第一单元 数与式
第2讲 整式及其运算
知 识 点
名师点晴
整式的有关概念
单项式
知道单项式、单项式的系数、次数
多项式
知道多项式、多项式的项、多项式的次数、常数项.
同类项
能够分清哪些项是同类项.
整式的运算
1.幂的运算
能运用幂的运算法则进行同底数幂的乘法、除法、幂的乘方、积的乘方运算
2.整式的加、减、乘、除法运算法则
能按照运算法则进行整式的加、减、乘、除法运算以及整式的混合运算
3.乘法公式
能熟练运用乘法公式
1.(2019?怀化)单项式﹣5ab的系数是( )
A.5 B.﹣5 C.2 D.﹣2
2.(2019?恩施州)下列计算正确的是( )
A.(a4b)3=a7b3 B.﹣2b(4a﹣b2)=﹣8ab﹣2b3
C.aa3+a2a2=2a4 D.(a﹣5)2=a2﹣25
3.(2019?黄石)化简(9x﹣3)﹣2(x+1)的结果是( )
A.2x﹣2 B.x+1 C.5x+3 D.x﹣3
4.(2019?宜昌)化简(x﹣3)2﹣x(x﹣6)的结果为( )
A.6x﹣9 B.﹣12x+9 C.9 D.3x+9
5.(2019?河北)小明总结了以下结论:
①a(b+c)=ab+ac;
②a(b﹣c)=ab﹣ac;
③(b﹣c)÷a=b÷a﹣c÷a(a≠0);
④a÷(b+c)=a÷b+a÷c(a≠0)
其中一定成立的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
6.(2019?云南)按一定规律排列的单项式:x3,﹣x5,x7,﹣x9,x11,……,第n个单项式是( )
A.(﹣1)n﹣1x2n﹣1 B.(﹣1)nx2n﹣1
C.(﹣1)n﹣1x2n+1 D.(﹣1)nx2n+1
7.(2019?常德)观察下列等式:70=1,71=7,72=49,73=343,74=2401,75=16807,…,根据其中的规律可得70+71+72+…+72019的结果的个位数字是( )
A.0 B.1 C.7 D.8
二.填空题(共6小题)
8.(2019?广东)已知x=2y+3,则代数式4x﹣8y+9的值是 .
9.(2019?徐州)若a=b+2,则代数式a2﹣2ab+b2的值为 .
10.(2019?永州)我们知道,很多数学知识相互之间都是有联系的.如图,图一是“杨辉三角”数阵,其规律是:从第三行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和;图二是二项和的乘方(a+b)n的展开式(按b的升幂排列).经观察:图二中某个二项和的乘方的展开式中,各项的系数与图一中某行的数一一对应,且这种关系可一直对应下去.将(s+x)15的展开式按x的升幂排列得:(s+x)15=a0+a1x+a2x2+…+a15x15.
依上述规律,解决下列问题:
(1)若s=1,则a2= ;
(2)若s=2,则a0+a1+a2+…+a15= .
11.(2018?安顺)若x2+2(m﹣3)x+16是关于x的完全平方式,则m= .
12.(2019?湘潭)若a+b=5,a﹣b=3,则a2﹣b2= .
13.(2017?西藏)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
根据前面各式的规律,猜想
(x﹣1)(x2016+x2015+x2014+…+x+1)= .
三.解答题(共3小题)
14.(2019?长春)先化简,再求值:(2a+1)2﹣4a(a﹣1),其中a.
15.(2019?吉林)先化简,再求值:(a﹣1)2+a(a+2),其中a.
16.(2019?安顺)阅读以下材料:
对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(J.Nplcr,1550﹣1617年),纳皮尔发明对数是在指数书写方式之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(Evlcr,1707﹣1783年)才发现指数与对数之间的联系.
对数的定义:一般地,若ax=N(a>0且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,比如指数式24=16可以转化为对数式4=log216,对数式2=log525,可以转化为指数式52=25.
我们根据对数的定义可得到对数的一个性质:
loga(M?N)=logaM+logaN(a>0,a≠1,M>0,N>0),理由如下:
设logaM=m,logaN=n,则M=am,N=an,
∴M?N=am?an=am+n,由对数的定义得m+n=loga(M?N)
又∵m+n=logaM+logaN
∴loga(M?N)=logaM+logaN
根据阅读材料,解决以下问题:
(1)将指数式34=81转化为对数式 ;
(2)求证:logalogaM﹣logaN(a>0,a≠1,M>0,N>0)
(3)拓展运用:计算log69+log68﹣log62= .
