1.1同底数幂的乘法
学习目标、重点、难点
【学习目标】
在了解同底数幂乘法意义的基础上,掌握幂的运算性质(或称法则),进行基本运算
【重点难点】
同底数幂的乘法及其计算
知识概览图
同底数幂的乘法
新课导引
光的速度约为km/s,太阳光照射到地球上的时间约为 s,那么地球距离太阳约多远
【问题探究】由上面的问题可知,地球距离太阳约:()×()=3×5××=15×=15×=1.5×(km). 那么你知道×=这一运算是什么运算吗
【解析】这种运算是同底数幂的乘法运算,同底数幂的乘法法则是:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
教材精华
知识点1 同底数幂的意义
同底数幂是指具有相同底数的幂.
【拓展】(1)幂的意义是
(2)同底数幂是指几个幂的底数相同,如,,等.
(3)这里的底数可以是有理数,也可以是代数式.如当时,有,,也是同底数幂.
知识点2 同底数幂的乘法
同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
即(m,n为正整数).
根据乘方的意义有,所以有:
.
【知识拓展】(1)同底数幂乘法的奇妙之处在于把乘法转化成了加法.
(2)乘方的意义是得到同底数幂乘法法则的重要依据.
(3)掌握同底数幂乘法法则的推导过程是灵活运用该法则的前提,也是有关幂的其他运算的基础.
[规律方法小结]
1.同底数幂的乘法与整式加减的区别.
如,而.
2.同底数幂相乘,底数不变,指数相加,而不是指数相乘.
如,而不是.
3.单独一个字母的指数是1,而不是0.
如y的指数是1,,而不是.
探究交流
在一些特殊的情况下,本来不是同底数的幂可以变为同底数的幂,这是什么情况呢
点拔 (1)当两个幂的底数互为相反数时,如与不是同底数幂,但是=,所以可以实现由不是同底数的幂变为是同底数的幂的转化.
(2)如与不是同底数幂,但也可以转化为同底数幂,而且还存在着不同的转化途径.具体的转化过程留给同学们学过本节之后自己写出吧!
课堂检测
基础知识应用题
1、(1)下列各式中,计算正确的是( )
A. B.
C. D.
(2)下列各式中,计算正确的是( )
A. B.
C. D.
(3)下列各式中,计算正确的是( )
A. B.
C. D.
2、若,.求m,n的值。
综合应用题
3、计算.
(1);
(2)(m,n为正整数)
探索与创新题
4、已知,用含m的代数式表示.
体验中考
1、计算等于( )
A. B. C. D.
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、【分析】(1),(2)两题应用同底数幂的运算法则来解决.(3)题应考虑正负号,如,当m是奇数时,=当m是偶数时, =. (4)题应用同底数幂相乘的逆运算判断.
答案:(1)C (2)B (3)D (4)A
2、【分析】同底数幂相乘底数不变,指数相加.
解:由,得.由,得.
从而有解得(二元一次方程组在八年级上册学习)
【解题策略】本题是同底数幂的乘法与方程知识的综合运用.
3、【分析】虽然(1),(2)中幂的底数不同,但是底数与是互为相反数的形式,可以转化为同底数幂的形式,但是转化后的符号取决于指数的奇偶,因此必须对m,n的奇偶性进行讨论,注意2n是偶数,2n+l是奇数.
解:(1)===.
(2) =
=.
因为2(m+n)+1一定是奇数,
所以上式==
=
【解题策略】当幂的底数互为相反数时,可以 ( http: / / www.21cnjy.com )实现不是同底数的幂向是同底数的幂的转化.转化时,要注意幂的指数的奇偶性,互为相反数的两个数的偶次幂结果相等,奇次幂结果仍是互为相反数.
4、【分析】同底数幂乘法法则的逆用:.
解:由,得,即,所以.
【解题策略】此题的创新之处主要在于逆用了同底数幂的乘法法则,培养逆向思维能力.
体验中考
1、【分析】本题考查同底数幂相乘,底数不变,指数相加,.故选B
、
1.2幂的乘方与积的乘方
学习目标、重点、难点
【学习目标】
掌握幂的乘方和积的乘方的性质
能运用幂的乘方和积的乘方的性质来解决一些实际问题
【重点难点】
幂的乘方和积的乘方的性质
知识概览图
新课导引
我们可以近似地把地球叫做球,如果用V,r分别表示球的体积与半径,则有.已知地球的半径约为千米,你能算出地球的体积吗?试一试.
【问题探究】由上面的问题可知地球的体积为.那么我们如何计算呢 根据是什么呢
【解析】=== (千米),其中使用了积的乘方的性质和幂的乘方的性质,这节课我们就来学习这两个性质.
教材精华
知识点1 幂的乘方的性质
幂的乘方的性质:(m,n都是正整数)。
用文字叙述这一性质:,就是“幂的乘方,底数不变,指数相乘”.
把叫做底数,n叫做指数,那么根据乘方的意义有:
.
【拓展】 (1)上述推导过程是在阴都是正整数的前提下所进行的推导,所
以在后面出现了“m,n都是正整数”.
(2)切勿将幂的乘方的性质与同底数幂相乘的性质弄混,出现,
这样的错误.
知识点2 积的乘方的性质
积的乘方的性质:(n是正整数).
用文字叙述这一性质,就是“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”.
根据乘方的意义得:
.
【拓展】(1)符号问题.常见错误有:,,,等等.
