内容正文:
8.3 多项式乘多项式(1个知识点+6大题型)
【题型归纳】
题型1 计算法则的应用 1
题型2 计算代数式的值 2
题型3 不含“项”问题 3
题型4 比较代数式值的大小 6
题型5 图形问题 6
题型6 规律探究问题 8
一、知识梳理
知识点一、多项式与多项式相乘的运算法则
多项式与多项式相乘,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.
即.
二、题型精讲
题型1 计算法则的应用
例1.计算:
(x﹣1)(2x+1)﹣2(x﹣5)(x+2)
【分析】根据多项式与多项式相乘的法则计算即可.
【解答】解:(x﹣1)(2x+1)﹣2(x﹣5)(x+2)
=2x2+x﹣2x﹣1﹣2(x2+2x﹣5x﹣10)
=2x2﹣x﹣1﹣2x2+6x+20
=5x+19.
【变式1-1】计算:
(1)﹣3x2(2x﹣4y)+2x(x2﹣xy).
(2)(3x+2y)(2x﹣3y)﹣3x(3x﹣2y).
【解答】解:(1)原式=﹣6x3+12x2y+2x3﹣2x2y
=﹣4x3+10x2y;
(2)原式=6x2﹣9xy+4xy﹣6y2﹣9x2+6xy
=﹣3x2+xy﹣6y2.
【变式1-2】若(x+a)(x﹣5)=x2+bx﹣10,则ab﹣a+b的值是( )
A.﹣11 B.﹣7 C.﹣6 D.﹣55
【分析】先利用多项式乘多项式法则计算等式的左边,根据等式得到a、b的值,代入计算出代数式ab﹣a+b的值.
【解答】解:∵(x+a)(x﹣5)=x2+(a﹣5)x﹣5a,
又∵(x+a)(x﹣5)=x2+bx﹣10,
∴x2+(a﹣5)x﹣5a=x2+bx﹣10.
∴a﹣5=b,﹣5a=﹣10.
∴a=2,b=﹣3.
∴ab﹣a+b=2×(﹣3)﹣2﹣3=﹣11.
故选:A.
题型2 计算代数式的值
例2.先化简,再求值:,其中,.
【答案】 -2
【解析】
解析:原式
当,时
∴原式
【变式2-1】先化简再求值:,其中.
【答案】
【解析】
解析:∵原式
当时
原式
【变式2-2】阅读下列文字,并解决问题.
已知,求的值.
分析:考虑到满足的的可能值较多,不可以逐一代入求解,故考虑整体思想,将整体代入.
解:
.
请你用上述方法解决问题:已知,求的值.
【答案】 -78
【解析】
解析:∵
∴
题型3 不含“项”问题
例3.若多项式x2+mx﹣8和x2﹣3x+n的乘积中不含x2和x3的项,求m+n的值.
【分析】利用多项式的乘法法则将两个多项式的乘积展开,令x2项和x3项的系数为0,结论可得.
【解答】解:由题意:
(x2+mx﹣8)(x2﹣3x+n)
=x4﹣3x3+nx2+mx3﹣3mx2+mnx﹣8x2+24x﹣8n
=x4+(m﹣3)x3+(n﹣3m﹣8)x2+(mn+24)x﹣8n.
∵乘积中不含x2和x3的项,
∴m﹣3=0,n﹣3m﹣8=0.
∴m=3,n=17.
∴m+n=20.
【变式3-1】与的乘积中不含的一次项,则的值为( )
A.﹣3 B.3 C.0 D.1
【答案】 A
【解析】
解析:(x+m)(x+3)=x2+(m+3)x+3m,
∵乘积中不含x的一次项,
∴m+3=0,
∴m=﹣3.
故选:A.
【变式3-2】【知识回顾】
七年级学习代数式求值时,遇到这样一类题“代数式ax﹣y+6+3x﹣5y﹣1的值与x的取值无关,求a的值”,通常的解题方法是: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,即原式=(a+3)x﹣6y+5,所以a+3=0,则a=﹣3.
【理解应用】
(1)若关于x的多项式(2x﹣3)m+2m2﹣3x的值与x的取值无关,求m值;
(2)已知A=(2x+1)(x﹣1)﹣x(1﹣3y),B=﹣x2+xy﹣1,且3A+6B的值与x无关,求y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ABCD内,大长方形中未被覆盖的两个部分(图中阴影部分),设右上角的面积为S1,左下角的面积为S2,当AB的长变化时,S1﹣S2的值始终保持不变,求a与b的等量关系.