(一)代数式
1.代数式 用运算符号(加、减、乘、除、乘方、开方)把 或表示 连接而成的式子叫做代数式.
2.代数式的值 用 代替代数式里的字母,按照代数式里的运算关系,计算后所得的 叫做代数式的值.
(二)整式
1.单项式:由数与字母的 组成的代数式叫做单项式(单独一个数或 也是单项式).单项式中的 叫做这个单项式的系数;单项式中的所有字母的 叫做这个单项式的次数.
2.多项式:几个单项式的 叫做多项式.在多项式中,每个单项式叫做多项式的 ,其中 的 叫做这个多项式的次数.不含字母的项叫做
3.整式: 与 统称整式.
4. 同类项:在一个多项式中,所含 相同并且相同字母的 也分别相等的项叫做同类项. 合并同类项的法则是 .
5. 幂的运算性质: am·an= ; (am)n= ; am÷an= ; (ab)n= .
6. 乘法公式:
(1) ; (2)(a+b)(a-b)= ;
(3) (a+b)2= ;(4)(a-b)2= .
7. 整式的除法
⑴ 单项式除以单项式的法则:把 、 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.
⑵ 多项式除以单项式的法则:先把这个多项式的每一项分别除以 ,再把所得的商 .
考点一 整式的有关概念
例1.(2019?巴彦淖尔模拟)若单项式3x2m﹣1y5与单项式﹣5x3yn是同类项,则m,n的值分别为( )
A.3,5 B.2,3 C.2,5 D.3,﹣2
【变式训练】
1.(2018?铜仁市模拟)单项式2πr3的系数是( )
A.3 B.π C.2 D.2π
2.(2019?大城县一模)下列赋予4m实际意义的叙述中不正确的是( )
A.若葡萄的价格是4元/千克,则4m表示买m千克葡萄的金额
B.若m表示一个正方形的边长,则4m表示这个正方形的周长
C.将一个小木块放在水平桌面上,若4表示小木块与桌面的接触面积,m表示桌面受到的压强,则4m表示小木块对桌面的压力
D.若4和m分别表示一个两位数中的十位数字和个位数字,则4m表示这个两位数
考点二 幂的运算
例2.(2019?长安区三模)下列是摘录某学生的一次作业:
①(a2)3=a6;②(﹣x)3÷(﹣x)=x2;③3a+2b=5ab;④(x﹣2y)2=x2﹣2xy+4y2
其中结果错误的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【变式训练】
1.(2019?景泰县校级一模)下列计算正确的是( )
A.a?a3=a4 B.a4+a3=a7
C.(a2)5=a7 D.(a﹣b)2=a2 +b2
2.(2019?长春四模)计算:(﹣m)3?m4= .
3.(2019?石家庄一模)已知3x=5,3y=2,则3x+y的值是 .
考点三 列代数式
例3.(2019?杨浦区三模)某大型超市从生产基地以每千克a元的价格购进一种水果m千克,运输过程中重量损失了10%,超市在进价的基础上増加了30%作为售价,假定不计超市其他费用,那么售完这种水果,超市获得的利润是 元(用含m、a的代数式表示)
【变式训练】
1.(2019?延边州二模)2019年国内航空公司规定:旅客乘机时,免费携带行李箱的重量不超过20kg.若超过20kg,则超出的重量每千克要按飞机票原价的1.5%购买行李票小明的爸爸从长春飞到北京,机票原价是m元,他带了40kg行李,小明的爸爸应付的行李票是
(用含m的代数式表示).
2.(2019?吉林二模)某微商平台有一商品,标价为a元,按标价5折再降价30元销售,则该商品售价为 元.
3.(2019?江西模拟)中国清代学者华衡芳和英国人傅兰雅合译英国瓦里斯的《代数学》,卷首有“代数之法,无论何数,皆可以任何记号代之”,说明了所谓“代数”,就是用符号来代表数的一种方法.若实数a用代数式表示为,实数b用代数式表示为,则a﹣b的值为 .
考点四 整式的运算
例4(2018?藁城区模拟)对于任何实数,我们规定符号:ad﹣bc,如1×5﹣2×3=﹣1.
(1)按这个规定计算:;
(2)如果0,求x的取值范围,并在如图的数轴上表示.
