内容正文:
第八章 整式的乘法(复习讲义)
1.掌握同底数幂的乘除、幂的乘方、积的乘方四条法则,能准确进行符号与指数的运算。
2.熟练进行单项式乘单项式、单项式乘多项式、多项式乘多项式的运算,准确合并同类项。
3.熟记平方差公式与完全平方公式,能正用、逆用及变形使用公式简化计算。
重点01 同底数幂的乘法
【拓展】(1)同底数幂的乘法法则的推广:三个或三个以上同底数幂相乘,法则也适用.
(m,n,…,p都是正整数).
(2)同底数幂的乘法法则的逆用:am+n=am·an(m,n都是正整数).
重点02 幂的乘方与积的乘方
【拓展】
(1)
幂的乘方的法则可推广为(m,n,p都是正整数).
(2)幂的乘方法则的逆用:(m,n都是正整数).
积的乘方
.
语言叙述:积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
重点03 同底数幂的除法
【拓展】
(1)同底数幂的除法法则的推广:当三个或三个以上同底数幂相除时,也具有这一性质,
例如:(a≠0,m,n,p都是正整数,并且m>n+p).
(2)同底数幂的除法法则的逆用:(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
重点04 零指数幂与负整数指数幂
零指数幂:a0=1 (a≠0)
负整数指数幂:当n 是正整数时,(,n是正整数)
重点05 科学记数法
科学记数法:有了负指数幂后,绝对值小于 1 的数,也能写成 a10n 的形式,其中 n
是正整数,1a 10 ,这叫科学记数法.
注:对于一个绝对值小于 1 的数,如果小数点后至第一个非 0 数字前有 m 个 0,则 10d
的指数 n=m+1.
重点06 整式乘法
单项式乘法
要点提示:
(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,利用同底数暴的乘法法则“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
单项式乘多项式
【注意】
(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,
多项式乘法
运用法则时应注意以下几点:
(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
重点07 乘法公式
完全平方公式
应用完全平方公式时,要注意:
①公式中的a,b可是单项式,也可以是多项式;
②对形如两数和(或差)的平方的计算,都可以用这个公式;
③对于三项的可以把其中的两项看做一项后,也可以用完全平方公式.
完全平方公式的几何意义
如图,大正方形的面积可以表示为,也可以表示为S= 其几何意义:以a+b为边长的正方形的面积等于边长分别为a,b的小正方形及2个长、宽分别是b,a的小长方形的面积之和.从而验证了完全平方公式
平方差公式
平方差公式的解读:
(1)在平方差公式中,字母α和b可以表示具体的数,也可以表示一个单项式,还可以表示一个多项式,
但字母之间的运算规律是不发生变化的,因此,只要符合公式的特征,就可以直接写出结果;
(2)有些多项式乘法,公式特征不明显,所以看起来不符合公式,其实只要经过变形就能使用公式:
(3)两数和乘这两数差的积等于这两数的平方差,此公式有时也可以逆用,会使运算简便
平方差公式的几何意义
如图,阴影部分的面积可以看成是大正方形的面积减去小正方形Ⅱ的面积,即若把小长方形V变换到小长方形V的位置,则此时阴影部分的面积又可以看成是=(a+b)(a-b).从而验证了平方差公式(a+b)(a-b)=
题型一 同底数幂的乘法
1.下列各式中,正确的是( )
A. B. C. D.
2.若,则m的值为____.
3.计算:
(1);
(2);
(3).
4.计算:
(1)
(2)
题型二 科学记数法
5.2026春节期间央媒省媒高频聚焦临沂,中央和省级主流媒体刊发重点稿件350多篇,同比增长30%,总点击量350000000,数据“350000000”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
6.随着人们对环境的重视,新能源材料在环境治理方面的潜能仍需开发.石墨烯是目前世界上最薄的纳米材料,厚度约为0.000 000 000 34 m.数据0.000 000 000 34用科学记数法表示为( )
A. B.
C. D.
7.在AI智能芯片的果蝇行为轨迹分析实验中,设备记录到一次微型神经电信号的时长为0.00000084秒将0.00000084用科学记数法表示为__________秒.
8.已知的氢气质量约为.
(1)用科学记数法表示的氢气质量;
(2)的氢气质量为多少?(结果用科学记数法表示)
题型三 幂的乘方运算
9.计算的结果是( )
A. B. C. D.
10.已知,则的值是________.
11.若(且,m,n是正整数),则.请利用上面的结论解决下面的问题.
(1)如果,求x的值;
(2)如果,求x的值.
12.比较底数大于1的幂的大小时,通常有两种方法;一种是将幂化为底数相同的形式,另一种是将幂化为指数相同的形式.例如:
①比较和的大小
解:因为,,
所以.
②比较和的大小
解:因为,,,
所以.
根据上述材料,解决下列问题:
(1)比较和的大小;
(2)已知,,,试比较,,的大小.
题型四 积的乘方运算
13.已知 ,那么之间满足的等量关系是( )
A. B. C. D.
14.计算的结果是______.
15.阅读理解:下面是小明完成的一道作业题.
计算:.
解:原式
知识迁移:请你参考小明的方法解答下面的问题:
(1);
(2).
16.【教材研究】下面方框内是2024苏科版教材内的一道例题.
计算:.
解:原式,
,
,
.
【我的感悟】请参考方框内的解法解答下列问题.
(1)计算:
①;
②;
(2)如果,求的值.
题型五 同底数幂的除法
17.计算的结果是( )
A. B. C. D.
18.若,则的值为__________.
19.【中档】若且,m、n是正整数,则.利用上面结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)若,求x的值;
(3)若,用含x的代数式表示y,则 .
20.计算下列各题:
(1);
(2).
题型六 零指数幂和负整数指数幂
21.若,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
22.如果,,,那么它们的大小关系为( )
A. B. C. D.
23.若,则的值为_______.
24.计算:.
题型七 单项式乘法
25.计算:.
26.计算:
(1);
(2).
27.计算:
(1)
(2)
28.计算:
(1)
(2)
题型八 多项式乘法
29.若化简后为,则的值为( )
A. B. C. D.
30.计算题:
(1)
(2)
31.计算:
(1);
(2).
32.回答下列问题:
(1)计算:①_____;
②______;
③_____.
(2)总结公式:_____.
(3)由(2)的公式,直接写出下列计算的结果:
①______;②______;
(4)已知a,b,m均为整数,且,求m的所有可能值:______.
题型九 多项式乘法与图形面积
33.在莹莹住房小区的建设中,为了提高业主的宜居环境,小区准备在一个长为米,宽为米的长方形草坪上修建一横一竖,互相垂直且宽度均为米的通道.
(1)通道的面积共有多少平方米?
(2)剩余草坪的面积是多少平方米?
34.综合与实践
活动主题:借助图形直观感受数与形之间的关系
初步应用
(1)如图,一个大长方形被分割为4个大小不同的小长方形,通过用两种不同方法计算大长方形的面积,可推导出整式乘法的运算规律,请用图中标注的字母写出对应的等式: .
拓展创新
(2)仿照(1)中面积法的思路,画出图形,并计算.
迁移应用
(3)若式子无论x为多少时恒成立,求m的值.
35.如图,初一某班级的同学们在一块长为米,宽为米的长方形花圃里种植花朵,在阴影部分的区域内种植郁金香,在中间边长为米的正方形区域内种植芍药.
(1)求种植郁金香区域的面积是多少平方米?(用含a,b的代数式表示);
(2)当时,种植郁金香区域的面积为多少平方米?
36.【阅读理解】我们在学习整式乘法时,常常通过数形结合来理解掌握运算方法.如图1反映了单项式与多项式的乘法运算方法,即:.
(1)【类比应用】任务一:观察图2,完成填空: .
(2)【综合应用】任务二:
①由图3,可以得到等式: .
②若实数满足:,,求的值.
题型十 已知多项式乘积不含某项求字母的值
37.若关于的多项式与的乘积中不含项,则的值为( )
A. B. C. D.
38.已知的展开式中不含的一次项,且常数项是,则的值是( )
A. B.1 C. D.5
39.已知的展开式中不含有和的项,那么________.
40.已知展开后,不含有项和常数项.
(1)求、的值;
(2)在(1)的条件下,求的值.
题型十一 多项式乘法化简求值
41.先化简,再求值:,其中,.
42.先化简,再求值:,其中,.
43.先化简,再求值:,其中.
44.先化简,再求值:,其中
题型十二 整式乘法混合运算
45.计算:
(1);
(2).
46.计算:
47.计算:
(1);
(2).
48.计算:
(1);
(2);
(3).
题型十三 乘法公式
49.化简:,其中,.
50.先化简,再求值,其中,.
51.先化简,再求值:,其中.小明的解法如下:
原式(第一步)
(第二步)
,(第三步)
当时,
原式.(第四步)
(1)小明的解题过程从第________步开始出现错误,错误的原因是( )
A.平方差公式运用错误 B.去括号时符号错误 C.合并同类项错误
(2)请你借鉴小明的解题方法,写出此题的正确解答过程.
52.先化简,后求值:,其中.