(2)注意“-”号问题.如计算时要分清与的区别,前者底数是a,指数对负号不起作用,后者底数是-2a,指数对负号起作用.
(3)由积的乘方性质的建立过程,可知,要注意每个因式都应写上,不能有道漏.
(4)对法则的逆用,不但加深了对性质的理解,也使不易解出的某些问题因逆用法则而变得简单易行..
课堂检测
基础知识应用题
1、(1)下列式子中,计算正确的有( )
①; ②;
③; ④.
A.1个 B.2个 C.3个 D.0个
(2)下列式子中,计算正确的是( )
A. B.
C. D.
综合应用题
2、(1)若,求正整数m的值;
(2)若,求正整数n的值.
探索与创新题
用简便方法计算.
.
体验中考
1、下列各式计算正确的是( )
A. B. C. D. (x≠0)
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、【分析】(1) ≠,所以①不正确;,所以②不正确;,所以③不正确;,所以④也不正确.故选D.(2)首先看左右两边系数是否相等,然后看每个字母的指数是否相等,若有一个内容不相等,则计算错误.,而右边系数为-6,故A不正确.选项B的左右两边系数也不相等,故B不正确.运用幂的乘方性质和积的乘方性质对备选答案C左右两边分别进行计算,可知其左右两边字母的指数不相等,故C不正确.而D项,=
=2.故选D.
答案:(1)D (2)D
【解题策略】 解此类题主要是对幂的乘方性质、积的乘方性质的运用及其逆用.
2、【分析】(1)把等式两边的底数变成相同 ( http: / / www.21cnjy.com )的数,则要使等式成立,指数必须相等.(2)等式左边根据幂的乘方的性质和同底数幂乘法的性质,换成底数是2的幂,然后利用左右两边指数相等,可求出n值.
解:(1),,,,
所以有4m+4=16,解得m=3.
(2),,,,
所以有1+3n+4n=22,解得n=3.
【解题策略】 解此题的关键是把等式两边的式子变成同底数幂的形式,再根拐据相应的性质将问题转化为解方程,使问题得到解决.
3、【分析】此题应用积的乘方性质的逆运用来求解.
解:
=.
【解题策略】 解此题的关键是运用整体思想.
体验中考
1、【分析】同底数幂相乘,底数不变,指数相加;有同类项的合并同类项;幂的乘方,底数不变,指数相乘.故选C.
1.3同底数幂的除法
学习目标、重点、难点
【学习目标】
同底数幂的除法性质;
零指数幂和负整数指数幂的意义.
【重点难点】
1、正确、熟练地运用同底数幂的除法法则进行计算.
2、利用除法的意义说明同底数幂的除法法则的道理;根据乘、除互逆的运算关系得出法则.
知识概览图
幂的运算
新课导引
一种液体,每升中含有1012个有害细菌, ( http: / / www.21cnjy.com )为了试验某种杀菌剂的效果,科学家经过实验发现,1滴该杀菌剂可杀死109个此种细菌,要将1升这种液体中的有害细菌全部杀死,需要此种杀菌剂多少滴
【问题探究】 由上 ( http: / / www.21cnjy.com )面的问题可知,要将1升这种液体中的有害细菌全部杀死,需要此种杀菌剂的滴数为1012÷109,那么对于这个算式我们要根据什么性质计算呢
结果是什么呢
【点拨】 这个算式可根据同底数幂的除法性质进行计算,即1012÷109=10(12-9)=103=1000(滴).
教材精华
知识点1 同底数幂的除法性质
同底数幂的除法性质:am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
利用文字表述这条性质为“同底数幂相除,底数不变,指数相减”.
得出性质的公式形式的表达式的过程如下.
设a≠0,m,n都是正整数,且m>n,则有:
( http: / / www.21cnjy.com )
即有am÷an=am-n(a≠0,m,n都是正整数,并且m>n).
【拓展】 (1)限定a≠0,是因为0不能作除数,否则除法就没有意义了.
(2)利用这条性质进行计算时,应先分清哪部分是底数,哪部分是指数,计算时还要注意所得结果的符号.
(3)当三个或三个以上同底数幂 ( http: / / www.21cnjy.com )相除时,也具有这一性质,例如:am÷an÷ap=am-n-p(a≠0,m,n,p都是正整数,并且m>n+p).
知识点2 零指数幂和负整数指数幂的意义
零指数幂和负整数指数幂的意义:
a0=1(a≠0);
a-p=(a≠0,p是正整数).
在除法运算时难免遇到am÷ ( http: / / www.21cnjy.com )am这种情况,这当然可以直接得出其商为1.另一方面,不等于零的一个数,如32,除以它本身,我们也容易写出:
32÷32=32-2=30.
因此,规定30=l,40=1,a0=1 (a≠0)便是很自然的事情了.
规定a-p=(a≠0,p是正整数)同样是很自然的.
零指数幂、负整数指数幂的出现实际上扩大了式子am÷an=am-n的使用范围.只要a≠0,m,n都是正整数就可以了.
【拓展】 (1)也可以从加与减、乘 ( http: / / www.21cnjy.com )与除互为逆运算的角度理解同底数幂的除法性质.由am·an=am+n知,应该有am+n÷am=an,而am+n与am的指数之差,即(m+n)-m恰好等于n,所以应该有am+n÷am=a(m+n)-m,此式与am÷an=am-n表示的意义完全相同.
(2)有了负整数指数幂,就可以把任何一个需要用科学记数法表示的数表示出来了.