【分析】(1)由题可知代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,故将多项式整理为(2m﹣3)x﹣3m+2m2,令x系数为0,即可求出m;
(2)根据整式的混合运算顺序和法则化简3A+6B可得3x(5y﹣2)﹣9,根据其值与x无关得出5y﹣2=0,即可得出答案;
(3)设AB=x,由图可知S1=a(x﹣3b),S2=2b(x﹣2a),即可得到S1﹣S2关于x的代数式,根据取值与x可得a=2b.
【解答】解:(1)(2x﹣3)m+2m2﹣3x
=2mx﹣3m+2m2﹣3x
=(2m﹣3)x+2m2﹣3m,
∵其值与x的取值无关,
∴2m﹣3=0,
解得,m,
答:当m时,多项式(2x﹣3)m+2m2﹣3x的值与x的取值无关;
(2)∵A=(2x+1)(x﹣1)﹣x(1﹣3y),B=﹣x2+xy﹣1,
∴3A+6B=3[(2x+1)(x﹣1)﹣x(1﹣3y)]+6(﹣x2+xy﹣1)
=3(2x2﹣2x+x﹣1﹣x+3xy]﹣6x2+6xy﹣6
=6x2﹣6x+3x﹣3﹣3x+9xy﹣6x2+6xy﹣6
=15xy﹣6x﹣9
=3x(5y﹣2)﹣9,
∵3A+6B的值与x无关,
∴5y﹣2=0,即y;
(3)设AB=x,由图可知S1=a(x﹣3b),S2=2b(x﹣2a),
∴S1﹣S2=a(x﹣3b)﹣2b(x﹣2a)=(a﹣2b)x+ab,
∵当AB的长变化时,S1﹣S2的值始终保持不变.
∴S1﹣S2取值与x无关,
∴a﹣2b=0
∴a=2b.
题型4 比较代数式值的大小
例4.若,,则与的关系为( )
A. B. C. D.与的大小由的取值而定
【答案】 A
【解析】
解析:∵
∴
【变式4-1】若,,其中,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.由的取值而定
【答案】 C
【解析】
解析:∵
∵
∴
∴
题型5 图形问题
例5.如图1,将一个长为,宽为的长方形,沿图中虚线均匀分成4个小长方形,然后按图2形状拼成一个正方形.
(1)图2的空白部分的边长是多少?(用含、的式子表示)
(2)若,且,求图2中的空白正方形的面积.
(3)观察图2,用等式表示出,和的数量关系.
【答案】 (1)2a-b (2) 25 (3)
【解析】
解析:(1)图2的空白部分的边长是
(2)由图2可知,小正方形的面积=大正方形的面积﹣4个小长方形的面积,
∵大正方形的边长,
∴大正方形的面积,
又∵4个小长方形的面积之和=大长方形的面积,
∴小正方形的面积
(3)由图2可以看出,大正方形面积=空白部分的正方形的面积+四个小长方形的面积
即:.
【变式5-1】为迎接十四运,某小区修建一个长为(3a﹣b)米,宽为(a+2b)米的长方形休闲场所ABCD.长方形内筑一个正方形活动区EFGH和连接活动区到矩形四边的四条笔直小路(如图),正方形活动区的边长为(a﹣b)米,小路的宽均为2米.活动区与小路铺设鹅卵石,其它地方铺设草坪.
(1)求铺设草坪的面积是多少平方米;
(2)当a=10,b=4时,需要铺设草坪的面积是多少?
【分析】(1)用大长方形的面积减去小正方形的面积和四个长方形的面积即可;
(2)将a=10,b=4代入(1)中结果计算可得答案.
【解答】解:(1)草坪的面积为:
(3a﹣b)(a+2b)﹣(a﹣b)2﹣[3a﹣b﹣(a﹣b)]×2﹣[a+2b﹣(a﹣b)]×2
=3a2+5ab﹣2b2﹣a2﹣b2+2ab﹣2a×2﹣3b×2
=2a2+7ab﹣3b2﹣4a﹣6b(平方米);
(2)当a=10,b=4时,草坪的面积为:2×102+7×10×4﹣3×42﹣4×10﹣6×4=368(平方米).
