内容正文:
2025-2026苏科版七年级下整式的乘法过关讲义
课题
整式的乘法
教学内容
【考点1】单项式乘单项式
【考点2】单项式乘多项式
【考点3】多项式乘多项式
考点1 单项式乘单项式
1.单项式乘单项式的运算法则:
单项式与单项式相乘,把它们的系数、相同字母的幂分别相乘,对于只在一个单项式里含有的字母,则连同它的指数作为积的一个因式
2.单项式与单项式相乘的步骤
(1)确定积的系数,积的系数等于各项系数的积;
(2)同底数幂相乘,底数不变,指数相加;
(3)只在一个单项式里出现的字母,要连同它的指数一起写在积里
要点诠释:(1)先把各因式里的系数组成一组,积的系数等于各因式系数的积,在各系数相乘时,先确定积的符号,再计算绝对值:
(2)相同字母相乘时,利用同底数幂的乘法法则“底数不变,指数相加”;
(3)单项式乘法中若有乘方、乘法等混合运算,应按“先乘方,再乘法”的顺序进行:
(4)单项式乘单项式,结果仍是单项式,对于暴的底数是多项式形式的,应将其作为一个整体来运算:
(5)对于三个或三个以上的单项式相乘,法则仍然适用
典例精讲
例1:基础计算。
下列计算,正确的是( )
A. B.
C. D.
变式1:计算下列各题:
(1); (2); (3);
(4); (5); (6).
变式2:“三角”表示,“方框”表示,则________.
变式3:现欲将一个长为3ab dm,宽为,高为的长方体废水池中的满池废水注入正方体水池处理.若这些废水刚好装满一个正方体水池,则该正方体水池的棱长为____________dm.
变式4:在个旧市某住房小区建设中,为了提高业主的宜居环境,该小区规划修建一个广场(平面图如图所示).
(1)用含m、n的代数式表示该广场的面积S(图中阴影部分);
(2)若m、n满足,求该广场的面积.
例2:利用单项式乘法求字母或代数式的值。
若,,则____________.
变式1:小明计算一道整式乘法题时,由于将第一个单项式中的抄成了,将第二个单项式中的抄成了,结果得到.
(1)根据上述信息,分别计算出m,n的值.
(2)在(1)的条件下,请你计算出这道题的正确答案.
变式2:已知单项式与的积与是同类项,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
变式3:化简求值:
(1)当a=2022时,求-3a2(a2-2a-3)+3a(a3-2a2-3a)+2022的值.
(2)求xn(xn+9x-12)-3(3xn+1-4xn)的值,其中x=-2,n=3.
变式4:如图,用7张长为,宽为的长方形纸片互不重叠地放在长方形区域内,设边的长为,未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为(正值).
(1)若,则的值为多少时?
(2)对于下列两个问题,先回答,再通过“数学运算”说明理由;
①(1)中的值每增加的值增加(或减少)多少?
②若,能赋予一个值使得的值不随的值的变化而变化吗?
考点2 单项式乘多项式
1.单项式乘多项式法则:单项式与多项式相乘,先用单项式乘多项式的每一项,再把所得的积相加
即m(a+b+c)=ma+mb+mc.
要点诠释:(1)一般情况下,单项式与多项式相乘的结果仍是多项式,其项数与因式中多项式的项数相同,通常将这个多项式按某一字母的降幂(或升幂)进行排列。
(2)计算时要注意符号问题,多项式中每一项都包括它前面的符号,根据去括号法则,积的符号由单项式的符号与多项式的项的符号共同决定
(3)对于混合运算,要注意运算顺序,同时要注意运算结果中若有同类项要合并同类项,从而得出最简结果
(4)利用单项式乘多项式的法则,将单项式与多项式中的每一项相乘,但应注意多项式中的常数项,不能漏乘.
典例精讲
例1:基础计算
计算__________
变式1:计算:
(1)
(2)
(2)
(4)
变式2:定义一种新运算:,则的运算结果是______.
变式3:如果规定表示单项式,表示多项式,则计算的结果是( )
A. B.
C. D.
变式4:对于任意有理数、、、,定义一种新运算:.
(1)___________.
(2)求的值.
(3)当时,请求出(2)的值.
例2:单项式乘多项式的应用
两个边长分别为a和b的正方形如图放置(图1),其未叠合部分(阴影)面积为;若再在图1中大正方形的右下角摆放一个边长为b的小正方形(如图2),两个小正方形叠合部分(阴影)面积为.当时,则图3中阴影部分的面积______.
变式1:数学课上,老师讲了单项式乘多项式,放学回到家,小明拿出课堂笔记复习,发现一道题:,的地方被钢笔弄污了,你认为处应是______.
变式2:如图,将两张边长分别为6和5的正方形纸片分别按图①和图②两种方式放置在长方形内(图①和图②中两张正方形纸片均有部分重叠),未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示.若长方形中边、的长度分别为m、n.设图①中阴影部分面积为,图②中阴影部分面积为,当时,的值为( )
A.6 B.15 C.18 D.30
变式3:如图,两个正方形的边长分别为a、b,如果,,求阴影部分的面积.
变式4:如图,将边长为的大正方形和边长为的小正方形放在同一平面上().
(1)用含、的代数式表示阴影部分的面积_________.
(2)请说明:图形空白部分的面积与的大小无关.
例题3:字母求值
关于x的代数式的化简结果中不含x的二次项,则a的值为______.
变式1:已知,,.若的值与m无关,则a的值为( )
A.
B. C.3 D.5
B.
变式2:有10张如图1的小长方形,长为,宽为,按照如图2的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空白部分,设左上角的面积为,右下角的面积为.的长变化时,的值与的长无关,与的数量关系为( )
A.
B. C. D.
变式3:已知单项式,满足,则等于( )
A.
B. C. D.
变式4:将7张相同的小长方形纸片(如图1)按图2的方式不重叠的放在长方形内,未被覆盖的部分恰好被分割为两个长方形,面积分别记为,,已知小长方形纸片的长为a,宽为b,且,.
(1)当时,用含a,b的式子表示,;
(2)若长度不变,变长,将这7张小长方形纸片还按照同样的方式放在新的长方形内,而,的值总保持不变,求a,b满足的数量关系.
考点3 多项式乘多项式
1.多项式与多项式相乘的法则:
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另外一个多项式的每一项,再把所得的积相加.
要点诠释:(1)运用多项式乘多项式的法则时,必须做到不重不漏,相乘时要按一定的顺序进行.例如(m+n)·
(a+b+c),可先用第一个多项式中的第一项“m”分别与第二个多项式的每一项相乘,再用第一个多项式的第二项“n”分别与第二个多项式的每一项相乘,然后把所得的积相加.即
(m+n )(a+b+c )=ma+mb+mc+na+nb+nc.