(3)同底数幂的除法运算常见的错误有:①指数运算混乱;②底数确定不对,出现符号错误;③系数计算错误;④运算顺序不对
课堂检测
基础知识应用题
1、计算下列各题.
(1)x8÷x3; (2)(-a) 8÷(-a) 5;
(3) (-a) 8÷(-a 5); (4)(x-y)7÷(y-x)6.
2、(1)若(x -2) 0=l,则x的取值范围是 ;
(2)若(a -3) -2有意义,则a为 .
综合应用题
3、若10a=20,10 b=5-1,求9a÷32b的值.
4、已知3 m=6,9 n=2,求3 2m-4n+1的值.
体验中考
1、下列计算正确的是 ( )
A.a5+a2=a3 B.(-2)-1=2 C.(-3 x 2)·2 x 3=-6x6 D.(π-3)0=1
2、下列计算正确的是 ( )
A.a+2a=3a2 B.3a-2a=a C.a2·a3=a6 D.6a2÷2a2=3a2
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、分析 (1)直接运用同底数幂的除法性质 ( http: / / www.21cnjy.com )计算.(2)的解答可根据乘方的性质先确定商的符号,即(-a) 8÷(-a) 5=-a 8÷a 5.(3)与(2)有区别,其中(-a) 5与-a 5的意义不同,隐含了(-m) 2= m2 ,(-m) 3=- m3的关系式等.(4)的底数是多项式,也符合同底数幂的除法法则.
解:(1)x8÷x3= x8-3=x5 .
(2)(-a) 8÷(-a) 5=(-a) 8-5 =(-a) 3=-a3.
(3) (-a) 8÷(-a 5)=-a 8÷a 5=-a 3.
(4)(x-y)7÷(y-x)6= (x-y)7÷(x-y)6= x-y.
【解题策略】 注意底数带“一”号和底数互为相反数的情况.
2、分析 本题考查对零指数幂、负整数指数幂中a≠0的限制条件的认识,这一点是每时每刻都要记在脑海里的.
答案:(1) x≠2 (2)不等于3的所有有理数
【解题策略】 不为0的任何数的0次方均为1
3、分析 此题应用am÷an=am-n和(am)n=amn的变换来求解.
解:因为10a=20,10 b=5a-1=,
所以10 a÷10 b =10 a-b=20÷=100=102,所以a-b=2.
又因为9a÷32b =9a÷(32)b =9a÷9b=9a-b=92,
所以9a÷32b =81.
【解题策略】 在解题过程中,计算题的结果一般不写成负整数指数幂的形式.
4、分析 本题可逆用幂 ( http: / / www.21cnjy.com )的有关性质,将结论中的代数式转化为含有已知条件的代数式进行求解,即要求3 2m-4n+1的值,要把已知条件转化为以3为底的幂的形式,
如9 n=(32)=3 2n.
解:3 2m-4n+1=3 2m÷3 4n×3=(3 m) 2÷(3 2) 2n ×3
=(3 m) 2÷(9) 2n ×3,
因为3 m=6,9 n=2,所以3 2m-4n+1=62÷22×3=36÷4×3=27.
【解题策略】 转化思想及逆向思维方法的运用是解此题的关键.
体验中考
1、分析 A中,不能合并同类项;B中,(-2)-1=-;C中,(-3 x 2)·2 x 2=-6x5;D正确.故选D.
2、分析 本题主要考查整式的运算,A选项中a+2a=3a;B选项正确;C选项中a2·a3=a5;D选项中,6a2÷2a2=3.故选B.
1.4整式的乘法
学习目标、重点、难点
【学习目标】
单项式与单项式相乘
单项式与多项式相乘
多项式与多项式相乘
【重点难点】
1、单项式与单项式相乘
2、单项式与多项式相乘
知识概览图
整式乘法
新课导引
如右图所示的是一户住房的平面示意图,你能求出它的面积吗
【问题探究】由右图可知,它的面积为4a×4b-a×b,
那么如何运算呢
【解析】因为4a×4b=4×4×ab=16ab,所以4a×4b-a×b
=16ab-ab=15ab.
教材精华
知识点1 单项式与单项式相乘
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,其余字母连同它的指数不变,作为积的因式.
例如:4a2x5·(-3a3bx)=[4×(-3)]·(a2·a3)·b·(x5·x)=-12 a5 bx6.
【拓展】(1)单项式的乘法法则对于三个(或三个以上)的单项式相乘同样适用.如3xy2··2xyz=·(x·x2·x)·(y2·y·y)·z=-2 x4y4 z.
(2)运算顺序是 ( http: / / www.21cnjy.com ):先乘方,后乘法.如(-3ab)·(-a2 c)2·6ab(c2) 2=(-3ab)·(a4 c2)·6abc4=-18 a6 b2 c6.
(3)单项式乘单项式的结果仍然是一个单项式.
知识点2 单项式与多项式相乘
单项式与多项式相乘,就是根据分配律用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加.
公式的几何解释:
如图1-2所示,大长方形的面积等于三个小长方形的面积之和,即m(a+b+c)=ma+mb+mc.
【拓展】 单项式和多项式的每一项都包括它前面的符号.
如:计算-4x2 (2 x2 +3 x-1)
=(-4x)·(2 x2)+(-4x)·(3x)+(-4x)·(-1)
=-8 x3-12 x2 +4 x
即积的符号的确定与去括号法则是一致的.
知识点3 多项式与多项式相乘
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.
