(x+2)(y+2)=12,求xy的值.
【分析】先将(x+2)(y+2)展开,再利用已知条件x+y=3整体代入,即可求解xy的值.
【解答】解:(x+2)(y+2)=12,
xy+2x+2y+4=12,
xy+2(x+y)=8,
又∵x+y=3,
∴xy=8﹣2(x+y)=2.
【点评】本题考查了多项式乘多项式,掌握多项式乘多项式的运算法则是关键.
30.数形结合是一种重要的数学思想方法,利用图1中边长分别为a、b的两个正方形纸片和长为b、宽为a的长方形纸片,可以拼出一些图形来解释某些等式,如,由图2可得(a+2b)(a+b)=a2+3ab+2b2.
(1)由图3可以解释的等式是 (2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b ;
(2)用9张边长为a的正方形纸片,12张长为b、宽为a的长方形纸片,4张边长为b的正方形纸片拼成一个大正方形,求这个大正方形的边长;
(3)用5张长为b,宽为a的长方形纸片按照图4方式不重叠地放在大长方形ABCD内,大长方形中未被覆盖的两个部分的面积设为S1、S2.通过观察可以发现,CD的长度固定不变,BC的长度会发生改变.若无论BC取何值,2S2﹣3S1的结果始终保持不变,求准备的长方形纸片的宽a与长b需要满足的数量关系.
【分析】(1)根据图示,大长方形的面积为两个小正方形(边长为a),一个大正方形(边长为b),三个长方形(长为b、宽为a)的面积和,由此即可求解;
(2)边长为a的正方形纸片a2,长为b、宽为a的长方形纸片的面积为ab,边长为b的正方形纸片的面积为b2,用不同数量的纸片拼成大正方形,由此即可求解;
(3)设BC的长为x,根据图示可知,S1=b(x﹣3a),S2=2a(x﹣b),由此即可求2S2﹣3S1,根据题意有4a﹣3b=0,由此即可求解.
【解答】解:(1)根据题意可知,大长方形的面积为:(2a+b)(a+b),
两个小正方形(边长为a),一个大正方形(边长为b),三个长方形(长为b、宽为a)的面积和为:2a2+b2+3ab,
∴(2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2.
故答案为:(2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2;
(2)根据题意可知,9张边长为a的正方形纸片的面积为:9a2,
12张长为b、宽为a的长方形纸片的面积为:12ab,
4张边长为b的正方形纸片的面积为:4b2,
∴拼成一个大正方形的面积为:9a2+12ab+4b2,
∴大正方形的边长为:,
∵a>0,b>0,
∴3a+2b>0,
∴.
∴大正方形的边长为3a+2b;
(3)根据题意,设BC的长为x,
∴S1=b(x﹣3a)=bx﹣3ab,S2=2a(x﹣b)=2ax﹣2ab,
∴2S2﹣3S1
=2(2ax﹣2ab)﹣3(bx﹣3ab)
=4ax﹣4ab﹣3bx+9ab
=4ax﹣3bx﹣4ab+9ab
=(4a﹣3b)x+5ab,
∴2S2﹣3S1=(4a﹣3b)x+5ab,
∵无论无论BC取何值,即x取任何实数,2S2﹣3S1的结果始终保持不变,
∴(4a﹣3b)x+5ab中含x项的系数为零,
∴4a﹣3b=0,即4a=3b.
【点评】本题考查了列代数式,多项式乘多项式,掌握多项式乘多项式的运算法则是关键.
31.我国南宋时期杰出的数学家杨辉是钱塘人,他在《详解九章算法》中记载的“杨辉三角”.
此图揭示了(a+b)n(n为非负整数)的展开式的项数及各项系数的有关规律,请解决如下问题:
(1)请在图中括号内的数为 6 ;(a+b)21展开式共有 22 项,第19项系数为 1330 ;
(2)根据上面的规律,写出(a+b)7的展开式:a7+7a6b+21a5b2+35a4b3+35a3b4+21a2b5+7ab6+b7 ;
(3)利用上面的规律计算:35﹣5×34+10×33﹣10×32+5×3﹣1.
【分析】(1)根据表中数据特点即可求出括号内数字;先找出规律,再求解即可;
(2)根据图示顺推即可得到(a+b)7展开式;
(3)根据(a+b)5展开式,令a=3,b=﹣1时代入展开式即可得到所求代数式的值.
【解答】解:(1)此图揭示了(a+b)n(n为非负整数)的展开式的项数及各项系数的有关规律,
图中括号内的数为3+3=6,
(a+b)1=a+b展开式有1+1=2项,
(a+b)2=a2+2ab+b2,展开式有2+1=3项,
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,展开式有3+1=4项,
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,展开式有4+1=5项,
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5展开式有5+1=6项,第 4项为;
以此类推,(a+b)n展开式中共有(n+1)项,
∴(a+b)21展开式共有 22项,第4项系数为,根据对称性可知第19项系数为1330,
故答案为:6;22;1330;
(2)根据图示,(a+b)7=a7+7a6b+21a5b2+35a4b3+35a3b4+21a2b5+7ab6+b7.
故答案为:a7+7a6b+21a5b2+35a4b3+35a3b4+21a2b5+7ab6+b7;
(3)∵(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5,
当a=3,b=﹣1时,(3﹣1)5=35﹣5×34+10×33﹣10×32+5×3﹣1,
∴原式=32.
【点评】本题考查了多项式乘多项式,数字的变化规律,掌握多项式乘多项式的运算法则是关键.
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