(2)在相乘时防止漏项,检查有无漏项的方法是:两个多项式相乘,在没有合并同类项前,积的项数应是这两个多项式项数的积,如(m+n)(a+b+c),积的项数应为2×3=6.
(3)各项的系数:由单项式与单项式相乘来确定积中各项的系数.
(4)各项的排列:合并同类项之后,积中各项的排列一般按某一字母的升(或降)幂排列.
(5)注意确定积中每一项的符号,多项式中每一项都包含它前面的符号,“同号得正,异号得负”
(6)多项式与多项式相乘的展开式中,有同类项一定要合并同类项,化为最简结果
典例精讲
例1:多项式乘多项式基础计算
计算:
(1); (2);
(3); (4).
变式1:下列运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
变式2:计算结果为( )
A. B.
C. D.
变式3:小力计算一道整式乘法的题:,由于抄错了第一个多项式中前面的符号,把“”写成“”,得到的结果为这道整式乘法的正确结果是___________.
变式4:计算:.
例2:待定系数法求参数的值
若,则p、q的值是( )
A.3,10 B.10,3 C., D.3,
变式1:已知等式(,为正整数),则的值不可能是( )
A.
B. C. D.
变式2:已知,为常数,且为恒等式,则________.
变式3:若(a、b是整数),则m的值可能是( ).
A.5或13 B. C. D.或
变式4:探究规律,并回答问题:
(1)运用多项式乘法,计算下列各题:
①__________________;
②__________________;
③__________________;
(2)若,则________,________;
(3)根据此规律,直接写出以下结果:
①_________________;
②__________________;
例3:多项式化简求值问题
先化简,再求值:
(1)已知,求的值.
(2),其中,.
变式1:(1) 化简:;
(2) 先化简,再求值:,其中,.
变式2:“整体思想”在数学中应用极为广泛.
例如:已知,求的值.
解:∵,
∴
∴.
请尝试应用“整体思想”解决以下问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
变式3:若规定符号的意义是:,则当时,的值为_____.
变式4:“整体思想”在数学中应用极为广泛.
例如:已知,求的值.
解:,
.
请尝试应用“整体思想”解决以下问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值;
(3)已知,求的值.
例4:与字母取值无关
在求代数式的值时,遇到这样一类题:“代数式的值与x的取值无关,求a的值”.通常的解题方法是把x、y看作字母,a看作系数,然后合并同类项,即原式.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,则.
【理解应用】
(1)若关于x的多项式不含项,则________;
(2)已知,,且的值与y的取值无关,求x的值;
【拓展延伸】
(3)用7张长为a,宽为b的长方形纸片按照如图所示的方式不重叠地放在大长方形内,大长方形中有两个部分未被覆盖,设右上角部分的面积为,左下角部分的面积为,当的长发生变化时,的值始终保持不变.请求出a与b之间的数量关系.
变式1:已知关于x的两个多项式,.下列说法:
①;
②若不含项,则;
③若,其中N为整式,则.
其中正确的个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
变式2:已知,,.若的值与x的取值无关,则a的值为__________.
变式3:下述四个结论中:其中正确的是________(填序号).
①若与是同类项,则;
②若关于x的多项式的运算结果中不含项,则常数项为;
③已知2个多项式分别为:,,无论x取何值,一定都有;
④若,,则的结果只有一种.
变式4:阅读材料:在学习多项式乘以多项式时,我们知道的结果是一个多项式.并且最高次项为:,常数项为:.那么一次项是多少呢?要解决这个问题,就是要确定该一次项的系数,通过观察,我们发现:一次项系数就是,即一次项为.参考材料中用到的方法,解决下列问题:
问题解答
(1)计算所得多项式的一次项系数为______,二次项系数为____.
(2)如果计算所得多项式不含一次项,求的值;
(3)如果,则直接写出,,,的值.
例5:多项式乘法与图形面积
如图,点F在内,,于点E,于点D,且,,四边形的面积分别为3,9,6,则的面积为________.
变式1:一个长方形可不重叠且不留空隙地分割为个正方形,称该长方形为“阶容正长方形”.
(1)图是一个周长为的阶容正长方形,求这个阶容正长方形的面积;
(2)请画出两个用不同方法分割的阶容正长方形,若这两个阶容正长方形的周长相等,求这两个阶容正长方形的面积比;
(3)若长方形可按图所示的方式分割为个大小不等的正方形,设最小一个正方形①的边长为,相邻正方形②的边长为,求的值.
变式2:如图,为利用图形面积说明平方差公式,先构造面积为的长方形,再过上的裁切点作这条边的垂线,若沿着这条垂线将这个长方形裁开,两部分能拼接成面积为的图形,则裁切点到的距离为_____.(用含或的式子表示)
变式3:用三个同(1)图的长方形和两个同(2)图的长方形用两种方式去覆盖一个大的长方形,当两种方式未覆盖的部分(阴影部分)的周长一样时,( )
A. B. C. D.
变式4:对于“用一根长度为20米的绳子如何围一个面积最大的长方形?”这个问题,爱钻研的小华从不同的方向来思考这个问题.
(1)小华考虑到这个长方形相邻两边的和是定值10,于是分别对相邻的两边取特殊值,通过计算得到对应长方形的面积:,,,,.
观察上面等式,可以发现:当相邻的两边满足________关系时,长方形的面积最大.请你利用所学的数学知识帮助小华解释上面发现的结论.
(2)聪明的小华经过深度思考,发现此结论也可以利用数形结合加以说明,方法如下:
已知长方形相邻两边的和是定值10,设一边长是x,则相邻一边的长是.
①当时,将原长方形沿直线l剪成长方形A和长方形B(如图1、图2),再将长方形B割补到长方形A的右侧(如图3),则图3中阴影部分正方形C边长为,
通过上述割补,图1中长方形的面积可以看成图3中两个正方形的面积之差,所以代数式,25,满足的等量关系为________.
②当时,进行类似上述过程的割补(图4~图6),由图,可得出的等量关系为________.
③当时,该长方形即为正方形,其面积为25.
综上所述,周长是20的长方形的面积的最大值是________.
(3)当时,仿照(2)中的割补过程(无需描述割补过程,只需要画出示意图),求代数式的最小值.
例6:多项式乘法规律题
下列每组中两数的和为定值,观察它们的积的变化规律,回答下列问题.
①;
②.
【发现规律】
(1)两数的和一定时,两数的差的绝对值越小,则它们的积就越__________;(填“大”或“小”)当两数的差的绝对值为0(即两数相等)时,它们的积最__________;(填“大”或“小”)
【解释规律】
(2)设两数为和,其中为定值,.请你解释以上所发现的规律;
【应用规律】
(3)用长的绳子围成一个长方形,当长方形的两条邻边长各为多少时,长方形的面积最大?最大面积是多少.
