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北师大版七年级数学下册举一反三 专题1.2 整式的乘法-重难点题型(举一反三)(原卷版+解析)
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这是一份北师大版七年级数学下册举一反三 专题1.2 整式的乘法-重难点题型(举一反三)(原卷版+解析),共22页。
【知识点1 整式的乘法】
【题型1 整式乘法中的求值问题】
【例1】(2023•开平区一模)已知等式(x+p)(x+q)=x2+mx+36(p,q为正整数),则m的值不可能是( )
A.37B.13C.20D.36
【变式1-1】(2023春•潍坊期末)若(x+a)(x﹣5)=x2+bx﹣10,则ab﹣a+b的值是( )
A.﹣11B.﹣7C.﹣6D.﹣55
【变式1-2】(2023秋•播州区期末)若x+y=2,xy=﹣1,则(1﹣2x)(1﹣2y)的值是 .
【变式1-3】(2023春•江都区期中)在计算(2x+a)(x+b)时,甲错把b看成了6,得到结果是:2x2+8x﹣24;乙错把a看成了﹣a,得到结果:2x2+14x+20.
(1)求出a,b的值;
(2)在(1)的条件下,计算(2x+a)(x+b)的结果.
【题型2 整式乘法中的不含某项问题】
【例2】(2023春•蜀山区校级期中)关于x的代数式(mx﹣2)(2x+1)+x2+n化简后不含有x2项和常数项.
(1)分别求m,n的值.
(2)求m2020n2021的值.
【变式2-1】(2023春•通川区校级月考)若多项式x2+mx﹣8和x2﹣3x+n的的乘积中不含x2和x3的项,求m+n的值.
【变式2-2】(2023春•金牛区校级月考)已知(x3+mx+n)(x2﹣3x+4)展开式中不含x3和x2项.
(1)求m、n的值;
(2)当m、n取第(1)小题的值时,求(m+n)(m2﹣mn+n2)的值.
【变式2-3】(2023春•太湖县期末)【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3 整式乘法的计算】
【例3】(2023秋•河北区期末)计算:
(1)−12x2y⋅(13x3y2−34x2y+16)
(2)(x﹣1)(2x+1)﹣2(x﹣5)(x+2)
【变式3-1】(2023春•九龙坡区校级期中)计算:
(1)2x2y(x−12y+1);
(2)(x﹣2y)(y﹣x).
【变式3-2】(2023春•海陵区校级月考)计算:
(1)﹣3x2(2x﹣4y)+2x(x2﹣xy).
(2)(3x+2y)(2x﹣3y)﹣3x(3x﹣2y).
【变式3-3】(2023春•未央区月考)小奇计算一道整式的混合运算的题:(x﹣a)(4x+3)﹣2x,由于小奇将第一个多项式中的“﹣a”抄成“+a”,得到的结果为4x2+13x+9.
(1)求a的值.
(2)请计算出这道题的正确结果.
【题型4 整式乘法的应用】
【例4】(2023春•铁西区期中)有一电脑程序:每按一次按键,屏幕的A区就会自动减去a,同时B区就会自动加上3a,且均显示化简后的结果.已知A,B两区初始显示的分别是25和﹣16(如图所示).
例如:第一次按键后,A,B两区分别显示:25﹣a,﹣16+3a.
(1)那么第二次按键后,A区显示的结果为 ,B区显示的结果为 .
(2)计算(1)中A、B两区显示的代数式的乘积,并求当a=2时,代数式乘积的值.
【变式4-1】(2023春•碑林区校级期中)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4-2】(2023春•成都期末)(1)如图是小颖家新房的户型图,小颖的爸爸打算把两个卧室以外的部分都铺上地砖,至少需要多少平方米的地砖?如果某种地砖的价格为每平方米a元,那么购买地砖至少需要多少元?
(2)如果房屋的高度是h米,现在需要在客厅和两个卧室四周的墙上贴墙纸,那么至少需要多少平方米的墙纸?如果某种墙纸的价格为每平方米b元,那么购买所需的墙纸至少要多少元?(计算时不扣除门、窗所占的面积,忽略墙的厚度)
【变式4-3】(2023春•莲湖区期末)已知有甲、乙两个长方形,它们的边长如图所示,面积分别为S1,S2.
