内容正文:
第1章 整式的乘除
知识点1:幂的运算性质
运算类型
法则表达式
适用条件
核心要点
同底数幂的乘法
,、为正整数
底数不变,指数相加
幂的乘方
,、为正整数
底数不变,指数相乘
积的乘方
,,为正整数
每个因式分别乘方,再乘所得幂
同底数幂的除法
,、为正整数,且
底数不变,指数相减
零指数幂
非零数的零次幂等于1
负整数指数幂
,为正整数
负指数幂等于正指数幂的倒数
知识点2:整式的乘法
1.单项式与单项式相乘:
法则:把系数、同底数幂分别相乘,对于只在一个单项式里含有的字母,连同它的指数作为积的一个因式。
示例:。
2.单项式与多项式相乘:
法则:用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加(分配律)。
示例:。
3.多项式与多项式相乘:
法则:先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加。
示例:。
知识点3:整式的除法
1.单项式除以单项式:
法则:把系数、同底数幂分别相除作为商的因式,对于只在被除式里含有的字母,连同它的指数作为商的一个因式。
示例:。
2.多项式除以单项式:
法则:先把这个多项式的每一项除以这个单项式,再把所得的商相加。
示例:。
知识点4:乘法公式
公式名称
表达式
结构特征
注意事项
平方差公式
两个二项式相乘,一项相同,一项互为相反数
结果为相同项的平方减相反项的平方
完全平方公式
二项式的平方,展开为三项式
中间项为两数积的2倍,符号与二项式符号一致
完全平方公式
二项式的平方,展开为三项式
中间项为两数积的2倍,符号与二项式符号相反
知识点5:科学记数法
1.表示形式:(,为整数)。
2.应用场景:
表示大数:为正整数,等于原数的整数位数减1;
表示小数:为负整数,绝对值等于原数左起第一个不为0的数字前面所有0的个数。
【基础必考题型】
【题型1】幂的基本运算
1.核心知识点:
幂的六种运算性质;指数的四则运算
2.解题方法技巧:
先判断运算类型,明确对应法则(如同底数幂相乘→指数相加);
底数为负数时,注意幂的符号(积的乘方中负因式的个数决定符号);
零指数幂和负整数指数幂运算前,先验证底数不为0。
【例题1】.(25-26八年级上·安徽芜湖·月考)计算 的结果是( )
A. B. C. D.1
【变式题1-1】.(22-23七年级下·山东青岛·月考)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式题1-2】.(25-26九年级下·吉林长春·开学考试)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【变式题1-3】.(25-26八年级上·河南安阳·期末)化简
(1)
(2)
【题型2】整式乘除混合运算
1. 核心知识点:
单项式乘除法则;多项式乘除法则;同类项合并;幂的运算性质
2. 解题方法技巧:
先算乘方(如积的乘方、幂的乘方),再算乘除,最后合并同类项;
单项式乘除时,系数、同底数幂分别运算,单独字母保留其指数;
多项式除以单项式,按“逐项相除再相加”计算,避免漏项;
运算中注意符号变化,分步化简每一步,减少后续计算误差。
【例题2】.(25-26八年级上·安徽芜湖·月考)计算 的结果是( )
A. B. C. D.
【变式题2-1】.(25-26八年级上·广东江门·期中)计算:______.
【变式题2-2】.(25-26八年级上·陕西西安·期末)计算:
(1);
(2).
【变式题2-3】.(25-26八年级上·福建厦门·期末)计算:
(1);
(2).
【题型3】平方差公式的直接应用
1.核心知识点:
平方差公式的结构特征;同类项合并
2.解题方法技巧:
识别公式结构:找出相同项()和互为相反数的项();
直接套用公式:,结果化为最简形式。
【例题3】.(25-26八年级下·四川绵阳·开学考试)乘积等于的式子是( )
A. B.
C. D.
【变式题3-1】.(25-26八年级上·福建龙岩·期末)下列各多项式相乘,不能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·江苏泰州·期末)如图,有一个圆环形的观景台,已知,,则观景台(阴影部分)的面积是______(结果保留).
【变式题3-3】.(25-26八年级上·江苏南通·期末)运用乘法公式计算时,下列变形中,最适合运用平方差公式的是( )
A. B.
C. D.
【题型4】完全平方公式的直接应用
1.核心知识点:
完全平方公式的结构特征;中间项的符号与系数
2.解题方法技巧:
区分和平方与差平方,确定中间项符号;
展开时确保三项齐全(平方项+中间项),避免遗漏中间项或计算错误(如)。
【例题4】.(25-26八年级上·河南周口·期末)下列等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
【变式题4-1】.(25-26八年级上·山东烟台·期末)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式题4-2】.(2026·吉林长春·一模)先化简,再求值:,其中,.
【变式题4-3】.(24-25七年级下·全国·课后作业)用完全平方公式计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【题型5】科学记数法的表示与转化
1.核心知识点:
科学记数法的定义;大数与小数的转化
2.解题方法技巧:
表示大数时,确定()和(整数位数减1);
表示小数时,为左起第一个非0数字前0的个数;
逆向转化时,根据的正负移动小数点,确保位数准确。
【例题5】.(2025·上海·中考真题)据报道,我国某科研团队近期成功研制出一种新闪存器件,其快速擦写速度全球领先.已知一皮秒等于秒,该器件执行一次擦写需要400皮秒,则该器件一秒可以擦写______次(科学记数法表示).
【变式题5-1】.(24-25七年级下·山东青岛·期中)海豚能听到声音的最高频率是,人类能听到声音的最高频率是,则海豚能听到声音的最高频率是人类能听到的________倍.
【变式题5-2】.(23-24八年级·全国·课后作业)计算(结果用科学记数法表示):
(1);
(2).
【变式题5-3】.(25-26八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2).
.
【培优高频题型】
【题型6】整式的化简求值
1.核心知识点:
整式的乘除法则;乘法公式;代数式化简
2.解题方法技巧:
先按运算法则化简代数式(去括号、合并同类项、运用公式);
代入数值时,注意符号(尤其是负数和分数)的运算;
计算过程分步进行,避免因直接代入导致的计算错误。
【例题6】.(25-26八年级上·广东·月考)先化简,再求值:
,其中,.
【变式题6-1】.(25-26八年级上·河北邢台·期末)已知,,.
(1)先化简,再计算当时,求该式子的值;
(2)若,求x的值.
【变式题6-2】.(25-26七年级上·浙江嘉兴·期末)已知,
(1)求代数式的值.
(2)求代数式的值.
【变式题6-3】.(25-26八年级上·福建泉州·期末)先化简,再求值:,其中,.
【题型7】幂的运算与代数式求值
1.核心知识点:
幂的运算性质;整体思想;代数式变形
2.解题方法技巧:
构造整体(如已知,则);
将所求代数式变形为含已知整体的形式(如);
代入整体值计算,避免直接求解字母,简化运算。
【例题7】.(25-26八年级下·四川绵阳·开学考试)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【变式题7-1】.(25-26六年级下·全国·课后作业)已知,求的值.
【变式题7-2】.(25-26六年级下·全国·课后作业)(1)已知,求的值.
(2)已知为正整数,且,求的值.
【变式题7-3】.(25-26七年级上·广东深圳·月考)(1)已知,,则求的值;
(2)若,,求的值.
【题型8】整式乘法中“不含某项”“无关”问题
1.核心知识点:
多项式乘多项式法则;同类项的定义;方程思想
2.解题方法技巧:
将多项式展开,合并同类项,找出指定项(如一次项、二次项);
令指定项的系数为0,列方程求解字母的值;
验证所求字母值是否满足题意,确保结果唯一。
【例题8】.(24-25七年级下·河南平顶山·月考)已知的展开式中不含项和项,求的值.
佳佳的解法如下:
解:,
展开式中不含项和项,
解得:,
,
.
请问佳佳的解法正确吗?如果不正确,请写出正确的解题过程.
【变式题8-1】.(25-26八年级上·全国·课后作业)已知的计算结果中不含x的三次项,求a的值.
【变式题8-2】.(25-26七年级上·四川成都·期末)【知识回顾】
已知代数式的值与x的取值无关,求y的值.
解题方法:把x看作字母,y看作系数,合并同类项,因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,即原式,所以, 即.
【理解运用】
(1)若关于x的多项式的值与x的取值无关,求m的值;
(2)已知的值与x无关,求y的值.
【变式题8-3】.(24-25八年级上·北京·期中)【知识回顾】
我们在学习代数式求值时,遇到这样一类题:代数式的值与x的取值无关,求a的值.
通常的解题思路是:把x、y看作字母,a看作系数,合并同类项.因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0.
具体解题过程是:原式,
代数式的值与x的取值无关,
,解.