变式1:观察下列等式:
,
,
,
……
(1)特例感知:根据上述的运算规律按照上述形式填空: ;
(2)规律表示:设两位数的十位上的数字为m,个位上数字为5,m为整数,且,用含m的等式表示上述运算的一般规律为 ;
(3)类比探究:小聪同学计算下列两位数的乘积:,,,,….他发现结果也存在类似的运算规律.若设其中一个两位数十位上的数字为a,个位上的数字为b(其中a,b为小于10的正整数),请你用含字母a,b的等式表示小聪发现的运算规律,并用所学知识说明你的结论的正确性.
变式2:阅读材料一:可以展开成一个有规律的多项式:
;
;
;
;
阅读材料二:杨辉三角是中国古代数学的杰出研究成果之一,它把二项式系数图形化.下面我们依次对展开式的各项系数进一步研究发现,当n取正整数时可以单独列成表中的形式,表中每个数等于它上方两数之和.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.
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
(1)观察的展开式,各项系数和是______;猜想多项式(n取正整数)的展开式的各项系数之和______(结果用含字母n的代数式表示);
(2)利用材料中的规律计算:
①写出的展开式
②
变式3:仔细观察,探究规律:,,,,则算式值的个位数字为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
变式4:南宋杰出的数学家杨辉,在他所著的《详解九章算法》一书中,辑录了如图所示的三角形数表,称杨辉三角.观察下列各式及其展开式,其各项系数与杨辉三角有关:
;
;
;
;
;
;
……
写出的展开式中含项的系数是__________.
例7:整式乘法混合运算
某学校分为初中部和小学部,初中部的学生人数比小学部多.做广播操时,初中部排成的是一个规范的长方形方阵,每排人,站有排;小学部站的方阵,排数和每排人数都是.
(1)试求该学校初中部比小学部多多少名学生?
(2)当,时,试求该学校一共有多少名学生?
变式1:计算:
(1); (2).
变式2:【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3:先化简,再求值:,其中.
变式4:计算:
(1); (2).
解析:
考点一:
1.下列计算,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】同底数幂的除法运算、负整数指数幂、合并同类项、计算单项式乘单项式
【分析】本题考查了同底数幂的乘除法则、合并同类项法则、单项式乘法法则,负整数指数幂,对各选项逐一计算判断对错.
【详解】解:A. ,故该选项不正确,不符合题意;
B. ,故该选项不正确,不符合题意;
C. ,故该选项不正确,不符合题意;
D. ,故该选项正确,符合题意;
故选:D.
2.计算下列各题:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5);
(6).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
【知识点】积的乘方运算、计算单项式乘单项式、同底数幂相乘
【分析】本题考查了单项式乘单项式、积的乘方与幂的乘方运算法则,解题的关键是熟练掌握运算法则,分步处理系数相乘、同底数幂相乘及符号判断,避免运算顺序或符号错误;
(1)利用同底数幂相乘(底数不变,指数相加),最后确定符号(异号得负);
(2)利用同底数幂相乘计算即可;
(3)利用同底数幂相乘计算即可;
(4)利用同底数幂相乘计算即可;
(5)先根据积的乘方和同底数幂相乘计算即可;
(6)先分别根据积的乘方计算,再将两个结果相乘,利用同底数幂的乘法运算即可.
【详解】(1)解:.
(2)解:.
(3)解:.
(4)解:.
(5)解:.
(6)解:.
3.“三角”表示,“方框”表示,则________.
【答案】
【知识点】计算单项式乘单项式
【分析】考查新定义和单项式与单项式相乘相结合,按照法则计算即可求解.
【详解】解:原式,
故答案为:.
4.现欲将一个长为3ab dm,宽为,高为的长方体废水池中的满池废水注入正方体水池处理.若这些废水刚好装满一个正方体水池,则该正方体水池的棱长为____________dm.
【答案】3ab
【知识点】计算单项式乘单项式、正方体、长方体的体积与容积
【分析】本题考查了单项式乘单项式,准确熟练地进行计算是解题的关键.
通过计算长方体的体积,并利用正方体体积公式求解棱长.
【详解】解:长方体的体积为 ,
∵
∴则该正方体水池的棱长为.
故答案为:.
5.在个旧市某住房小区建设中,为了提高业主的宜居环境,该小区规划修建一个广场(平面图如图所示).
(1)用含m、n的代数式表示该广场的面积S(图中阴影部分);
(2)若m、n满足,求该广场的面积.
【答案】(1)
(2)35
【知识点】已知字母的值 ,求代数式的值、计算单项式乘单项式、绝对值非负性、列代数式
【分析】本题考查列代数式、单项式乘以单项式的应用,绝对值和偶次方的非负性质、代数式求值,掌握长方形的面积计算公式、绝对值和偶次方的非负性质是解题的关键.
(1)利用长方形的面积公式,根据广场的面积大长方形的面积空白长方形的面积计算即可;
(2)根据绝对值和偶次方的非负性质求出、的值,再代入的表达式并计算即可.
【详解】(1)解:.
(2)解:∵,
,,
,,
,
该广场的面积是35.
7.若,,则____________.
【答案】1
【知识点】利用单项式乘法求字母或代数式的值、计算单项式乘单项式
【分析】此题考查了单项式乘单项式,化简求值, 熟练掌握运算法则是解本题的关键.
先利用单项式乘以单项式法则计算,然后将已知等式代入计算即可求出值.
【详解】解:原式=,
当 和 时,
原式.
故答案为:.
8.小明计算一道整式乘法题时,由于将第一个单项式中的抄成了,将第二个单项式中的抄成了,结果得到.
(1)根据上述信息,分别计算出m,n的值.
(2)在(1)的条件下,请你计算出这道题的正确答案.
【答案】(1),
(2)
【知识点】利用单项式乘法求字母或代数式的值、计算单项式乘单项式
【分析】本题考查了单项式乘单项式,准确熟练地进行计算是解题的关键.
(1)由题意得,,利用单项式乘单项式法则计算后得到关于,的方程,解方程即可;
(2)先利用单项式乘单项式法则进行化简,然后把(1)中求出的,的值代入即可得到答案;或将,的值代入原式中计算即可.
【详解】(1)解:由题意得,
,
即,
所以,,
解得,.
(2)解:原式
.
由(1)知,,,
所以原式.
一题多解法(2)由(1)知,,,
所以原式
.
9.已知单项式与的积与是同类项,则的值为( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【知识点】已知同类项求指数中字母或代数式的值、利用单项式乘法求字母或代数式的值
【分析】本题考查同类项的定义,单项式乘单项式,先计算单项式得,再根据同类项的定义求出、的值,再代值计算即可.
【详解】解:,
∵单项式与的积与是同类项,
∴与是同类项,
∴,,
解得,,
∴,
故选:C.