(1)S1与S2的大小关系为:S1 S2.
(2)若一个正方形的周长与甲的周长相等.
①求该正方形的边长(用含m的代数式表示).
②若该正方形的面积为S3,试探究:S3与S2的差(即S3﹣S2)是否为常数?若为常数,求出这个常数,如果不是,请说明理由.
【知识点2 整式的除法】
【题型5 整式除法的应用】
【例5】(2023春•上城区期末)一个长方形的面积是15x3y5﹣10x4y4+20x3y2,一边长是5x3y2,则它的另一边长是( )
A.2y3﹣3xy2+4B.3y3﹣2xy2+4C.3y3+2xy2+4D.2xy2﹣3y3+4
【变式5-1】(2023•台湾)计算2x2﹣3除以x+1后,得商式和余式分别为何?( )
A.商式为2,余式为﹣5B.商式为2x﹣5,余式为5
C.商式为2x+2,余式为﹣1D.商式为2x﹣2,余式为﹣1
【变式5-2】(2023秋•袁州区校级期中)已知一个长方形的面积是6a2﹣4ab+2a,且它的一条边长为2a,则长方形的周长为 .
【变式5-3】(2023春•潍坊期末)若多项式A除以2x2﹣3,得到的商式为3x﹣4,余式为5x+2,则A= .
【题型6 整式乘法中的规律探究】
【例6】(2023秋•邹城市期末)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6-1】(2023春•包河区期末)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.
【变式6-2】(2023春•合肥期中)观察以下等式:
(x+1)(x2﹣x+1)=x3+1
(x+3)(x2﹣3x+9)=x3+27
(x+6)(x2﹣6x+36)=x3+216
…
(1)按以上等式的规律,填空:(a+b)( )=a3+b3
(2)利用多项式的乘法法则,证明(1)中的等式成立.
(3)利用(1)中的公式化简:(x+y)(x2﹣xy+y2)﹣(x﹣y)(x2+xy+y2)
【变式6-3】(2023秋•石狮市校级月考)探究应用:
(1)计算:(x﹣1)(x2+x+1)= ;(2x﹣y)(4x2+2xy+y2)= .
(2)上面的乘法计算结果很简洁,你发现了什么规律(公式)?用含字母a、b的等式表示该公式为: .
(3)下列各式能用第(2)题的公式计算的是 .
A.(m+2)(m2+2m+4)
B.(m﹣2n)(m2+2mn+2n2)
C.(3﹣n)(9+3n+n2)
D.(m﹣n)(m2+2mn+n2)
(4)设A=109﹣1,利用上述规律,说明A能被37整除.单项式×单项式:系数相乘,字母相乘.
单项式×多项式:乘法分配律.
多项式×多项式:乘法分配律.
单项式÷单项式:系数相除,字母相除.
多项式÷单项式:除法性质.
多项式÷多项式:大除法.
专题1.2 整式的乘法-重难点题型
【北师大版】
【知识点1 整式的乘法】
【题型1 整式乘法中的求值问题】
【例1】(2023•开平区一模)已知等式(x+p)(x+q)=x2+mx+36(p,q为正整数),则m的值不可能是( )
A.37B.13C.20D.36
分析:利用多项式乘多项式的法则,把等式的左边进行运算,再根据条件进行分析即可.
【解答】解:(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq,
∵(x+p)(x+q)=x2+mx+36,
∴p+q=m,pq=36,
∵36=4×9,则p+q=13,
36=1×36,则p+q=37,
36=2×18,则p+q=20,
36=3×12,则p+q=15,
36=6×6,则p+q=12,
∴p+q不可能为36,即m不可能为36.
故选:D.
【变式1-1】(2023春•潍坊期末)若(x+a)(x﹣5)=x2+bx﹣10,则ab﹣a+b的值是( )
A.﹣11B.﹣7C.﹣6D.﹣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.
【变式1-2】(2023秋•播州区期末)若x+y=2,xy=﹣1,则(1﹣2x)(1﹣2y)的值是 .