公式:(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb.
公式的推导:先把(m+n)看成单项式,用单项式乘多项式法则得(a+b)(m+n)=a(m+n)+b(m+n).
然后再运用单项式与多项式相乘的法则,就得到(a+b)(m+n)=a(m+n)+b(m+n)=am+an+bm+bn.
公式的几何解释:如图l-3所示,大长方形的面积等于四个小长方形面积的和,即(a+b)(m+n) =ma+mb+na+nb.
【拓展】在做多项式相乘的题时,一定要防止漏项,避免错误的方法是乘完后马上检查项数够不够,然后再往下进行.
课堂检测
基础知识应用题
1、计算.
(1)(2xy2)·; (2)(-2 a2 b3)·(-3 a)
(3)(4×105)×(5×104); (4)5 a2 bx·(-3 a b3 x y2).
2、计算
(1)(2x-5y)(3x-5y+6);
(2)( a2-2 b2)( a+2 b)-2ab(a-b);
(3)[(-3x3) 2-(2x3) 2+(-3x2)(-x2) 2](5x-1);
(4)2(3x-2y)(x+5y)-6(x-y)(3x+2y).
综合应用题
3、求x (x2+ x-3) - x2 (x-1)-2(x-1)(2 x+1)+2 x2的值,其中x=100.
4、一个三位数,其十位数字比个位数字大 ( http: / / www.21cnjy.com )1,百位数字又比十位数字大2.另外有一个两位数,其十位数字与三位数的个位数字相同,都可用a表示,其个位数字比十位数字小3,请把这两个数之积用含a的代数式表示出来,并把此代数式化简.若a=4,把这两个数表示出来.
探索与创新题
5、当m,n为何值时,x [x (x+m)+nx(x+1)+m]的展开式中不含x2项和x3项
体验中考
1、化简(-3 x2)·2 x3的结果是 ( )
A.-6 x5 B.-3 x5 C.2 x5 D.6 x5
2、(-2a)·= .
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、分析 计算积的系数时,先确定其符 ( http: / / www.21cnjy.com )号再求其绝对值;单项式乘早项式的结果仍是单项式,只在一个早项式里出现的因式,必须连同它的指数作为积的一个因式.
解:(1)(2xy2)·=·(x·x)·(y2·y)=x2 y3.
(2)(-2 a2 b3)·(-3 a)=[(-2) ×(-3)]·(a2·a)·b3=6 a3 b3.
(3)(4×105)×(5×104)=(4×5) ×(105×104)=20×109=2×1010.
(4)5 a2 bx·(-3 a b3 x y2)=[5×(-3)]( a2·a)(b·b3)(x·x) y2=-15 a3 b4 x2 y2.
【解题策略】 注意单项式与单项式相乘性质的准确运用.
2、解:(1)原式=6x2-15xy-10xy+25y2+12x-30y=6x2-25xy+25y2+12x-30y.
(2)原式=a3-2ab2+2 a2b-4 b3-2 a2b+2 ab2=a3-4 b3.
(3)原式=(9 x2-4x6-3x6)(5 x-1)=2 x6 (5 x-1)=10 x7-2 x6.
(4)原式=2(3 x2+13 x y-10 y2)-6(3 x2- x y-2 y2)=-12 x2+32xy-8 y2.
【解题策略】带“-”号的单项式乘多项式时,一定要注意符号的变化.
3、分析 本题是单项式和多项式的混合乘法,应用整式的乘法法则计算后合并同类项,最后求值.
解:原式=x3+ x2-3x- x3 +x2-2(2 x2- x-1)+2 x2=- x+2.
当x=100时,原式=-100+2=-98.
【解题策略】 括号前面带“-”号的因式与括号内各项相乘时,要注意括号内的各项都要变号.
4、 解:三位数的个位数字为a, ( http: / / www.21cnjy.com )则十位数字为a+1,百位数字为(a+1)+2=a+3,此三位数用代数式表示为100(a+3)+10(a+1)+ a.两位数的十位数字为a,其个位数字为a-3,则此两位数用代数式表示为10a+(a-3).
两个数的乘积为[100(a+ ( http: / / www.21cnjy.com )3)+10(a+1)+ a][10a+(a-3)]=(100a+300+10a+10+a)·(10a+a-3)=(111a+310)(11a-3)=1221a2+3410a-333a-930=1221a2+3077a-930.
当a=4时,三位数为754,两位数为41.
【解题策略】 准确用字母表示出三位数、两位数是解此题的关键
5、分析 遇到这类问题,只需用单项式与多项式相乘,展开后,合并同类项,然后使不存在的项的系数为零.
解:x [x (x+m)+nx(x+1)+m]=x (x2+mx+n x2+nx+m)=x3+m x2+n x3 +n x2 +m x=x3+x2+mx.= (1+n)x2 +(m+n)x2 +mx
因为多项式中不含x2项和x3项.
所以解得
【解题策略】 此种类型题若是多项式乘多项式,解法相同
体验中考
1、分析 (-3 x2)·2 x3=(-3)×2 x2+3=-6 x5.故选A.
2、分析 本题考查整式的计算.(一2a)·=-a4+2a.故填-a4+2a.
1.5平方差公式
学习目标、重点、难点
【学习目标】
会推导平方差公式,了解公式的几何解释,并能运用公式计算
【重点难点】
掌握公式的结构特征和字母表示的广泛含义,正确运用公式进行计算
知识概览图
平方差公式:(a+b)(a-b)=a2- b2
新课导引
如下图所示,边长为a的大正方形中有一个边长为b的小正方形(a>b).