10.化简求值:
(1)当a=2022时,求-3a2(a2-2a-3)+3a(a3-2a2-3a)+2022的值.
(2)求xn(xn+9x-12)-3(3xn+1-4xn)的值,其中x=-2,n=3.
【答案】(1)2022
(2)x2n,64
【知识点】计算单项式乘单项式、利用单项式乘法求字母或代数式的值
【分析】(1)先根据单项式乘多项式进行计算,再合并同类项,最后代入求值即可;
(2)先根据单项式乘多项式进行计算,再合并同类项,最后代入求出答案即可.
【详解】(1)解:原式=
=2022;
(2)解:原式=
=;
当x=-2,n=3时,则
;
【点睛】本题考查了整式的化简求值,能正确根据整式的运算法则进行化简是解此题的关键,注意运算顺序.
12.如图,用7张长为,宽为的长方形纸片互不重叠地放在长方形区域内,设边的长为,未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为(正值).
(1)若,则的值为多少时?
(2)对于下列两个问题,先回答,再通过“数学运算”说明理由;
①(1)中的值每增加的值增加(或减少)多少?
②若,能赋予一个值使得的值不随的值的变化而变化吗?
【答案】(1)
(2)①,②
【知识点】利用单项式乘法求字母或代数式的值、解一元一次方程(二)——去括号、列代数式
【分析】本题考查的是列代数式,一元一次方程的应用,单项式乘以多项式与图形面积.
(1)如图,标注图形各顶点,,,,,再利用建立方程求解即可.
(2)①结合(1)可得:,进一步分析即可;
②先表示,,,,可得,进一步可得答案.
【详解】(1)解:如图,标注图形各顶点,
由题意可得:,
∴,,,,
∵未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为,
∴,
解得:.
(2)解:①结合(1)可得:
,
∴(1)中的值每增加的值增加.
②∵,
∴,,,,
∵未被覆盖的两个区域(阴影)的面积差为:
,
∵的值不随的值的变化而变化,
∴,
解得:.
考点2:
1.计算__________
【答案】
【分析】根据单项式乘以多项式的方法计算即可.
【详解】解: .
2.计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
【答案】(1)1
(2)
(3)0
(4)
【分析】(1)首先计算绝对值,乘方,零指数幂和负整数指数幂,然后计算减法;
(2)首先计算积的乘方,然后计算单项式乘以单项式;
(3)首先计算积的乘方,然后计算单项式乘以单项式,最后合并同类项;
(4)首先计算单项式乘以多项式,然后合并同类项.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
3.定义一种新运算:,则的运算结果是______.
【答案】
【分析】根据新定义运算的规则,确定对应a、b的值,代入后利用整式乘法运算法则展开,合并同类项得到最终结果.
【详解】解:原式
.
4.如果规定表示单项式,表示多项式,则计算的结果是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了单项式乘以多项式,根据新定义和单项式乘以多项式法则计算即可.先分别表示三角形和矩形所代表的单项式和多项式,再进行计算.
【详解】解:根据题意,三角形表示单项式的形式,即把三角形内的字母代入,得:,
矩形表示多项式, 因此对矩形计算得:,
将两个结果相乘并展开得,
综上,计算结果为.
故选:C.
5.对于任意有理数、、、,定义一种新运算:.
(1)___________.
(2)求的值.
(3)当时,请求出(2)的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了新定义运算,有理数的混合运算,整式的乘法运算与化简求值.
(1)根据新定义运算进行计算即可求解;
(2)根据新定义可得,再根据整式的乘法进行计算即可求解;
(3)将字母的值代入(2)的化简结果进行计算即可求解.
【详解】(1)解:,
故答案为:.
(2)解:
(3)解:当时,
6.两个边长分别为a和b的正方形如图放置(图1),其未叠合部分(阴影)面积为;若再在图1中大正方形的右下角摆放一个边长为b的小正方形(如图2),两个小正方形叠合部分(阴影)面积为.当时,则图3中阴影部分的面积______.
【答案】30
【分析】由正方形和长方形的面积公式得出 和,再由可以得出,再用割补法求出,再整体代入求值即可;
【详解】解:由题意得,
,,
,
,
,
.
7.数学课上,老师讲了单项式乘多项式,放学回到家,小明拿出课堂笔记复习,发现一道题:,的地方被钢笔弄污了,你认为处应是______.
【答案】
【分析】将加法转化为减法,然后计算单项式乘以多项式,再利用整式的加减运算法则计算即可.
【详解】解:由题意得,
8.如图,将两张边长分别为6和5的正方形纸片分别按图①和图②两种方式放置在长方形内(图①和图②中两张正方形纸片均有部分重叠),未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示.若长方形中边、的长度分别为m、n.设图①中阴影部分面积为,图②中阴影部分面积为,当时,的值为( )
A.6 B.15 C.18 D.30
【答案】B
【分析】本题考查了整式的混合运算,代数式求值,正确表示出和是解题关键.
利用图形得出,,作差得到,再代入计算求值即可.
【详解】解:图①中阴影部分面积,
图②中阴影部分面积,
,
当时,的值为.
故选:B.
9.如图,两个正方形的边长分别为a、b,如果,,求阴影部分的面积.
【答案】
【分析】本题考查了整式的混合运算的几何背景.根据阴影部分的面积等于大正方形的面积减去空白的面积,列式化简,再把,代入计算即可.
【详解】解:根据题意得:,,
,
当,时,.
10.如图,将边长为的大正方形和边长为的小正方形放在同一平面上().
(1)用含、的代数式表示阴影部分的面积_________.
(2)请说明:图形空白部分的面积与的大小无关.
【答案】(1)
(2)说明见解析
【分析】(1)分别求出两个三角形面积,即可得出答案;
(2)根据题意表示出空白部分的面积即可求解.
【详解】(1)解:图中阴影部分的面积:
;
(2)解:空白部分的面积为
空白部分面积与无关.
11.关于x的代数式的化简结果中不含x的二次项,则a的值为______.
【答案】
3
【分析】本题考查整式的混合运算,将代数式展开并合并同类项,根据不含二次项的条件,令二次项系数为零,求解a的值即可
【详解】原式 =
=
= ,
∵不含x的二次项,
∴ ,
解得 。
故答案为3
12.已知,,.若的值与m无关,则a的值为( )
A. B. C.3 D.5
【答案】B
【分析】本题考查了单项式乘多项式,合并同类项,准确熟练地进行计算是解题的关键.
计算并合并同类项,由于表达式与无关,令的系数为零求解的值即可.
【详解】解:∵, ,
∴
∴
∵的值与无关
∴
∴
故选:B.
13.有10张如图1的小长方形,长为,宽为,按照如图2的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空白部分,设左上角的面积为,右下角的面积为.的长变化时,的值与的长无关,与的数量关系为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了整式的混合运算,设大长方形的长为x,左上角空白部分的面积,右下角空白部分的面积,计算,根据的值与的长无关可知即含x的项系数必须为0,据此求出m、n的关系.