【理解应用】
(1)若关于x的代数式的值与x的取值无关,则m值为_________.
(2)已知,且的值与x的取值无关,求m的值.
【能力提升】
(3)7张如图1的小长方形,长为a,宽为b,按照图2方式不重叠地放在大长方形内,大长方形中未被覆盖的两个部分都是长方形.设右上角的面积为,左下角的面积为,当的长变化时,的值始终保持不变,求a与b的等量关系.
【压轴素养题型】
【题型9】乘法公式的变形应用
1.核心知识点:
完全平方公式的变形();平方差公式的逆向应用
2.解题方法技巧:
分析已知条件与所求代数式的关系,构造公式变形形式;
整体代入已知条件(如已知,,直接代入);
验证变形过程的正确性,确保符号无误。
【例题9】.(25-26八年级上·广西崇左·期末)已知正数满足,则的值是( )
A. B. C. D.
【变式题9-1】.(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)拓展探究:
材料:我们知道,,两式相减可得:,由此可得公式:.
(1)已知,,求的值:
(2)探究:已知,,求(用m 、n 表示);
(3)已知,求的值.
【变式题9-2】.(25-26八年级上·江西赣州·期末)观察图1,用等式表示图中图形的面积的运算为.
【探究】
(1)观察图2,用等式表示图中阴影部分图形的面积和的运算:___________;
【应用】
(2)根据图②所得的公式,若,求的值;
(3)若满足,求的值;
【拓展】
(4)如图3,某学校有一块梯形空地,于点,,,该校计划在和区域内种花,在和的区域内种草,经测量种花区域的面积和为102平方米,米,求种草区域的面积和.
【变式题9-3】.(24-25七年级下·辽宁沈阳·期中)如图1,是一个长为4a,宽为的长方形,用剪刀沿图中虚线平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成的一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,请你写出之间的等量关系.
(2)利用(1)中的结论,请求下列问题:
①若,求的值;
②若,求的值.
(3)如图3,正方形和正方形重叠,重叠部分是长方形,若正方形的边长为,长方形的面积是,求正方形的面积(若正方形的面积是定值,请求出这个定值;若正方形EFGH的面积不是定值,请用含的代数式表示).
【题型10】乘法公式的几何背景应用
1.核心知识点:
平方差公式、完全平方公式的几何意义;图形面积的计算
2.解题方法技巧:
分析几何图形的构成(如正方形、长方形的拼接),用两种方法表示图形面积;
建立面积等式,推导或验证乘法公式;
结合图形边长与代数式的对应关系,解决求值问题(如已知图形面积求边长)。
【例题10】.(25-26八年级上·安徽芜湖·期末)数形结合是解决数学问题的一种重要思想方法,借助图形的直观性,可以帮助理解数学问题.
(1)请写出图1,图2,图3阴影部分面积分别能解释的数学公式.
图1:________;图2:________;图3:________.
(2)通过公式的变形或图形的转化可以解决很多数学问题.
例如:如图4,已知,,求的值.
方法一:从“数”的角度 方法二:从“形”的角度
解:, 解:,
,即:, 又,
又 ,
. .
即. 即.
根据所给材料,解决以下问题:
如图,点是线段上的一点,以,为边向两侧作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
【变式题10-1】.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)图形是一种重要的数学语言,我国著名的数学家华罗庚先生曾说过:“数缺形时少直观,形缺数时难入微”,体现出形与数的紧密联系.在学习整式的乘法时可以发现:用两种不同的方法表示同一个图形的面积,可以得到一个等式.
(1)请你根据等积法,利用图1,图2,图3可以得到一些等式:
利用图1,可以得到等式:________________;
利用图2,可以得到等式:________________;
利用图3,可以得到等式:________________.
(2)请你根据等积法,利用图4,写出你得到的一个等式__________;
(3)结合用(2)中你得到的等式解决问题:若实数,,满足,,求的值;
【变式题10-2】.(25-26八年级上·广东东莞·期末)【教材原题】
(1)通过第章的学习,我们已经知道,对于一个图形,通过不同的方法计算图形的面积可以得到一个数学等式.
如图①可以得到的公式为_____;
如图②可以得到的公式为_____;
【探索发现】
(2)现有长与宽分别为的小长方形若干个,用四个相同的小长方形拼成图③的图形,根据图中条件,、和之间的等量关系为_____;
【结论应用】
(3)①若,则_____;
②当时,求的值;
【拓展提升】
(4)如图④,若大正方形的边长为,小正方形的边长为,已知这两个正方形的边长之和为3,则阴影部分的面积为_____.
【变式题10-3】.(25-26八年级上·黑龙江牡丹江·期末)借助几何直观探究数量关系,是数形结合的常用方法.
(1)【观察发现】图1是用边长为、的四个长方形拼成的一个大正方形,图2是用边长为、、的三个正方形,边长为、的两个长方形,边长为、的两个长方形,边长为、的两个长方形拼成的一个大正方形,利用图形可以推导出的关系式为:图1:___________,图2:_________.
(2)【解决问题】如图3,在线段上取一点,在同侧分别以、为边作正方形和正方形,分别连接、、、,若的面积为3,,求阴影部分的面积的和.
【题型11】新定义下的整式运算(创新型)
1.核心知识点:
整式的乘除法则;乘法公式;新定义的理解与应用
2.解题方法技巧:
仔细阅读新定义规则,明确运算本质(如定义,实质是平方差运算);
将新定义运算转化为熟悉的整式运算,逐步推导;
结合幂的性质和乘法公式验证结果,确保符合定义要求。
【例题11】.(24-25七年级下·辽宁锦州·期末)定义一种新的运算:对于任意两个有理数,规定.
例如,;.
若为有理数,请解答下列问题:
(1)若是一个完全平方式,求的值;
(2)若,,求的值.
【变式题11-1】.(2024七年级下·全国·专题练习)请阅读材料,并解决问题,如果,那么b为n的“劳格数”,记为.由定义可知:与表示b、n两个量之间的同一关系.
(1)根据“劳格数”的定义,填空:______,_______;
“劳格数”有如下运算性质:
若m、n为正数,则,;
(2)根据运算性质,填空:______.(a为正数)
(3)若,分别计算,.
【变式题11-2】.(25-26八年级上·湖北咸宁·期中)定义:任意两个数,,按规则运算得到一个新数,称为,的“和方差数”.
(1)求,的“和方差数”.
(2)若两个非零数,的积是,的“和方差数”,求的值.
(3)若,,求,的“和方差数”.
【变式题11-3】.(25-26八年级上·贵州遵义·期末)阅读材料,回答下列问题(规定且):
材料一:乘方:求个相同因数()乘积的运算,叫作乘方,记作:,其中,为底数,为指数,结果为幂.如:.设,,有如下性质:
(1);
(2);
材料二:开方:如果一个数的次方等于(即:),称为的次方根.记作: ,为被开方数,为根指数.如:
材料三:对数:如果,那么被称为以为底的对数,记作,其中为对数的底数,为真数.如:,则.设,,则,,,有如下性质及推导过程:
(1);
(2);
(1)推导过程:
;
规律总结:乘方、开方、对数之间的关系:.
(1)根据以上材料规律:已知;则______;______
(2)类比材料三的推导过程,求证:;
(3)根据阅读材料计算:.
【题型12】阅读材料型整式运算综合应用(探究推理)
1.核心知识点:
整式乘除法则;乘法公式;规律探究;整体思想、转化思想
2.解题方法技巧:
精读材料,提取核心方法(如降次代换、图形面积法、杨辉三角规律);
类比材料中的解题思路,结合整式运算或乘法公式转化问题;
针对规律探究类,先计算特殊值归纳规律,再用整式运算验证或应用规律;
复杂问题拆分步骤,先化简代数式,再结合材料条件整体代入或推理求值。
【例题12】.(25-26八年级上·山西大同·期末)阅读与思考
(1)观察图①,用等式表示图中图形的面积的运算为______.
[类比探究]
观察图②,用等式表示图中阴影部分图形的面积和为______.
[知识应用]
(2)根据图②所得的公式,若,,则______.
(3)若x满足,求的值.
[拓展应用]
(4)如图③,在四边形ABCD中,于点E,,,,若与的面积和为,则与的面积和为______.
【变式题12-1】.(25-26八年级上·云南昭通·期末)阅读材料:如果将(,n为非负整数)的展开式的每一项按字母a的次数由大到小排列,就可以得到下面的等式:
观察上式,可以发现每一行的首末都是1,并且下一行的数比上一行多1个,中间各数都写在上一行两数的中间,且等于它们的和.按照这个规律可以将这个表继续往下写,以此确定的展开式.该表在我国宋朝数学家杨辉1261年的著作《详解九章算法》中提到过,因而人们把这个表叫做杨辉三角.