(1)请你表示出图(1)中阴影部分的面积;
(2)如图(2)所示,如果将阴影部分拼成一个长方形,这个长方形的长和宽分别是
多少 你能表示出它的面积吗
【问题探究】 由上面的图形分 ( http: / / www.21cnjy.com )析可知:(1)S阴=S大正- S小正=a2- b2.(2)通过图形的变化可知,此长方形的长为(a+b),宽为(a-b),则S阴=S长=(a+b)(a-b),那么这两个图形的阴影部分的面积有什么关系呢
【解析】 从图(1)通过割补转化到图(2)这一过程可知,这两个图形的阴影部分
的面积是相等的.即(a+b)(a-b)=a2- b2.
教材精华
知识点1 平方差公式及其导出方法
平方差公式是(a+b)(a-b)=a2- b2.
这就是说,两个数的和乘这两个数的差等于这两个数的平方差.
直接计算也可以得到这个公式:(a+b)(a-b)=a2- ab+ab - b2=a2- b2.
【拓展】 (1)a,b仅仅是 ( http: / / www.21cnjy.com )符号,它们可以表示数,也可以表示式子(单项式、多项式等),无论表示什么,它们的和与差的积一定等于它们的平方差. (2)认识公式的特征至关重要.平方差公式的特征:公式的左边是两个数的和乘这两个数的差,而公式的右边恰好是这两个数的平方差.
知识点2 平方差公式的验证
如图l-7所示,阴影部分的面积为(a+ ( http: / / www.21cnjy.com )b)·(a-b),而图中阴影部分的面积还等于两个边长分别为a与b的正方形的面积之差,即a2- b2,从而验证了公式(a+b)(a-b)=a2- b2的正确性.
【知识拓展】这种验证是有局限性的.这是因为图形中的a,b只能是正数,且有a>b,而公式中的a,b并无此限制.
知识点3 平方差公式的应用
在应用平方差公式写出两个多项式的乘积之前,必须先判断是否具备使用这个公式的条件.
这就需要看相乘的两个多项式是否可以 ( http: / / www.21cnjy.com )写成(a+b)(a-b)的形式.因为公式(a+b)(a-b)=a2- b2中的a和b分别在两个括号里,所以判断时要把两个括号里的项进行比较,如果有一项相同,而另一项互为相反数(请注意,这里并没说第一项相同,第二项互为相反数),那么就可以利用平方差公式进行计算了.
【拓展】 利用平方差公式不仅可以计算(x+2)( x -2),这类比较简单的题目,还可以计算(a+b-c)·(a-b+c),98×102这样比较复杂的题目,这是因为它们表面上不符合公式,却可以转化为符合使用这个公式所要求的形式.
(a+b-c) (a-b+c)=[(a+(b-c)] [(a-(b-c)];
98×102=(100-2)(100+2).
要真正掌握一个公式,除了理解公式的本质、掌握公式的特征之外,还要进行一定的练习,才能达到灵活掌握、应用自如的水平.
探究交流
平方差公式的变化形式.
在运用平方差公式时,要注意是 ( http: / / www.21cnjy.com )否符合(a+b)(a-b)=a2- b2的模型,要紧扣“相同项”和“互为相反数”这两点,时刻观察运用平方差公式的各种变形,那么平方差公式常有哪几种变形呢
解析 (1)位置变化:(b+a)(-b+a)=a2- b2.
(2)符号变化:(-a-b)(a-b)=b2- a2.
(3)系数变化:.
(4)指数变化:(a2+ b2)( a2- b2)=(a2) 2-( b2) 2.
(5)增项变化:(a-b-c)(a-b+c)=(a-b) 2- c2.
(6)增因式变化:(a+ b)( a- b)(- a- b)( -a+ b)=(a2- b2) 2.
(7)连用公式变化:(a-b)(a+b)( a2+ b2)( a4+ b4)=a8- b8.
(8)逆用公式变化:(a-b+c-d) 2-(a+b-c+d) 2=2 a (-2b+2 c-2 d).
只有注意到这些变形,才能使整式乘法运算符合平方差公式,给运算带来方便.
课堂检测
基础知识应用题
1、计算.
(1);
(2)(-3x-2y)(3x-2y).
2、 用平方差公式计算下列各题.
(1)103×97; (2)118×122.
综合应用题
3、化简下列各式.
(1)(1+xy2) (1-xy2) (-1-x2y4);
(2)(a+b+c)(a+b-c).
探索与创新题
4、求值….
体验中考
1、当x=3时,y=1时代数式(x+y)( x-y)+ y2的值是 .
2、先化简,再求值:(a- 2)( a +2)- a (a-2),其中a=-1.
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、分析 (1)中完全相同的项是,与-是只有符号不同的项,符合平方差公式的结构特征.(2)中-2y是完全相同的项,-3x与3x是只有符号不同的项.
解:(1)
=
=
=.
(2)(-3x-2y)(3x-2y)
=(-2y +3x)(-2y -3x)
=(-2y) 2-(3 x) 2
=4 y2-9 x2.
规律·方法
(1)学习平方差公式,必须把握其特征,但不要对其特征搞机械记忆,本题“分析”中的用词,就与前面讲解中的语言有所差异.
(2)这个公式的特征还可以这样概括:一项相同,另一项互为相反数的两个二项式的积,等于相同项的平方与互为相反数的项的平方的差.
