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1.2.1单项式与单项式相乘
第一章 整式的乘除
新2024北师大版数学七年级下册【公开课精做课件】
授课教师:********
班 级:********
时 间:********
买合苏迪古丽·买买提
托克逊县第二中学
15909954880
1.2.1 单项式与单项式相乘
学习目标
理解单项式与单项式相乘的运算法则,掌握其推导过程所依据的数学原理。
能够熟练运用单项式与单项式相乘的法则,准确无误地进行相关乘法运算。
通过对运算法则的探究过程,培养自身的观察能力、分析归纳能力,深刻体会从具体实例到抽象数学结论的思维方法。
情境引入
在之前的学习中,我们已经了解了同底数幂的乘法、幂的乘方以及积的乘方等幂运算规则,也认识了单项式的概念。现在,思考这样一个实际问题:为了扩大绿地面积,要把街心花园一块长为\(p\)米、宽为\(m\)米的长方形绿地,向两边分别加宽\(a\)米和\(b\)米,你能用几种方法表示扩大后的绿地面积呢?
从这个实际情境出发,我们进一步聚焦到数学运算上,比如计算\(3x^{2}y\)与\(2xy^{3}\)的乘积,这就涉及到单项式与单项式相乘的运算。如何进行这类运算呢?是否存在简便的运算规律?接下来,我们就一起探究单项式与单项式相乘的法则。
知识回顾
同底数幂的乘法法则:\(a^{m} a^{n}=a^{m + n}\)(\(m\)、\(n\)为正整数)。例如\(x^{2} ·x^{3}=x^{2 + 3}=x^{5}\),它表示\(m\)个\(a\)相乘再乘以\(n\)个\(a\)相乘,结果是\((m + n)\)个\(a\)相乘。
幂的乘方法则:\((a^{m})^{n}=a^{mn}\)(\(m\)、\(n\)为正整数)。比如\((y^{3})^{2}=y^{3 2}=y^{6}\),即\(n\)个\(a^{m}\)相乘,底数不变,指数相乘。
积的乘方法则:\((ab)^{n}=a^{n} b^{n}\)(\(n\)为正整数)。像\((2z)^{4}=2^{4} z^{4}=16z^{4}\),表示\(n\)个\(ab\)相乘,等于\(n\)个\(a\)相乘再乘以\(n\)个\(b\)相乘。
单项式的概念:由数与字母的积组成的代数式叫做单项式,单独的一个数或一个字母也叫做单项式。例如\(5\),\(-3x\),\(\frac{2}{3}xy^{2}\)等都是单项式。
单项式与单项式相乘法则的推导
实例计算
计算\(3x^{2}y ·2xy^{3}\):
根据乘法交换律和结合律,将数字与数字结合,相同字母与相同字母结合,得到\(3x^{2}y ·2xy^{3}=(3 2) ·(x^{2} ·x) ·(y ·y^{3})\)。
利用同底数幂的乘法法则,\(x^{2} ·x=x^{2 + 1}=x^{3}\),\(y ·y^{3}=y^{1 + 3}=y^{4}\)。
所以\(3x^{2}y ·2xy^{3}=6x^{3}y^{4}\)。
计算\(4a^{2}x^{5} ·(-3a^{3}bx)\):
同样依据乘法交换律和结合律,\(4a^{2}x^{5} ·(-3a^{3}bx)=(4 (-3)) ·(a^{2} ·a^{3}) ·b ·(x^{5} ·x)\)。
由同底数幂的乘法法则可得\(a^{2} ·a^{3}=a^{2 + 3}=a^{5}\),\(x^{5} ·x=x^{5 + 1}=x^{6}\)。
则\(4a^{2}x^{5} ·(-3a^{3}bx)= - 12a^{5}bx^{6}\)。
法则总结
通过以上具体例子,我们可以归纳出单项式与单项式相乘的法则:
单项式与单项式相乘,把它们的系数、同底数幂分别相乘,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。
法则要点说明
系数相乘:将两个单项式的系数(包括系数的符号)相乘,所得结果作为积的系数。在计算时要特别注意符号的确定,例如\(3 (-2)= - 6\),\((-3) (-2)=6\)。这一步容易出现的错误是将系数相乘与指数相加混淆,一定要明确这是系数的乘法运算。
同底数幂相乘:依据同底数幂的乘法法则进行运算,即底数不变,指数相加。如\(a^{m} ·a^{n}=a^{m + n}\),这是基于乘方的本质含义,即相同因数的连乘。
单独字母处理:只在一个单项式中含有的字母,连同它的指数照搬,作为积的因式。例如在\(4a^{2}x^{5} ·(-3a^{3}bx)\)中,\(b\)只在\(-3a^{3}bx\)中出现,所以在计算乘积时,\(b\)连同它的指数\(1\)直接作为积\(-12a^{5}bx^{6}\)的一个因式。