应用规律:
(1)根据规律的展开式共有_____项,直接写出它的展开式,_______;
(2)观察上式,可以发现的展开式中,时,前两行共有3项,时,前三行共有6项,时,前四行共有10项……依此类推,当时,前行共有多少项?
【变式题12-2】.(22-23七年级上·上海奉贤·期中)阅读以下材料,并解答问题.
阅读一:画与三角形面积相等的长方形.
(1)如图1,已知,①画边上的高;②取线段的中点E;③以为边画长方形,使得那么长方形的面积等于的面积.
根据“阅读一”,如果,那么长方形的面积=______.
阅读二:画与长方形面积相等的正方形.
如图2,已知长方形,①延长,截取;
②以的中点O为圆心,为半径作半圆;
③过点F画 的垂线,交半圆于点I;④以为边画正方形那么正方形的面积等于长方形的面积.
(2)根据“阅读二”,设,如果等面积的正方形边长为5,请猜想a、b的数量关系并加以说明;
(3)根据“阅读一”由画出它的等面积长方形,在长方形的基础上,再根据“阅读二”画出等面积正方形FIJK,设,当H为的中点时,m、n的数量关系为:______.
【变式题12-3】.(24-25七年级上·江苏常州·期中)综合与实践
【阅读材料1】著名数学家华罗庚曾说“数缺形时少直观,形少数时难入微”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,几何问题也可以转化为代数问题解决.
如常用两种方法计算同一图形面积,得到等式.将边长为b的正方形如图1所示放置在边长为a的正方形中, _______(用含有a,b的代数式表示);如图2沿虚线分割成两个形状大小相同的梯形,则_______,那么可以构建等式_______.
【阅读材料2】如图3,学校打算用长的篱笆围成长方形生物园饲养小兔.怎样围可使小兔的活动范围尽可能大?可以用以下方法探索:
将围栏抽象成长方形,设一边为,面积为,用含的代数式表示_______;
小学时我们通过列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越_______(填“大”或“小”),面积越大:即当_______时,S最大.
【深入思考】归纳以上结论:若,则当_______(填a,b满足的关系)时,的值最大,请结合以上材料利用数轴说明.
【实践应用】如图5,为扩大小兔活动范围,现决定利用一面长度为n()的墙扩大范围,篱笆总长12m,要求使长方形的一边包含整个墙,请直接写出当长方形一边长x满足何条件时(用含有n的式子表达),围成的面积最大.
易错点
1.混淆幂的运算法则,如将同底数幂相乘误算为“底数相乘,指数相加”,或幂的乘方误算为“底数不变,指数相加”。
2.单项式乘多项式时漏乘常数项,或多项式乘多项式时漏乘某一项(如漏乘)。
3.应用完全平方公式时,遗漏中间项(如误写为)或中间项符号错误。
4.负整数指数幂转化时符号错误,如将误写为,或忽略零指数幂“底数不为0”的前提。
5.整式除法中,同底数幂相除时指数相减出错(如误算为以外的结果),或单项式除以单项式时遗漏单独字母。
重点
1.掌握幂的六种运算性质,能熟练进行正向和逆向运算,为整式乘除奠定基础。
2.熟练运用整式乘除法则(单项式×单项式、单项式×多项式、多项式×多项式、整式除法),准确化简代数式。
3.理解并灵活应用平方差公式和完全平方公式,解决化简、求值、证明等问题。
4.掌握科学记数法的表示方法,能实现大数、小数与科学记数法的相互转化。
5.能进行整式的化简求值,结合整体思想、方程思想解决实际问题。
难点
1.幂的混合运算与整式混合运算的顺序把握,尤其是含多种运算法则时的分步化简。
2.乘法公式的灵活变形与逆向应用(如、的变形求值)。
3.整式乘法中“不含某项”问题的求解,需通过系数为0建立方程,体现方程思想。
4.跨学科和新定义情境下的整式应用,需从非数学情境中提取数量关系,转化为整式运算问题。
5.几何背景下乘法公式的验证与应用,需结合图形面积的两种表示方法建立等式,体现数形结合思想。
【对应练习题】
一、单选题
1.已知,则的值为( ).
A., B.,
C., D.,
2.如图所示的是某绿色植物细胞结构图,该绿色植物细胞的直径约为米,将数据米用科学记数法表示为( ).
A.米 B.米 C.米 D.米
3.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
4.若是一个完全平方式,则m的值为( )
A.6 B. C. D.
5.若,,,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
二、填空题
6.如图,边长为的正方形纸片剪出一个边长为的正方形之后,剩余部分可剪拼成一个长方形,若拼成的长方形一边长为m,则这个长方形的面积为______.
7.已知,这四个数中最大数和最小数的积为 _______ .
8.如图,有正方形A,B,将A,B并列放置后构造新的图形,分别得到长方形甲与正方形乙.若甲、乙中阴影部分的面积分别12,30,则正方形B的面积为________.
9.已知都是实数,,则的最小值是___________.
10.我国古代数学的许多发现都位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例,如图所示,它给出了(为非负整数)的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律,例如:
请利用以上规律求出的展开式,则的值是 ________ .
三、解答题
11.计算:
(1);
(2).
12.用简便方法计算:
(1);
(2).
13.先化简,再求值∶,其中.
14.你能求的值吗?
遇到这样的问题,我们可以先思考一下,从简单的情形入手.先计算下列各式的值:
(1)_______;
(2)_______;
(3)_______;…
(4)由此我们可以得到_______;
请你利用上面的结论,完成下面三题的计算:
(5);
(6);
(7)若,求的值.
15.“数缺形时少直观,形缺数时难入微.数形结合百般好,隔裂分家万事休.”数形结合是解决数学问题的重要思想方法.通过计算几何图形的面积可以验证一些代数恒等式.
(1)如图(1)是一个大正方形被分割成了边长分别为a、b的两个正方形和长、宽分别为a、b的两个长方形,利用这个图形可以验证公式______;
利用上述公式解决下列问题:
【直接应用】
(2)若,,则______;
【类比应用】
(3)若,求的值;
【知识迁移】
(4)如图(2),点在线段上,四边形、都是正方形,连接、、.若阴影部分的面积和为11,的面积为7,求的长度.
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第1章 整式的乘除
知识点1:幂的运算性质
运算类型
法则表达式
适用条件
核心要点
同底数幂的乘法
,、为正整数
底数不变,指数相加
幂的乘方
,、为正整数
底数不变,指数相乘
积的乘方
,,为正整数
每个因式分别乘方,再乘所得幂
同底数幂的除法
,、为正整数,且
底数不变,指数相减
零指数幂
非零数的零次幂等于1
负整数指数幂
,为正整数
负指数幂等于正指数幂的倒数
知识点2:整式的乘法
1.单项式与单项式相乘:
法则:把系数、同底数幂分别相乘,对于只在一个单项式里含有的字母,连同它的指数作为积的一个因式。
示例:。
2.单项式与多项式相乘:
法则:用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加(分配律)。
示例:。
3.多项式与多项式相乘:
法则:先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加。
示例:。
知识点3:整式的除法
1.单项式除以单项式:
法则:把系数、同底数幂分别相除作为商的因式,对于只在被除式里含有的字母,连同它的指数作为商的一个因式。
示例:。
2.多项式除以单项式:
法则:先把这个多项式的每一项除以这个单项式,再把所得的商相加。
示例:。
知识点4:乘法公式
公式名称
表达式
结构特征
注意事项
平方差公式
两个二项式相乘,一项相同,一项互为相反数
结果为相同项的平方减相反项的平方
完全平方公式
二项式的平方,展开为三项式
中间项为两数积的2倍,符号与二项式符号一致
完全平方公式
二项式的平方,展开为三项式
中间项为两数积的2倍,符号与二项式符号相反
知识点5:科学记数法
1.表示形式:(,为整数)。
2.应用场景:
表示大数:为正整数,等于原数的整数位数减1;
表示小数:为负整数,绝对值等于原数左起第一个不为0的数字前面所有0的个数。
【基础必考题型】
【题型1】幂的基本运算
1.核心知识点:
幂的六种运算性质;指数的四则运算
2.解题方法技巧:
先判断运算类型,明确对应法则(如同底数幂相乘→指数相加);
底数为负数时,注意幂的符号(积的乘方中负因式的个数决定符号);
零指数幂和负整数指数幂运算前,先验证底数不为0。
【例题1】.(25-26八年级上·安徽芜湖·月考)计算 的结果是( )
A. B. C. D.1
【答案】D
【分析】根据零指数幂的运算性质,运用“任何非零数的0次幂等于1”即可计算得出结果.
【详解】解:.
【变式题1-1】.(22-23七年级下·山东青岛·月考)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:∵同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
∴A选项中,A错误.