【详解】解:设大长方形的长为x,面积为的长方形的长为,宽为,
因此,
面积为的长方形的长为,宽为m,
因此,
因为的值与的长无关,
即含x的项系数必须为0,
因此,
可得,
综上,m与n的数量关系为,
故选:B.
14.已知单项式,满足,则等于( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了单项式乘以多项式,熟练掌握相关运算法则是解题关键.根据等式左边利用单项式乘多项式法则计算,利用多项式相等的条件确定出、,即可求解.
【详解】解:,
∴,
∴.
故选:A.
15.将7张相同的小长方形纸片(如图1)按图2的方式不重叠的放在长方形内,未被覆盖的部分恰好被分割为两个长方形,面积分别记为,,已知小长方形纸片的长为a,宽为b,且,.
(1)当时,用含a,b的式子表示,;
(2)若长度不变,变长,将这7张小长方形纸片还按照同样的方式放在新的长方形内,而,的值总保持不变,求a,b满足的数量关系.
【答案】(1),
(2)
【分析】本题考查整式混合运算的应用,确定长方形的长和宽并正确计算是解题的关键.
(1)先确定所求长方形的长和宽,根据长方形的面积公式,结合整式乘法的法则求解即可;
(2)先求出,把的值总保持不变,转化为与无关型问题,再利用无关型问题的方法求解即可.
【详解】(1)当时,
,
;
(2)∵,
,
∴.
∵长度不变,变长,的值总保持不变,
∴,
解得.
即a、b满足的关系是.
考点3:
1.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1);
(2);
(3);
(4)
【分析】本题考查多项式与多项式的乘法运算及整式的加减运算,关键是熟练掌握多项式乘多项式法则: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,之后合并同类项化简.
(1)需要运用多项式乘法的分配律,将第一个多项式的每一项与第二个多项式的每一项相乘,再合并同类项;
(2)可以通过多项式乘法展开后合并同类项;
(3)先计算多项式乘法,再去括号,最后合并同类项,注意去括号时符号的变化;
(4)运用多项式乘法的分配律,将和分别与后面的三项式相乘,再合并同类项.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
2.下列运算中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:A、,原运算错误;
B、,原运算错误;
C、,原运算错误;
D、,原运算正确.
3.计算结果为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查多项式乘多项式的运算,运用多项式乘多项式的法则展开后合并同类项即可得到结果
【详解】解:,
故选:B.
4.小力计算一道整式乘法的题:,由于抄错了第一个多项式中前面的符号,把“”写成“”,得到的结果为这道整式乘法的正确结果是___________.
【答案】
【分析】本题考查整式的乘法运算,通过错误的计算结果逆向求出参数的值,再代入正确的整式乘法式子计算正确结果.
【详解】解:
∴,
解得.
∴
故答案为:.
5.计算:.
【答案】
【分析】本题主要考查了整式混合运算,熟练掌握运算法则,是解题的关键.根据多项式乘多项式运算法则,单项式乘多项式运算法则,进行计算即可.
【详解】解:
.
6.若,则p、q的值是( )
A.3,10 B.10,3 C., D.3,
【答案】C
【详解】解:∵
∴,
7.已知,为常数,且为恒等式,则________.
【答案】
【分析】本题考查的是多项式的乘法运算,由,再比较等式两边对应项的系数,建立方程求解.
【详解】解:,
比较系数得:且,
解得 ,;
∴,
故答案为
8.已知等式(,为正整数),则的值不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】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解题的关键;将等式左边展开,比较左右两边系数可得 和 ,其中 、为正整数. 列举所有可能的计算值即可得到结论.
【详解】解:∵ ,
∴ ,,
∵ 为正整数,
∴ 或或或,
∴ 值为:,
∴ 不可能为 .
故选:C.
9.若(a、b是整数),则m的值可能是( ).
A.5或13 B. C. D.或
【答案】D
【分析】本题主要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解题的关键.
根据多项式乘多项式的乘法法则可得且,再列出所有符合题意的整数即可解答.
【详解】解:∵,
∴,(a、b为整数).
列出所有整数对a、b满足:
当时,则;
当时,则;
当时,则;
当时,则;
当时,则;
当时,则;
当时,则;
当时,则.
∴ m的可能值为或.
故选D.
10.探究规律,并回答问题:
(1)运用多项式乘法,计算下列各题:
①__________________;
②__________________;
③__________________;
(2)若,则________,________;
(3)根据此规律,直接写出以下结果:
①_________________;
②__________________;
【答案】(1);;;
(2),
(3);
【分析】本题考查的是多项式乘多项式,多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另外一个多项式的每一项,再把所得的积相加.
(1)①根据多项式与多项式相乘的运算法则计算即可;②根据多项式与多项式相乘的运算法则计算即可;③根据多项式与多项式相乘的运算法则计算即可;
(2)根据多项式与多项式相乘的运算法则计算即可;
(3)①利用规律求解;②利用规律求解.
【详解】(1)解:①;
②;
③;
故答案为:;;;
(2)解:若,则,;
故答案为:,;
(3)解:①;
②.
故答案为:;.
11.先化简,再求值:
(1)已知,求的值.
(2),其中,.
【答案】(1),
(2),
【分析】本题考查了整式的混合运算和代数式求值,涉及整体代入思想,掌握多项式乘法展开后合并同类项的化简技巧,以及通过整体代入简化计算是解题的关键.
(1)先展开多项式乘法,合并同类项后,发现化简结果与已知条件表达式完全一致,直接整体代入求值;
(2)先展开两个多项式乘法,合并同类项化简表达式,再代入的具体值计算.
【详解】(1)解:原式
.
当时,
原式.
(2)解:
.
当,时,
原式.
12.(1) 化简:;
(2) 先化简,再求值:,其中,.
【答案】(1);(2),24
【分析】本题考查整式的化简和求值,熟练掌握运算法则是解答本题的关键.
(1)直接合并同类项化简即可;
(2)先去括号,合并同类项,再代入数值计算.
【详解】解:(1)
;
(2)
,
当,时,
原式.
13.“整体思想”在数学中应用极为广泛.
例如:已知,求的值.
解:∵,
∴
∴.
请尝试应用“整体思想”解决以下问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)10
(2)58
【分析】本题考查了代数式求值,多项式与多项式的乘法运算,掌握整体代入思想是解题的关键.
(1)仿照题例,利用整体代入法解答即可;
(2)先化简代数式,再整体代入计算即可求解.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴
.
(2)解:∵,
∴,
∴
.
14.若规定符号的意义是:,则当时,的值为_____.
【答案】9
【分析】本题主要考查定义新运算,掌握多项式的乘法法则和整体代入法是解题的关键.根据定义的新运算的运算法则,得出的值,然后进行化简,最后再整体代入即可求值.