【变式训练】
1.(2019?汉阳区模拟)计算:4x4?x2﹣(﹣2x2)3﹣3x8÷x2
2.(2019?汉阳区校级模拟)计算,3x3?x2y﹣8x7y÷x2+4(x2)2?xy
3.(2018?海南模拟)计算
(1)2sin45°+()0﹣||
(2)(2x+y)2+(x﹣y)(x+y)﹣5x(x﹣y)
考点五 整式的化简求值
例5.(2019?东城区二模)如果x﹣y,那么代数式(x+2)2﹣4x+y(y﹣2x)的值是 .
【变式训练】
1.(2019?顺义区二模)已知a2+2a=﹣2,则2a(2a+1)+(a+4)2的值为 .
2.(2019?周口二模)先化简,再求值:÷4y,其中x=﹣4,y=﹣6.
考点六 代数式的变化规律
例6.(2019?都江堰市模拟)设a1、a2、a3…是一列正整数,其中a1表示第一个数,a2表示第二个数,依此类推,an表示第n个数(n是正整数),已知a1=1,4an=(an+1﹣1)2﹣(an﹣1)2,则a2019等于 .
【变式训练】
1.(2019?云南模拟)一列数a1,a2,a3,…,an,其中a1,a2,a3,…an,则a2019= .
2.(2019?邹平县模拟)观察下列关于自然数的等式:
12﹣4×02=1 ①
32﹣4×12=5 ②
52﹣4×22=9 ③
根据上述规律解决下列问题:
猜想第n个等式(用含n的式子表示) .
3.(2019?娄底模拟)记Sn=a1,+a2+…an,令Tn,则称Tn为a1,a2,…,an这列数的“凯森和”,已知a1,a2,…a500的“凯森和”为2004,那么1,a1,a2,…a500的“凯森和”为 .
考点七 整式的综合应用
例7.(2017?胶州市一模)问题再现:
数形结合是解决数学问题的一种重要的思想方法,借助这种方法可将抽象的数学知识变得直观起来并且具有可操作性,从而可以帮助我们快速解题.初中数学里的一些代数公式,很多都可以通过表示几何图形面积的方法进行直观推导和解释.
例如:利用图形的几何意义证明完全平方公式.
证明:将一个边长为a的正方形的边长增加b,形成两个矩形和两个正方形,如图1:
这个图形的面积可以表示成:
(a+b)2或 a2+2ab+b2
∴(a+b)2 =a2+2ab+b2
这就验证了两数和的完全平方公式.
类比解决:
(1)请你类比上述方法,利用图形的几何意义证明平方差公式.(要求画出图形并写出推理过程)
问题提出:如何利用图形几何意义的方法证明:13+23=32?
如图2,A表示1个1×1的正方形,即:1×1×1=13
B表示1个2×2的正方形,C与D恰好可以拼成1个2×2的正方形,因此:B、C、D就可以表示2个2×2的正方形,即:2×2×2=23
而A、B、C、D恰好可以拼成一个(1+2)×(1+2)的大正方形.
由此可得:13+23=(1+2)2=32
尝试解决:
(2)请你类比上述推导过程,利用图形的几何意义确定:13+23+33= .(要求写出结论并构造图形写出推证过程).
(3)问题拓广:
请用上面的表示几何图形面积的方法探究:13+23+33+…+n3= .(直接写出结论即可,不必写出解题过程)
【变式训练】
1.(2019?越城区一模)如图,将边长为m的正方形纸板沿虚线剪成两个小正方形和两个矩形,拿掉边长为n的小正方形纸板后,再将剩下的三块拼成一个新矩形.
(1)求拼成新矩形的周长(用含m或n的代数式表示);
(2)当m=7,n=3时,求拼成新矩形的面积.
2.(2018?衢州)有一张边长为a厘米的正方形桌面,因为实际需要,需将正方形边长增加b厘米,木工师傅设计了如图所示的三种方案:
小明发现这三种方案都能验证公式:a2+2ab+b2=(a+b)2,
对于方案一,小明是这样验证的:
a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2=(a+b)2
请你根据方案二、方案三,写出公式的验证过程.
方案二:
方案三:
3.(2018?贵阳)如图,将边长为m的正方形纸板沿虚线剪成两个小正方形和两个矩形,拿掉边长为n的小正方形纸板后,将剩下的三块拼成新的矩形.
(1)用含m或n的代数式表示拼成矩形的周长;
(2)m=7,n=4,求拼成矩形的面积.