分析:根据多项式乘以多项式的法则展开,整理后整体带入求值即可.
【解答】解:(1﹣2x)(1﹣2y)
=1﹣2y﹣2x+4xy
=1﹣2(x+y)+4xy,
当x+y=2,xy=﹣1时
原式=1﹣2×2+4×(﹣1)
=﹣7.
故答案为:﹣7.
【变式1-3】(2023春•江都区期中)在计算(2x+a)(x+b)时,甲错把b看成了6,得到结果是:2x2+8x﹣24;乙错把a看成了﹣a,得到结果:2x2+14x+20.
(1)求出a,b的值;
(2)在(1)的条件下,计算(2x+a)(x+b)的结果.
分析:(1)根据题意得出(2x+a)(x+6)=2x2+(12+a)x+6a=2x2+8x﹣24,(2x﹣a)(x+b)=2x2+(﹣a+2b)x﹣ab=2x2+14x+20,得出12+a=8,﹣a+2b=14,求出a、b即可;
(2)把a、b的值代入,再根据多项式乘以多项式法则求出即可.
【解答】解:(1)甲错把b看成了6,
(2x+a)(x+6)
=2x2+12x+ax+6a
=2x2+(12+a)x+6a
=2x2+8x﹣24,
∴12+a=8,
解得:a=﹣4;
乙错把a看成了﹣a,
(2x﹣a)(x+b)
=2x2+2bx﹣ax﹣ab
=2x2+(﹣a+2b)x﹣ab
=2x2+14x+20,
∴2b﹣a=14,
把a=﹣4代入,得b=5;
(2)当a=﹣4,b=5时,
(2x+a)(x+b)
=(2x﹣4)(x+5)
=2x2+10x﹣4x﹣20
=2x2+6x﹣20.
【题型2 整式乘法中的不含某项问题】
【例2】(2023春•蜀山区校级期中)关于x的代数式(mx﹣2)(2x+1)+x2+n化简后不含有x2项和常数项.
(1)分别求m,n的值.
(2)求m2020n2021的值.
分析:(1)先展开整理原式,再根据题意建立关于m、n的等式,分别求解即可得出结论.
(2)同底数幂乘法的逆运算,使n2021变为n2020•n,再利用积的乘方逆运算即可求出原式的值.
【解答】解:(1)原式=2mx2+mx﹣4x﹣2+x2+n,
=(2m+1)x2+mx﹣4x+n﹣2,
由题意 2m+1=0,n﹣2=0,
∴m=−12,n=2.
(2)原式=m2020•n2020•n,
=(m•n)2020•n,
由(1)得m=−12,n=2,
原式=(−12×2)2020×2,
=2.
【变式2-1】(2023春•通川区校级月考)若多项式x2+mx﹣8和x2﹣3x+n的的乘积中不含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2-2】(2023春•金牛区校级月考)已知(x3+mx+n)(x2﹣3x+4)展开式中不含x3和x2项.
(1)求m、n的值;
(2)当m、n取第(1)小题的值时,求(m+n)(m2﹣mn+n2)的值.
分析:(1)利用多项式乘以多项式法则计算得到结果,根据展开式中不含x2和x3项列出关于m与n的方程组,求出方程组的解即可得到m与n的值;
(2)先利用多项式乘以多项式的法则将(m+n)(m2﹣mn+n2)展开,再合并同类项化为最简形式,然后将(1)中所求m、n的值代入计算即可.
【解答】解:(1)(x3+mx+n)(x2﹣3x+4)
=x5﹣3x4+(m+4)x3+(n﹣3m)x2+(4m﹣3n)x+4n,
根据展开式中不含x2和x3项得:m+4=0n−3m=0,
解得:m=−4n=−12.
即m=﹣4,n=﹣12;
(2)∵(m+n)(m2﹣mn+n2)
=m3﹣m2n+mn2+m2n﹣mn2+n3
=m3+n3,
当m=﹣4,n=﹣12时,
原式=(﹣4)3+(﹣12)3=﹣64﹣1728=﹣1792.