【详解】解:根据题意,可得:
,
∵,
∴,
∴
.
故答案为:9.
15.“整体思想”在数学中应用极为广泛.
例如:已知,求的值.
解:,
.
请尝试应用“整体思想”解决以下问题:
(1)已知,求的值;
(2)已知,求的值;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】()仿照题例,利用整体代入法解答即可;
()先化简代数式,再整体代入计算即可求解;
()把代数式转化为,再整体代入计算即可求解;
本题考查了代数式求值,多项式与多项式的乘法运算,掌握整体代入思想是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴
;
(3)解:∵,
∴,
∴
.
16.【方法点拨】
在求代数式的值时,遇到这样一类题:“代数式的值与x的取值无关,求a的值”.通常的解题方法是把x、y看作字母,a看作系数,然后合并同类项,即原式.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,则.
【理解应用】
(1)若关于x的多项式不含项,则________;
(2)已知,,且的值与y的取值无关,求x的值;
【拓展延伸】
(3)用7张长为a,宽为b的长方形纸片按照如图所示的方式不重叠地放在大长方形内,大长方形中有两个部分未被覆盖,设右上角部分的面积为,左下角部分的面积为,当的长发生变化时,的值始终保持不变.请求出a与b之间的数量关系.
【答案】(1)2;(2);(3)
【分析】本题主要考查了整式加减运算和化简求值,解题关键是熟练掌握多项式乘以多项式,单项式乘以多项式法则.
(1)根据多项式不含项,列出方程解答即可;
(2)先求,根据多项式的值与y的取值无关可知:化简后的多项式含有y的项的系数之和为0,列出方程解答即可;
(3)观察图形,求出和的面积,则可求出,进而可得到答案.
【详解】解:(1)
∵该多项式不含项,
∴,
∴,
故答案为:2;
(2)∵,,
∴
∵的值与y的取值无关,
∴,
∴;
(3)解:设,
依题意,,,
∴,
∵当的长发生变化时,的值始终保持不变,
∴.即.
17.已知关于x的两个多项式,.下列说法:
①;
②若不含项,则;
③若,其中N为整式,则.
其中正确的个数是( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
【答案】D
【分析】本题考查了多项式的展开与系数比较,多项式乘法的系数计算,代数式求值等知识点.先根据多项式A的展开,求出a、b、c、d的值;然后分别验证三个说法:说法①直接计算;说法②通过中项系数为0推导f与e的关系;说法③利用,推导f与e的关系.
【详解】解:∵,
展开,
比较系数得:,,,且,
∴,
则,,
∴,故说法①正确;
∵,,,
M中项系数来自:
A的项的常数项:,
A的项的x项:,
A的项的项:,
∴项系数为,
令其为0:,
∴,故说法②正确;
∵,,
由于,
又∵N为整式,
∴余数,即,故说法③正确,
综上,三个说法均正确,
故选:D.
18.已知,,.若的值与x的取值无关,则a的值为__________.
【答案】-3
【分析】本题考查了整式的乘法与代数式化简,掌握若代数式的值与某个字母无关,则该字母对应项的系数为0是解题的关键.
计算,化简后得到关于的多项式,根据值与无关的条件,令所有含的项的系数为零,从而求解.
【详解】解:
由于的值与的取值无关,
因此项的系数,
解得:
故答案为:.
19.下述四个结论中:其中正确的是________(填序号).
①若与是同类项,则;
②若关于x的多项式的运算结果中不含项,则常数项为;
③已知2个多项式分别为:,,无论x取何值,一定都有;
④若,,则的结果只有一种.
【答案】①②③④
【分析】本题考查同类项的定义、整式的加减运算、绝对值的化简、多项式的大小比较等知识点,灵活运用相关知识是解题的关键.
根据同类项中相同字母的指数相同可判断①;通过整式的运算,合并同类项后不含某项求参数,再求常数项可判断②;计算两个多项式的差,根据非负性判断大小关系可判断③;利用绝对值的性质和符号讨论,结合已知条件化简表达式可判断④.
【详解】解:①若与是同类项,则相同字母的指数相同,即,,解得,,即,故正确.
②多项式展开后为,不含项,则,解得,常数项为,故正确.
③计算,由于,故,即恒成立,故正确.
④由,得,,原式化为.令,,,则原式.由于且,的值可能为两正一负或两负一正,代入计算均得0,故结果只有一种,故正确.
综上,正确的有①②③④.
故答案为:①②③④.
20.阅读材料:在学习多项式乘以多项式时,我们知道的结果是一个多项式.并且最高次项为:,常数项为:.那么一次项是多少呢?要解决这个问题,就是要确定该一次项的系数,通过观察,我们发现:一次项系数就是,即一次项为.参考材料中用到的方法,解决下列问题:
问题解答
(1)计算所得多项式的一次项系数为______,二次项系数为____.
(2)如果计算所得多项式不含一次项,求的值;
(3)如果,则直接写出,,,的值.
【答案】(1),26
(2);
(3),,,.
【分析】本题考查了多项式乘多项式,熟练掌握多项式乘多项式的运算法则是解题的关键.
(1)根据给定的方法计算即可;
(2)根据给定的方法可得出一次项系数,进一步求解即可;
(3)根据给定的方法找出的系数即可.
【详解】(1)解:根据题意,一次项系数为,
二次项系数为,
故答案为:,26;
(2)解:根据题意,一次项系数,
即,
解得;
(3)解:,
∴,,,.
21.如图,点F在内,,于点E,于点D,且,,四边形的面积分别为3,9,6,则的面积为________.
【答案】6
【分析】由题意可得的面积,的面积,四边形的面积,设,,则,,,求出的面积为,即可得出结果.
【详解】解:由题意可得:的面积,的面积,四边形的面积,
设,,则,,,
∴,,
∴,
∴的面积为.
22.一个长方形可不重叠且不留空隙地分割为个正方形,称该长方形为“阶容正长方形”.
(1)图是一个周长为的阶容正长方形,求这个阶容正长方形的面积;
(2)请画出两个用不同方法分割的阶容正长方形,若这两个阶容正长方形的周长相等,求这两个阶容正长方形的面积比;
(3)若长方形可按图所示的方式分割为个大小不等的正方形,设最小一个正方形①的边长为,相邻正方形②的边长为,求的值.
【答案】(1)
(2)作图见解析;
(3)
【分析】(1)设周长为的阶容正长方形的宽为,推出它的长为,得,得到,可得答案;
(2)如图,图①、图②即为所作.设这两个阶容正长方形的周长为,如图①中,设这个阶容正长方形的宽为,则三个正方形的边长为,得,解得,可得这个阶容正长方形的面积为:;如图②中,设,则,,继而得到,,进一步得,求解后可得这个阶容正长方形的面积为:;可得答案;
(3)如图,按图中标号顺序,将个正方形的边长依次表示为,,⋯,,设,,可得,,,,,根据得,继而得到,,,,再根据可推出,可得答案.