2、分析 把103改写成(100+3 ( http: / / www.21cnjy.com )),把97改写成(100-3);把118改写成(120-2),把122改写成(120+2).即必须写成(a+b)(a-b)的形式,才能应用平方差公式.
解:(1)103×97=(100+3)(100-3)=1002-32=9991.
(2)118×122=(120-2)(120+2)=1202-22=14396.
【解题策略】解此题的关键是把题中的两个 ( http: / / www.21cnjy.com )因数写成相同两数的和与差的积的形式,即(a+b)(a-b)的形式,再运用平方差公式计算.这样使计算简便.3、分析 本题是单项式和多项式的混合乘法,应用整式的乘法法则计算后合并同类项,最后求值.
解:原式=x3+ x2-3x- x3 +x2-2(2 x2- x-1)+2 x2=- x+2.
当x=100时,原式=-100+2=-98.
【解题策略】 括号前面带“-”号的因式与括号内各项相乘时,要注意括号内的各项都要变号.
3、解:(1)原式=[1-( xy2)2](-1- x2y4)=(x2y4-1) (1+x2y4)=(x2y4) 2-1=x4y8-1.
(2)原式=[(a+b)+c] [(a+b)-c]=(a+b) 2-c2=(a+b)(a+b)-c2
=a2+ab+ab+b2-c2=a2+2ab+b2- c2.
【解题策略】掌握平方差公式的特征.(1) ( http: / / www.21cnjy.com )两次运用平方差公式,注意公式中a,b的确定,两因式中相同的项作为公式中的a,互为相反数的项作为公式中的b,再套用公式计算.(2)的两因式中有三项,则可把相同的项合并在一起作为公式中的a,互为相反的项合并在一起作为公式中的b,再运用平方差公式计算.
4、分析 此题直接通分计算显然比较复杂,如 ( http: / / www.21cnjy.com )果注意到每个括号里都是两个数的平方差形式,就不难想到逆用平方差公式,将所求代数式变形,再约分,就可求值.
解:原式=…=××××××…×××
=×=.
体验中考
1、分析 本题考查平方差公式在整式运算中的运用,(x+y)( x-y)+ y2=x2- y2+y2=x2=32=9.故填9.
2、分析 本题考查利用平方差公式及整式乘法法则将代数式化简、求值.
解:(a- 2)( a +2)- a (a-2)=a2-4- a2+2 a=2 a-4,
当a=-l时,原式=2×(-1)-4=-6.
【解题策略】 注意括号前面的“-”号.
1.6完全平方公式
学习目标、重点、难点
【学习目标】
1、会推导完全平方公式,并能运用公式进行简单的计算
2、了解(a+b) =a +2ab+b 的几何背景
3、完全平方公式的应用
【重点难点】
完全平方公式的推导及其应用
知识概览图
完全平方公式
新课导引
观察右图,一个边长为a的正方形,现在把它的边长增加了b,形成图中的四个图形,你能用不同的方法表示现在图形的面积吗 试一试!
【问题探究】 由上图可知,这 ( http: / / www.21cnjy.com )个图形的面积可表示为a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2,还可以表示为(a+b)2.观察图形,你会得出什么结论
【解析】 观察图形可得如下结论:(a+b)2=a2+2ab+b2.
教材精华
知识点1 完全平方公式
两数和的完全平方.
公式:(a+b)2=a2+2ab+b2.
语言叙述:两个数和的平方,等于这两个数的平方和,加上这两个数积的2倍.
公式推导:(a+b)2=(a+b) (a+b)=a2+ ab+ ab+b2=a2+2ab+b2.
几何解释:先观察图1-9,再用等式表示阴影部分面积的运算:
(a+b)2= + + .(如图1-10所示)
( http: / / www.21cnjy.com )
两数差的完全平方.
公式:(a-b)2=a2-2ab+b2.
语言叙述:两个数差的平方,等于这两个数的平方和,减去这两个数积的2倍.
公式推导:把a-b看成a+( -b),则有:
(a-b)2= [a+( -b)] 2=a2+2·a·(-b)+(- b) 2=a2-2ab+b2.
几何解释:可用图1-11中的面积关系来解释.
(a-b)2=a2-2ab+b2.
两个公式的区别:
两个公式一个是两数和的平方,一 ( http: / / www.21cnjy.com )个是两数差的平方;等号右边的2倍项一个是“+”,一个是“-”;左右两边都是一个符号的差别,简称为“一号之差”.
【拓展】完全平方公式中的a,b可以是数,也可以是单项式或者是多项式.
知识点2 完全平方公式的应用
抓住公式的特征是正确应用公式的前提,首先要判断一个代数式是否可以利用完全平方公式展开,如果能用公式展开,再选用公式.
应用完全平方公式的步骤是:
①确定两数,即确定谁相当于公式中的a,谁相当于公式中的b;
②再看好是两数和,还是两数差;
③选用公式写出结果.
如在计算(-b2 +4 a2) 2时.
如果将- b2看成公式中的a,4 ( http: / / www.21cnjy.com ) a2看成公式中的b,则有[(-b2)+(4a2)]2=(-b2)2+2·(-b2 )·4 a2+(4 a2)2=- b2-8 a2 b2+16 a4.
如果将4 a2看成公式中的 ( http: / / www.21cnjy.com )a,b2看成公式中的b,则有(-b2+4 a2)2=(4 a2- b2)2=(4a2)2-2·4 a2·b2+( b2)2=16 a4-8 a2 b2+ b4.