第一单元 数与式
第2讲 整式及其运算
知 识 点
名师点晴
整式的有关概念
单项式
知道单项式、单项式的系数、次数
多项式
知道多项式、多项式的项、多项式的次数、常数项.
同类项
能够分清哪些项是同类项.
整式的运算
1.幂的运算
能运用幂的运算法则进行同底数幂的乘法、除法、幂的乘方、积的乘方运算
2.整式的加、减、乘、除法运算法则
能按照运算法则进行整式的加、减、乘、除法运算以及整式的混合运算
3.乘法公式
能熟练运用乘法公式
1.(2019?怀化)单项式﹣5ab的系数是( )
A.5 B.﹣5 C.2 D.﹣2
【答案】B
【解析】单项式﹣5ab的系数是﹣5,
故选:B.
点睛:本题考查单项式,注意单项式中数字因数叫做单项式的系数,所有字母的指数和叫做这个单项式的次数.
2.(2019?恩施州)下列计算正确的是( )
A.(a4b)3=a7b3 B.﹣2b(4a﹣b2)=﹣8ab﹣2b3
C.aa3+a2a2=2a4 D.(a﹣5)2=a2﹣25
【答案】C
【解析】A、(a4b)3=a12b3,故此选项不合题意;
B、﹣2b(4a﹣b2)=﹣8ab+2b3,故此选项不合题意;
C、aa3+a2a2=2a4,故此选项符合题意;
D、(a﹣5)2=a2﹣10a+25,故此选项不合题意;
故选:C.
点睛:此题主要考查了积的乘方运算以及合并同类项和完全平方公式,正确掌握相关运算法则是解题关键.
3.(2019?黄石)化简(9x﹣3)﹣2(x+1)的结果是( )
A.2x﹣2 B.x+1 C.5x+3 D.x﹣3
【答案】D
【解析】原式=3x﹣1﹣2x﹣2=x﹣3,
故选:D.
点睛:此题考查了整式的加减,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
4.(2019?宜昌)化简(x﹣3)2﹣x(x﹣6)的结果为( )
A.6x﹣9 B.﹣12x+9 C.9 D.3x+9
【答案】C
【解析】原式=x2﹣6x+9﹣x2+6x
=9.
故选:C.
点睛:此题主要考查了完全平方公式以及单项式乘以多项式运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.
5.(2019?河北)小明总结了以下结论:
①a(b+c)=ab+ac;
②a(b﹣c)=ab﹣ac;
③(b﹣c)÷a=b÷a﹣c÷a(a≠0);
④a÷(b+c)=a÷b+a÷c(a≠0)
其中一定成立的个数是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【解析】①a(b+c)=ab+ac,正确;
②a(b﹣c)=ab﹣ac,正确;
③(b﹣c)÷a=b÷a﹣c÷a(a≠0),正确;
④a÷(b+c)=a÷b+a÷c(a≠0),错误,无法分解计算.
故选:C.
点睛:此题主要考查了单项式乘以多项式以及多项式除以单项式运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.
6.(2019?云南)按一定规律排列的单项式:x3,﹣x5,x7,﹣x9,x11,……,第n个单项式是( )
A.(﹣1)n﹣1x2n﹣1 B.(﹣1)nx2n﹣1
C.(﹣1)n﹣1x2n+1 D.(﹣1)nx2n+1
【答案】C
【解析】∵x3=(﹣1)1﹣1x2×1+1,
﹣x5=(﹣1)2﹣1x2×2+1,
x7=(﹣1)3﹣1x2×3+1,
﹣x9=(﹣1)4﹣1x2×4+1,
x11=(﹣1)5﹣1x2×5+1,
……
由上可知,第n个单项式是:(﹣1)n﹣1x2n+1,
故选:C.
点睛:此题主要考查了数字的变化类,关键是分别找出符号与指数的变化规律.
7.(2019?常德)观察下列等式:70=1,71=7,72=49,73=343,74=2401,75=16807,…,根据其中的规律可得70+71+72+…+72019的结果的个位数字是( )
A.0 B.1 C.7 D.8
【答案】A
【解析】∵70=1,71=7,72=49,73=343,74=2401,75=16807,…,
∴个位数4个数一循环,
∴(2019+1)÷4=505,
∴1+7+9+3=20,
∴70+71+72+…+72019的结果的个位数字是:0.
故选:A.
