内容正文:
第十六章 整式的乘法 知识清单
依据人教版《义务教育教科书·数学》八年级上册(2024年版新教材)编写,供复习备考使用。
一、章知识概览
【学习内容】本章共三节:16.1幂的运算(同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方);16.2整式的乘法(单项式乘除、多项式乘除);16.3乘法公式(平方差公式、完全平方公式)。本章类比数的运算学习整式的乘除,从“数”走向“式”。
【考点地位】幂的运算性质、整式乘法、平方差与完全平方公式是中考数与式的必考运算内容,是因式分解、分式、二次根式等后续学习的直接基础。
【学习目标】①掌握同底数幂的乘除、幂的乘方、积的乘方及零指数幂的运算性质;②掌握单项式、多项式的乘除运算法则;③理解并能运用平方差公式、完全平方公式进行运算;④掌握添括号法则,能进行整式的混合运算。
【知识结构图】一图速查本章全貌,下表按“章→节→核心知识点”三层呈现。
第十六章 整式的乘法
16.1 幂的运算
同底数幂乘法:底数不变,指数相加 aᵐ·aⁿ=aᵐ⁺ⁿ
幂的乘方:底数不变,指数相乘 (aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ
积的乘方:各因式分别乘方 (ab)ⁿ=aⁿbⁿ
16.2 整式的乘法
单项式乘单项式、单项式乘多项式、多项式乘多项式
同底数幂相除 aᵐ÷aⁿ=aᵐ⁻ⁿ;零指数幂 a⁰=1(a≠0);多项式除以单项式
16.3 乘法公式
平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²
完全平方公式:(a±b)²=a²±2ab+b²;添括号法则
二、核心公式定理
【速查表】本章核心公式、法则集中列表如下,公式专业化显示,逐条对照教材。
名称
公式·定理·性质内容
说明与易错提示
同底数幂的乘法
底数不变,指数相加;不是指数相乘
幂的乘方
底数不变,指数相乘;勿与同底数幂乘法混淆
积的乘方
把积的每个因式分别乘方,再相乘
同底数幂的除法
底数不变,指数相减
零指数幂
任何不等于0的数的0次幂都等于1
单项式×多项式
用单项式乘多项式的每一项,再把积相加
不要漏乘常数项;注意符号
多项式×多项式
用一个多项式每一项乘另一多项式每一项,再相加
做到不重不漏,最后合并同类项
平方差公式
两数和与两数差的积,等于两数平方差
完全平方公式
中间项是“积的2倍”,符号同和(差)
三、考点知识梳理
(一)16.1 幂的运算
【同底数幂的乘法】同底数幂相乘,底数不变,指数相加:(m,n都是正整数)。三个或三个以上同底数幂相乘仍适用。
【幂的乘方】幂的乘方,底数不变,指数相乘:。
【积的乘方】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:。
(二)16.2 整式的乘法
【单项式与单项式相乘】把它们的系数、同底数幂分别相乘作为积的因式,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。
【单项式与多项式相乘】用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加,如p(a+b+c)=pa+pb+pc。
【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,如(a+b)(p+q)=ap+aq+bp+bq。
【同底数幂相除与零指数幂】同底数幂相除,底数不变,指数相减:(a≠0)。当被除式指数等于除式指数时,规定,即任何不等于0的数的0次幂都等于1。多项式除以单项式,先把多项式每一项除以这个单项式,再把商相加。
(三)16.3 乘法公式
【平方差公式】两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差:。
【完全平方公式】两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍:,。
【添括号法则】添括号时,括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号。
四、重点知识记忆方法
【记忆口诀】幂的运算:同底相乘指数加,幂的乘方指数乘,积的乘方各乘方。多项式乘法:多乘多,逐项乘,不重不漏再合并。乘法公式:平方差,和乘差,等于平方两相减;完全平方首平方,尾平方,二倍乘积在中央。