【变式2-3】(2023春•太湖县期末)【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=32,
答:当m=32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=25;
(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3 整式乘法的计算】
【例3】(2023秋•河北区期末)计算:
(1)−12x2y⋅(13x3y2−34x2y+16)
(2)(x﹣1)(2x+1)﹣2(x﹣5)(x+2)
分析:(1)根据单项式与多项式相乘的法则计算即可;
(2)根据多项式与多项式相乘的法则计算即可.
【解答】解:(1)−12x2y⋅(13x3y2−34x2y+16)
=−12x2y⋅13x3y2+12x2y⋅34x2y−12x2y⋅16
=﹣4x5y3+9x4y2﹣2x2y;
(2)(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3-1】(2023春•九龙坡区校级期中)计算:
(1)2x2y(x−12y+1);
(2)(x﹣2y)(y﹣x).
分析:(1)单项式与多项式相乘的运算法则:单项式与多项式相乘,就是用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加.
(2)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.
【解答】解:(1)原式=2x3y﹣x2y2+2x2y;
(2)原式=xy﹣x2﹣2y2+2xy
=3xy﹣x2﹣2y2.
【变式3-2】(2023春•海陵区校级月考)计算:
(1)﹣3x2(2x﹣4y)+2x(x2﹣xy).
(2)(3x+2y)(2x﹣3y)﹣3x(3x﹣2y).
分析:(1)根据多项式乘多项式,多项式乘单项式进行计算即可;
(2)根据多项式乘多项式,多项式乘单项式进行计算即可.
【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3-3】(2023春•未央区月考)小奇计算一道整式的混合运算的题:(x﹣a)(4x+3)﹣2x,由于小奇将第一个多项式中的“﹣a”抄成“+a”,得到的结果为4x2+13x+9.
(1)求a的值.
(2)请计算出这道题的正确结果.
分析:(1)根据题意列出关系式,根据多项式相等的条件即可求出a的值;
(2)列出正确的算式,计算即可得到结果.
【解答】解:(1)根据题意得:(x+a)(4x+3)﹣2x=4x2+(3+4a﹣2)x+3a=4x2+13x+9;
∴1+4a=13,
解得:a=3;
(2)正确的算式为(x﹣3)(4x+3)﹣2x=4x2﹣9x﹣9﹣2x=4x2﹣11x﹣9.
【题型4 整式乘法的应用】
【例4】(2023春•铁西区期中)有一电脑程序:每按一次按键,屏幕的A区就会自动减去a,同时B区就会自动加上3a,且均显示化简后的结果.已知A,B两区初始显示的分别是25和﹣16(如图所示).
例如:第一次按键后,A,B两区分别显示:25﹣a,﹣16+3a.
(1)那么第二次按键后,A区显示的结果为 ,B区显示的结果为 .
(2)计算(1)中A、B两区显示的代数式的乘积,并求当a=2时,代数式乘积的值.
分析:(1)根据题意列出代数式即可;
(2)利用多项式乘多项式法则进行计算,然后将a=2代入求值.
【解答】解:(1)A区显示的结果为:25﹣a﹣a=﹣2a+25;
B区显示的结果为:﹣16+3a+3a=6a﹣16;
(2)(﹣2a+25)(6a﹣16)
=﹣12a2+32a+150a﹣400
=﹣12a2+182a﹣400,
当a=2时,原式=﹣12×22+182×2﹣400
=﹣84.
【变式4-1】(2023春•碑林区校级期中)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4-2】(2023春•成都期末)(1)如图是小颖家新房的户型图,小颖的爸爸打算把两个卧室以外的部分都铺上地砖,至少需要多少平方米的地砖?如果某种地砖的价格为每平方米a元,那么购买地砖至少需要多少元?
(2)如果房屋的高度是h米,现在需要在客厅和两个卧室四周的墙上贴墙纸,那么至少需要多少平方米的墙纸?如果某种墙纸的价格为每平方米b元,那么购买所需的墙纸至少要多少元?(计算时不扣除门、窗所占的面积,忽略墙的厚度)
分析:(1)求出卫生间,厨房,以及客厅的面积之和即可得到需要地砖的面积;根据每平方米地砖的价格是a元钱,求出需要的钱数即可;
(2)求出客厅与卧室的面积,乘以高h,即可得到需要的壁纸数;根据壁纸的价格是b元/平方米,求出需要的钱数即可.