点睛:此题主要考查了尾数特征,正确得出尾数变化规律是解题关键.
二.填空题(共6小题)
8.(2019?广东)已知x=2y+3,则代数式4x﹣8y+9的值是 .
【答案】21
【解析】∵x=2y+3,
∴x﹣2y=3,
则代数式4x﹣8y+9=4(x﹣2y)+9
=4×3+9
=21.
故答案为:21.
点睛:此题主要考查了整式的加减以及代数式求值,正确将原式变形是解题关键.
9.(2019?徐州)若a=b+2,则代数式a2﹣2ab+b2的值为 .
【答案】4
【解析】∵a=b+2,
∴a﹣b=2,
∴a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2=22=4.
故答案为:4
点睛:本题主要考查了完全平方公式,熟记公式是解答本题的关键.
10.(2019?永州)我们知道,很多数学知识相互之间都是有联系的.如图,图一是“杨辉三角”数阵,其规律是:从第三行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和;图二是二项和的乘方(a+b)n的展开式(按b的升幂排列).经观察:图二中某个二项和的乘方的展开式中,各项的系数与图一中某行的数一一对应,且这种关系可一直对应下去.将(s+x)15的展开式按x的升幂排列得:(s+x)15=a0+a1x+a2x2+…+a15x15.
依上述规律,解决下列问题:
(1)若s=1,则a2= ;
(2)若s=2,则a0+a1+a2+…+a15= .
【解析】(1)由图2知:(a+b)1的第三项系数为0,
(a+b)2的第三项的系数为:1,
(a+b)3的第三项的系数为:3=1+2,
(a+b)4的第三项的系数为:6=1+2+3,
…
∴发现(1+x)3的第三项系数为:3=1+2;
(1+x)4的第三项系数为6=1+2+3;
(1+x)5的第三项系数为10=1+2+3+4;
不难发现(1+x)n的第三项系数为1+2+3+…+(n﹣2)+(n﹣1),
∴s=1,则a2=1+2+3+…+14=105.
故答案为:105;
(2)∵(s+x)15=a0+a1x+a2x2+…+a15x15.
当x=1时,a0+a1+a2+…+a15=(2+1)15=315,
故答案为:315.
点睛:本题考查了完全平方式,也是数字类的规律题,首先根据图形中数字找出对应的规律,再表示展开式:对应(a+b)n中,相同字母a的指数是从高到低,相同字母b的指数是从低到高.
11.(2018?安顺)若x2+2(m﹣3)x+16是关于x的完全平方式,则m= ﹣1或7 .
【答案】﹣1或7
【解析】∵x2+2(m﹣3)x+16是关于x的完全平方式,
∴2(m﹣3)=±8,
解得:m=﹣1或7,
故答案为:﹣1或7.
点睛:此题主要考查了完全平方公式,正确掌握完全平方公式的基本形式是解题关键.
12.(2019?湘潭)若a+b=5,a﹣b=3,则a2﹣b2= 15 .
【答案】15
【解析】∵a+b=5,a﹣b=3,
∴a2﹣b2
=(a+b)(a﹣b)
=5×3
=15,
故答案为:15.
点睛:本题考查了平方差公式,能够正确分解因式是解此题的关键.
13.(2017?西藏)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
根据前面各式的规律,猜想
(x﹣1)(x2016+x2015+x2014+…+x+1)= .
【答案】x2017﹣1
【解析】∵(x﹣1)(x+1)=x2﹣1
(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1
(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1
∴(x﹣1)(x2016+x2015+x2014+…+x+1)=x2017﹣1.
故答案为:x2017﹣1.
点睛:此题主要考查了数字变化规律,正确发现已知中次数变化规律是解题关键.
14.(2019?长春)先化简,再求值:(2a+1)2﹣4a(a﹣1),其中a.
【答案】2
【解析】原式=4a2+4a+1﹣4a2+4a
=8a+1,
当a时,原式=8a+1=2.
点睛:此题主要考查了整式的混合运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.
15.(2019?吉林)先化简,再求值:(a﹣1)2+a(a+2),其中a.
【答案】5
【解析】原式=a2﹣2a+1+a2+2a=2a2+1,
当时,原式=5.
点睛:此题考查了整式的混合运算﹣化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
16.(2019?安顺)阅读以下材料:
对数的创始人是苏格兰数学家纳皮尔(J.Nplcr,1550﹣1617年),纳皮尔发明对数是在指数书写方式之前,直到18世纪瑞士数学家欧拉(Evlcr,1707﹣1783年)才发现指数与对数之间的联系.