题型十四 乘法公式与几何图形
53.现有甲、乙、丙三种矩形卡片各若干张,卡片的边长如图1所示.某同学分别用6张卡片拼出了两个矩形(不重叠、无缝隙),如图2和图3,其面积分别为,.
(1)用含的代数式分别表示,,当时,求的值
(2)比较与的大小,并说明理由
(3)若,求的值.
54.数学活动课上,刘老师准备了若干张如图①的三种纸片,A种纸片是边长为a的正方形,B种纸片是边长为b的正方形,C种纸片是长为b、宽为a的长方形,并用A种纸片一张,B种纸片一张,C种纸片两张拼成如图②的大正方形.
(1)观察图②,请写出下列三个代数式:,,之间的等量关系__________;
(2)若要拼出一个面积为的长方形,则需要A种纸片1张,B种纸片2张,C种纸片______张;
(3)根据(1)中的等量关系,解决如下问题:
① 已知,,求的值:
② 已知 .求的值.
55.【公式探究】
(1)如图1,边长为的大正方形中有一个边长为的小正方形,把图1中的阴影部分拼成一个长方形(如图2所示),通过观察比较图2与图1中的阴影部分面积,可以得到乘法公式: (用含,的等式表示);
【公式应用】
(2)请应用上述乘法公式解答下列各题:
①已知,,则的值为 ;
②计算:(使用乘法公式简便计算).
【公式拓展】
(3)使用数学公式,有时可以简便我们的计算,请逆用上面的数学公式,进行计算:
56.如图,在边长为的正方形中挖去一个边长为的小正方形,把余下的部分剪拼成一个矩形.
(1)通过计算两个图形的面积(阴影部分的面积),可以验证的等式是________;(请选择正确的一个)
A. B.
C. D.
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:已知, ,求的值.
(3)有同学利用所学知识,进一步探究发现以下的规律:
…
则:________.
(4)利用你发现的规律:计算:________.
题型十五 通过对完全平方公式变形求值
57.若,则( )
A. B.2 C. D.
58.若,,则________.
59.完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.
例如:若,,求的值.
解:因为,,所以,,
所以,得.
根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若,,求的值;
(2)若,,求的值;
(3)若,求的值.
60.如图①,是一个长为、宽为的长方形,用剪刀沿图中的虚线(对称轴)剪开,把它分成四个形状和大小都相同的小长方形,然后按图②那样拼成一个正方形(中间是空的).
(1)图②中画有阴影的小正方形的边长等于_____;
(2)观察图②,代数式,与之间的等量关系为_____;
(3)思维迁移:
(i)若,求的值.
(ii)若,求的值.
题型十六 求完全平方式中的字母系数
61.已知多项式是完全平方式,则m的值为( )
A.9 B.9或 C. D.9或
62.如果关于x的多项式是一个完全平方式,那么m的值为_______.
63.【教材呈现】
(1)分解因式:
①______;②______;③______;④______.
【归纳总结】
(2)观察以上四个多项式的系数:
,,,.
于是玉玉猜测:若多项式是完全平方式,则系数a,b,c一定存在某种关系,请你用数学式子表示a,b,c之间的数量关系:______;
【解决问题】
(3)若多项式是一个完全平方式,求实数t的值.
64.已知整式,整式.
(1)若是完全平方式,求的值.
(2)若可以因式分解为,求的值.
题型十七 多项式乘法中的规律性问题
65.探索题:
(1)观察以上各式并猜想:
①__________;
②__________;
(2)请利用上面的猜想解答下面的问题:
计算:
66.观察以下等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:________________;
(2)写出你猜想的第个等式(用含的式子表示,为正整数),并证明.
67.我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例.如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(为正整数)的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.
(1)填出展开式中共有___________项,第三项的系数(字母部分是)___________.
(2)已知,则___________;
(3)若,求的值.
68.1261年,我国宋代数学家杨辉(13世纪)写了一本书—《详解九章算法》,书中记载了一个用数字排成的三角形,这个三角形数阵图是北宋贾宪(约11世纪上半叶)首创的“开方作法本源图”,后人称之为贾宪三角或杨辉三角.如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(为正整数)的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.
(1)根据上面的规律,则的展开式___________
(2)的展开式共有___________项,系数和为___________.
(3)运用:今天是星期一,经过天后是星期___________.
(4)直接写出的展开式中第三项的系数___________.
(5)若,求的值.
题型十八 乘法公式的新定义问题
69.对于任意有理数,,现用“”定义一种运算:,根据这个定义,代数式可以化简为( )
A. B. C. D.
70.对于任意有理数 a、b 现用“☆”定义一种运算:,根据这个定义,代数式可以化简为_________.
71.(新定义)定义:如果一个正整数能表示为两个正整数m,n的平方差,且,则称这个正整数为“智慧优数”.例如:,16就是一个智慧优数,可以利用进行研究.若将智慧优数从小到大排列,则第27个智慧优数是______________.
72.爱思考的可可同学在学习“整式的乘法”时,给出“平衡多项式”的定义:
对于三个多项式(按顺序排列):,,(其中,是非零常数),当是一个常数时,称这样的三个多项式是平衡多项式,的值是平衡因子.
(1)根据“平衡多项式”的定义,试判断:
①,,______(是或不是)平衡多项式;②,,______(是或不是)平衡多项式;
(2)已知,,是平衡多项式,求平衡因子.
基础巩固通关测
1.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)下列运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)若,则的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
3.(2026·河北石家庄·一模)已知,是正整数,且满足,则与的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
4.(25-26七年级下·河北秦皇岛·期中)若,则,的值分别为( )
A., B., C., D.,
5.(2026·河北廊坊·一模)下面是小明用科学记数法表示0.000002的过程,则下列判断正确的是( )
A.△代表100000 B.△代表1000000
C.□代表 D.□代表5
6.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)已知(为正整数),则______.
7.(2026·河北保定·二模)“燕几”(宴几)是世界上最早的一套组合桌,全套“燕几”一共有七张桌子,包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,每张桌面的宽都相等.七张桌面可以排列组合,按需设席.如图,给出了《燕几图》中名称为“回文”的桌面组合方式,若长桌的宽为x,则一张小桌的面积为______.
8.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)计算的结果是_________.
9.(25-26七年级下·河北保定·月考)若,则__________.
10.(25-26八年级上·河北廊坊·期末)若的展开式中不含的一次项,则实数的值为______.
11.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)先化简,再求值:,其中.
12.((25-26七年级下·河北邢台·期中)按要求解答下列问题:
(1)已知,,求的值;
(2)已知,,求的值;
13.(24-25七年级下·江苏苏州·月考)已知,求:
(1);
(2)的值
14.(25-26七年级下·河北保定·月考)在一次单元测验中,嘉嘉在计算一道整式乘法式子时,由于抄错了第一个多项式中常数项的符号,实际计算了,得到的计算结果是.
根据以上信息,解决下面的问题.
(1)求出整式乘法式子中b的值.
(2)计算出这道整式乘法式子的正确结果.
15.(25-26九年级下·河北沧州·月考)数学活动课上,老师准备了若干个如图1所示的三种纸片,A种纸片是边长为a的正方形,B种纸片是边长为b的正方形,C种纸片是长为b、宽为a的长方形.用A种纸片一张,B种纸片一张,C种纸片两张可拼成如图2所示的大正方形.
(1)请用两种不同的方法表示图2所示的大正方形的面积.
方法1:______;
方法2:______;
(2)观察图2,请你写出代数式,,之间的等量关系:______;
(3)根据(2)中的等量关系,解决如下问题:
已知,,求的值.
能力提升进阶练
16.(25-26七年级下·河北保定·期中)下面是小张同学完成的作业,每道题20分,请计算小张的得分是( )
①
②
③如图,直线,相交于点,若,则30°
④
⑤若,则
A.80 B.60 C.40 D.20
17.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)如图,小佳同学用四个边长为a的正方形、两个长和宽分别为2a和b的长方形拼成图1和图2.则下列四个关系式中,能利用图1和图2验证的是( )
①;②;
③;④
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
18.(25-26七年级下·河北保定·月考)若,则的值为( )
A. B. C. D.
19.(25-26七年级下·河北衡水·期中)某村计划修建中心广场,其平面图是一个长,宽为的长方形,地面要用如图所示的甲、乙、丙三种型号的地砖进行铺设,若所有地砖没有浪费,则甲、乙、丙型号的地砖各需要( )块?
A.90,90,180 B.91,91,218 C.92,92,184 D.93,93,196
20.(24-25七年级下·浙江金华·期中)若是完全平方式,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
21.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)已知,,,则的大小关系是_________(用“<”连接).
22.(25-26七年级下·河北衡水·期中)若关于x的多项式的结果与x的取值无关,则a的值是_______.
23.(24-25七年级下·四川达州·期中)如果等式,则a的值为_____.
24.(25-26八年级上·河北唐山·月考)如图1是一个长为,宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成如图2的正方形.
(1)图2中的阴影正方形边长为_____(用含的式子表示)
(2)由图2可以直接写出,,之间的一个等量关系是_____.