【对比记忆】三条幂的运算性质对比如下表。
运算
公式
指数怎样变
同底数幂相乘
aᵐ·aⁿ=aᵐ⁺ⁿ
指数相加
幂的乘方
(aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ
指数相乘
积的乘方
(ab)ⁿ=aⁿbⁿ
各因式分别乘方
同底数幂相除
aᵐ÷aⁿ=aᵐ⁻ⁿ
指数相减
【易混对比】“aᵐ·aⁿ=aᵐ⁺ⁿ”是指数相加,“(aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ”是指数相乘,二者最易混淆;完全平方公式中中间项2ab不能漏、符号不能错。
五、解题方法总结
题型1 幂的混合运算
【解题方法】①先看清是哪种运算(乘、乘方、除),对号用性质;②混合运算注意顺序:先乘方,再乘除;③系数单独算,字母幂按性质算;④结果要合并化简。
【数学思想】转化思想:把不同形式的幂运算统一转化为指数的加、减、乘。
题型2 单项式、多项式的乘除
【解题方法】①单乘单:系数相乘、同底数幂相乘;②单乘多、多乘多:逐项相乘不重不漏;③多项式除以单项式:逐项相除再相加;④注意每一项的符号。
【数学思想】转化思想:把多项式乘法转化为单项式乘法,把除法转化为乘法。
题型3 运用平方差公式计算
【解题方法】①认准“(同号项+异号项)(同号项-异号项)”的结构;②同号项平方减去异号项平方;③如102×98=(100+2)(100-2)=10000-4。
【数学思想】数形结合思想、整体思想:把某一部分看作一个整体套用公式。
题型4 运用完全平方公式计算
【解题方法】①按“首平方、尾平方、二倍乘积在中央”展开;②中间项2ab的符号与和(差)一致;③如102²=(100+2)²=10000+400+4。
【典型例题指引】例:(a+b+c)²先把(a+b)看作整体,再用完全平方公式展开。
题型5 先化简再求值
【解题方法】①先用乘法公式化简原式;②化为最简后再代入数值;③避免直接代入大数字运算。
【数学思想】整体思想、转化思想:先化简后代入,使计算简便。
六、易错点清单
【清单】逐条对照教材与常见易错情形,复习时先自查再对照下表。
常见易错点
正确做法
混淆“同底数幂相乘”与“幂的乘方”,如a³·a²误算成a⁶
相乘指数相加:a³·a²=a⁵;乘方指数相乘:(a³)²=a⁶
积的乘方漏乘系数,如(2a)³误算成2a³
(2a)³=2³·a³=8a³,每个因式都要乘方
完全平方公式漏掉中间项,如(a+b)²误算成a²+b²
(a+b)²=a²+2ab+b²,中间项2ab不能漏
完全平方公式中间项符号错,如(a-b)²误算成a²-2ab-b²
(a-b)²=a²-2ab+b²,末项为正
多项式相乘漏项或重复乘
逐项相乘做到不重不漏,最后合并同类项
认为a⁰=0
a⁰=1(a≠0),任何非零数的0次幂都是1
添括号时括号前是负号却只改第一项符号
括号前是负号,括进括号的各项都要变号
七、高频考点速记
①同底数幂相乘:aᵐ·aⁿ=aᵐ⁺ⁿ(底数不变,指数相加)。
②幂的乘方:(aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ(底数不变,指数相乘)。
③积的乘方:(ab)ⁿ=aⁿbⁿ(各因式分别乘方)。
④同底数幂相除:aᵐ÷aⁿ=aᵐ⁻ⁿ;零指数幂a⁰=1(a≠0)。
⑤平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²。
⑥完全平方公式:(a±b)²=a²±2ab+b²。
⑦多项式乘多项式要逐项相乘、不重不漏,最后合并同类项。
⑧整式混合运算顺序:先乘方,再乘除,后加减。
八、学情自测
(一)选择题(每题2分,共5题)
1.下列运算正确的是( )
A. B. C. D.
2.下列计算正确的是( )
A. B. C. D.
3.计算的结果是( )
A. B. C. D.
4.计算:( )
A. B. C. D.
5.在两个特殊整数的乘法运算中,存在一种简便方法(如图),可以用图1到图2的转化过程加以说明(图中,均为整数).下列算式中,能用这种方法进行计算的是( )
A. B. C. D.
(二)填空题(每空2分,共5题)
1.(a+b)(a-b)=________。
2.计算的结果为________.
3.计算的结果为________.
4.计算:=________。
5.已知,,则的值为_____.