法则的应用
类型 1:简单单项式相乘
例 1:计算\(4xy^{2} ·(-\frac{1}{2}x^{2}y)\)
解:
系数相乘:\(4 (-\frac{1}{2})=-2\)。
同底数幂相乘:
\(x ·x^{2}=x^{1 + 2}=x^{3}\)。
\(y^{2} ·y=y^{2 + 1}=y^{3}\)。
所以\(4xy^{2} ·(-\frac{1}{2}x^{2}y)=-2x^{3}y^{3}\)。
例 2:计算\((-3a^{2}b^{3}) ·(-2ab^{3}c^{2})\)
解:
系数相乘:\((-3) (-2)=6\)。
同底数幂相乘:
\(a^{2} ·a=a^{2 + 1}=a^{3}\)。
\(b^{3} ·b^{3}=b^{3 + 3}=b^{6}\)。
单独字母处理:\(c^{2}\)只在\(-2ab^{3}c^{2}\)中出现,直接作为积的因式。
所以\((-3a^{2}b^{3}) ·(-2ab^{3}c^{2})=6a^{3}b^{6}c^{2}\)。
类型 2:单项式相乘与其他幂运算的混合运算
例 3:计算\((2x^{2}y)^{3} ·(-3xy^{2})\)
解:
先算幂的乘方\((2x^{2}y)^{3}\):
根据积的乘方\((ab)^{n}=a^{n}b^{n}\),\((2x^{2}y)^{3}=2^{3} ·(x^{2})^{3} ·y^{3}=8x^{6}y^{3}\)。
再算单项式相乘\(8x^{6}y^{3} ·(-3xy^{2})\):
系数相乘:\(8 (-3)= - 24\)。
同底数幂相乘:
\(x^{6} ·x=x^{6 + 1}=x^{7}\)。
\(y^{3} ·y^{2}=y^{3 + 2}=y^{5}\)。
所以\((2x^{2}y)^{3} ·(-3xy^{2})=-24x^{7}y^{5}\)。
类型 3:法则的逆应用
单项式与单项式相乘法则也可逆用,有时根据具体题目条件,通过逆用法则可以简化计算。
例 4:已知\(a^{m}=2\),\(a^{n}=3\),求\(a^{m + n + 2}\)的值。
解:
对\(a^{m + n + 2}\)进行变形,\(a^{m + n + 2}=a^{m} ·a^{n} ·a^{2}\)。
已知\(a^{m}=2\),\(a^{n}=3\),而\(a^{2}\)可看作系数为\(1\)的单项式\(1 ·a^{2}\)。
所以\(a^{m + n + 2}=2 3 a^{2}=6a^{2}\)。这里如果知道\(a\)的值,就能进一步求出具体数值。
易错点警示
符号错误:在系数相乘时,容易忽略符号。例如计算\((-5x^{2}y) ·(3xy^{3})\),若只计算\(5 3 = 15\),而忽略了\(-5\)的负号,就会得到错误结果\(15x^{3}y^{4}\),正确结果应该是\(-15x^{3}y^{4}\)。
指数运算错误:将同底数幂相乘的指数相加规则与其他运算混淆。比如计算\(x^{3} ·x^{4}\)时,错误地认为是指数相乘得\(x^{12}\),正确结果是\(x^{3 + 4}=x^{7}\)。
单独字母遗漏:在处理只在一个单项式中出现的字母时,容易遗漏。如计算\(3x^{2} ·( - 2xy^{3}z)\),如果忘记把\(z\)作为积的因式,得到\(-6x^{3}y^{3}\)就是错误的,正确结果是\(-6x^{3}y^{3}z\)。
运算顺序错误:在进行单项式相乘与其他幂运算的混合运算时,没有按照先乘方,再乘法的顺序进行。例如计算\((3a^{2})^{2} ·( - 2a^{3})\),若先计算乘法得到\((3 (-2))a^{2 + 3}=-6a^{5}\),再算乘方\((-6a^{5})^{2}=36a^{10}\)就是错误的。正确顺序是先算乘方\((3a^{2})^{2}=9a^{4}\),再算乘法\(9a^{4} ·(-2a^{3})=-18a^{7}\)。
课堂练习
计算下列各题:
\((1) - 5a^{2}b ·3ab^{3}\)
\((2) 2x^{2}y^{3} ·(-3xy^{2})\)
\((3) (\frac{1}{2}m^{2}n)^{3} ·(-4mn^{2})\)
已知\(x^{m}=4\),\(x^{n}=5\),求\(x^{m + n + 1}\)的值。
计算\(( - 3a^{3})^{2} ·a^{3}+(-4a)^{2} ·a^{7}-(5a^{3})^{3}\)。
判断下列计算是否正确,若不正确,请改正:
\((1) 3a^{2} ·2a^{3}=6a^{6}\)