25.(24-25八年级上·全国·期末)如图,在线段上取一点,分别以为边向上作正方形和正方形,点是线段上一点,且满足,连接和,,,且,,则图中阴影部分的面积为 ______.
26.(2026·河北保定·二模)一道习题及其错误的解答过程如下:
化简:.
解:原式第一步
第二步
.第三步
(1)以上化简过程从第______步开始出现错误,错误的原因是______;
(2)请写出正确的化简过程.
27.(24-25七年级下·贵州·期中)下面是小丽化简的过程,仔细阅读后解答所提出的问题.
解:原式………第一步
………第二步
.………第三步
(1)小丽的化简过程从第_____步开始出现错误;
(2)请对原整式进行化简,并求当,时原整式的值.
28.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)【方法】通常情况下,通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.
【操作】
(1)如图1,在边长为的正方形中剪掉一个边长为的小正方形.把余下的部分沿虚线剪开拼成一个长方形(如图2).图1中阴影部分面积可表示为: ,图2中阴影部分面积可表示为 ,因为两个图中的阴影部分面积是相同的,所以可得到等式: .
【拓展】
(2)图3是一个长为,宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图4的形状拼成一个正方形,根据以上操作可以得到等式 ;
【迁移】
(3)若,,求与的值.
29.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)如图①,从边长为a的大正方形中剪掉一个边长为b的小正方形,将阴影部分沿虚线剪开,拼成图②的长方形.
(1)请你分别表示出这两个图形中阴影部分的面积:图①_________,图②_________
(2)比较两图的阴影部分面积,可以得到乘法公式:_________(用字母a、b表示);
【应用】
(3)请应用这个公式完成下列各题:
①已知,,则的值为_________;
②计算:;
【拓展】
(4)用(2)得到的乘法公式计算:
30.(25-26七年级上·江苏泰州·期末)【课内回顾】如果一个幂的结果等于,有如下三种情况:
①底数不为零的零指数幂,例如;
②底数为的整数指数幂,例如;
③底数为的偶数指数幂,例如.
【知识运用】
(1)若,则_________;
(2)若,求的值;
(3)若,求的值.
31.(25-26八年级上·重庆·期末)数形结合的方式是人们研究数学问题的常用思想方法.请你根据已有的知识经验,解决以下问题:
一个图形通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个数学等式,例如图1可以得到,请解答下列问题:
(1)通过计算图2中阴影部分的面积可以得到的数学等式是___________;
(2)利用(1)中结论,解决下面问题,若,则___________.
(3)如图3,四边形,,是正方形,四边形和是长方形,其中长方形的面积是,求图中阴影部分的面积.
32.(25-26八年级上·河北邢台·期末)【材料阅读】我们把多项式及叫作完全平方式.如果一个多项式不是完全平方式,我们常对这个多项式做如下变形:先添加一个适当的项,使这个多项式中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫作配方法.配方法是一种重要的解题方法,不仅可以将一个看似不能因式分解的多项式分解,还能求代数式的最值.
【实例分析】
例1:分解因式:
解:原式
例2:求代数式的最小值.
解:原式
当时,有最小值,最小值是.
即代数式的最小值是.
【拓展应用】
(1)分解因式:;
(2)当为何值时,代数式有最大值,并求出这个最大值;
(3),求的值.
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第八章 整式的乘法(复习讲义)
1.掌握同底数幂的乘除、幂的乘方、积的乘方四条法则,能准确进行符号与指数的运算。
2.熟练进行单项式乘单项式、单项式乘多项式、多项式乘多项式的运算,准确合并同类项。
3.熟记平方差公式与完全平方公式,能正用、逆用及变形使用公式简化计算。
重点01 同底数幂的乘法
【拓展】(1)同底数幂的乘法法则的推广:三个或三个以上同底数幂相乘,法则也适用.
(m,n,…,p都是正整数).
(2)同底数幂的乘法法则的逆用:am+n=am·an(m,n都是正整数).
重点02 幂的乘方与积的乘方
【拓展】
(1)
幂的乘方的法则可推广为(m,n,p都是正整数).
(2)幂的乘方法则的逆用:(m,n都是正整数).
积的乘方
.
语言叙述:积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.
重点03 同底数幂的除法
【拓展】
(1)同底数幂的除法法则的推广:当三个或三个以上同底数幂相除时,也具有这一性质,
例如:(a≠0,m,n,p都是正整数,并且m>n+p).
(2)同底数幂的除法法则的逆用:(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
重点04 零指数幂与负整数指数幂
零指数幂:a0=1 (a≠0)
负整数指数幂:当n 是正整数时,(,n是正整数)
重点05 科学记数法
科学记数法:有了负指数幂后,绝对值小于 1 的数,也能写成 a10n 的形式,其中 n
是正整数,1a 10 ,这叫科学记数法.
注:对于一个绝对值小于 1 的数,如果小数点后至第一个非 0 数字前有 m 个 0,则 10d
的指数 n=m+1.
重点06 整式乘法
单项式乘法
要点提示:
(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,利用同底数暴的乘法法则“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
单项式乘多项式
【注意】
(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,
多项式乘法
运用法则时应注意以下几点:
(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
重点07 乘法公式
完全平方公式
应用完全平方公式时,要注意:
①公式中的a,b可是单项式,也可以是多项式;
②对形如两数和(或差)的平方的计算,都可以用这个公式;
③对于三项的可以把其中的两项看做一项后,也可以用完全平方公式.
完全平方公式的几何意义
如图,大正方形的面积可以表示为,也可以表示为S= 其几何意义:以a+b为边长的正方形的面积等于边长分别为a,b的小正方形及2个长、宽分别是b,a的小长方形的面积之和.从而验证了完全平方公式
平方差公式
平方差公式的解读:
(1)在平方差公式中,字母α和b可以表示具体的数,也可以表示一个单项式,还可以表示一个多项式,
但字母之间的运算规律是不发生变化的,因此,只要符合公式的特征,就可以直接写出结果;
(2)有些多项式乘法,公式特征不明显,所以看起来不符合公式,其实只要经过变形就能使用公式:
(3)两数和乘这两数差的积等于这两数的平方差,此公式有时也可以逆用,会使运算简便
平方差公式的几何意义
如图,阴影部分的面积可以看成是大正方形的面积减去小正方形Ⅱ的面积,即若把小长方形V变换到小长方形V的位置,则此时阴影部分的面积又可以看成是=(a+b)(a-b).从而验证了平方差公式(a+b)(a-b)=
题型一 同底数幂的乘法
1.下列各式中,正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】根据同底数幂乘法法则:同底数幂相乘,底数不变,指数相加,计算各选项即可判断.
【详解】解:∵同底数幂乘法法则为 ,
对选项A:,计算正确;
对选项B:,计算错误;
对选项C:,计算错误;
对选项D:,计算错误.
2.若,则m的值为____.
【答案】4
【分析】根据同底数幂相乘的法则得到,则可得到关于的方程,求解即可得到的值.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
3.计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)解:
;
(2)
;
(3)
.
4.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加进行计算即可;
(2)根据同底数幂相乘,底数不变,指数相加进行计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
题型二 科学记数法
5.2026春节期间央媒省媒高频聚焦临沂,中央和省级主流媒体刊发重点稿件350多篇,同比增长30%,总点击量350000000,数据“350000000”用科学记数法表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:.
6.随着人们对环境的重视,新能源材料在环境治理方面的潜能仍需开发.石墨烯是目前世界上最薄的纳米材料,厚度约为0.000 000 000 34 m.数据0.000 000 000 34用科学记数法表示为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查绝对值小于1的数的科学记数法表示,科学记数法的表示形式为,需满足,对于小于1的正数,的绝对值等于原数左起第一个非零数字前零的个数.
【详解】∵原数左起第一个非零数字前共有个零,且取满足,
∴
因此正确选项为C.
7.在AI智能芯片的果蝇行为轨迹分析实验中,设备记录到一次微型神经电信号的时长为0.00000084秒将0.00000084用科学记数法表示为__________秒.
【答案】
【分析】根据科学记数法的表示形式:,确定和的值即可,其中,的绝对值等于原数左起第一个非零数字前所有零的个数.
【详解】解:对于,左起第一个非零数字为,可得,第一个非零数字前共有个零,即,
因此.
8.已知的氢气质量约为.
(1)用科学记数法表示的氢气质量;
(2)的氢气质量为多少?(结果用科学记数法表示)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:;
(2)解:,
答:的氢气质量为.
题型三 幂的乘方运算
9.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【详解】解:.
10.已知,则的值是________.
【答案】8
【分析】将等式左侧各数化为以为底的幂,利用幂的乘方法则、同底数幂的乘法法则化简左侧,再根据等式两边底数相同的幂相等则指数相等列方程求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得.
11.若(且,m,n是正整数),则.请利用上面的结论解决下面的问题.
(1)如果,求x的值;
(2)如果,求x的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据幂的乘方运算法则把与化为底数为2的幂,再根据同底数幂的乘法法则解答即可;
(2)根据同底数幂的乘法逆运算法则把变形为即可解答.
【详解】(1)解:
,
,
,
解得:;
(2)解:
.