【解答】解:(1)由题意知,两个卧室以外的部分面积为:
3y•y+2y•(3x﹣x﹣y)
=3y2+4xy﹣2y2
=y2+4xy(平方米).
∴购买地砖所需的费用为:(y2+4xy)a=ay2+4axy(元).
(2)客厅贴墙纸的面积为:(2y+6y)h=8yh,
两个卧室贴墙纸的面积为:(4x+6y)h=4xh+6yh,
∴贴墙纸的总面积为:8yh+4xh+6yh=14yh+4xh(平方米),
∴购买墙纸所需的费用为:(14yh+4xh)b=14yhb+4xhb(元).
【变式4-3】(2023春•莲湖区期末)已知有甲、乙两个长方形,它们的边长如图所示,面积分别为S1,S2.
(1)S1与S2的大小关系为:S1 S2.
(2)若一个正方形的周长与甲的周长相等.
①求该正方形的边长(用含m的代数式表示).
②若该正方形的面积为S3,试探究:S3与S2的差(即S3﹣S2)是否为常数?若为常数,求出这个常数,如果不是,请说明理由.
分析:(1)根据长方形的面积公式列式,然后根据整式的混合运算法则进行计算求解;
(2)①根据正方形和长方形的周长公式计算求解;
②根据正方形和长方形的面积公式列式,然后利用整式的混合运算法则进行计算求解.
【解答】解:(1)由题意:
S1=(m+2)(m+6)=m2+6m+2m+12=m2+8m+12,
S2=(m+5)(m+3)=m2+5m+3m+15=m2+8m+15,
∵S1﹣S2=(m2+8m+12)﹣(m2+8m+15)=m2+8m+12﹣m2﹣8m﹣15=﹣3<0,
∴S1<S2,
故答案为:<,
(2)①甲的周长为2(m+2+m+6)=4m+16,
∵正方形的周长与甲的周长相等,
∴正方形的边长为4m+164=m+4,
②由①可得,正方形的面积S3=(m+4)2,
∴S3﹣S2=(m+4)2﹣(m2+8m+15)
=m2+8m+16﹣m2﹣8m﹣15
=1,
∴S3与S2的差(即S3﹣S2)是常数,这个常数是1.
【知识点2 整式的除法】
【题型5 整式除法的应用】
【例5】(2023春•上城区期末)一个长方形的面积是15x3y5﹣10x4y4+20x3y2,一边长是5x3y2,则它的另一边长是( )
A.2y3﹣3xy2+4B.3y3﹣2xy2+4C.3y3+2xy2+4D.2xy2﹣3y3+4
分析:利用长方形的面积公式,列出相应的式子,结合整式的除法法则进行运算即可.
【解答】解:(15x3y5﹣10x4y4+20x3y2)÷(5x3y2)
=15x3y5÷(5x3y2)﹣10x4y4÷(5x3y2)+20x3y2÷(5x3y2)
=3y3﹣2xy2+4.
故选:B.
【变式5-1】(2023•台湾)计算2x2﹣3除以x+1后,得商式和余式分别为何?( )
A.商式为2,余式为﹣5B.商式为2x﹣5,余式为5
C.商式为2x+2,余式为﹣1D.商式为2x﹣2,余式为﹣1
分析:先将被除式2x2﹣3补0,再列竖式计算即可.
【解答】解:∵被除式2x2﹣3缺项,
∴补0后变为2x2+0x﹣3,
长除法计算为:
故选:D.
【变式5-2】(2023秋•袁州区校级期中)已知一个长方形的面积是6a2﹣4ab+2a,且它的一条边长为2a,则长方形的周长为 .
分析:直接利用整式的除法运算法则分别计算得出答案.
【解答】解:∵一个长方形的面积是6a2﹣4ab+2a,且它的一条边长为2a,
∴长方形的另一边长为:(6a2﹣4ab+2a)÷2a
=3a﹣2b+1,
故长方形的周长为:2(3a﹣2b+1+2a)=10a﹣4b+2.