\((2) (-2x^{2}y^{3}) ·(4xy)= - 8x^{3}y^{3}\)
\((3) (a^{2})^{3} ·( - a^{3})^{2}= - a^{12}\)
方法总结
单项式与单项式相乘法则:把它们的系数、同底数幂分别相乘,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。
计算步骤:
第一步,系数相乘,确定积的系数,注意符号。
第二步,同底数幂相乘,按照同底数幂乘法法则进行运算。
第三步,处理只在一个单项式中含有的字母,连同其指数作为积的因式。
在混合运算中,严格遵循先乘方,再乘法的运算顺序。
善于观察题目,灵活运用法则,包括法则的逆应用,以简化计算过程。
通过本节课的学习,我们掌握了单项式与单项式相乘的法则,理解了法则的推导过程,并能运用法则进行各种类型的计算。这一法则是整式乘法的重要基础,后续学习单项式与多项式相乘、多项式与多项式相乘等知识都将以此为依托,需要同学们熟练掌握并能准确运用。
5
课堂检测
4
新知讲解
6
变式训练
7
考试考法
8
小结梳理
学习目录
1
复习引入
2
新知讲解
3
典例讲解
1. 经历探索整式乘法运算法则的过程,进一步体会类比方法的作用,以及乘法交换律、结合律在整式乘法运算中的作用;
2. 能借助图形解释整式乘法的法则,发展几何直观;
3. 能进行简单的整式乘法运算,发展运算能力.
重点:复习幂的运算性质,探究并掌握单项式乘以单项式
的运算法则.
难点:能够熟练运用单项式乘以单项式的运算法则进行计
算并解决实际问题.
学习目标
1.什么是单项式
知识链接
由数和字母的积组成的代数式叫作单项式,单独的一个数或一个字母也叫作单项式.
2. 前面学习了哪些幂的运算 运算法则分别是什么
am÷an = am-n
(am)n = amn
(ab)n = anbn
am×an = am+n
问题:天安门广场位于北京市中心,呈南北向为长,东西向为宽的长方形,其面积之大在世界上首屈可指,小王想估计天安门广场的面积,先从南走到北,记下所走的步数为 1100 步,再从东走到西,
记下所走的步数为 625 步.
单项式与单项式相乘
1100 步
625 步
(1)如果小王的步长用 a (m) 表示,你能用含 a 的代数式表示广场的面积吗
1100a×625a
(2) 假设小王的步长为 0.8 m,怎么表示并计算出广场的面积
1100 步
625 步
方法一:原式 = 880×500
= 440000 (m2)
思考:类比上述方法计算 1100a·625a.
方法二:原式 = (1100×625)×0.8 ×0.8
= 440000 (m )
议一议
1100a·625a=
(1100×625)×(a×a)
=687500a2
单项式×单项式
系数相乘
同底数幂相乘
通过以上经验,你能总结出单项式乘单项式的运算法则吗 小组讨论得出结果.
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.
追问:计算(-2abc)·,如何处理字母 c
字母 c 的字母及指数不变,作为积的因式.
(-2abc)·
=×(a·a)×(b·b2)·c
=-a2b3c
请某同学将单项式乘单项式的乘法法则补充完整.
注意:(1) 系数相乘;
(2) 相同字母的幂相乘;
(3) 其余字母连同它的指数不变,作为积的因式.
知识要点
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.
单项式与单项式的乘法法则
例 计算:
(1) 2xy2 xy; (2) -2a2b3 (-3a);
(3) 7xy2z (2xyz)2. (4) (-3ab) a2c (-2abc3)
解:(1) 原式 = (2× ) ( x x ) ( y2 y ) =
(2) 原式 = [(-2)×(-3)] ( a2 a) b3 = 6a3b3.
典例精析
(3) 原式 = 7xy2z 4x2y2z2
= (7×4) (x x2) (y2 y2) (z z2)
= 28x3y4z3.
(4) (-3ab) a2c (-2abc3)
原式 =
追问 1:当系数为负数时应当注意什么
追问 2:运算中有乘方和乘除的混合运算时,运算顺序如何
先确定符号.
先乘方,后乘除.
方法总结
有乘方运算的要先算乘方;
单×单=(系数×系数) ×(同底数幂相乘) ×(单独的幂)
单项式乘单项式中的“一、二、三”:
一个不变:单项式与单项式相乘时,对于只在一个单项式里含有的字母,连同它的指数不变,作为积的因式.
二个相乘:把各个单项式中的系数、相同字母的幂分别相乘.