12.比较底数大于1的幂的大小时,通常有两种方法;一种是将幂化为底数相同的形式,另一种是将幂化为指数相同的形式.例如:
①比较和的大小
解:因为,,
所以.
②比较和的大小
解:因为,,,
所以.
根据上述材料,解决下列问题:
(1)比较和的大小;
(2)已知,,,试比较,,的大小.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)将和化成底数为2的数,然后再比较即可;
(2)将,,化成指数为13的数,然后再比较即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴.
(2)解:∵,,,
∴.
题型四 积的乘方运算
13.已知 ,那么之间满足的等量关系是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据积的乘方运算、幂的乘方逆运算法则计算即可.
【详解】解:∵
∴.
14.计算的结果是______.
【答案】
【分析】先利用积的乘方法则、幂的乘方法则计算第一项,利用同底数幂的乘法法则计算第二项,最后合并同类项得到结果.
【详解】解:
.
15.阅读理解:下面是小明完成的一道作业题.
计算:.
解:原式
知识迁移:请你参考小明的方法解答下面的问题:
(1);
(2).
【答案】(1)1
(2)
【分析】(1)利用积的乘方法则的逆运算解答即可;
(2)将指数化为相同的形式,再利用积的乘方法则的逆运算解答即可;
【详解】(1)解:
.
(2)解:
=
=
=
=.
16.【教材研究】下面方框内是2024苏科版教材内的一道例题.
计算:.
解:原式,
,
,
.
【我的感悟】请参考方框内的解法解答下列问题.
(1)计算:
①;
②;
(2)如果,求的值.
【答案】(1)①;②
(2)
【分析】(1)①将拆为,逆用积的乘方公式,把指数相同的与结合计算;②将化为,逆用积的乘方公式,把指数相同的与结合计算;
(2)先逆用积的乘方公式将左边化为,再根据同底数幂相等则指数相等列一元一次方程求解.
【详解】(1)解:①;
②;
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴,
解得.
题型五 同底数幂的除法
17.计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据同底数幂的除法运算:即同底数幂相除,底数不变,指数相减,计算时注意保留原式的负号即可.
【详解】解:.
18.若,则的值为__________.
【答案】64
【分析】由得,再根据同底数幂除法法则计算.
【详解】解:,
,
.
19.【中档】若且,m、n是正整数,则.利用上面结论解决下面的问题:
(1)如果,求x的值;
(2)若,求x的值;
(3)若,用含x的代数式表示y,则 .
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据幂的乘方逆运算可得:,即可得出,再根据已知,由此可得:,得出,解方程即可得出x的值;
(2)将变形为:,即,即可得出,即可得出答案;
(3)由,可得,把代入y即可得出答案.
【详解】(1)解:
,
∵,
∴,
∴,
解得:;
(2)解:∵,
∴,
∴,即,
∴,
∴;
(3)解:已知,
∵
,
∴,
故答案为:.
20.计算下列各题:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】解:(1)原式;
(2).
题型六 零指数幂和负整数指数幂
21.若,,,则它们的大小关系是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】根据乘方法则、负整数指数幂及零指数幂法则,分别计算出a、b、c的值,再比较大小即可.
【详解】解:∵,,,
∴.
22.如果,,,那么它们的大小关系为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】计算出的值,再比较大小即可.
【详解】解:∵,,,且,
∴.
23.若,则的值为_______.
【答案】1或2或4
【分析】根据题意可得,且;再分三种情况:,,,分别求出对应情况下的值,看是否符合题意即可.
【详解】解:∵,
∴,且,
∴;
当,即时,,则,符合题意;
当,即时,,则,符合题意;
当,即时,,则,符合题意;
综上所述,t的值为1或2或4.
24.计算:.
【答案】0
【详解】解:原式
.
题型七 单项式乘法
25.计算:.
【答案】
【详解】解:原式
.
26.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
27.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先计算积的乘方和单项式乘以单项式,再合并同类项即可;
(2)根据单项式乘以多项式的运算法则求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
28.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据单项式与单项式乘法运算法则,进行计算即可;
(2)根据积的乘方,单项式乘多项式运算法则,进行计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:
.
题型八 多项式乘法
29.若化简后为,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查多项式乘多项式运算,解题思路为展开左边多项式,根据对应系数相等求出和的值,再代入计算即可.
【详解】解:
又化简后结果为
对应系数相等,可得,,即
将代入计算:
30.计算题:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
31.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)
(2)
32.回答下列问题:
(1)计算:①_____;
②______;
③_____.
(2)总结公式:_____.
(3)由(2)的公式,直接写出下列计算的结果:
①______;②______;
(4)已知a,b,m均为整数,且,求m的所有可能值:______.
【答案】(1)①;②; ③;
(2);
(3)①;②
(4)7或或5或
【分析】本题主要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)通过多项式乘多项式法则计算三个式子;
(2)根据(1)的计算结果总结出的展开公式;
(3)利用(2)总结的公式直接计算;
(4)根据公式,结合且、为整数,求出的可能值,即的可能值.
【详解】(1)解:①
,
故答案为:;
②
,
故答案为:;
③
;
故答案为:;
(2)解:
;
(3)解:①
;
②
;
(4)解:因为,
所以,.
因为,均为整数,,
当,时,;
当,时,;
当,时,;
当,时,.
所以的所有可能值为7或或5或.
题型九 多项式乘法与图形面积
33.在莹莹住房小区的建设中,为了提高业主的宜居环境,小区准备在一个长为米,宽为米的长方形草坪上修建一横一竖,互相垂直且宽度均为米的通道.
(1)通道的面积共有多少平方米?
(2)剩余草坪的面积是多少平方米?
【答案】(1)通道的面积是平方米
(2)剩余草坪的面积是平方米
【分析】(1)通道面积为长为米,宽为米的长方形面积加上长为米,宽为米的长方形面积,再减去一个边长为米的正方形面积,据此列式求解即可;
(2)用最大的长方形面积减去通道面积即为剩余草坪的面积,据此列式求解即可.
【详解】(1)解:通道的面积共有:
平方米,
答:通道的面积是平方米;
(2)解:剩余草坪的面积为:
平方米,
答:剩余草坪的面积是平方米.
34.综合与实践
活动主题:借助图形直观感受数与形之间的关系
初步应用
(1)如图,一个大长方形被分割为4个大小不同的小长方形,通过用两种不同方法计算大长方形的面积,可推导出整式乘法的运算规律,请用图中标注的字母写出对应的等式: .
拓展创新
(2)仿照(1)中面积法的思路,画出图形,并计算.
迁移应用
(3)若式子无论x为多少时恒成立,求m的值.
【答案】(1)
(2)图见解析,
(3)
【分析】(1)根据大长方形面积的不同计算方法可得等式;
(2)画一个长为,宽为的长方形,然后用两种不同的计算方法进行列式,即可得出答案;
(3)先计算,再根据题意得出,,先求出p,然后可得m的值.
【详解】(1)解:把大长方形当成一个整体计算面积为:,
把大长方形分成四个小长方形计算面积为:,
可得对应的等式为:;
(2)解:如图:
把大长方形当成一个整体计算面积为:,
把大长方形分成四个小长方形计算面积为:,
所以;
(3)解:,
∵式子无论x为多少时恒成立,
∴,,
∴,
∴.
35.如图,初一某班级的同学们在一块长为米,宽为米的长方形花圃里种植花朵,在阴影部分的区域内种植郁金香,在中间边长为米的正方形区域内种植芍药.
(1)求种植郁金香区域的面积是多少平方米?(用含a,b的代数式表示);
(2)当时,种植郁金香区域的面积为多少平方米?
【答案】(1)
(2)61(平方米)
【详解】(1)解:由题意得,郁金香种植面积长方形面积正方形面积,
即郁金香种植面积.
(2)解:当时,(平方米).
36.【阅读理解】我们在学习整式乘法时,常常通过数形结合来理解掌握运算方法.如图1反映了单项式与多项式的乘法运算方法,即:.
(1)【类比应用】任务一:观察图2,完成填空: .
(2)【综合应用】任务二:
①由图3,可以得到等式: .
②若实数满足:,,求的值.
【答案】(1)或
(2)①;②
【分析】(1)数形结合求解即可;
(2)①数形结合求解即可;②由①中得到的等式,代入计算即可.
【详解】(1)解:如图所示:
表示长方形面积,等于四部分面积和为,
则或;
(2)解:①如图所示:
;
②∵,,,
∴,
∴.
题型十 已知多项式乘积不含某项求字母的值
37.若关于的多项式与的乘积中不含项,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据多项式与多项式相乘的法则化简,令项系数为0即可计算的值.
【详解】解:
不含项,
,
,
故选:D .
38.已知的展开式中不含的一次项,且常数项是,则的值是( )
A. B.1 C. D.5
【答案】D
【分析】根据展开式不含一次项、常数项为求出和的值,再计算即可.
【详解】解:先展开原式并合并同类项:,
展开式中不含的一次项,且常数项为,
,
解得,
.
39.已知的展开式中不含有和的项,那么________.