对数的定义:一般地,若ax=N(a>0且a≠1),那么x叫做以a为底N的对数,记作x=logaN,比如指数式24=16可以转化为对数式4=log216,对数式2=log525,可以转化为指数式52=25.
我们根据对数的定义可得到对数的一个性质:
loga(M?N)=logaM+logaN(a>0,a≠1,M>0,N>0),理由如下:
设logaM=m,logaN=n,则M=am,N=an,
∴M?N=am?an=am+n,由对数的定义得m+n=loga(M?N)
又∵m+n=logaM+logaN
∴loga(M?N)=logaM+logaN
根据阅读材料,解决以下问题:
(1)将指数式34=81转化为对数式 4=log381 ;
(2)求证:logalogaM﹣logaN(a>0,a≠1,M>0,N>0)
(3)拓展运用:计算log69+log68﹣log62= 2 .
【解析】(1)4=log381(或log381=4),
故答案为:4=log381;
(2)证明:设logaM=m,logaN=n,则M=am,N=an,
∴am﹣n,由对数的定义得m﹣n=loga,
又∵m﹣n=logaM﹣logaN,
∴logalogaM﹣logaN;
(3)log69+log68﹣log62=log6(9×8÷2)=log636=2.
故答案为:2.
点睛:本题考查整式的混合运算、对数与指数之间的关系与相互转化的关系,解题的关键是明确新定义,明白指数与对数之间的关系与相互转化关系.
(一)代数式
1.代数式 用运算符号(加、减、乘、除、乘方、开方)把数或表示数的字母连接而成的式子叫做代数式.
2.代数式的值 用数值代替代数式里的字母,按照代数式里的运算关系,计算后所得的结果叫做代数式的值.
(二)整式
1.单项式:由数与字母的乘积组成的代数式叫做单项式(单独一个数或字母也是单项式).单项式中的
数字因数叫做这个单项式的系数;单项式中的所有字母的指数的和叫做这个单项式的次数.
2.多项式:几个单项式的和叫做多项式.在多项式中,每个单项式叫做多项式的项,其中次数最高的项的
次数叫做这个多项式的次数.不含字母的项叫做常数项.
3.整式:单项式与多项式统称整式.
4. 同类项:在一个多项式中,所含字母相同并且相同字母的指数也分别相等的项叫做同类项. 合并同类项的法则是把同类项中的系数相加减,字母部分不变.
5. 幂的运算性质: am·an=am+n; (am)n=amn; am÷an=am-n; (ab)n=anbn.
6. 乘法公式:
(1) ac+ad+bc+bd; (2)(a+b)(a-b)=a2-b2;
(3) (a+b)2=a2+2ab+b2;(4)(a-b)2=a2-2ab+b2.
7. 整式的除法
⑴ 单项式除以单项式的法则:把系数、相同字母分别相除后,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.
⑵ 多项式除以单项式的法则: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.
考点一 整式的有关概念
例1.(2019?巴彦淖尔模拟)若单项式3x2m﹣1y5与单项式﹣5x3yn是同类项,则m,n的值分别为( )
A.3,5 B.2,3 C.2,5 D.3,﹣2
【分析】直接利用同类项的定义分析得出答案.
【解析】∵单项式3x2m﹣1y5与单项式﹣5x3yn是同类项,
∴2m﹣1=3,n=5,
解得:m=2,
故m,n的值分别为:2,5.
故选:C.
点评:此题主要考查了同类项,正确把握同类项的定义是解题关键.
【变式训练】
1.(2018?铜仁市模拟)单项式2πr3的系数是( )
A.3 B.π C.2 D.2π
【答案】D.
【解析】单项式2πr3的系数是2π,
故选:D.
点评:此题主要考查了单项式的系数,熟练掌握单项式系数的确定方法即可得出结论.
2.(2019?大城县一模)下列赋予4m实际意义的叙述中不正确的是( )
A.若葡萄的价格是4元/千克,则4m表示买m千克葡萄的金额
B.若m表示一个正方形的边长,则4m表示这个正方形的周长
C.将一个小木块放在水平桌面上,若4表示小木块与桌面的接触面积,m表示桌面受到的压强,则4m表示小木块对桌面的压力
D.若4和m分别表示一个两位数中的十位数字和个位数字,则4m表示这个两位数
【答案】D
【解析】A、若葡萄的价格是4元/千克,则4m表示买m千克葡萄的金额,正确;
B、若m表示一个正方形的边长,则4m表示这个正方形的周长,正确;
C、将一个小木块放在水平桌面上,若4表示小木块与桌面的接触面积,m表示桌面受到的压强,则4m表示小木块对桌面的压力,正确;
D、若4和m分别表示一个两位数中的十位数字和个位数字,则(4×10+m)表示这个两位数,则此选项错误;
故选:D.