【变式5-2】6张如图1的长为a,宽为b()的小长方形纸片,按图2的方式不重叠地放在长方形ABCD内,未被覆盖的部分(两个长方形)用阴影表示.设左上角与右下角的阴影部分的面积的差为S,当BC的长度变化时,按照同样的放置方式,S始终保持不变,则a,b满足( )
A. B. C. D.
【答案】 C
【解析】
解析:如图,
设S1的长为x,则宽为4b,S2的长为y,则宽为a,
则AB,BC,
∵,
∴,
,
∵S始终保持不变,
∴,
则.
题型6 规律探究问题
例6.我们伟大祖国伟大人民在人类历史上,有过无比睿智的成就,“杨辉三角”就是一例,杨辉三角两腰上的数都是1,其余每个数为它的上方(左右)两数之和.事实上,这个三角形给出了的展开式(按的次数由小到大的顺序)的系数规律,例如,第三行的3个数1,2,1,恰好对应着=展开式中各项系数,第四行的4个数1,3,3,1,恰好对应着=展开式中各项系数.
(1)写出的展开式;
(2)求出的展开式中(按的次数由大到小的顺序)倒数第三项的系数.
【答案】 见解析
【解析】
解析:(1)∵(a+b)1=a+b,
(a+b)2=a2+2ab+b2,
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4,
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5,
∴(a+b)6=a6+6a5b+15a4b2+20a3b3+15a2b4+6ab5+b6.
(2)由图中规律可得:
(a+b)2的展开式中倒数第三项的系数为:1,
(a+b)3的展开式中倒数第三项的系数为:1+2=3,
(a+b)4的展开式中倒数第三项的系数为:1+2+3=6,
(a+b)5的展开式中倒数第三项的系数为:1+2+3+4=10,
∴的展开式中倒数第三项的系数为:1+2+...+14=105.
【变式6-1】观察下列各式
(x﹣1)(x+1)=x2﹣1
(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1
(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1
…
(1)分解因式:x5﹣1= ;
(2)根据规律可得(x﹣1)(xn﹣1+…+x+1)= (其中n为正整数);
(3)计算:(3﹣1)(350+349+348+…+32+3+1).
【分析】(1)观察各式,得到因式结果即可;
(2)利用得出的规律计算即可;
(3)利用得出的规律计算即可得到结果.
【解答】解:(1)原式=(x﹣1)(x4+x3+x2+x+1);
(2)(x﹣1)(xn﹣1+…+x+1)=xn﹣1;
(3)原式=351﹣1.
故答案为:(1)(x﹣1)(x4+x3+x2+x+1);(2)xn﹣1
【变式6-2】探究规律,解决问题:
(1)化简:(m﹣1)(m+1)= ,(m﹣1)(m2+m+1)= .
(2)化简:(m﹣1)(m3+m2+m+1),写出化简过程.
(3)化简:(m﹣1)(mn+mn﹣1+mn﹣2+…+1)= .(n为正整数,mn+mn﹣1+mn﹣2+…+1为n+1项多项式)
(4)利用以上结果,计算1+3+32+33+…+3100的值.
【分析】(1)(2)根据多项式乘多项式的运算法则进行计算即可;
(3)根据(1)(2)得出的规律可直接得出答案;
(4)根据(3)的出的规律可直接代数进行计算即可.
【解答】解:(1)(m﹣1)(m+1)=m2﹣1;
(m﹣1)(m2+m+1)=m3﹣1;
故答案为:m2﹣1;m3﹣1;
(2)(m﹣1)(m3+m2+m+1)
=m4+m3+m2+m﹣m3﹣m2﹣m﹣1
=m4﹣1;
(3)(m﹣1)(mn﹣1+mn﹣2+…m2+m+1)=mn+1﹣1;
故答案为:mn+1﹣1;
(4)根据(3)得出的规律可得:
1+3+32+33+…+3100
,
.
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8.3 多项式乘多项式(1个知识点+6大题型)
【题型归纳】
题型1 计算法则的应用 1
题型2 计算代数式的值 1
题型3 不含“项”问题 2
题型4 比较代数式值的大小 4
题型5 图形问题 4
题型6 规律探究问题 5
一、知识梳理
知识点一、多项式与多项式相乘的运算法则
多项式与多项式相乘,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.
即.
二、题型精讲
题型1 计算法则的应用
例1.计算:
(x﹣1)(2x+1)﹣2(x﹣5)(x+2)
【变式1-1】计算:
(1)﹣3x2(2x﹣4y)+2x(x2﹣xy). (2)(3x+2y)(2x﹣3y)﹣3x(3x﹣2y).