【答案】42
【分析】利用多项式乘以多项式进行展开,然后问题可求解.
【详解】解:
=
=;
∵展开式中不含有和的项,
∴,
解得:,
∴.
40.已知展开后,不含有项和常数项.
(1)求、的值;
(2)在(1)的条件下,求的值.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先根据多项式乘多项式的运算法则计算,再由不含有项和常数项,联立方程组求解即可;
(2)将(1)的结果代入计算即可.
【详解】(1)解:
∵展开后,不含有项和常数项,
∴,解得;
(2)解:由(1)得,
.
题型十一 多项式乘法化简求值
41.先化简,再求值:,其中,.
【答案】,
【详解】解:
,
当,时,
原式.
42.先化简,再求值:,其中,.
【答案】;
【分析】先计算整式的乘法,再合并同类项,最后将,代入化简结果计算即可.
【详解】解:原式.
当,时,原式.
43.先化简,再求值:,其中.
【答案】
,
【分析】先根据完全平方公式、多项式乘多项式及单项式乘多项式的运算法则将原式展开,合并同类项后,再整体代入已知条件计算即可.
【详解】解:原式
,
,
,
原式
.
44.先化简,再求值:,其中
【答案】,
【分析】根据多项式的乘法法则化简原式后代入的值.
【详解】解:原式
当时,原式.
题型十二 整式乘法混合运算
45.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
46.计算:
【答案】
【分析】本题主要考查了整式的混合运算,根据积的乘方、单项式乘单项式以及合并同类项的运算法则,进行计算即可.
【详解】解:
.
47.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了整式的混合运算,多项式乘以多项式,掌握整式的运算法则是解题的关键.
()根据单项式乘以多项式、多项式乘以多项式的运算法则展开,再合并同类项即可;
()根据多项式乘以多项式的运算法则展开,再合并同类项即可;
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
48.计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)500000
(2)
(3)
【分析】本题主要考查幂的运算、单项式乘多项式以及多项式乘多项式,熟练掌握运算法则是解题的关键;
(1)利用积的乘方逆运算化简计算;
(2)通过单项式乘多项式、积的乘方及合并同类项求解;
(3)借助多项式乘多项式与合并同类项得出结果.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
.
题型十三 乘法公式
49.化简:,其中,.
【答案】,
【详解】解:
,
当,时,原式
.
50.先化简,再求值,其中,.
【答案】,
【分析】先计算乘法公式,再合并同类项,最后将,代入化简结果计算即可.
【详解】解:
,
当,时,
原式
.
51.先化简,再求值:,其中.小明的解法如下:
原式(第一步)
(第二步)
,(第三步)
当时,
原式.(第四步)
(1)小明的解题过程从第________步开始出现错误,错误的原因是( )
A.平方差公式运用错误 B.去括号时符号错误 C.合并同类项错误
(2)请你借鉴小明的解题方法,写出此题的正确解答过程.
【答案】(1)二;B
(2)见解析
【分析】(1)直接利用整式的混合运算法则判断即可;
(2)直接利用整式的混合运算法则计算,进而将已知代入求出答案.
【详解】(1)解:小明的解题过程从第二步开始出现错误,错误的原因是去括号时,没有变号,即错误原因为选项B;
(2)解:原式
,
当时,
原式.
52.先化简,后求值:,其中.
【答案】,1
【分析】根据平方差公式、单项式乘多项式法则以及完全平方公式对原式进行化简,再将代入化简后的式子求值.
【详解】解:原式
,
当时,原式.
题型十四 乘法公式与几何图形
53.现有甲、乙、丙三种矩形卡片各若干张,卡片的边长如图1所示.某同学分别用6张卡片拼出了两个矩形(不重叠、无缝隙),如图2和图3,其面积分别为,.
(1)用含的代数式分别表示,,当时,求的值
(2)比较与的大小,并说明理由
(3)若,求的值.
【答案】(1),,
(2)
(3)
【分析】(1)根据图形中甲、乙、丙三种矩形卡片的数量求面积即可;
(2)计算,再判断即可;
(3)由得到,再整体代入求值即可.
【详解】(1)解:由图2可得,
由图3可得,
(2)解:,
∵,
∴,
∴;
(3)解:,
∴,
∴,
∴.
54.数学活动课上,刘老师准备了若干张如图①的三种纸片,A种纸片是边长为a的正方形,B种纸片是边长为b的正方形,C种纸片是长为b、宽为a的长方形,并用A种纸片一张,B种纸片一张,C种纸片两张拼成如图②的大正方形.
(1)观察图②,请写出下列三个代数式:,,之间的等量关系__________;
(2)若要拼出一个面积为的长方形,则需要A种纸片1张,B种纸片2张,C种纸片______张;
(3)根据(1)中的等量关系,解决如下问题:
① 已知,,求的值:
② 已知 .求的值.
【答案】(1)
(2)3
(3)①5;②1
【分析】(1)根据图②大正方形的面积,从整体和部分两种角度表示,从而得出三个代数式之间的等量关系.
(2)先将展开,根据展开式中各项的系数确定种纸片的数量,再画出草图.
(3)①将两边平方,再结合,利用(1)中的等量关系求出的值.②设,将转化为关于的式子,再利用(1)中的等量关系求解.
【详解】(1)解:∵图②大正方形的边长为
∴其面积为
又∵大正方形由个边长为的正方形、个边长为的正方形和个长为、宽为的长方形组成
∴其面积也为,
∴.
(2)解:∵,
又∵种纸片对应,种纸片对应,种纸片对应,
∴需要种纸片3张.
(3)解:①∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
解得:;
②设,
则,,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴.
55.【公式探究】
(1)如图1,边长为的大正方形中有一个边长为的小正方形,把图1中的阴影部分拼成一个长方形(如图2所示),通过观察比较图2与图1中的阴影部分面积,可以得到乘法公式: (用含,的等式表示);
【公式应用】
(2)请应用上述乘法公式解答下列各题:
①已知,,则的值为 ;
②计算:(使用乘法公式简便计算).
【公式拓展】
(3)使用数学公式,有时可以简便我们的计算,请逆用上面的数学公式,进行计算:
【答案】(1)
(2)①8;②
(3)
【分析】(1)用两种方法表示出阴影部分的面积即可得出结果;
(2)利用平方差公式进行计算即可;
(3)逆用公式,进行计算即可.
【详解】(1)解:由图2可知,阴影部分的面积为;
由图1可知,阴影部分的面积为;
故可得:;
(2)解:①∵,
∴,
∵,,
∴,
∴;
②解:原式
;
(3)解:原式
.
56.如图,在边长为的正方形中挖去一个边长为的小正方形,把余下的部分剪拼成一个矩形.
(1)通过计算两个图形的面积(阴影部分的面积),可以验证的等式是________;(请选择正确的一个)
A. B.
C. D.
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:已知, ,求的值.
(3)有同学利用所学知识,进一步探究发现以下的规律:
…
则:________.
(4)利用你发现的规律:计算:________.
【答案】(1)C
(2)4
(3)
(4)
【分析】(1)分别表示左图和右图中阴影部分的面积,根据面积相等得出结论;
(2)由(1)中规律,利用平方差公式整体代入即可解得;
(3)观察等式的规律,可得等式的右边为,即可求解;
(4)根据(3)的规律进行计算即可求解.
【详解】(1)解:左图中,阴影部分为大正方形面积减去小正方形的面积,阴影部分面积为:,
右图阴影是拼成的长方形,长是:,宽是:,
所以右图阴影部分面积为:,
由于左右两图阴影部分面积相等,
所以有:;
(2)解:由(1)中规律,利用平方差公式可得:
,
∵
;
(3)解:∵,
,
,
∴;
(4)解:.
题型十五 通过对完全平方公式变形求值
57.若,则( )
A. B.2 C. D.
【答案】A
【分析】将两个已知等式按完全平方公式展开,两式相减消去无关项,即可计算出的值.
【详解】解:∵,,
∴①,②,
①②得:,
∴,
∴.
58.若,,则________.
【答案】12
【分析】利用完全平方和公式变形,将已知条件代入计算即可求出的值.
【详解】解:∵,
又,,
,
∴,
∴.
59.完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.
例如:若,,求的值.
解:因为,,所以,,
所以,得.
根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若,,求的值;
(2)若,,求的值;
(3)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据完全平方公式,进行运算,即可求解;
(2)根据完全平方公式,进行运算,即可求解;
(3)根据多项式乘多项式求得,再将原式利用完全平方公式展开,整体代入求解即可.
【详解】(1)解:,,
,即,
;
(2)解:,,
,即,
,
,
,
,即,
;
(3)解:,
,
,
.
60.如图①,是一个长为、宽为的长方形,用剪刀沿图中的虚线(对称轴)剪开,把它分成四个形状和大小都相同的小长方形,然后按图②那样拼成一个正方形(中间是空的).
(1)图②中画有阴影的小正方形的边长等于_____;
(2)观察图②,代数式,与之间的等量关系为_____;
(3)思维迁移:
(i)若,求的值.