点评:本题主要考查代数式,解题的关键是掌握代数式的书写规范和实际问题中数量间的关系.
考点二 幂的运算
例2.(2019?长安区三模)下列是摘录某学生的一次作业:
①(a2)3=a6;②(﹣x)3÷(﹣x)=x2;③3a+2b=5ab;④(x﹣2y)2=x2﹣2xy+4y2
其中结果错误的是( )
A.①② B.②③ C.③④ D.①④
【分析】根据幂的乘方,同底数幂的除法,合并同类项法则,完全平方公式分别求出每个式子的值,再判断即可.
【解析】(a2)3=a6,故①错误;
②(﹣x)3÷(﹣x)=(﹣x)2=x2,故②错误;
3a和2b不能合并,故③正确;
(x﹣2y)2=x2﹣4xy+4y2,故④正确;
即结果错误的有③④,
故选:C.
点评:本题考查了幂的乘方,同底数幂的除法,合并同类项法则,完全平方公式等知识点,能正确求出每个式子的值是解此题的关键.
【变式训练】
1.(2019?景泰县校级一模)下列计算正确的是( )
A.a?a3=a4 B.a4+a3=a7
C.(a2)5=a7 D.(a﹣b)2=a2 +b2
【答案】A
【解析】a?a3=a4,故选项A符合题意;
a4与a3不是同类项,故不能合并,故选项B不合题意;
(a2)5=a10,故选项C不合题意;
(a﹣b)2=a2 +2ab+b2,故选项D不合题意.
故选:A.
2.(2019?长春四模)计算:(﹣m)3?m4= .
【答案】﹣m7.
【解析】(﹣m)3?m4=﹣m7,
故答案为:﹣m7
点评:此题考查同底数幂的乘法,关键是根据同底数幂的乘法的法则解答.
3.(2019?石家庄一模)已知3x=5,3y=2,则3x+y的值是 .
【答案】10
【解析】∵3x=5,3y=2,
∴原式=3x?3y=10,
故答案为:10
点评:此题考查了同底数幂的乘法,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
考点三 列代数式
例3.(2019?杨浦区三模)某大型超市从生产基地以每千克a元的价格购进一种水果m千克,运输过程中重量损失了10%,超市在进价的基础上増加了30%作为售价,假定不计超市其他费用,那么售完这种水果,超市获得的利润是 元(用含m、a的代数式表示)
【答案】0.17am.
【解析】由题意可得,
超市获得的利润是:a(1+30%)×÷4y,其中x=﹣4,y=﹣6.
【分析】根据整式的运算法则即可求出答案.
【解析】原式=(x2+y2﹣x2+2xy﹣y2+2xy﹣2y2)÷4y
=(4xy﹣2y2)÷4y
=xy,
当x=﹣4,y=﹣6时,
原式=﹣4+3=﹣1.
考点六 代数式的变化规律
例6.(2019?都江堰市模拟)设a1、a2、a3…是一列正整数,其中a1表示第一个数,a2表示第二个数,依此类推,an表示第n个数(n是正整数),已知a1=1,4an=(an+1﹣1)2﹣(an﹣1)2,则a2019等于 .
【分析】由4an=(an+1﹣1)2﹣(an﹣1)2,可得(an+1﹣1)2=(an﹣1)2+4an=(an+1)2,根据a1,a2,a3……是一列正整数,得出an+1=an+2,根据a1=1,分别求出
a2=3,a3=5,a4=7,a5=9,进而发现规律an=2n﹣1,即可求出a2018=4035
【解析】∵4an=(an+1﹣1)2﹣(an﹣1)2,
∴(an+1﹣1)2=(an﹣1)2+4an=(an+1)2,
∵a1,a2,a3……是一列正整数,
∴an+1﹣1=an+1,
∴an+1=an+2,
∵a1=1,
∴a2=3,a3=5,a4=7,a5=9,
…,
∴an=2n﹣1,
∴a2019=4037.