∵与不是同类项,不能合并.
∴B选项错误.
∵积的乘方,先把积中的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘;幂的乘方,底数不变,指数相乘.
∴C选项中,C错误.
∵同底数幂相除,底数不变,指数相减.
∴D选项中,D正确.
【变式题1-2】.(25-26九年级下·吉林长春·开学考试)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解: 根据题意得,
.
【点睛】重点掌握幂的运算.
【变式题1-3】.(25-26八年级上·河南安阳·期末)化简
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了负整数指数幂、零指数幂、有理数的乘方、同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方及合并同类项等知识点,熟练掌握幂的相关运算法则及有理数的运算规则是解题的关键.
(1)先根据负整数指数幂、零指数幂及乘方的运算法则,分别计算、和,再进行加减运算.
(2)先根据同底数幂的乘法法则、幂的乘方法则及积的乘方法则,分别计算、和,再合并同类项.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【题型2】整式乘除混合运算
1. 核心知识点:
单项式乘除法则;多项式乘除法则;同类项合并;幂的运算性质
2. 解题方法技巧:
先算乘方(如积的乘方、幂的乘方),再算乘除,最后合并同类项;
单项式乘除时,系数、同底数幂分别运算,单独字母保留其指数;
多项式除以单项式,按“逐项相除再相加”计算,避免漏项;
运算中注意符号变化,分步化简每一步,减少后续计算误差。
【例题2】.(25-26八年级上·安徽芜湖·月考)计算 的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
【详解】解:
.
【变式题2-1】.(25-26八年级上·广东江门·期中)计算:______.
【答案】
【分析】本题考查了单项式乘多项式等知识点,解题关键是掌握单项式乘多项式法则.
根据单项式乘多项式的运算法则进行计算即可.
【详解】解:原式
.
【变式题2-2】.(25-26八年级上·陕西西安·期末)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据多项式除以单项式、积的乘方法则计算,然后合并同类项即可;
(2)先根据完全平方公式和单项式乘多项式法则计算,然后合并同类项即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【变式题2-3】.(25-26八年级上·福建厦门·期末)计算:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【分析】(1)先算乘方,再算乘除,即可解答;
(2)利用多项式乘多项式,单项式乘多项式的法则进行计算,即可解答.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【题型3】平方差公式的直接应用
1.核心知识点:
平方差公式的结构特征;同类项合并
2.解题方法技巧:
识别公式结构:找出相同项()和互为相反数的项();
直接套用公式:,结果化为最简形式。
【例题3】.(25-26八年级下·四川绵阳·开学考试)乘积等于的式子是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】利用多项式乘法与平方差公式计算,即可得到正确结果.
【详解】解:A、,所以选项A错误,不符合题意;
B、,所以选项B错误,不符合题意;
C、,所以选项C正确,符合题意;
D、,所以选项D错误,不符合题意.
故选:C.
【变式题3-1】.(25-26八年级上·福建龙岩·期末)下列各多项式相乘,不能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平方差公式的应用,根据平方差公式为逐项判断即可.
【详解】解:选项A:,相同项为,相反项为与,符合平方差公式形式,能用平方差公式计算;
选项B:,
两项均互为相反数,无相同项,不符合平方差公式形式,不能用平方差公式计算;
选项C:,相同项为,相反项为与,符合平方差公式形式,能用平方差公式计算;
选项D:,相同项为,相反项为与,符合平方差公式形式,能用平方差公式计算.
故选:B.
【变式题3-2】.(25-26八年级上·江苏泰州·期末)如图,有一个圆环形的观景台,已知,,则观景台(阴影部分)的面积是______(结果保留).
【答案】
【分析】本题主要考查了圆环面积计算,平方差公式的应用,用大圆的面积减去小圆的面积,即可求解.
【详解】解:依题意,观景台(阴影部分)的面积是
故答案为:.
【变式题3-3】.(25-26八年级上·江苏南通·期末)运用乘法公式计算时,下列变形中,最适合运用平方差公式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了利用平方差公式对整式进行变形,解题的关键是掌握平方差公式.
利用平方差公式进行变形即可.
【详解】解:
故选:D.
【题型4】完全平方公式的直接应用
1.核心知识点:
完全平方公式的结构特征;中间项的符号与系数
2.解题方法技巧:
区分和平方与差平方,确定中间项符号;
展开时确保三项齐全(平方项+中间项),避免遗漏中间项或计算错误(如)。
【例题4】.(25-26八年级上·河南周口·期末)下列等式不成立的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了完全平方公式和平方的非负性,根据完全平方公式和平方的非负性逐一判断即可.
【详解】解:A、,原等式成立,故此选项不符合题意;
B、,原等式成立,故此选项不符合题意;
C、,且(除非),原等式不成立,符合题意;
D、,,且,原等式成立,故此选项不符合题意;
故选:C.
【变式题4-1】.(25-26八年级上·山东烟台·期末)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查完全平方公式和平方差公式,根据完全平方公式,平方差公式,逐一判断即可.
【详解】解:A选项:,故A错误.
B选项:,故B正确.
C选项:,故C错误.
D选项:,故D错误.
故选B.
【变式题4-2】.(2026·吉林长春·一模)先化简,再求值:,其中,.
【答案】,
【分析】本题考查了整式的乘法运算,合并同类项,根据完全平方公式,平方差公式进行化简,再合并同类项,最后将字母的值代入,即可求解.
【详解】解:
.
当 , 时,原式 .
【变式题4-3】.(24-25七年级下·全国·课后作业)用完全平方公式计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查完全平方公式,熟练掌握完全平方公式的结构特征是解题的关键.
(1)原式运用完全平方公式进行计算即可;
(2)原式运用完全平方公式进行计算即可;
(3)原式运用完全平方公式进行计算即可;
(4)原式运用完全平方公式进行计算即可.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
(3)解:
.
(4)解:
.
【题型5】科学记数法的表示与转化
1.核心知识点:
科学记数法的定义;大数与小数的转化
2.解题方法技巧:
表示大数时,确定()和(整数位数减1);
表示小数时,为左起第一个非0数字前0的个数;
逆向转化时,根据的正负移动小数点,确保位数准确。
【例题5】.(2025·上海·中考真题)据报道,我国某科研团队近期成功研制出一种新闪存器件,其快速擦写速度全球领先.已知一皮秒等于秒,该器件执行一次擦写需要400皮秒,则该器件一秒可以擦写______次(科学记数法表示).
【答案】
【分析】本题主要考查了科学记数法,根据题意可得1秒等于皮秒,再由该器件执行一次擦写需要400皮秒列式求解即可.
【详解】解:,
∴该器件一秒可以擦写次,
故答案为:.
【变式题5-1】.(24-25七年级下·山东青岛·期中)海豚能听到声音的最高频率是,人类能听到声音的最高频率是,则海豚能听到声音的最高频率是人类能听到的________倍.
【答案】
【分析】本题考查单项式除以单项式的应用,用海豚能听到的声音的最高频率除以人类能听到声音的最高频率,进行计算即可.
【详解】解:;
故答案为:.
【变式题5-2】.(23-24八年级·全国·课后作业)计算(结果用科学记数法表示):
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了整式的乘除运算,用科学记数法表示数的乘法和学记数法表示数的除法.
(1)首先根据整式的乘法定义化简,然后根据同底数幂的乘法计算出结果,最后同科学计算法表示即可.
(2)首先根据整式的除法定义化简,然后根据同底数幂的除法计算出结果,最后同科学计算法表示即可.
【详解】(1)解:
(2)
【变式题5-3】.(25-26八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了整式的除法以及科学记数法,掌握相关运算法则是解题关键.
(1)根据单项式除单项式法则计算即可;
(2)利用科学记数法计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:
.
【培优高频题型】
【题型6】整式的化简求值
1.核心知识点:
整式的乘除法则;乘法公式;代数式化简
2.解题方法技巧:
先按运算法则化简代数式(去括号、合并同类项、运用公式);
代入数值时,注意符号(尤其是负数和分数)的运算;
计算过程分步进行,避免因直接代入导致的计算错误。
【例题6】.(25-26八年级上·广东·月考)先化简,再求值:
,其中,.
【答案】,
【分析】本题考查根据平方差公式进行因式分解.
【详解】解:原式,
当,时,原式.
【变式题6-1】.(25-26八年级上·河北邢台·期末)已知,,.
(1)先化简,再计算当时,求该式子的值;
(2)若,求x的值.
【答案】(1),
(2)
【分析】(1)把分别代入后再化简,然后代入求值;
(2)把代入等式后再解方程即可.
【详解】(1)解:原式
,
当时,原式.
(2)解:由题意可得:,
解得:.
【变式题6-2】.(25-26七年级上·浙江嘉兴·期末)已知,
(1)求代数式的值.