(ii)若,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)(i);(ii)5
【分析】(1)根据图形之间的关系即可得到答案;
(2)图②中画有阴影的小正方形的面积等于大正方形的面积减去4个小长方形的面积,又等于其边长的平方,据此分别表示出图②中画有阴影的小正方形的面积即可得到答案;
(3)(i)根据(2)的结论代入求值即可;(ii)根据(2)的结论可得,据此求解即可.
【详解】(1)解:由题意得,图②中画有阴影的小正方形的边长等于;
(2)解:图②中画有阴影的小正方形的面积等于大正方形的面积减去4个小长方形的面积,即其面积为,
∵图②中画有阴影的小正方形的面积为,
∴;
(3)解:(i)由(2)可得,
∵,
∴;
(ii)∵,,
∴,
∴.
题型十六 求完全平方式中的字母系数
61.已知多项式是完全平方式,则m的值为( )
A.9 B.9或 C. D.9或
【答案】D
【分析】本题考查完全平方公式的结构特征,根据完全平方式的形式列出关于的方程,求解即可得到结果.
【详解】∵多项式是完全平方式,完全平方公式为
∴对应公式可得,,,中间项满足
整理得
分两种情况计算:
当时,,解得
当时,,解得
∴的值为或.
62.如果关于x的多项式是一个完全平方式,那么m的值为_______.
【答案】10或
【分析】本题考查完全平方式的结构特征,掌握完全平方公式的形式是解题关键,根据完全平方公式的结构,对比多项式系数即可求解m的值.
【详解】解:∵是一个完全平方式,
∴中间项系数满足,即或,
解得或.
63.【教材呈现】
(1)分解因式:
①______;②______;③______;④______.
【归纳总结】
(2)观察以上四个多项式的系数:
,,,.
于是玉玉猜测:若多项式是完全平方式,则系数a,b,c一定存在某种关系,请你用数学式子表示a,b,c之间的数量关系:______;
【解决问题】
(3)若多项式是一个完全平方式,求实数t的值.
【答案】(1)① ② ③ ④ ;(2)(3)或
【分析】本题考查因式分解,数字类规律探究,熟练掌握完全平方公式法因式分解是解题的关键:
(1)利用完全平方公式法进行因式分解即可;
(2)根据给出的等式,即可得出结果;
(3)根据(2)中的规律进行求解即可.
【详解】解:(1)①;②;③;④;
(2)由题意可知:;
(3)由(2)可知:,解得或.
64.已知整式,整式.
(1)若是完全平方式,求的值.
(2)若可以因式分解为,求的值.
【答案】(1)或
(2)
【分析】本题考查整式的混合运算,因式分解、完全平方公式,熟练掌握运算法则是解答的关键.
(1)先化简,再根据完全平方公式以及对应系数相等求得值即可;
(2)先化简,再利用多项式乘以多项式展开使得对应系数相等求出值即可解答.
【详解】(1)解:
,
∵为完全平方式,
∴,
∴或.
(2)解:
∵可以因式分解为,,
∴,
∴.
题型十七 多项式乘法中的规律性问题
65.探索题:
(1)观察以上各式并猜想:
①__________;
②__________;
(2)请利用上面的猜想解答下面的问题:
计算:
【答案】(1)①;②;
(2).
【分析】(1)①根据已有等式进行类比即可解答;②根据已有等式进行类比、归纳即可解答;
(2)先将原式写成,然后利用(1)的规律解答即可.
【详解】(1)解:①由,
,
,
,
则;
故答案为:.
②由,
,
,
,
,
……
.
故答案为:.
(2)解:
.
66.观察以下等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:________________;
(2)写出你猜想的第个等式(用含的式子表示,为正整数),并证明.
【答案】(1)
(2);证明见解析.
【详解】解:(1).
(2)第个等式:;
证明:左边,右边,
左边右边,等式成立.
67.我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例.如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(为正整数)的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.
(1)填出展开式中共有___________项,第三项的系数(字母部分是)___________.
(2)已知,则___________;
(3)若,求的值.
【答案】(1)6,10
(2)
(3)
【分析】(1)根据给出的等式,得出规律,故的展开式共有项,观察规律可知,的展开式共有6项,第三项的系数是10;
(2)由题意知,据此求解即可得出答案;
(3)分别令和,进行求解即可.
【详解】(1)解:由题意得展开式中共有项,
第三项的系数(字母部分是)是10;
(2)解:∵,,
∴,
解得;
(3)解:∵,
∴当时,,
即:;
当时,,即:,
∴,
∴.
68.1261年,我国宋代数学家杨辉(13世纪)写了一本书—《详解九章算法》,书中记载了一个用数字排成的三角形,这个三角形数阵图是北宋贾宪(约11世纪上半叶)首创的“开方作法本源图”,后人称之为贾宪三角或杨辉三角.如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(为正整数)的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.
(1)根据上面的规律,则的展开式___________
(2)的展开式共有___________项,系数和为___________.
(3)运用:今天是星期一,经过天后是星期___________.
(4)直接写出的展开式中第三项的系数___________.
(5)若,求的值.
【答案】(1)
(2),
(3)二
(4)420
(5)0
【分析】(1)观察规律可知,的展开式共有6项,三角形是一个由数字排列成的三角形数表,它的两条斜边都是数字1组成,而其余数则是等于它其上方左右两数之和,即可解答;
(2)根据给出的等式,得出规律进行作答即可;
(3)利用7天为一个周期,的最后一项是1,则的余数是1,即可得出答案;
(4)求出的第三项为,令,进行求解即可;
(5)分别令和,进行求解即可.
【详解】(1)解:观察可知的展开式的系数分别为1,5,10,10,5,1
∴;
(2)解:观察可知:的展开式有2项,
的展开式有3项,
的展开式有4项,
的展开式有5项,
依此类推,
共有项,
的展开式的系数和为;
的展开式的系数和为;
的展开式的系数和为;
依此类推,的展开式的系数和为;
(3)解:∵,其展开式的最后一项为1,
∴的余数为1,
∵今天是星期一,
∴经过天后是星期二;
(4)解:的展开式的第三项为,
的展开式的第三项为;
的展开式的第三项为;
∴的展开式的第三项为,
∴的展开式的第三项为
∴的展开式的第三项的系数为;
(5)解:∵,
∴当时,,
即:;
当时,,即:,
∴,
∴.
题型十八 乘法公式的新定义问题
69.对于任意有理数,,现用“”定义一种运算:,根据这个定义,代数式可以化简为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查的是定义新运算,解题的关键是准确理解并运用题目中给出的新运算规则.根据定义可知,只需将代数式中的替换为、替换为,再结合完全平方公式展开并合并同类项,即可完成化简.
【详解】解:新运算定义为,
,
展开并合并同类项得.
故选:.
70.对于任意有理数 a、b 现用“☆”定义一种运算:,根据这个定义,代数式可以化简为_________.
【答案】
【分析】本题考查了新定义,整式的混合运算,涉及完全平方公式,整式的加减运算,正确理解新定义,掌握运算法则是解题的关键.
由新定义得到,再化简计算即可.
【详解】解:由题意得,,
故答案为:.
71.(新定义)定义:如果一个正整数能表示为两个正整数m,n的平方差,且,则称这个正整数为“智慧优数”.例如:,16就是一个智慧优数,可以利用进行研究.若将智慧优数从小到大排列,则第27个智慧优数是______________.
【答案】65
【分析】本题考查新定义下智慧优数的计算和分类,根据规律计算求解即可,掌握相关知识是解题的关键.
【详解】解:∵, m,n为正整数,
∴,
,
当时,由产生的智慧优数为:8,12,16,20,24,28,32,36,40,44,48,52,56,60,64,68,72,76,80,……
当时,由产生的智慧优数为:15,21,27,33,39,45,51,57,63,69,75,81,……
当时,由产生的智慧优数为:24,32,40,48,56,64,72,80,……
当时,由产生的智慧优数为:35,45,55,65,75,85,……
当时,由产生的智慧优数为:48,60,72,84,……
当时,由产生的智慧优数为:63,77,91,……
当时,由产生的智慧优数为:80,96,……
综上,将上述产生的智慧优数从小到大排列如下:8,12,15,16,20,21,24,27,28,32,33,35,36,39,40,44,45,48,51,52,55,56,57,60,63,64,65,68,69,……
∴第27个智慧优数是65,
故答案为:65.
72.爱思考的可可同学在学习“整式的乘法”时,给出“平衡多项式”的定义:
对于三个多项式(按顺序排列):,,(其中,是非零常数),当是一个常数时,称这样的三个多项式是平衡多项式,的值是平衡因子.
(1)根据“平衡多项式”的定义,试判断:
①,,______(是或不是)平衡多项式;②,,______(是或不是)平衡多项式;
(2)已知,,是平衡多项式,求平衡因子.
【答案】(1)①是;②不是
(2).
【分析】(1)①根据平衡多项式定义,计算即可判断;
②根据平衡多项式定义,计算即可判断;
(2)根据平衡多项式定义计算即可.
