整式乘法讲义

2020-05-07 09:07

a=a1.同底数幂的乘法:a?mnm+n,(m,n都是正整数),即同底数幂相乘,底数不变,指数相加。

2.幂的乘方:(am)n=amn,(m,n都是正整数),即幂的乘方,底数不变,指数相乘。

3.积的乘方:(ab)n=anbn,(n为正整数),即积的乘方,等于把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘。 4.整式的乘法:

(1)单项式的乘法法则:一般地,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)单项式乘多项式法则:单项式与多项式相乘,就是根据乘法分配律,用单项式乘多项式的每一项,再把所得的积相加.

可用下式表示:m(a+b+c)=ma+mb+mc(a、b、c都表示单项式)

(3)多项式的乘法法则: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.

5.乘法公式:

(1)平方差公式:平方差公式可以用语言叙述为“两个数的和与这两个的差积等于这两个数的平方差”,即用字母表示为:(a+b)(a-b)=a2-b2;其结构特征是:公式的左边是两个一次二项式的乘积,并且这两个二项式中有一项是完全相同的,另一项则是互为相反数,右边是乘式中两项的平方差.

(2)完全平方公式:完全平方公式可以用语言叙述为“两个数和(或差)的平方,等于第一数的平方加上(或减去)第一数与第二数乘积的2倍,加上第二数的平方”,即用字母表示为:(a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2;其结构特征是:左边是“两个数的和或差”的平方,右边是三项,首末两项是平方项,且符号相同,中间项是2ab,且符号由左边的“和”或“差”来确定. 在完全平方公式中,字母a、b都具有广泛意义,它们既可以分别取具体的数,也可以取一个单项式、一个多项式或代数式.如(3x+y-2)2=(3x+y)2-2×(3x+y)×2+22=9x2+6xy-12x+y2-4y+4,或者(3x+y-2)2=(3x)2+2×3x (y-2)+ (y-2)2=9x2+6xy-12x+y2-4y+4.前者是把3x+y看成是完全平方公式中的a,2看成是b;后者是把3x看成是完全平方公式中的a,y-2看成是b.

(3)添括号时,如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变号;如果括号前面是负号,括到括号里的各项都变号。

乘法公式的几种常见的恒等变形有: (1).a2+b2=(a+b)2-2ab=(a-b)2+2ab.

11(2).ab=[(a+b)2-(a2+b2)]=[(a+b)2-(a-b)2]=

24(3).(a+b)2+(a-b)2=2a2+2b2. (4).(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca.

骣a+b琪琪桫22骣a-b-琪琪桫22.

利用上述的恒等变形,我们可以迅速地解决有关看似与乘法公式无关的问题,并且还会收到事半功倍的效果. 典型例题:【例1】例题下列运算正确的是( )

A. a5+a5=a10 B. a5 ·a5 = a10 C.a4·a5=a20 D.(a4)5=a9

【思路点拨】选支A是整式的加法运算,合并得2a5;选支B正确;选支C为同底数幂运算应指数相加,而不是相乘,故为a4·a5=a9 ;选支D为幂的乘方运算,应底数不变,指数相乘,为(a4)5=a20. 【解析】本题应选B.

【规律总结】同底数幂的乘法是学习整式乘法的基础,一定要学好,学习它时注意体会从特殊到一般、从具体到抽象,有层次的进行概括抽象,归纳原理. 【例2】下列运算正确的是( )

A.(-x)2x3 =x6 B. (-x)3?(x)2=x5 C.4x2-(2x)2=2x2

D.(2x2)3=8x6

【思路点拨】选支A错在把指数相乘,实际应相加(-x)2?x3=x2·x3=x5;选支B错在符号不对,负的偶次幂为正,负的奇次幂为负,(-x)3?(x)2=-x x=-x;选支C中积的乘方运算出现漏乘项错误,

3254x2-(2x)2=4x2-22x2=4x2-4x2=0;选支D运算正确.

【解析】本题应选D.

【规律总结】幂的乘方与积的乘方,是学习整式乘法的基础.导出幂的乘方的根据是乘方的意义和同底数幂的乘法的性质.同学们要真正理解幂的乘方法的性质,这样才不致混淆性质而运算出错. 【例3】下列运算在正确的是( )

3582-3A. x+x=2x B. -(-x)?(x)=-x C. (-2xy)?4x5510-24x3y3

D. (x-3y)?(1211x+3y)=x2-9y2 24[答案] B

[错因透视]对整式运算法则理解不深入才会出现错误,

111x+3y)=-(x-3y)2 x5+x5=2x5,(-2)3=-8,(x-3y)?(222【例4】计算:(-2x2y)2·(-3xy)

【思路点拨】灵活运用幂的运算性质、乘法交换律等进行运算. 【解析】原式=4x4y2·(-3xy) (据积的乘方)

=[4×(-3)](x4·x)(y2·y) (据乘法交换律、结合律) =-12x5y3(据有理数的乘法、同底数幂的乘法)

【规律总结】因为单项式是数字与字母的积,所以,幂的运算性质,乘法交换律、结合律,可作为单项式乘法的依据.单项式乘法法则对于三个以上的单项式相乘同样适用,如:

2a2b·(- 3ab2)·5abc

=[2×(-3)×5]·(a2·a·a)·(b·b2·b)·c=-30a4b4c

【例5】(1)2xy(5xy2+3xy-1) (2)(a2-2bc)·(-2ab)2

【思路点拨】(1)小题单项式为2xy,多项式里含三项为:5xy2、3xy、-1,乘积仍为三项;(2)小题应先算(-3ab)2,再用乘法交换律后的计算方法是相同的.