(2)求代数式的值.
【答案】(1)1
(2)2
【分析】本题主要考查代数式求值,正确进行代数式变形是解答关键.
(1)根据已知得,等式两边同除以可得结论;
(2)先由已知条件得到,再将降次并代入进行化简,最终利用整体代入法求值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴
.
【变式题6-3】.(25-26八年级上·福建泉州·期末)先化简,再求值:,其中,.
【答案】,
【分析】本题考查完全平方公式,平方差公式,整式的加减运算,准确运用公式和合并同类项法则是解题关键.
先利用完全平方公式和平方差公式展开,再合并同类项,最后用括号内的每一项分别除以,化简后代入数值计算.
【详解】解:
,
当,,
.
【题型7】幂的运算与代数式求值
1.核心知识点:
幂的运算性质;整体思想;代数式变形
2.解题方法技巧:
构造整体(如已知,则);
将所求代数式变形为含已知整体的形式(如);
代入整体值计算,避免直接求解字母,简化运算。
【例题7】.(25-26八年级下·四川绵阳·开学考试)已知.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)12
(2)
【分析】(1)根据同底数幂乘法的逆用可进行求解;
(2)根据同底数幂乘法与除法及幂的乘方的逆用可进行求解.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【变式题7-1】.(25-26六年级下·全国·课后作业)已知,求的值.
【答案】56
【分析】本题考查了求代数式的值,积的乘方,幂的乘方的逆用,根据积的乘方及幂的乘方的逆用将原式化为,即可求解.
【详解】解:原式
.
【变式题7-2】.(25-26六年级下·全国·课后作业)(1)已知,求的值.
(2)已知为正整数,且,求的值.
【答案】(1)8;(2)32
【分析】本题考查幂的乘方、同底数幂的乘法运算,以及整体代入的思想.
解题的关键是将所求代数式转化为以2为底的幂,再利用已知条件进行整体代入.利用幂的乘方公式,将所求代数式转化为含的形式,再代入计算.
【详解】(1)解:由 ,得 .
将 转化为.
代入,得.
(2)解:
将代入,得 .
【变式题7-3】.(25-26七年级上·广东深圳·月考)(1)已知,,则求的值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1);(2)72
【分析】本题考查求代数式的值,以及同底数幂的乘方、乘法计算,熟练掌握对应公式是解题的关键.
(1)将代入,可求得的值,最后求出的值;
(2)由变形成,即可得出答案.
【详解】解:(1)∵,,
∴,
∴,
∴;
解:(2)∵,
∵,,
∴,
∴.
【题型8】整式乘法中“不含某项”“无关”问题
1.核心知识点:
多项式乘多项式法则;同类项的定义;方程思想
2.解题方法技巧:
将多项式展开,合并同类项,找出指定项(如一次项、二次项);
令指定项的系数为0,列方程求解字母的值;
验证所求字母值是否满足题意,确保结果唯一。
【例题8】.(24-25七年级下·河南平顶山·月考)已知的展开式中不含项和项,求的值.
佳佳的解法如下:
解:,
展开式中不含项和项,
解得:,
,
.
请问佳佳的解法正确吗?如果不正确,请写出正确的解题过程.
【答案】佳佳的解法不正确,正确过程见解析.
【分析】本题考查了多项式乘多项式以及结果中不含某项,熟练掌握以上知识点是解答本题的关键.
先根据多项式乘多项式计算法则化简出结果,再根据展开式中不含项和项得项和项前的系数为,即可求出、的值,再将、的值代入原式即可求解.
【详解】解:佳佳的解法不正确,正确解答如下:
.
展开式中不含项和项,
,
解得:,
,
,
,
,
.
【变式题8-1】.(25-26八年级上·全国·课后作业)已知的计算结果中不含x的三次项,求a的值.
【答案】
【分析】本题考查了整式的乘法.
先计算单项式与多项式的乘法,再根据计算结果中不含x的三次项得到,求解即可.
【详解】解:.
计算结果不含x的三次项,
,
解得.
【变式题8-2】.(25-26七年级上·四川成都·期末)【知识回顾】
已知代数式的值与x的取值无关,求y的值.
解题方法:把x看作字母,y看作系数,合并同类项,因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,即原式,所以, 即.
【理解运用】
(1)若关于x的多项式的值与x的取值无关,求m的值;
(2)已知的值与x无关,求y的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查整式加减运算中的无关型问题:
(1)把x看作字母,m看作系数,合并同类项,因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,由此可解;
(2)先将所给整式化简,因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,由此可解.
【详解】(1)解:,
的值与x的取值无关,
,
;
(2)解:
,
整式的值与x无关,
,
.
【变式题8-3】.(24-25八年级上·北京·期中)【知识回顾】
我们在学习代数式求值时,遇到这样一类题:代数式的值与x的取值无关,求a的值.
通常的解题思路是:把x、y看作字母,a看作系数,合并同类项.因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0.
具体解题过程是:原式,
代数式的值与x的取值无关,
,解.
【理解应用】
(1)若关于x的代数式的值与x的取值无关,则m值为_________.
(2)已知,且的值与x的取值无关,求m的值.
【能力提升】
(3)7张如图1的小长方形,长为a,宽为b,按照图2方式不重叠地放在大长方形内,大长方形中未被覆盖的两个部分都是长方形.设右上角的面积为,左下角的面积为,当的长变化时,的值始终保持不变,求a与b的等量关系.
【答案】(1)4;(2);(3)
【分析】本题主要考查了多项式乘多项式和合并同类项,解题关键是熟练掌握多项式乘多项式法则和合并同类项法则.
(1)把含有的项提取公因式,然后根据关于的代数式的值与的取值无关,列出关于的方程,解方程即可;
(2)把已知条件中的和代入,根据去括号法则和合并同类项法则进行化简,然后根据的值与无关,列出关于的方程,解方程即可;
(3)设,由图可知,,然后再求出,最后根据的值始终保持不变,得到关于,的等式即可.
【详解】解:(1)
,
关于的代数式的值与的取值无关,
,
解得:,
故答案为:4;
(2),
,
的值与x无关,
,
即;
(3)设,由图可知,
,
当的长变化时,的值始终保持不变.
取值与x无关,
,
【压轴素养题型】
【题型9】乘法公式的变形应用
1.核心知识点:
完全平方公式的变形();平方差公式的逆向应用
2.解题方法技巧:
分析已知条件与所求代数式的关系,构造公式变形形式;
整体代入已知条件(如已知,,直接代入);
验证变形过程的正确性,确保符号无误。
【例题9】.(25-26八年级上·广西崇左·期末)已知正数满足,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了利用完全平方公式求值,把两边同时平方,可得:,整理可得:.
【详解】解:,
,
可得:,
,
,
即.
故选:C.
【变式题9-1】.(25-26八年级上·安徽阜阳·期末)拓展探究:
材料:我们知道,,两式相减可得:,由此可得公式:.
(1)已知,,求的值:
(2)探究:已知,,求(用m 、n 表示);
(3)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了利用完全平方公式变形求代数式的值.
(1)利用完全平方公式可得:,,把等式两边分别相减即可求出的值;
(2)利用完全平方公式可得:,根据,即可求出;
(3)利用完全平方公式可得:,把代入即可求代数式的值.
【详解】(1)解: ,
,
整理得:,
,
,
整理得:,
得:,
解得:;
(2)解:,
,
整理得:,
又,
,
,
故答案为:;
(3)解:
,
,
原式.
【变式题9-2】.(25-26八年级上·江西赣州·期末)观察图1,用等式表示图中图形的面积的运算为.
【探究】
(1)观察图2,用等式表示图中阴影部分图形的面积和的运算:___________;
【应用】
(2)根据图②所得的公式,若,求的值;
(3)若满足,求的值;
【拓展】
(4)如图3,某学校有一块梯形空地,于点,,,该校计划在和区域内种花,在和的区域内种草,经测量种花区域的面积和为102平方米,米,求种草区域的面积和.
【答案】
(1);
(2);
(3)3;
(4)种草区域的面积和为60平方米.
【分析】本题考查几何背景下的完全平方公式,通过对完全平方公式变形求值,已知式子的值,求代数式的值.
(1)根据图2中阴影部分的面积即可求解;
(2)将已知条件整体代入(1)的结论,计算即可;
(3)设,则,由(1)可得,整体代入,计算即可;
(4)设,,则种花区域的面积,由此得,由(1)的结论得,进而得种草区域的面积和.