【变式1-2】若(x+a)(x﹣5)=x2+bx﹣10,则ab﹣a+b的值是( )
A.﹣11 B.﹣7 C.﹣6 D.﹣55
题型2 计算代数式的值
例2.先化简,再求值:,其中,.
【变式2-1】先化简再求值:,其中.
【变式2-2】阅读下列文字,并解决问题.
已知,求的值.
分析:考虑到满足的的可能值较多,不可以逐一代入求解,故考虑整体思想,将整体代入.
解:
.
请你用上述方法解决问题:已知,求的值.
题型3 不含“项”问题
例3.若多项式x2+mx﹣8和x2﹣3x+n的乘积中不含x2和x3的项,求m+n的值.
【变式3-1】与的乘积中不含的一次项,则的值为( )
A.﹣3 B.3 C.0 D.1
【变式3-2】【知识回顾】
七年级学习代数式求值时,遇到这样一类题“代数式ax﹣y+6+3x﹣5y﹣1的值与x的取值无关,求a的值”,通常的解题方法是: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,即原式=(a+3)x﹣6y+5,所以a+3=0,则a=﹣3.
【理解应用】
(1)若关于x的多项式(2x﹣3)m+2m2﹣3x的值与x的取值无关,求m值;
(2)已知A=(2x+1)(x﹣1)﹣x(1﹣3y),B=﹣x2+xy﹣1,且3A+6B的值与x无关,求y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ABCD内,大长方形中未被覆盖的两个部分(图中阴影部分),设右上角的面积为S1,左下角的面积为S2,当AB的长变化时,S1﹣S2的值始终保持不变,求a与b的等量关系.
题型4 比较代数式值的大小
例4.若,,则与的关系为( )
A. B. C. D.与的大小由的取值而定
【变式4-1】若,,其中,则与的大小关系为( )
A. B. C. D.由的取值而定
题型5 图形问题
例5.如图1,将一个长为,宽为的长方形,沿图中虚线均匀分成4个小长方形,然后按图2形状拼成一个正方形.
(1)图2的空白部分的边长是多少?(用含、的式子表示)
(2)若,且,求图2中的空白正方形的面积.
(3)观察图2,用等式表示出,和的数量关系.
【变式5-1】为迎接十四运,某小区修建一个长为(3a﹣b)米,宽为(a+2b)米的长方形休闲场所ABCD.长方形内筑一个正方形活动区EFGH和连接活动区到矩形四边的四条笔直小路(如图),正方形活动区的边长为(a﹣b)米,小路的宽均为2米.活动区与小路铺设鹅卵石,其它地方铺设草坪.
(1)求铺设草坪的面积是多少平方米;
(2)当a=10,b=4时,需要铺设草坪的面积是多少?
【变式5-2】6张如图1的长为a,宽为b()的小长方形纸片,按图2的方式不重叠地放在长方形ABCD内,未被覆盖的部分(两个长方形)用阴影表示.设左上角与右下角的阴影部分的面积的差为S,当BC的长度变化时,按照同样的放置方式,S始终保持不变,则a,b满足( )
A. B. C. D.
题型6 规律探究问题
例6.我们伟大祖国伟大人民在人类历史上,有过无比睿智的成就,“杨辉三角”就是一例,杨辉三角两腰上的数都是1,其余每个数为它的上方(左右)两数之和.事实上,这个三角形给出了的展开式(按的次数由小到大的顺序)的系数规律,例如,第三行的3个数1,2,1,恰好对应着=展开式中各项系数,第四行的4个数1,3,3,1,恰好对应着=展开式中各项系数.
(1)写出的展开式;
(2)求出的展开式中(按的次数由大到小的顺序)倒数第三项的系数.
【变式6-1】观察下列各式
(x﹣1)(x+1)=x2﹣1
(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1
(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1
…
(1)分解因式:x5﹣1= ;
(2)根据规律可得(x﹣1)(xn﹣1+…+x+1)= (其中n为正整数);
(3)计算:(3﹣1)(350+349+348+…+32+3+1).
【变式6-2】探究规律,解决问题:
(1)化简:(m﹣1)(m+1)= ,(m﹣1)(m2+m+1)= .
(2)化简:(m﹣1)(m3+m2+m+1),写出化简过程.
(3)化简:(m﹣1)(mn+mn﹣1+mn﹣2+…+1)= .(n为正整数,mn+mn﹣1+mn﹣2+…+1为n+1项多项式)
(4)利用以上结果,计算1+3+32+33+…+3100的值.
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