三个检验:单项式乘单项式的结果是否正确,可从三个方面检验:
①结果仍是单项式;
②若无零次幂出现,则结果含有原式中的所有字母;③结果中每一个字母的指数都等于前面单项式中同一字母的指数和.
注意:有乘方运算,先算乘方,再算单项式相乘.
1.计算:
(1) (-3x)2 · 4x2; (2) (-2a)3(-3a)2;
解:原式 = 9x2 · 4x2
= (9×4)(x2 · x2)
= 36x4.
解:原式 = -8a3 · 9a2
= [(-8)×9](a3 · a2)
= -72a5.
解:原式 =
练一练
观察思考
如图,一幅边长为 a m 的正方形风景画,上下各留有 a m 的空白区域做装饰,中间画面的面积是多少平方米
a
a
a
a
解:中间画面的宽为:a-a-a = a.
中间画面的面积为:a·a =a2.
方法总结:掌握长方形的面积公式和单项式乘单项式的法则是解题的关键.
2.有一块长为 x m,宽为 y m 的长方形空地,现在
要在这块地中规划一块长 x m,宽 y m 的长方形
空地用于绿化,求绿化的面积和剩下的面积.
解:长方形的面积是 xy m2,绿化的面积是
x× y= xy(m2),则剩下的面积
是 xy- xy = xy(m2).
练一练
3. 已知 -2x3m+1y2n 与 7x5m-3y5n-4 的积与 x4y 是同类项,求 m2+n 的值.
解:因为 -2x3m+1y2n 与 7x5m-3y5n-4 的积与 x4y 是同类项,
所以 2n+5n-4=1,3m+1+5m-3=4.
所以 m2+n= .
解得
练一练
一、选择题
1. 计算 2a3·a2b 的结果是( B )
A. 2ab B. 2a5b C. 2a6b D. 2a9b
2. 计算2x2·(-3x3) 的结果是( A )
A. -6x5 B. 6x5 C. 5x5 D. -5x5
B
A
3. 一种计算机每秒可做 4×108 次运算,它工作
3×103 秒运算的次数为( B )
A. 12×1024 B. 1.2×1012
C. 12×1012 D. 12×108
B
二、填空题
4. 计算:
(1) 4x3· x2y= ;
(2) 2xy·(-3xy3)= .
5. 若mx4·4xk=12x12,则m= ,k= .
6. 某三角形的一边长为 4ab,此边上的高为 a2,则
它的面积为 .
10x5y
-6x2y4
3
8
a3b
三、解答题
7. 计算:(1) x2y ·(-6x2y2);(2) 2m3n·(-3mn2)2;
(3) -8a2b·(-a3b2)· b2; (4) (2xy)2·(-3x)3·y.:原式=2m3n·9m2n4=18m5n5.
解:(1)原式=-3x4y3.
(2)原式=2m3n·9m2n4=18m5n5.
(3)原式=8a5b3· b2=2a5b5.
(4)原式=4x2y2·(-27x3)·y=-108x5y3.
1. [2024益阳模拟] 化简 的结果是( )
A
A. B. C. D.
2. 如果,那么 内应填的代数式是( )
C
A. B. C. D.
3. 下列运算正确的是( )
D
A. B.
C. D.
返回
4. 化简: 的结果是( )
C
A. 0 B. C. D.
5. [2024青岛模拟] 已知单项式与的积为 ,
那么 ( )
C
A. 11 B. 5 C. 1 D.
6. 已知两个单项式的积是 ,则这
两个单项式可以是_____________________________.
(写出一对即可)
和(答案不唯一)
返回
7.计算:
(1) ;
【解】原式 .
(2) ;
原式 .
(3) .
原式 .
返回
8. 某市环保局欲将一个长为 ,宽为
,高为 的长方体废水池中的满池废水注入正方
体贮水池净化.
(1)这些废水能否刚好装满一个正方体贮水池?____.
(请填“能”或“不能”)
(2)若能,则该正方体贮水池的棱长为_____ .
能
返回
9. 已知单项式与
的积与是同类项,求, 的值.
【解】 .
因为与 是同类项,
所以,,解得, .
返回
10.若 ,求
的值.
【解】因为 ,
所以 .
返回
11.小明计算一道整式乘法题: 由于小
明将第一个单项式中的抄成了 ,将第二个单项
式中的抄成了,结果得到 .
(1)根据上述信息,分别计算出, 的值;
【解】因为,所以, .
解得, .
(2)请你计算出这道整式乘法题的正确答案.
【解】因为, ,所以
.
返回
单项式与单项式相乘
单项式乘单项式
实质上是转化为同底数幂的运算
注意
(1)不要出现漏乘现象;
(2)有乘方运算,先算乘方,再将单项式相乘.
谢谢观看!
阿木提江·塔西吐木尔
托克逊县第一中学
13899326086