(三)解答题(每题8分,共2题)
1.计算:.
2.先化简,再求值:,其中.
九、参考答案
【选择题】
1.【答案】A
解题步骤:
①A.x⁴·x³=x⁷,同底数幂相乘指数相加4+3=7,正确;
②B.xy²与x²y不能合并;C.x⁸÷x²=x⁶而非x⁴;D.3x+3y≠6xy,均错.
【知识点睛】幂的运算法则:同底数幂相乘指数相加、相除指数相减;不是同类项的项不能合并。
2.【答案】C
解题步骤:
①A.a²与a⁴不是同类项不能合并;B.(a²)³=a⁶而非a⁵,幂的乘方指数相乘;
②C.a⁵÷a²=a³,同底数幂相除指数相减5−2=3,正确,选C.
【知识点睛】幂的乘方指数相乘、同底数幂除法指数相减;只有同底数同指数的项才能合并。
3.【答案】D
解题步骤:
①3a²·5a=(3×5)·(a²·a)=15a³;
②系数相乘、同底数幂相乘,对照选项选D.
【知识点睛】单项式乘单项式:系数相乘作积的系数,同底数幂相乘指数相加,只在一个单项式中含有的字母连同指数作为积的因式。
4.【答案】D
解题步骤:
①(同底数幂相乘,底数不变、指数相加);
②故选D.
【知识点睛】同底数幂相乘:底数不变,指数相加。注意幂运算与乘方运算的区别,系数部分单独相乘。
5.【答案】B
解题步骤:
①图1到图2的转化对应平方差公式的几何模型,须把两数写成(和)×(差)的形式;
②33×27=(30+3)(30−3)=30²−3²,可用平方差简算,选B.
【知识点睛】平方差公式的几何意义:两数和乘两数差等于两数平方差;识别形如(30+3)(30−3)的结构即可简算。
【填空题】
1.【答案】a²−b²
解题步骤:
①两数和与这两数差相乘,等于这两数的平方差;
②∴(a+b)(a−b)=a²−b².
【知识点睛】平方差公式:(a+b)(a−b)=a²−b²,是乘法公式的基础,也是因式分解逆运算的依据。
2.【答案】m⁸
解题步骤:
①(m²)⁴是幂的乘方,底数不变、指数相乘;
②=m²ˣ⁴=m⁸.
【知识点睛】幂的乘方:(aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ,指数相乘;勿与同底数幂乘法(指数相加)混淆。
3.【答案】3x⁴y
解题步骤:
①x²y·3x²=(1×3)·(x²·x²)·y=3x⁴y;
②系数相乘作系数,同底数幂相乘指数相加,单独出现的y照抄.
【知识点睛】单项式乘单项式:系数相乘,同底数幂相乘指数相加,只在一个单项式中含有的字母连同指数照抄。
4.【答案】64x⁶
解题步骤:
①(4x²)³=4³·(x²)³(积的乘方,各因式分别乘方);
②=64x⁶(幂的乘方,指数相乘).
【知识点睛】积的乘方:(ab)ⁿ=aⁿbⁿ;幂的乘方:(aᵐ)ⁿ=aᵐⁿ。计算时系数与字母分别乘方,勿漏系数4³=64。
5.【答案】2
解题步骤:
①由完全平方公式(a+b)²=a²+2ab+b²,得3²=5+2ab;
②∴2ab=4,ab=2.
【知识点睛】完全平方公式变形:(a+b)²=a²+b²+2ab,已知两数之和与两数平方和,即可求两数之积。
【解答题】
1.【答案】9
解题步骤:
①(零指数幂),,;
②原式=1+3+5=9.
【知识点睛】实数混合运算:非零数的0次幂等于1;先分别化简零指数幂、算术平方根、绝对值,再依次相加。
2.【答案】化简得3m−4,当m=时值为−3
解题步骤:
①原式=(m+2)(m−2)−m(m−3)=(m²−4)−(m²−3m);
②=m²−4−m²+3m=3m−4;
③当m=时,原式=3×−4=−3.
【知识点睛】先化简再求值:先用平方差公式与单项式乘多项式展开、合并同类项,化为最简后再代入数值,避免直接代入大数字运算。
学科网(北京)股份有限公司
$