【详解】(1)解:图2中大正方形的边长为,阴影部分两个正方形的边长分别为,两个长方形的宽和长分别为,
大正方形的面积为,阴影部分两个正方形的面积分别为,,长方形的面积为,
又阴影部分两个正方形的面积之和大正方形的面积-两个长方形的面积,
,
故答案为:;
(2)解:由(1)的结论得:,
又,
;
(3)解:设,则,
,即,
;
(4)解:设,
于点米,
(平方米),(平方米),(平方米),(平方米),(米),
种花区域的面积和为102平方米,
,
,
由(1)的结论得:,
,
,
种草区域的面积和为:(平方米).
种草区域的面积和为60平方米.
【变式题9-3】.(24-25七年级下·辽宁沈阳·期中)如图1,是一个长为4a,宽为的长方形,用剪刀沿图中虚线平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成的一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,请你写出之间的等量关系.
(2)利用(1)中的结论,请求下列问题:
①若,求的值;
②若,求的值.
(3)如图3,正方形和正方形重叠,重叠部分是长方形,若正方形的边长为,长方形的面积是,求正方形的面积(若正方形的面积是定值,请求出这个定值;若正方形EFGH的面积不是定值,请用含的代数式表示).
【答案】(1)
(2)①16;②13
(3)401
【分析】本题考查了完全平方公式的应用,熟练掌握完全平方公式及其变形是解此题的关键.
(1)大正方形的面积可以表示为,还可以表示为中间小正方形的面积加上四个长方形的面积,即,由此即可得解;
(2)①利用(1)中的结论计算即可得解;
②设,,可知,,再运用完全平方公式计算即可得解;
(3)由题意易求,,,设,,则有,,,再根据正方形的面积为解答即可.
【详解】(1)解:由图可得:大正方形的面积可以表示为,
还可以表示为中间小正方形的面积加上四个长方形的面积,即,
∴之间的等量关系是.
(2)解:①∵,
∴;
②设,,则,
∵,
∴,
∴
.
(3)解:∵正方形的边长为,
∴,
∵,
∴,,
∴,
∵长方形的面积是,
∴,即,
设,,则,,
∴,
∴正方形的面积为.
【题型10】乘法公式的几何背景应用
1.核心知识点:
平方差公式、完全平方公式的几何意义;图形面积的计算
2.解题方法技巧:
分析几何图形的构成(如正方形、长方形的拼接),用两种方法表示图形面积;
建立面积等式,推导或验证乘法公式;
结合图形边长与代数式的对应关系,解决求值问题(如已知图形面积求边长)。
【例题10】.(25-26八年级上·安徽芜湖·期末)数形结合是解决数学问题的一种重要思想方法,借助图形的直观性,可以帮助理解数学问题.
(1)请写出图1,图2,图3阴影部分面积分别能解释的数学公式.
图1:________;图2:________;图3:________.
(2)通过公式的变形或图形的转化可以解决很多数学问题.
例如:如图4,已知,,求的值.
方法一:从“数”的角度 方法二:从“形”的角度
解:, 解:,
,即:, 又,
又 ,
. .
即. 即.
根据所给材料,解决以下问题:
如图,点是线段上的一点,以,为边向两侧作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
【答案】(1);;
(2)12
【分析】本题考查了完全平方公式、平方差公式与图形面积的结合,解题的关键是通过图形的分割、拼接,将代数式与几何图形的面积建立联系,利用“数形结合”的思想进行转化求解;
(1)图1:通过面积和列等式,得到完全平方和公式;图2:通过大正方形减去两个矩形,再加上重叠的小正方形,得到完全平方差公式;图3:通过面积相等得到平方差公式;
(2)设,,根据完全平方公式及条件求出的值,再根据阴影部分是直角三角形,根据三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:设,,
则.
因为,
即,
,
即阴影部分的面积为12.
【变式题10-1】.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)图形是一种重要的数学语言,我国著名的数学家华罗庚先生曾说过:“数缺形时少直观,形缺数时难入微”,体现出形与数的紧密联系.在学习整式的乘法时可以发现:用两种不同的方法表示同一个图形的面积,可以得到一个等式.
(1)请你根据等积法,利用图1,图2,图3可以得到一些等式:
利用图1,可以得到等式:________________;
利用图2,可以得到等式:________________;
利用图3,可以得到等式:________________.
(2)请你根据等积法,利用图4,写出你得到的一个等式__________;
(3)结合用(2)中你得到的等式解决问题:若实数,,满足,,求的值;
【答案】(1);;
(2)
(3)3
【分析】本题考查了平方差公式、完全平方式的几何背景、求代数式的值,解决本题的关键是用不同的方法表示同一个图形的面积,得到相等关系.
(1)用两种不同的方式表示大正方形的面积,
(2)根据这两个面积相等列出等式即可;
(3)根据(2)得结论,可得,再代入已知计算,即可求解.
【详解】(1)解:利用图1,可以得到等式:;
利用图2,可以得到等式:;
利用图3,可以得到等式:;
(2)类比(1)可得:
(3),
,
即:
,
,
解得.
【变式题10-2】.(25-26八年级上·广东东莞·期末)【教材原题】
(1)通过第章的学习,我们已经知道,对于一个图形,通过不同的方法计算图形的面积可以得到一个数学等式.
如图①可以得到的公式为_____;
如图②可以得到的公式为_____;
【探索发现】
(2)现有长与宽分别为的小长方形若干个,用四个相同的小长方形拼成图③的图形,根据图中条件,、和之间的等量关系为_____;
【结论应用】
(3)①若,则_____;
②当时,求的值;
【拓展提升】
(4)如图④,若大正方形的边长为,小正方形的边长为,已知这两个正方形的边长之和为3,则阴影部分的面积为_____.
【答案】(1),;(2);(3),;(4)
【分析】本题考查了代数式求值、完全平方公式与图形面积等知识点,掌握数形结合的思想是解题的关键.
(1)直接根据图形列出等式即可解答;
(2)根据(1)的结论作差即可解答;
(3)①由,得,即可求解,②令,则,根据题意可知,代入,即可求解;
(4)由,两边平方再化简,可得,根据图形可知阴影部分的面积为两个正方形面积的一半,即,代入,即可求解.
【详解】(1)解:由①可得,
由②可得,
故答案为:,;
(2),,
,
即,
故答案为:;
(3)解:①,
,
故答案为:;
②令,
则,
,
;
由(2)可知,
则.
(4)解:根据题意可知,
,
,
根据图形可知阴影部分的面积为两个正方形面积的一半,故阴影部分的面积为,
故答案为:.
【变式题10-3】.(25-26八年级上·黑龙江牡丹江·期末)借助几何直观探究数量关系,是数形结合的常用方法.
(1)【观察发现】图1是用边长为、的四个长方形拼成的一个大正方形,图2是用边长为、、的三个正方形,边长为、的两个长方形,边长为、的两个长方形,边长为、的两个长方形拼成的一个大正方形,利用图形可以推导出的关系式为:图1:___________,图2:_________.
(2)【解决问题】如图3,在线段上取一点,在同侧分别以、为边作正方形和正方形,分别连接、、、,若的面积为3,,求阴影部分的面积的和.
【答案】(1);
(2)
【分析】本题主要考查了完全平方公式的几何意义、代数式的变形与求值,熟练掌握完全平方公式的变形及几何图形面积的转化是解题的关键.
(1)通过大正方形面积的两种表示方法推导完全平方公式相关关系式.
(2)解题关键在于设元,将几何条件转化为关于a、b的方程,并利用公式整体求出的值,最后代入面积公式求得结果.
【详解】(1)解:利用图形可以推导出的关系式为,图1:;
图2:.
故答案为:,
(2)解:设,,则,
,
,
,
,
,,
.
【题型11】新定义下的整式运算(创新型)
1.核心知识点:
整式的乘除法则;乘法公式;新定义的理解与应用
2.解题方法技巧:
仔细阅读新定义规则,明确运算本质(如定义,实质是平方差运算);
将新定义运算转化为熟悉的整式运算,逐步推导;
结合幂的性质和乘法公式验证结果,确保符合定义要求。
【例题11】.(24-25七年级下·辽宁锦州·期末)定义一种新的运算:对于任意两个有理数,规定.
例如,;.
若为有理数,请解答下列问题:
(1)若是一个完全平方式,求的值;
(2)若,,求的值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】本题考查定义新运算,完全平方公式,理解新定义的法则是解题的关键:
(1)根据新定义的法则,列式计算,根据完全平方公式的结构得出的值;
(2)根据新定义得出,进而根据,利用完全平方公式变形求值,即可求解.
【详解】(1)解: .
因为是一个完全平方式,
所以.所以或.
(2)因为,
所以.
所以.
因为,
所以.
所以
【变式题11-1】.(2024七年级下·全国·专题练习)请阅读材料,并解决问题,如果,那么b为n的“劳格数”,记为.由定义可知:与表示b、n两个量之间的同一关系.