【详解】(1)解:设周长为的阶容正长方形的宽为,
∴正方形的边长为,
∴周长为的阶容正长方形的长为,
∴,
∴,
∴,
∴周长为的阶容正长方形的长为,宽为,
∴,
∴这个阶容正长方形的面积为;
(2)解:如图,图①、图②即为所作.
设这两个阶容正长方形的周长为,
如图①中,设这个阶容正长方形的宽为,则三个正方形的边长为,
∴这个阶容正长方形的长为,
∴,
∴,
∴,
∴这个阶容正长方形的面积为:;
如图②中,标注字母如图,设,
∵四边形和四边形均为正方形,
∴,
∴,
∵四边形为正方形,
∴,
∴,
∴,即,
∴,
∴这个阶容正长方形的长为,宽,
∴这个阶容正长方形的面积为:;
∴,
即这两个阶容正长方形的面积比为;
(3)解:如图,按图中标号顺序,将个正方形的边长依次表示为,,⋯,,
设,,
∴,
∴,
,
∴,
,
∵,即,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
∵四边形是长方形,
∴,
即,
∴,
∴,
,
∴.
【点睛】本题考查新定义,长方形与正方形的性质,长方形的周长与面积,一元一次方程的应用等知识点,正确理解题意并利用数形结合的思想解决问题是解题的关键.
23.如图,为利用图形面积说明平方差公式,先构造面积为的长方形,再过上的裁切点作这条边的垂线,若沿着这条垂线将这个长方形裁开,两部分能拼接成面积为的图形,则裁切点到的距离为_____.(用含或的式子表示)
【答案】b
【分析】本题考查了平方差公式的几何解释.熟练掌握长方形面积公式,平方差公式,根据题意正确拼接图形,是解题的关键.把长方形沿折叠,得到,根据长方形性质和面积公式,平方差公式可得,由,即得.
【详解】解:如图,把长方形沿折叠,得到,
∵长方形中,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴.
24.用三个同(1)图的长方形和两个同(2)图的长方形用两种方式去覆盖一个大的长方形,当两种方式未覆盖的部分(阴影部分)的周长一样时,( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了整式加减的应用,熟练掌握运算法则是解题关键.
设图(1)中的长方形的长为,宽为,图(2)中的长方形的长为,宽为,先根据大的长方形的边的长度可得,再求出图(3)中的阴影部分的周长为,图(4)中的阴影部分的周长为,则可得,,然后根据长方形的面积公式可得,,由此即可得的值.
【详解】解:设图(1)中的长方形的长为,宽为,图(2)中的长方形的长为,宽为,
图(3)中阴影部分的周长为,
图(4)中阴影部分的周长为,
∵图(3)和图(4)中的阴影部分的周长一样,
∴,
∵图(3)中,图(4)中,
∴,
得,
∴,
,
∴,
故选A.
25.对于“用一根长度为20米的绳子如何围一个面积最大的长方形?”这个问题,爱钻研的小华从不同的方向来思考这个问题.
(1)小华考虑到这个长方形相邻两边的和是定值10,于是分别对相邻的两边取特殊值,通过计算得到对应长方形的面积:,,,,.
观察上面等式,可以发现:当相邻的两边满足________关系时,长方形的面积最大.请你利用所学的数学知识帮助小华解释上面发现的结论.
(2)聪明的小华经过深度思考,发现此结论也可以利用数形结合加以说明,方法如下:
已知长方形相邻两边的和是定值10,设一边长是x,则相邻一边的长是.
①当时,将原长方形沿直线l剪成长方形A和长方形B(如图1、图2),再将长方形B割补到长方形A的右侧(如图3),则图3中阴影部分正方形C边长为,
通过上述割补,图1中长方形的面积可以看成图3中两个正方形的面积之差,所以代数式,25,满足的等量关系为________.
②当时,进行类似上述过程的割补(图4~图6),由图,可得出的等量关系为________.
③当时,该长方形即为正方形,其面积为25.
综上所述,周长是20的长方形的面积的最大值是________.
(3)当时,仿照(2)中的割补过程(无需描述割补过程,只需要画出示意图),求代数式的最小值.
【答案】(1)相等
(2)①;②;③25
(3)
【分析】本题主要考查了多项式乘法在几何图形中的运用,完全平方公式,单项式乘以多项式,熟练掌握相关知识是解题的关键.
(1)由小华计算数据即可判断;
(2)①根据图1中长方形的面积可以看成图3中两个正方形的面积之差可得答案;
②计算出的结果即可得到答案;
③根据,,可得,据此可得答案;
(3)根据题中图形面积的求法画出相应的图形,进而即可求出的最大值,再根据,即可求解最小值.
【详解】(1)解:通过计算得到对应长方形的面积:,,,,.
观察上面等式,可以发现:当相邻的两边满足相等关系时,长方形的面积最大,
故答案为:相等;
(2)解:①∵长方形的一边长是,相邻一边长,
∴阴影部分是一个边长为的正方形,
由图可知,长方形面积大正方形面积小正方形面积,
∴,
故答案为:;
②当时,阴影部分是边长为的正方形,
,
故答案为:;
③当时,该长方形即为正方形,其面积为;
∵,,
∴
∴周长是20的长方形的面积的最大值是25,
故答案为:25;
(3)解:,
当时,如图,阴影部分是边长为的正方形,
,
,
当时,如图,阴影部分是边长为的正方形,
,
,
当时,该长方形为边长是7的正方形,
边长是和的长方形的最大面积是49,
∴,
∴代数式的最小值.
26.下列每组中两数的和为定值,观察它们的积的变化规律,回答下列问题.
①;
②.
【发现规律】
(1)两数的和一定时,两数的差的绝对值越小,则它们的积就越__________;(填“大”或“小”)当两数的差的绝对值为0(即两数相等)时,它们的积最__________;(填“大”或“小”)
【解释规律】
(2)设两数为和,其中为定值,.请你解释以上所发现的规律;
【应用规律】
(3)用长的绳子围成一个长方形,当长方形的两条邻边长各为多少时,长方形的面积最大?最大面积是多少.
【答案】(1)大;大
(2)见解析
(3)当长方形的两条邻边长各为时,面积最大,最大面积为
【分析】本题考查数字规律探索问题.
(1)通过观察给定数据,发现和一定时,两数差绝对值越小积越大,差为0时积最大;
(2)设两数为和,其和为定值,积为,分析b对积的影响;
(3)利用周长固定下长方形面积与边长的关系,结合规律求解.