【详解】(1)解:①∵
,
∴由定义可知,,,是平衡多项式;
②∵
,
∴由定义可知,不是平衡多项式;
(2)解:∵,,是平衡多项式,
∴,
整理得,
∴,
因为结果是常数,所以含x的项系数为0:
∴,
∴,
∴,
∴平衡因子.
基础巩固通关测
1.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)下列运算中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】由同底数幂的乘法、幂的乘方、同底数幂的除法、完全平方公式逐项验证即可.
【详解】解:A:,选项计算正确;
B:,选项计算错误;
C:,选项计算错误;
D:,选项计算错误.
2.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)若,则的值分别为( )
A., B.,
C., D.,
【答案】B
【分析】展开等式左边,合并同类项后对比右侧多项式对应项系数,即可求出和的值.
【详解】解:∵左边,
又,
对比等式两边对应项系数,可得,.
3.(2026·河北石家庄·一模)已知,是正整数,且满足,则与的关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查同底数幂的乘法和幂的乘方运算,熟练掌握幂的运算法则是解题关键.
【详解】解:左式,右式,
∴,
故.
4.(25-26七年级下·河北秦皇岛·期中)若,则,的值分别为( )
A., B., C., D.,
【答案】B
【分析】将左边的式子展开,再对比右边的式子的对应项的系数相同即可.
【详解】
∵
∴,.
5.(2026·河北廊坊·一模)下面是小明用科学记数法表示0.000002的过程,则下列判断正确的是( )
A.△代表100000 B.△代表1000000
C.□代表 D.□代表5
【答案】B
【分析】根据题目给出的变形过程,计算出和的值,再对比选项判断即可.
【详解】解:根据题意得
又
对比选项可知,只有B选项正确.
6.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)已知(为正整数),则______.
【答案】
【分析】本题主要考查幂的乘方运算和同底数幂的除法运算,先将原式的底数统一为,再利用幂的相关运算法则化简,最后代入已知条件计算结果.
【详解】解:,
,
.
7.(2026·河北保定·二模)“燕几”(宴几)是世界上最早的一套组合桌,全套“燕几”一共有七张桌子,包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,每张桌面的宽都相等.七张桌面可以排列组合,按需设席.如图,给出了《燕几图》中名称为“回文”的桌面组合方式,若长桌的宽为x,则一张小桌的面积为______.
【答案】
【详解】解:∵长桌的宽为x,每张桌面的宽都相等,
∴小桌的宽为x,
由题图可得小桌的长为2x,
∴一张小桌的面积为.
8.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)计算的结果是_________.
【答案】
【分析】利用积的乘方的逆运算,将原式拆分变形,再根据有理数乘方的运算法则计算结果.
【详解】解:.
9.(25-26七年级下·河北保定·月考)若,则__________.
【答案】
【分析】根据非负数的性质求出a、b的值,再代入求值即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
∴,
∴.
10.(25-26八年级上·河北廊坊·期末)若的展开式中不含的一次项,则实数的值为______.
【答案】
【分析】本题考查多项式乘多项式的法则,不含某一项就是该项的系数等于.先根据多项式乘多项式展开式子,合并同类项,不含的一次项,就是该项系数为,进而求出的值.掌握多项式乘多项式的法则和合并同类项是解题的关键.
【详解】解:∵
,
又∵展开式中不含的一次项,
∴,
∴,
∴实数的值为.
故答案为:.
11.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)先化简,再求值:,其中.
【答案】
;
【分析】利用完全平方公式和单项式乘多项式法则展开原式,合并同类项化简后,代入的值计算即可得到结果.
【详解】解:原式
;
将代入得,原式.
12.((25-26七年级下·河北邢台·期中)按要求解答下列问题:
(1)已知,,求的值;
(2)已知,,求的值;
【答案】(1)72
(2)
【分析】(1)根据幂的乘方,同底数幂相乘,同底数幂的乘法的逆运算,即可求解;
(2)利用完全平方公式计算,即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴
;
(2)解:∵,,
∴,
整理得,,
∴.
13.(24-25七年级下·江苏苏州·月考)已知,求:
(1);
(2)的值
【答案】(1)13
(2)1
【分析】(1)化为,代值计算即可;
(2)化为,代值计算即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
14.(25-26七年级下·河北保定·月考)在一次单元测验中,嘉嘉在计算一道整式乘法式子时,由于抄错了第一个多项式中常数项的符号,实际计算了,得到的计算结果是.
根据以上信息,解决下面的问题.
(1)求出整式乘法式子中b的值.
(2)计算出这道整式乘法式子的正确结果.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先求出的值,再根据计算结果是作答即可;
(2)写出正确的式子,计算即可.
【详解】(1)解:
,
∵计算结果是,
∴,
解得:;
(2)解:
.
15.(25-26九年级下·河北沧州·月考)数学活动课上,老师准备了若干个如图1所示的三种纸片,A种纸片是边长为a的正方形,B种纸片是边长为b的正方形,C种纸片是长为b、宽为a的长方形.用A种纸片一张,B种纸片一张,C种纸片两张可拼成如图2所示的大正方形.
(1)请用两种不同的方法表示图2所示的大正方形的面积.
方法1:______;
方法2:______;
(2)观察图2,请你写出代数式,,之间的等量关系:______;
(3)根据(2)中的等量关系,解决如下问题:
已知,,求的值.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】(1)方法1:根据正方形的面积边长的平方进行计算,即可解答;方法2:根据正方形的面积两个正方形的面积两个长方形的面积进行计算,即可解答;
(2)利用(1)的结论,即可解答;
(3)利用完全平方公式进行计算即可.
【详解】(1)解:根据题意可知:方法1:;方法2;.
(2)解:根据(1)问可知:;
(3)解:∵,,,
∴.
能力提升进阶练
16.(25-26七年级下·河北保定·期中)下面是小张同学完成的作业,每道题20分,请计算小张的得分是( )
①
②
③如图,直线,相交于点,若,则30°
④
⑤若,则
A.80 B.60 C.40 D.20
【答案】B
【分析】本题考查了实数运算,分别判断每个式子的正确性,再计算正确式子的得分即可.
【详解】解:①,故①正确;
②和不能合并,故②错误;
③是对顶角,,故③正确;
④,故④正确;
⑤,则,故⑤错误;
每道题20分,故得分为:(分).
17.(25-26七年级下·河北邯郸·期中)如图,小佳同学用四个边长为a的正方形、两个长和宽分别为2a和b的长方形拼成图1和图2.则下列四个关系式中,能利用图1和图2验证的是( )
①;②;
③;④
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
【答案】D
【分析】根据图1、2不能得,可判断①;图1的面积可表示为,图2的面积可表示为,图1和图2的面积相等,据此可判断②;可看作边长为的正方形的面积,画出图形即可判断③;图2的面积可看作边长为的正方形减去一个边长为的正方形,据此可判断④,进而可得答案.
【详解】解:①根据图1、2不能得,不能验证,故①不符合题意;
②可看作边长为的正方形的面积,如图所示:
图中阴影部分的面积即可表示成,与图1、图2的面积不相等,不能验证,②不符合题意;
③图1的面积可表示为,图2的面积可表示为,
图1和图2的面积相等,故图1,图2可验证,③符合题意;
④图2的面积可看作边长为的正方形减去一个边长为的正方形,图2可验证,④符合题意,
故选:D.
18.(25-26七年级下·河北保定·月考)若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】由得,然后运用整式乘法法则和平方差公式化简代数式,再利用整体代入法求值即可.
【详解】解:∵,
,
∴
∴
.
19.(25-26七年级下·河北衡水·期中)某村计划修建中心广场,其平面图是一个长,宽为的长方形,地面要用如图所示的甲、乙、丙三种型号的地砖进行铺设,若所有地砖没有浪费,则甲、乙、丙型号的地砖各需要( )块?
A.90,90,180 B.91,91,218 C.92,92,184 D.93,93,196
【答案】B
【分析】利用多项式乘以多项式进行解答即可.
【详解】解:
,
即甲、乙、丙型号的地砖各需要块,块,块.
20.(24-25七年级下·浙江金华·期中)若是完全平方式,则的值为( )
A. B. C.或 D.或
【答案】D
【分析】形如:的式子叫做完全平方式,据此列出关于的方程求解即可.
【详解】解:∵是完全平方式,
∴,
解得:或.
21.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)已知,,,则的大小关系是_________(用“<”连接).
【答案】
【分析】均为的乘方,根据幂的乘方将的底数全部转化为,即可求出答案.
【详解】解:,
,
,
∵,
∴.
22.(25-26七年级下·河北衡水·期中)若关于x的多项式的结果与x的取值无关,则a的值是_______.
【答案】2
【分析】先把原式进行化简,再根据结果与x的取值无关列方程并解方程即可.
【详解】解:
∵多项式的结果与的取值无关,
∴含项的系数为0,
即,
解得:.
23.(24-25七年级下·四川达州·期中)如果等式,则a的值为_____.
【答案】或或
【分析】根据零指数幂,,,分类讨论即可求解.
【详解】解:当时,,
等式左边,等式成立;
当时,,
等式左边,等式成立;
当时,,
等式左边,等式成立;
综上,a的值为或或.