(1)根据“劳格数”的定义,填空:______,_______;
“劳格数”有如下运算性质:
若m、n为正数,则,;
(2)根据运算性质,填空:______.(a为正数)
(3)若,分别计算,.
【答案】(1) 1
(2)3;
(3),
【分析】本题考查新定义,有理数的运算,理解题意,将新定义转化为同底数幂的乘除法、幂的乘方与积的乘方运算是解题的关键:
(1)根据新定义将,转换成幂的运算求解即可得到答案;
(2)根据性质将用表示出来,代入求解即可得到答案;
(3)根据,代入求解即可得到答案
【详解】(1)解:∵如果,那么b为n的“劳格数”,记为,
∴,
∴
∴,
∵,
∴,
,
故答案为:1,;
(2)解:∵,
∴,
∴,
故答案为:3;
(3)解:∵,,
∴,
∵,,
∴.
【变式题11-2】.(25-26八年级上·湖北咸宁·期中)定义:任意两个数,,按规则运算得到一个新数,称为,的“和方差数”.
(1)求,的“和方差数”.
(2)若两个非零数,的积是,的“和方差数”,求的值.
(3)若,,求,的“和方差数”.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了含乘方的有理数的运算,完全平方公式的应用.掌握“和方差数”的定义是解题的关键;
(1)根据新定义计算即可;
(2)根据新定义,可得,即,再将其代入中所求代数式计算即可;
(3)根据题意,可知,再将,代入计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:∵,
∴,
即:,,
∴;
(3)解:∵,
又,,
∴.
【变式题11-3】.(25-26八年级上·贵州遵义·期末)阅读材料,回答下列问题(规定且):
材料一:乘方:求个相同因数()乘积的运算,叫作乘方,记作:,其中,为底数,为指数,结果为幂.如:.设,,有如下性质:
(1);
(2);
材料二:开方:如果一个数的次方等于(即:),称为的次方根.记作: ,为被开方数,为根指数.如:
材料三:对数:如果,那么被称为以为底的对数,记作,其中为对数的底数,为真数.如:,则.设,,则,,,有如下性质及推导过程:
(1);
(2);
(1)推导过程:
;
规律总结:乘方、开方、对数之间的关系:.
(1)根据以上材料规律:已知;则______;______
(2)类比材料三的推导过程,求证:;
(3)根据阅读材料计算:.
【答案】(1),
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查了新定义的知识解题,理解新定义,找到指数和对数的关系是求解本题的关键.
(1)根据材料二,材料三中的计算公式,类比得出结果;
(2)类比材料二,将、代入,通过同底数幂的乘法,结合得出,又由,即可证明;
(3)利用材料三的性质进行计算即可.
【详解】(1)解:∵,得,
∴,得,
∵,得,
∴,得,
故答案为:;.
(2)解:令,,
则,,,
∴.
(3)解:根据材料三的性质,
得,
∵,
∴.
【题型12】阅读材料型整式运算综合应用(探究推理)
1.核心知识点:
整式乘除法则;乘法公式;规律探究;整体思想、转化思想
2.解题方法技巧:
精读材料,提取核心方法(如降次代换、图形面积法、杨辉三角规律);
类比材料中的解题思路,结合整式运算或乘法公式转化问题;
针对规律探究类,先计算特殊值归纳规律,再用整式运算验证或应用规律;
复杂问题拆分步骤,先化简代数式,再结合材料条件整体代入或推理求值。
【例题12】.(25-26八年级上·山西大同·期末)阅读与思考
(1)观察图①,用等式表示图中图形的面积的运算为______.
[类比探究]
观察图②,用等式表示图中阴影部分图形的面积和为______.
[知识应用]
(2)根据图②所得的公式,若,,则______.
(3)若x满足,求的值.
[拓展应用]
(4)如图③,在四边形ABCD中,于点E,,,,若与的面积和为,则与的面积和为______.
【答案】(1);;(2)5;(3)5;(4)2.
【分析】本题考查了完全平方公式在几何中的应用.
(1)由题意知,;
由题意知,;
(2)将,代入,计算求解即可;
(3)由题意知,,根据,计算求值即可;
(4)由题意知,,,,由,可得,由,,可得,计算求出的值,根据,计算求值即可.
【详解】解:(1)由题意知,,
故答案为:;
由题意知,,
故答案为:;
(2)∵,,
∴,
∴,
故答案为:5;
(3)解:由题意知,,
∴;
(4)∵,,,
∴,,,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:2.
【变式题12-1】.(25-26八年级上·云南昭通·期末)阅读材料:如果将(,n为非负整数)的展开式的每一项按字母a的次数由大到小排列,就可以得到下面的等式:
观察上式,可以发现每一行的首末都是1,并且下一行的数比上一行多1个,中间各数都写在上一行两数的中间,且等于它们的和.按照这个规律可以将这个表继续往下写,以此确定的展开式.该表在我国宋朝数学家杨辉1261年的著作《详解九章算法》中提到过,因而人们把这个表叫做杨辉三角.
应用规律:
(1)根据规律的展开式共有_____项,直接写出它的展开式,_______;
(2)观察上式,可以发现的展开式中,时,前两行共有3项,时,前三行共有6项,时,前四行共有10项……依此类推,当时,前行共有多少项?
【答案】(1)五,
(2)前行共有351项.
【分析】本题考查了整式乘法的应用、数字规律的探究,理解题意弄清展开式各项系数的规律是解题的关键.
(1)根据前三个式子,找出规律,根据规律作答即可;
(2)根据前四个式子,找出规律,根据规律作答即可.
【详解】(1)解:由杨辉三角知:
的展开式有二项,;
的展开式有三项,;
的展开式有四项,;
∴的展开式有五项,;
(2)解:由题可得,当时,展开有1项,
当时,展开有2项,
时,展开有3项,前三行共有项,
时,展开有4项,前四行共有项
……
∴时,展开有26项.
∴前26行共有:.
答:前行共有351项.
【变式题12-2】.(22-23七年级上·上海奉贤·期中)阅读以下材料,并解答问题.
阅读一:画与三角形面积相等的长方形.
(1)如图1,已知,①画边上的高;②取线段的中点E;③以为边画长方形,使得那么长方形的面积等于的面积.
根据“阅读一”,如果,那么长方形的面积=______.
阅读二:画与长方形面积相等的正方形.
如图2,已知长方形,①延长,截取;
②以的中点O为圆心,为半径作半圆;
③过点F画 的垂线,交半圆于点I;④以为边画正方形那么正方形的面积等于长方形的面积.
(2)根据“阅读二”,设,如果等面积的正方形边长为5,请猜想a、b的数量关系并加以说明;
(3)根据“阅读一”由画出它的等面积长方形,在长方形的基础上,再根据“阅读二”画出等面积正方形FIJK,设,当H为的中点时,m、n的数量关系为:______.
【答案】(1)16
(2);证明见解析
(3)
【分析】(1)由长方形的面积等于的面积可得答案;
(2)根据,得,,而等面积的正方形边长为5,有,故;
(3)求出,由H为的中点,得,而,即得,从而.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵长方形的面积等于的面积,
∴,
故答案为:16;
(2)解:;
证明:∵,
∴,,
∵等面积的正方形边长为5,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)解:∵长方形的面积等于的面积,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵H为的中点,
∴,
∴,
∵,
∴,即,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查整式的运算,涉及三角形,长方形,正方形的面积,解题的关键是读懂题意,利用等面积列出所需等式.
【变式题12-3】.(24-25七年级上·江苏常州·期中)综合与实践
【阅读材料1】著名数学家华罗庚曾说“数缺形时少直观,形少数时难入微”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,几何问题也可以转化为代数问题解决.
如常用两种方法计算同一图形面积,得到等式.将边长为b的正方形如图1所示放置在边长为a的正方形中, _______(用含有a,b的代数式表示);如图2沿虚线分割成两个形状大小相同的梯形,则_______,那么可以构建等式_______.
【阅读材料2】如图3,学校打算用长的篱笆围成长方形生物园饲养小兔.怎样围可使小兔的活动范围尽可能大?可以用以下方法探索:
将围栏抽象成长方形,设一边为,面积为,用含的代数式表示_______;
小学时我们通过列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越_______(填“大”或“小”),面积越大:即当_______时,S最大.
【深入思考】归纳以上结论:若,则当_______(填a,b满足的关系)时,的值最大,请结合以上材料利用数轴说明.
【实践应用】如图5,为扩大小兔活动范围,现决定利用一面长度为n()的墙扩大范围,篱笆总长12m,要求使长方形的一边包含整个墙,请直接写出当长方形一边长x满足何条件时(用含有n的式子表达),围成的面积最大.