规律方法小结 本节主要学习了完全平 ( http: / / www.21cnjy.com )方公式,这是继平方差公式之后的两个公式,一个是两数和的平方,另一个是两数差的平方,两者仅一个“符号”不同,运用完全平方公式计算时,要注意:(1)切勿把此公式与公式(ab)2=a2b2混淆,或随意写成 (a+b)2 =a2+b2;(2)切勿把“乘积项2ab”中的“2”丢掉;(3)计算时,要先观察题目特点是否符合公式的条件,若不符合,应先变形为符合公式的形式,再利用公式进行计算,若不能变为符合公式条件的形式,则应运用乘法法则进行计算.
探究交流
(a+b)2与a2+b2有什么区别
(1)读法不同:(a+b)2读作“a与b两数的和的平方”; a2+b2读作“a与b两数的平方和”.
(2)运算顺序不同:(a+b)2是先求和然后再平方,而a2+b2是先平方再求和。
(3)几何意义不同:如图1-12所示,大正方形的面积是
(a+b)2,而图中阴影部分的面积是a2+b2.
( http: / / www.21cnjy.com )
(4)项数不同:(a+b)2是 ( http: / / www.21cnjy.com )二项式的千方,它的展开式是a2+2ab+b2,是一个二次三项式;a2+b2是二次二项式,有a2+b2=(a+b)2-2ab.
(5)只有当a=0或b=0时,才有a2+b2=(a+b)2.
课堂检测
基础知识应用题
1、有如下运算:
①(2a-3b)2=4 a2-9b2;
②(a+2 b)2=a2+2ab+4b2;
③=;
④(0.3a-0.2b)=.
其中正确的有 ( )
A.0个 B.1个 C.2个 D.3个
2、运用乘法公式计算.
综合应用题
3、某农场为了鼓励小学生集体 ( http: / / www.21cnjy.com )到农场去劳动,许诺学生到农场劳动后,每人得到的苹果数将等于参加劳动的人数,第一天去农场劳动的有x人,第二天去了y人,第三天去了(x+y)人,第四天去了(x+2y)人,则在这四天中,农场送出去的苹果有多少个
4、已知x+=a,求x2+-1的值.
探索与创新题
5、已知ΔABC的三边a,b,c满足a2+ b2+ c2-ab- bc-ac=0,试判断ΔABC的形状.
体验中考
1、用配方法将代数式a2+4a-5变形,结果正确的是 ( )
A.(a+2) 2-1 B.(a+2) 2-5 C.(a+2) 2+4 D.(a+2) 2-9
2、先化简,再求值:(a+ b) (a-b) +(a+b) 2-2a2,其中a=3,b=-.
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、分析 本题需利用完全 ( http: / / www.21cnjy.com )平方公式进行判断,要掌握完全平方公式的特征.完全平方公式的右端是三项而不是两项,由此可断定①式不正确.由公式的符号特征(右边“乘积项”与左边表示两数和还是两数差的符号一致)断定④式中含ab的项的系数应为“-”,而不能为“+”,从而断定④式不正确.计算(a+2b) 2的结果为a2+4ab+4 b2,可见②式也不对.③式是正确的.故选B.
【解题策略】 解这类题目要特别注意利用完 ( http: / / www.21cnjy.com )全平方公式的特征.对于上面第④式,利用公式的符号特征,其不正确可谓一目了然,这比按公式展开计算要快得多.
2、方法1:同时利用公式(a+b)2=a2+2ab+b2与公式(a-b)2=a2-2ab+b2把两个括号展开,然后合并同类项.方法2:从整体上观察题目,能发现符合a2-b2的形式,若由此联想到平方差公式,则可以逆用平方差公式解决此题.
解法l:
=+2··5+25-
=+5 x +25-+5 x -25=10x
解法2:
=
=
=(5+5)=10x.
3、分析 每人得到的苹果数相当于人数,当第 ( http: / / www.21cnjy.com )一天去x人时,每人得苹果x个,共得苹果x2个;第二天去了y人,共得苹果y2个;第三天去了(x+ y)人,共得苹果(x+ y)2个;第四天去了(x+2y)人,共得苹果(x+2 y)2个.
解:四天中农场共送出去苹果:
x2+ y2+( x+ y)2+( x+2y)2
=x2+ y2+ x2+2 xy+ y2+ x2+4 xy+4 y2
=3 x2+6 xy+6y2 (个).
4、分析 通过观察,可以把已知代数式两边平方,平方后和所求代数式接近.
解:因为x+=a,所以=a2,
x2++2x·= a2,x2+= a2-2,
所以x2+-1=a2-2-1=a2-3.
【解题策略】解此题的关键是在不求出x的情况下,如何利用完全平方公式将 x2+用a表示出来.
5、分析 式子a2+ b2+ c2-ab- ( http: / / www.21cnjy.com ) bc-ac=0,体现了三角形三边关系,从形式上看与完全平方公式相仿,但无公式中间项“2ab”中的2倍,所以想到把等式两边同时扩大到原来的2倍,从而得到结论.
解:因为a2+ b2+ c2-ab- bc-ac=0,所以2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ac=0.
所以(a2-2ab +b2)+ (b2-2bc +c2)+ (a2-2ac +c2)= 0,
即(a-b) 2+(b-c) 2+(a-c) 2=0,所以a-b=0,b-c=0,a-c=0,
所以a=b=c,所以ΔABC为等边三角形.