【详解】(1)解:观察数据:第一组和均为60,差绝对值分别为0,10,26,44,对应积900,875,731,416;
第二组和均为100,差绝对值分别为0,6,48,82,对应积2500,2491,1924,819.
差绝对值越小,积越大;差绝对值为0时积最大.
故答案为:大,大.
(2)证明:设两数为和,其中a为定值,,
其和为定值,积为,
两数和为(定值).
两数积为.
∵ 为定值,,
∴ 当b越小,越大;
当时,积最大.
故规律成立.
(3)解:设长方形两条邻边长分别为和.
周长为,
∴ (定值).
面积.
由规律,当即时,S最大.
∴,
∴.
答:当长方形的两条邻边长各为时,面积最大,最大面积为.
27.观察下列等式:
,
,
,
……
(1)特例感知:根据上述的运算规律按照上述形式填空: ;
(2)规律表示:设两位数的十位上的数字为m,个位上数字为5,m为整数,且,用含m的等式表示上述运算的一般规律为 ;
(3)类比探究:小聪同学计算下列两位数的乘积:,,,,….他发现结果也存在类似的运算规律.若设其中一个两位数十位上的数字为a,个位上的数字为b(其中a,b为小于10的正整数),请你用含字母a,b的等式表示小聪发现的运算规律,并用所学知识说明你的结论的正确性.
【答案】(1)
(2)
(3)运算规律为:,说明见解析
【分析】本题考查列代数式、有理数的混合运算,解答本题的关键是明确题意,发现式子的变化特点.
(1)根据题目给出的等式,结合发现的规律列出式子计算即可得解;
(2)根据题目给出的等式,结合(2)的题目信息列出式子即可发现规律;
(3)根据题目给出的等式,即可发现规律,运用整式的乘法运算即可证得结论.
【详解】(1)解:,
,
,……
,
故答案为:;
(2)解:由题目知:设两位数的十位上的数字为m,个位上数字为5,m为整数,且,
,
故答案为:;
(3)解:,,,,…
且由题目知:设其中一个两位数十位上的数字为a,个位上的数字为b(其中a,b为小于10的正整数),
可得运算规律为:,
说明如下:
,
.
28.阅读材料一:可以展开成一个有规律的多项式:
;
;
;
;
阅读材料二:杨辉三角是中国古代数学的杰出研究成果之一,它把二项式系数图形化.下面我们依次对展开式的各项系数进一步研究发现,当n取正整数时可以单独列成表中的形式,表中每个数等于它上方两数之和.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.
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
(1)观察的展开式,各项系数和是______;猜想多项式(n取正整数)的展开式的各项系数之和______(结果用含字母n的代数式表示);
(2)利用材料中的规律计算:
①写出的展开式
②
【答案】(1)64,
(2)①,②1
【分析】本题考查了数字的变化类、列代数式、多项式,解答本题的关键是明确题意,发现多项式系数的变化特点,求出所求式子的值.
(1)由已知式子列出的展开式,再计算出各项系数和即可;根据规律发现可知,(n取正整数)的展开式的各项系数之和为;
(2)①根据前面发现的规律,将所求式子变形,即可运用发现的规律解答本题即可;
②利用的展开式,将式子转化为,计算得1.
【详解】(1)解:,
∴各项系数和为:,
∵的展开式的各项系数之和为,
的展开式的各项系数之和为,
的展开式的各项系数之和为,
的展开式的各项系数之和为,
的展开式的各项系数之和为,
……,
∴(n取正整数)的展开式的各项系数之和为,
故答案为:64,.
(2)解:①
;
②观察式子,
将原式与进行比较,可发现当,时,两者形式完全相同,
∴原式.
29.仔细观察,探究规律:,,,,则算式值的个位数字为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】B
【分析】本题考查了多项式乘法规律的应用和有理数的乘方个位数字的周期性,关键是将和式简化并利用余数确定个位.
利用给定的乘法规律,将原算式转化为 ,再通过 的个位数字循环规律(周期为4)求 的个位数,进而得到最终结果的个位数字.
【详解】解:∵ 根据规律,,
∴ ,
令 ,,则:
∵ 的个位数字循环为:2, 4, 8, 6(周期为4),
计算 余 2,
∴ 的个位数字与 相同,为 4,
∴ 的个位数字为 .
故算式值的个位数字为 3.
故选B.
30.南宋杰出的数学家杨辉,在他所著的《详解九章算法》一书中,辑录了如图所示的三角形数表,称杨辉三角.观察下列各式及其展开式,其各项系数与杨辉三角有关:
;
;
;
;
;
;
……
写出的展开式中含项的系数是__________.
【答案】600
【分析】本题考查了多项式乘法中的规律性问题,能够读懂题意是解题关键.
根据的展开式和杨辉三角的性质分析,首先找到含的项是各项系数的杨辉三角形的第二个数字,再根据杨辉三角的数字规律,经计算,即可得到答案.
【详解】解:的展开式中,第一个式子的次数为300,第二个式子的次数为:,
根据题意得:含的项,是各项系数的杨辉三角形的第二个数字,
结合杨辉三角的规律,得含项是,
∴的展开式中含项的系数是600.
故答案为:600.
31.某学校分为初中部和小学部,初中部的学生人数比小学部多.做广播操时,初中部排成的是一个规范的长方形方阵,每排人,站有排;小学部站的方阵,排数和每排人数都是.
(1)试求该学校初中部比小学部多多少名学生?
(2)当,时,试求该学校一共有多少名学生?
【答案】(1)该学校初中部比小学部多名学生;
(2)该学校一共有名学生.
【分析】(1)利用“方阵总人数每排人数排数”,分别表示出初中部和小学部的总人数,再求两者的差值;
(2)将初中部和小学部的总人数相加,得到表示学校总人数的代数式,再将,代入计算.
【详解】(1)解:
,
答:该学校初中部比小学部多名学生;
(2)解:
,
当,时,
原式
(名),
答:该学校一共有名学生.
32.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查有理数的混合运算,整式的混合运算,负指数幂与零指数幂,熟练掌握相关的运算法则是解题关键.
(1)先将负指数幂与零指数幂化简,再按照含有乘方的有理数混合运算的法则进行计算即可;
(2)按照整式的混合运算的法则进行计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:.
33.【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,
,
.
34.先化简,再求值:,其中.
【答案】,
【分析】本题考查代数式的化简与求值,非负数的性质,掌握好相关知识是关键.
先按照整式混合运算的法则进行化简,再根据非负数的性质求出和的值,代入求值即可.
【详解】解:,
,
,
,
,
∵,,
∴,且,
∴,,
当,时,
原式,
,
.
35.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查了零指数幂、负整数指数幂、乘方、完全平方公式及平方差公式,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.
(1)先计算乘方、零指数幂、负整数指数幂,再加减运算即可得到答案;
(2)先根据完全平方公式及平方差公式化简,再合并同类项即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
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