故答案为:10a﹣4b+2.
【变式5-3】(2023春•潍坊期末)若多项式A除以2x2﹣3,得到的商式为3x﹣4,余式为5x+2,则A= .
分析:根据题意列出关系式,计算即可得到结果.
【解答】解:∵多项式A除以2x2﹣3,得到的商为3x﹣4,余式为5x+2,
∴A=(2x2﹣3)(3x﹣4)+5x+2=6x3﹣8x2﹣9x+12+5x+2=6x3﹣8x2﹣4x+14.
故答案为:6x3﹣8x2﹣4x+14.
【题型6 整式乘法中的规律探究】
【例6】(2023秋•邹城市期末)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6-1】(2023春•包河区期末)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
=3101−13−1,
=3101−12.
【变式6-2】(2023春•合肥期中)观察以下等式:
(x+1)(x2﹣x+1)=x3+1
(x+3)(x2﹣3x+9)=x3+27
(x+6)(x2﹣6x+36)=x3+216
…
(1)按以上等式的规律,填空:(a+b)( )=a3+b3
(2)利用多项式的乘法法则,证明(1)中的等式成立.
(3)利用(1)中的公式化简:(x+y)(x2﹣xy+y2)﹣(x﹣y)(x2+xy+y2)
分析:(1)根据所给等式可直接得到答案(a+b)(a2﹣ab+b2)=a3+b3;
(2)利用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,再把所得的积相加进行计算即可得到答案;
(3)根据题目所给的例子,找出公式后直接运用即可.
【解答】解:(1)(a+b)(a2﹣ab+b2)=a3+b3;
故答案为:a2﹣ab+b2;
(2)(a+b)(a2﹣ab+b2)
=a3﹣a2b+ab2+a2b﹣ab2+b3
=a3+b3;
(3)(x+y)(x2﹣xy+y2)﹣(x﹣y)(x2+xy+y2)
=x3+y3﹣(x3﹣y3)
=2y3.
【变式6-3】(2023秋•石狮市校级月考)探究应用:
(1)计算:(x﹣1)(x2+x+1)= ;(2x﹣y)(4x2+2xy+y2)= .
(2)上面的乘法计算结果很简洁,你发现了什么规律(公式)?用含字母a、b的等式表示该公式为: .
(3)下列各式能用第(2)题的公式计算的是 .
A.(m+2)(m2+2m+4)
B.(m﹣2n)(m2+2mn+2n2)
C.(3﹣n)(9+3n+n2)
D.(m﹣n)(m2+2mn+n2)
(4)设A=109﹣1,利用上述规律,说明A能被37整除.
分析:(1)用多项式乘以多项式的法则计算即可;
(2)观察第(1)问的计算,找出规律,用字母表示即可;
(3)判断各选项是否符合公式的特点;
(4)公式的逆用,求得A中有37的因数即可.
【解答】解:(1)(x﹣1)(x2+x+1)
=x3+x2+x﹣x2﹣x﹣1
=x3﹣1;
(2x﹣y)(4x2+2xy+y2)
=8x3+4x2y+2xy2﹣4x2y﹣2xy2﹣y3
=8x3﹣y3;
故答案为:x3﹣1;8x3﹣y3;
(2)从第(1)问发现的规律是:(a﹣b)(a2+ab+b2)=a3﹣b3,
故答案为:(a﹣b)(a2+ab+b2)=a3﹣b3;
(3)A.第一个多项式不是减法,不符合题意;
B.最后一项应该是4n2,不符合题意;
C.符合题意;
D.第二个多项式的第二项应该为mn,不符合题意.
故选:C.
(4)A=109﹣1
=(103)3﹣1
=(103﹣1)(106+103+12)
=999×1001001
=3×3×3×37×1001001,
∴A能被37整除.单项式×单项式:系数相乘,字母相乘.
单项式×多项式:乘法分配律.
多项式×多项式:乘法分配律.
单项式÷单项式:系数相除,字母相除.
多项式÷单项式:除法性质.
多项式÷多项式:大除法.
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