【解题策略】 完全平方公式的逆用.
体验中考
1、分析 变形后的式子整理的结果应与原式相等.故选D.
2、分析 根据平方差公式、完全平方公式将所求代数式进行化简.
解:原式=a2- b2+( a2+2ab+b2)-2a2=2ab,
当a=3,b=-时,原式=2×3×=-2.
1.7整式的除法
学习目标、重点、难点
【学习目标】
单项式除以单项式
多项式除以单项式
【重点难点】
1、单项式除以单项式
2、多项式除以单项式
知识概览图
整式的除法
新课导引
我们知道“先看见闪电,后听见 ( http: / / www.21cnjy.com )雷声”,也就是说在空气中光的传播速度比声音快.这是因为光的速度约为3×108米/秒,声音的速度约为300米/秒.你能计算出光的速度是声音的多少倍吗
问题探究 由上面的问题分析可知:光的速度是声音速度的(3×108)÷300(倍),那么怎么进行计算呢
解析 (3×108)÷300=(3×108)÷(3×102)=(3÷3)×108-2=106(倍).
教材精华
知识点1 单项式除以单项式
单项式除法法则:单项式除以单项式 ( http: / / www.21cnjy.com ),把系数、同底数幂分别相除后,作为商的因式;对于只在被除式里含有的字母,则连同它的指数一起作为商的一个因式.
例如:÷=÷3·=-.
【拓展】 单项式除以单项式的法则类比单项式乘单项式的法则来理解和记忆.
知识点2多项式除以单项式
多项式除以单项式法则:多项式除以单项式,先把这个多项式的每一项分别除以单项式,再把所得的商相加.
公式:(am+bm+cm)÷m=am÷m+bm÷m+cm÷m.
【拓展】 (1)比较单项式除以单项式理解记忆.
(2)在计算多项式除以单项式时,注意不要漏项及符号问题.
探究交流
观察下列运算:=3+b,你认为对吗
解析 这个计算是错误的,错误在于只把分子的一部分而不是把整个分子除以了a.
课堂检测
基础知识应用题
1、计算.
(1); (2);(3).
2、计算.
(1)(12-6+3ab)÷(3ab);
(2)[- ]÷;
(3)(-0.25--)÷(-0.5).
综合应用题
3、若(y2)m·(xn+1)2÷(xn ( http: / / www.21cnjy.com )y)=x3y3,求代数式(3m+2n)(3m-2n)-(3m+2n) 2+(3m-2n) 2的值.
探索与创新题
4、小明与小亮在做游戏,两人各报一个整式,小明报一个被除式,
小亮报一个除式,要求商式必须为2xy,若小明报的是x3y-2xy2,小亮应报什么整式 若小明报3x2,小亮能报出一个整式吗 说说你的理由.
体验中考
1、下列运算正确的是 ( )
A.(x3) 3=x6 B.a6·a4= a24
C.(-bc) 4÷(-bc)2=b2c2 D.x6÷x3=x2
2、计算(a2 b) 2÷a= .
学后反思
附: 课堂检测及体验中考答案
课堂检测
1、解:(1)=·a2-1x3-1=.
(2)==4xy.
(3)=(-5÷15)a5-4b3-1c=.
【解题策略】本题直接利用单项式除以单项 ( http: / / www.21cnjy.com )式法则计算,计算时,要弄清两个单项式的系数各是多少,哪些是同底数幂,哪些是只在一个单项式中出现的字母,此外,还要特别注意系数的符号.
2、解:(1) (12-6+3ab)÷(3ab);
=12÷(3ab)- 6÷(3ab) +(3ab)÷(3ab)
=4-2a+1.
(2) [- ]÷;
=÷-÷
=-l=a2+2 ab+ b2-1.
(3)(-0.25--)÷(-0.5)
=0.5+ab+.
3、解:因为(y2)m·(xn+1)2÷(xn y)=x3y3,
y2m·x2n+2÷(xn y)=x3y3,y2m-1xn+2=x3y3,
所以有解得,m=2,n=1.
(3m+2n)(3m-2n)-(3m+2n) 2+(3m-2n) 2
=(3m) 2-(2n) 2-(3m) 2-12mn-4n2+9m2-12mn+4n2
=9m2-24mn-4n2.
当m=2,n=1时,
原式=9×22-24×2×1-4×12=-16.
【解题策略】通过对等式的化简,把指数间的关系转化为方程,解出未知数,从而达到解题的目的.
4、分析 小亮报的整式应由小明报的整式除以商式而得到,要注意所报的式子一定为整式,否则不可以.
解:因为(x3y-2xy2)÷2xy=x2-y,所以小明报x3y-2xy2时,小亮报x2-y.因为3x2÷2xy的结果不是整式.所以小明报3x2时,小亮不能报出一个整式.
【解题策略】 充分利用被除式、除 ( http: / / www.21cnjy.com )式和商式三者之间的关系解决问题,本题利用了除式=被除式÷商式这个关系,当然被除式=除式×商式,商式=被除式÷除式也要掌握.
体验中考
1、分析 本题考查的是整式的运算.(x3) 3=x3×3=x9,a6·a4= a10,x6÷x3=x6-3=x3.只有选项C正确.故选C
2、分析 (a2 b) 2÷a=a4 b 2÷a=a3b2.故填a3b2.
幂的乘方:底数不变,指数相乘
积的乘方:每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘
幂的运算