【答案】[阅读材料1];;;[阅读材料2],小,;[深入思考];[实践应用]
【分析】本题考查了平方差公式与图形面积,整式的乘法与图形的面积;
[阅读材料1]图1,根据大正方形的面积减去小正方形的面积;图2根据两个梯形的面积和计算,进而得出等式;
[阅读材料2]根据长方形的面积公式计算即可求解,根据列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越小(填“大”或“小”),面积越大;
[深入思考]仿照例题,构造边长为的长方形与边长为的正方形,通过比较面积,求得面积最大时,;
[实践应用]根据题意表示出长方形的另一边,进而根据面积最大时,正方形的面积大于长方形的面积,得出的关系式,即可求解.
【详解】解:[阅读材料1]如图1, ,如图2, ,
∴
故答案为:;;.
[阅读材料2]设一边为,面积为,用含的代数式表示;
小学时我们通过列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越小,面积越大;
∴
解得 ,即当 时,S最大.
故答案为:,小,.
[深入思考]∵
设,则,
当相差越小时,越大
∴
如图,设,四边形是正方形,边长为,,
∵,求的最大值,则大于
设为原点,则长方形的面积为,正方形的面积为,
∴当时,,此时面积最大,即取得最大值
故答案为:.
[实践应用] 长方形一边长为,则另一边长为,
∴,即时,面积最大,
易错点
1.混淆幂的运算法则,如将同底数幂相乘误算为“底数相乘,指数相加”,或幂的乘方误算为“底数不变,指数相加”。
2.单项式乘多项式时漏乘常数项,或多项式乘多项式时漏乘某一项(如漏乘)。
3.应用完全平方公式时,遗漏中间项(如误写为)或中间项符号错误。
4.负整数指数幂转化时符号错误,如将误写为,或忽略零指数幂“底数不为0”的前提。
5.整式除法中,同底数幂相除时指数相减出错(如误算为以外的结果),或单项式除以单项式时遗漏单独字母。
重点
1.掌握幂的六种运算性质,能熟练进行正向和逆向运算,为整式乘除奠定基础。
2.熟练运用整式乘除法则(单项式×单项式、单项式×多项式、多项式×多项式、整式除法),准确化简代数式。
3.理解并灵活应用平方差公式和完全平方公式,解决化简、求值、证明等问题。
4.掌握科学记数法的表示方法,能实现大数、小数与科学记数法的相互转化。
5.能进行整式的化简求值,结合整体思想、方程思想解决实际问题。
难点
1.幂的混合运算与整式混合运算的顺序把握,尤其是含多种运算法则时的分步化简。
2.乘法公式的灵活变形与逆向应用(如、的变形求值)。
3.整式乘法中“不含某项”问题的求解,需通过系数为0建立方程,体现方程思想。
4.跨学科和新定义情境下的整式应用,需从非数学情境中提取数量关系,转化为整式运算问题。
5.几何背景下乘法公式的验证与应用,需结合图形面积的两种表示方法建立等式,体现数形结合思想。
【对应练习题】
一、单选题
1.已知,则的值为( ).
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【详解】∵,
又∵,
∴,
∴,,
∴.
2.如图所示的是某绿色植物细胞结构图,该绿色植物细胞的直径约为米,将数据米用科学记数法表示为( ).
A.米 B.米 C.米 D.米
【答案】B
【分析】科学记数法表示数的形式为,其中,为整数.
【详解】解:根据科学记数法的要求,.
3.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查幂的运算法则和完全平方公式,根据相关法则逐一判断选项的计算正误即可.
【详解】解:A、,故此选项计算错误,不符合题意;
B、,故此选项计算错误,不符合题意;
C、,故此选项计算错误,不符合题意;
D、,故此选项计算正确,符合题意;
故选:D.
4.若是一个完全平方式,则m的值为( )
A.6 B. C. D.
【答案】C
【详解】解:,
是完全平方式,
.
.
故选:C.
5.若,,,则的值是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】B
【分析】利用幂的乘方运算法则,通过逐步代换变形,得到底数为3的幂,对比指数即可得到的值
【详解】解:∵ ,,
∴ 将代入,可得 ,
由幂的乘方法则得 ,
∵ ,将代入得 ,
∴ ,
又∵ ,
∴ ,
∴
二、填空题
6.如图,边长为的正方形纸片剪出一个边长为的正方形之后,剩余部分可剪拼成一个长方形,若拼成的长方形一边长为m,则这个长方形的面积为______.
【答案】
【分析】观察图形,拼成的长方形的两边长与两正方形边长之间的关系,求出长方形的另一边长,即可求出答案.
【详解】解:大正方形的边长为,小正方形的边长为,
根据图形可得,拼成的长方形的一边长为,另一边长为,
则这个长方形的面积为:.
7.已知,这四个数中最大数和最小数的积为 _______ .
【答案】
【分析】分别计算a、b、c、d的值,比较大小后再计算即可求解.
【详解】解:∵,,,,
∴最大数为,最小数为,
∴最大数和最小数的积为 .
8.如图,有正方形A,B,将A,B并列放置后构造新的图形,分别得到长方形甲与正方形乙.若甲、乙中阴影部分的面积分别12,30,则正方形B的面积为________.
【答案】3
【分析】本题考查了完全平方公式的几何背景,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.
设正方形A的边长为,正方形B的边长为,用代数式表示图甲、图乙中阴影的面积,整体代入计算即可得到答案.
【详解】解:设正方形A的边长为,正方形B的边长为,
由题意得:图甲中阴影的面积为,
;
图乙中阴影的面积为,
,
,
,
正方形B的面积为,
故答案为:.
9.已知都是实数,,则的最小值是___________.
【答案】
2023
【分析】本题考查了二元二次代数式的最值求解,解题的关键是通过配方将代数式转化为完全平方式与常数的和,利用完全平方式的非负性求解.
先对含的项进行配方,再对含的项进行配方,得到两个非负完全平方式与常数的和,当两个完全平方式同时为0时,代数式取得最小值.
【详解】解:
根据完全平方式的非负性,,,当且仅当两个完全平方式都为0时,取得最小值.
由得,将代入,解得.
此时的最小值为.
10.我国古代数学的许多发现都位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例,如图所示,它给出了(为非负整数)的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律,例如:
请利用以上规律求出的展开式,则的值是 ________ .
【答案】192
【分析】读懂题意并根据所给的式子寻找规律,将展开,即可求解.
【详解】解:观察发现,,
,
∴,
,
∴.
三、解答题
11.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先计算负整数指数幂、有理数的乘方运算、零指数幂、绝对值,再计算加减运算即可;
(2)先利用积的乘方、单项式乘以多项式法则进行计算,再合并同类项即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
12.用简便方法计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】利用完全平方公式进行简便运算即可.
【详解】(1)解:.
(2)解:.
13.先化简,再求值∶,其中.
【答案】,2.
【详解】本题考查的是整式的混合运算﹣化简求值,掌握整式的混合运算法则是解题的关键.根据平方差公式、单项式乘多项式、合并同类项把原式化简,把a的值代入计算得到答案.
【解答】解:
,
当时,原式.
14.你能求的值吗?
遇到这样的问题,我们可以先思考一下,从简单的情形入手.先计算下列各式的值:
(1)_______;
(2)_______;
(3)_______;…
(4)由此我们可以得到_______;
请你利用上面的结论,完成下面三题的计算:
(5);
(6);
(7)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)1
【分析】(1)(2)(3)根据多项式乘多项式直接计算即可;
(4)根据计算规律可直接得出结果;
(5)(6)将原式变形,然后利用(4)中规律求解即可;
(7)利用(3)可得,即,再根据指数幂的运算求解.
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:由此我们可以得到;
(5)解:
;
(6)
;
(7),
,
解得,
.
15.“数缺形时少直观,形缺数时难入微.数形结合百般好,隔裂分家万事休.”数形结合是解决数学问题的重要思想方法.通过计算几何图形的面积可以验证一些代数恒等式.
(1)如图(1)是一个大正方形被分割成了边长分别为a、b的两个正方形和长、宽分别为a、b的两个长方形,利用这个图形可以验证公式______;
利用上述公式解决下列问题:
【直接应用】
(2)若,,则______;
【类比应用】
(3)若,求的值;
【知识迁移】
(4)如图(2),点在线段上,四边形、都是正方形,连接、、.若阴影部分的面积和为11,的面积为7,求的长度.
【答案】(1);(2);(3);(4)
【分析】(1)用2种方法表示出大正方形的面积即可得出结果;
(2)利用完全平方公式进行计算即可;
(3)利用完全平方公式变形计算即可;
(4)设正方形的边长为,正方形的边长为,利用完全平方公式变形计算即可.
【详解】解:(1)由图可知:.
(2)∵,,
∴.
(3)由题意,得:
.
(4)设正方形的边长为,正方形的边长为,
则,,,
∴,,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴.
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