【解析】(1)原式=2xy·5xy2+2xy·3xy+2xy·(-1) =10x2y3+6x2y2-2xy

(2)原式=(a2-2bc)·4a2b2=4a2b2·a2+4a2b2·(-2bc) =4a4b2-8a2b3c

【规律总结】在解答单项式与多项式相乘问题时,易犯如下错误:①出现漏乘,而导致缺项;②出现符号错误;③运算顺序出错,造成计算有错.

【例6】计算:(1)(3x-2y)(2a+3b) (2)(x-y)(x2+xy+y2)

【思路点拨】第(1)题,先用x分别与2a、3b相乘,再用-2y分别与2a、3b相乘,然后把所得的积相加;第(2)题,可先用二项式(x-y)中的x分别与三项式中的各项相乘,再用-y分别与三项式中的各项相乘,然后把所得的积相加. 【解析】(1)原式=3x·2a+3x·3b+(-2y)·2a+(-2y)·3b =6ax+9bx-4ay-6by

(2)原式=x·x2+x·xy+x·y2+(-y)· x2+(-y)·xy+(-y)·y2 =x3+x2y+xy2-x2y-xy2-y3 =x3-y3

【规律总结】(1)利用多项式乘法法则时,既不要漏乘,又要注意确定各项的符号. (2)乘积中有同类项,要合并同类项. 【例7】计算(1)(3x2+2y2)(-3x2+2y3)

【思路点拨】仔细观察题目特点,凡两因式中相同项当作公式中的a,另一项(必须是互为相反数)当作公式中的b方可应用平方差公式,而有的,必须经过变形才能运用平方差公式. 【解析】原式=(2y3)2-(3x2)2 =4y6-9x4

【规律总结】公式中的字母可表示具体的数,也可表示单项式或多项式,只要符合平方差公式的结构特征,就可运用.

【例8】化简: (1)(2a+3b)2 (2)(-x+2y)2 (3)(-m-2n)2

【思路点拨】此题可利用完全平方公式计算,第(1)题是两数和的平方,应选用“和”的完全平方公式,其中2a是公式中的a,3b是公式中的b;第(2)题(-x+2y)2=(2y-x)2=(x-2y)2所以应选用“差”的完全平方公式简捷;第(3)题(-m-2n)2=[-(m+2n)]2=(m+2n)2应选用“和”的完全平方公式简捷. 【解析】(1)(2a+3b)2=(2a)2+2.2a.3b+(3b)2=4a2+12ab+9b2

(2)(-x+2y)2=(2y-x)2=(2y)2-2·2y·x+x2=4y2-4xy+x2 (3)(-m-2n)2=[-(m+2n)]2=(m+2n)2=m2+4mn+4n2

【规律总结】(1)这三题其实都可以用“和”的完全平方公式(或“差”的完全平方公式)计算,只不过根据题目特点灵活采用变形可简化计算过程,其中(-x+2y) 2转化为(2y-x)2或(x-2y)2是一个常用技巧.

(2)完全平方公式(a±b)2=a2±2ab+b2,展开式可记成“首(a)平方、尾(b)平方,首(a)尾(b)乘积的2倍加减在中央”.

平方差公式 (a+b)(a-b)=a2-b2

平方差公式的特点:即两数和与它们差的积等于这两数的平方差。 ①左边是一个二项式相乘,这两项中有一项完全相同,另一项互为相反数。 ②右边是乘方中两项的平方差(相同项的平方减去相反项的平方)。 注意:①公式中的a和b可以是具体的数也可以是单项式或多项式。

如:(a+2)(a-2)=a2-4;(x+3y)(x-3y)=x2-9y2;

(a+b+c)(a+b-c)=(a+b)2-c2;(a3+b5)(a3-b5)=a6-b10。

②不能直接运用平方差公式的,要善于转化变形,也可能运用公式。

如:97?103(100-3)(100+3)=9991;(a+b)(-b+a)=(a+b)(a-b)=a2-b2

完全平方公式 (a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2,

即两数和(或差)的平方,等于它们的平方和加上(或减去)它们积的2倍。

完全平方公式的特点:左边是一个二项式的完全平方,右边是一个二次三项式,其中有两项是公式左边二项式中的每一项的平方,另一项是左边二项式中二项乘积的2倍,可简单概括为口诀:“首平方,尾平方,首尾之积2倍加减在中央”。

注意:①公式中的a和b可以是单项式,也可以是多项式。②一些本来不是二项式的式子的平方也可以利用完全平方公式来计算,

(a+b+c)2=[(a+b)+c]2=(a+b)2+2(a+b)?cc2

=a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc

板块一:公式的几何意义

【例1】 如图,从边长为a的正方形内去掉一个边长为b的小正方形,然后将剩余部分拼成一个长方形,上述操作

所能验证的公式是__________.

aabb

【巩固】 如图,四张全等的矩形纸片拼成的图形,请利用图中空白部分面积的不同表示方法,a、b的a写出一个关于b恒等式___________.

ab【巩固】 如图,在边长为a的正方形中剪去一个边长为b的小正方形(a>b),把剩下的部分拼成一个梯形,分别计

算这两个图形的面积,验证了公式_________________.

abb 【巩固】 请设计一个几何图形,验证(a-b)=a-2ab+b2.

22b

aba-ba-bb2ba

平方差公式

【例2】 运用平方差公式计算:

⑴ (x2y-

【巩固】 利用平方差公式简化计算: ⑴59.8′60.2

【例3】 如果(2a+2b+1)(2a+2b-1)=63,那么a+b的值是

121)(xy+) 22 ⑵(-4a-1)(-4a+1)

⑶(am+bn)(am-bn)

114⑵102′98 ⑶123462-12345 12347 ⑷1′

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