24.(25-26八年级上·河北唐山·月考)如图1是一个长为,宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成如图2的正方形.
(1)图2中的阴影正方形边长为_____(用含的式子表示)
(2)由图2可以直接写出,,之间的一个等量关系是_____.
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式几何背景问题的解决能力,关键是能根据图形结合完全平方公式得到对应的结论,并能进行相关的应用.
(1)由题意可得此题结果是;
(2)由图2面积的不同表示方法可得;
【详解】解:(1)由图2可得,阴影正方形边长为,
(2)由图2面积的不同表示可得:,
故答案为:;;
25.(24-25八年级上·全国·期末)如图,在线段上取一点,分别以为边向上作正方形和正方形,点是线段上一点,且满足,连接和,,,且,,则图中阴影部分的面积为 ______.
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式的几何背景,由正方形的性质得出,,则有,又图中阴影部分的面积为,通过完全平方公式的变形可求出答案,掌握知识点的应用是解题的关键.
【详解】解:∵四边形和四边形都是正方形,
∴,,
∵,
∴,
∴,
∴,
又∵,,
∴图中阴影部分的面积为
,
故答案为:.
26.(2026·河北保定·二模)一道习题及其错误的解答过程如下:
化简:.
解:原式第一步
第二步
.第三步
(1)以上化简过程从第______步开始出现错误,错误的原因是______;
(2)请写出正确的化简过程.
【答案】(1)一,完全平方公式运用错误
(2)见解析
【分析】(1)根据完全平方公式即可判断;
(2)先根据单项式乘以多项式的运算法则和完全平方公式计算,然后合并同类项即可.
【详解】(1)解:∵,
∴第一步开始出现错误,错误原因是完全平方公式运用错误;
(2)解:正确化简过程如下:
原式
.
27.(24-25七年级下·贵州·期中)下面是小丽化简的过程,仔细阅读后解答所提出的问题.
解:原式………第一步
………第二步
.………第三步
(1)小丽的化简过程从第_____步开始出现错误;
(2)请对原整式进行化简,并求当,时原整式的值.
【答案】(1)一
(2),
【分析】(1)根据整式的混合运算法则判断即可;
(2)首先利用完全平方公式和平方差公式计算,然后再去括号合并同类项,化简后得出最简结果,再代入、的值计算即可.
【详解】(1)解:
,
∴小丽的化简过程从第一步开始出现错误.
(2)解:
;
当,时,原式.
28.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)【方法】通常情况下,通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.
【操作】
(1)如图1,在边长为的正方形中剪掉一个边长为的小正方形.把余下的部分沿虚线剪开拼成一个长方形(如图2).图1中阴影部分面积可表示为: ,图2中阴影部分面积可表示为 ,因为两个图中的阴影部分面积是相同的,所以可得到等式: .
【拓展】
(2)图3是一个长为,宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图4的形状拼成一个正方形,根据以上操作可以得到等式 ;
【迁移】
(3)若,,求与的值.
【答案】(1);;
(2)
(3);
【分析】(1)用代数式分别表示图1、图2中阴影部分的面积即可,再根据面积相等列式即可;
(2)用两种方法分别用代数式表示图4中阴影部分的面积列式即可;
(3)根据(2)所得结论将已知代数式代入计算即可得到,再根据完全平方公式变形求解.
【详解】(1)解:图1中阴影部分面积可表示为:,
图2中阴影部分面积可表示为:,
两个图中的阴影部分面积是相同的,
可得到等式:;
(2)解:图4中阴影部分是边长为的正方形,因此面积为,
图4中阴影部分的面积也可以看作大正方形与个空白长方形的面积差,即,
可得到等式:;
(3)解:,,
;
.
29.(25-26七年级下·河北石家庄·期中)如图①,从边长为a的大正方形中剪掉一个边长为b的小正方形,将阴影部分沿虚线剪开,拼成图②的长方形.
(1)请你分别表示出这两个图形中阴影部分的面积:图①_________,图②_________
(2)比较两图的阴影部分面积,可以得到乘法公式:_________(用字母a、b表示);
【应用】
(3)请应用这个公式完成下列各题:
①已知,,则的值为_________;
②计算:;
【拓展】
(4)用(2)得到的乘法公式计算:
【答案】(1)图①:;图②:
(2)
(3)①12;②
(4)
【分析】(1)观察图形,图①阴影部分的面积为两个正方形的面积差,图②阴影部分是长为、宽为的矩形,据此求解即可;
(2)由于图②是由图①的阴影部分剪拼而成的,则在拼接过程中面积没有发生变化,根据图①和图②的阴影面积相等,列出乘法公式即可;
(3)利用乘法公式计算;
(4)利用平方差公式和完全平方公式进行计算即可.
【详解】(1)解:图①阴影部分的面积为两个正方形的面积差,即;
图②阴影部分是长为、宽为的矩形,其面积为;
(2)解:由于图②是由图①的阴影部分剪拼而成的,
则在拼接过程中面积没有发生变化,这意味着图①和图②的阴影面积相等,
因此,可以得到乘法公式:;
(3)解:①;
②;
(4)解:
.
30.(25-26七年级上·江苏泰州·期末)【课内回顾】如果一个幂的结果等于,有如下三种情况:
①底数不为零的零指数幂,例如;
②底数为的整数指数幂,例如;
③底数为的偶数指数幂,例如.
【知识运用】
(1)若,则_________;
(2)若,求的值;
(3)若,求的值.
【答案】(1);
(2)的值为或或;
(3)的值为或.
【分析】此题主要考查了同底数幂的除法的法则,零指数幂的定义等,分类讨论是解决问题的关键.
(1)根据同底数幂的除法法则进行运算,得到,再根据零指数幂的定义求解即可;
(2)根据题意进行的分类讨论,即可求解;
(3)先分类讨论:()当且时,求出的值并判断;()当时,整理,得:,再根据题意进行的分类讨论,即可求解.
【详解】(1)解:∵,
又∵,
∴,
∴,解得:;
(2)∵,
∴如果一个幂的结果等于,有如下三种情况:
①底数不为零的零指数幂,即且,解得:;
②底数为1的整数指数幂,即,解得:;
③底数为的偶数指数幂,即且为偶数,解得:,检验:为偶数,即成立,
∴综上,的值为或或;
(3)∵,
∴分类讨论:
()当且时,解得:且,矛盾,不成立;
()当时,整理,得:,
∴如果一个幂的结果等于,有如下三种情况:
①底数不为零的零指数幂,即且,解得:;
②底数为的整数指数幂,即,解得:;
③底数为的偶数指数幂,即且为偶数,解得:,检验:不为偶数,即不成立;
∴综上,的值为或.
31.(25-26八年级上·重庆·期末)数形结合的方式是人们研究数学问题的常用思想方法.请你根据已有的知识经验,解决以下问题:
一个图形通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个数学等式,例如图1可以得到,请解答下列问题:
(1)通过计算图2中阴影部分的面积可以得到的数学等式是___________;
(2)利用(1)中结论,解决下面问题,若,则___________.
(3)如图3,四边形,,是正方形,四边形和是长方形,其中长方形的面积是,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
(3)阴影部分的面积为500.
【分析】本题考查了多项式乘以多项式与图形的面积,代数式求值,熟练运用数形结合的思想是解题的关键.
(1)根据正方形的面积公式直接计算得出面积,或者用大正方形的面积减去周围小图形的面积,列等式即可;
(2)根据(1)中结论,整体代入计算即可;
(3)设阴影部分的面积为S,,则,,然后根据长方形面积公式可得,得到,根据计算即可.
【详解】(1)解:根据图形得,
故答案为:;
(2)解:由(1)知,
则
;
故答案为:30;
(3)解:∵四边形是正方形,
∴设阴影部分的面积为S,,
∵,
∴,,
∵长方形的面积是,
∴,
∴,
∴,
∵四边形,是正方形,
∴,,
∴,,
∴
.
答:阴影部分的面积为500.
32.(25-26八年级上·河北邢台·期末)【材料阅读】我们把多项式及叫作完全平方式.如果一个多项式不是完全平方式,我们常对这个多项式做如下变形:先添加一个适当的项,使这个多项式中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫作配方法.配方法是一种重要的解题方法,不仅可以将一个看似不能因式分解的多项式分解,还能求代数式的最值.
【实例分析】
例1:分解因式:
解:原式
例2:求代数式的最小值.
解:原式
当时,有最小值,最小值是.
即代数式的最小值是.
【拓展应用】
(1)分解因式:;
(2)当为何值时,代数式有最大值,并求出这个最大值;
(3),求的值.
【答案】(1)
(2)当时,代数式有最大值,最大值是18
(3)
【分析】本题考查了因式分解,完全平方公式变形求值.
(1)仿照例1因式分解即可;
(2)仿照例2,将原式化为,根据作答即可;
(3)将原式化为,根据平方的非负性求出x、y的值,进而代入计算即可.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式,
,
,
∴,
当时,有最大值,最大值是18,
即当时,代数式有最大值,最大值是18;
(3)解:由题意,得,
,
,
,
∵,
,
,,
解得,,
∴,
∴.
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