故答案为4037.
【变式训练】
1.(2019?云南模拟)一列数a1,a2,a3,…,an,其中a1,a2,a3,…an,则a2019= 5 .
【分析】观察数据可知,a1,a2,a35,a4,…,从第一项开始3个一循环,再用2019除以3得出余数即可求解.
【解析】观察数据可知,a1,a2,a35,a4,…,从第一项开始3个一循环,
2019÷3=673,
故a2019=5.
故答案为:5.
2.(2019?邹平县模拟)观察下列关于自然数的等式:
12﹣4×02=1 ①
32﹣4×12=5 ②
52﹣4×22=9 ③
根据上述规律解决下列问题:
猜想第n个等式(用含n的式子表示) .
【分析】根据题目中的式子的特点,可以写出第n个等式,本题得以解决.
【解析】∵12﹣4×02=1=4×1﹣3①
32﹣4×12=5=4×2﹣3②
52﹣4×22=9=4×3﹣3③
……
∴第n个等式(用含n的式子表示)是(2n﹣1)2﹣4(n﹣1)2=4n﹣3,
故答案为:(2n﹣1)2﹣4(n﹣1)2=4n﹣3
3.(2019?娄底模拟)记Sn=a1,+a2+…an,令Tn,则称Tn为a1,a2,…,an这列数的“凯森和”,已知a1,a2,…a500的“凯森和”为2004,那么1,a1,a2,…a500的“凯森和”为 2001 .
【分析】先根据已知求出T500的值,再设出新的凯森和Tx,列出式子,把得数代入,即可求出结果.
【解析】∵Tn,
∴T500=2004,
设新的“凯森和”为Tx,
501×Tx=1×501+500×T500,
Tx=(1×501+500×T500)÷501
=(1×501+500×2004)÷501
=1+500×4
=2001.
故答案为:2001.
考点七 整式的综合应用
例7.(2017?胶州市一模)问题再现:
数形结合是解决数学问题的一种重要的思想方法,借助这种方法可将抽象的数学知识变得直观起来并且具有可操作性,从而可以帮助我们快速解题.初中数学里的一些代数公式,很多都可以通过表示几何图形面积的方法进行直观推导和解释.
例如:利用图形的几何意义证明完全平方公式.
证明:将一个边长为a的正方形的边长增加b,形成两个矩形和两个正方形,如图1:
这个图形的面积可以表示成:
(a+b)2或 a2+2ab+b2
∴(a+b)2 =a2+2ab+b2
这就验证了两数和的完全平方公式.
类比解决:
(1)请你类比上述方法,利用图形的几何意义证明平方差公式.(要求画出图形并写出推理过程)
问题提出:如何利用图形几何意义的方法证明:13+23=32?
如图2,A表示1个1×1的正方形,即:1×1×1=13
B表示1个2×2的正方形,C与D恰好可以拼成1个2×2的正方形,因此:B、C、D就可以表示2个2×2的正方形,即:2×2×2=23
而A、B、C、D恰好可以拼成一个(1+2)×(1+2)的大正方形.
由此可得:13+23=(1+2)2=32
尝试解决:
(2)请你类比上述推导过程,利用图形的几何意义确定:13+23+33= .(要求写出结论并构造图形写出推证过程).
(3)问题拓广:
请用上面的表示几何图形面积的方法探究:13+23+33+…+n3= .(直接写出结论即可,不必写出解题过程)
【分析】(1)尝试解决:如图:边长为a,b的两个正方形,边保持平行,从大正方形中剪去小正方形,剩下的图形可以分割成2个长方形并拼成一个大长方形.根据第一个图形的阴影部分的面积是a2﹣b2,第二个图形的阴影部分的面积是(a+b)(a﹣b),可以验证平方差公式;
(2)尝试解决:如图,A表示一个1×1的正方形,B、C、D表示2个2×2的正方形,E、F、G表示3个3×3的正方形,而A、B、C、D、E、F、G恰好可以拼成一个边长为(1+2+3)的大正方形,根据大正方形面积的两种表示方法,可以得出13+23+33=62;
(3)问题拓广:由上面表示几何图形的面积探究知,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2,进一步化简即可.
【解析】(1)∵如图,左图的阴影部分的面积是a2﹣b2,
右图的阴影部分的面积是(a+b)(a﹣b),
∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
这就验证了平方差公式;
(2)如图,A表示1个1×1的正方形,即1×1×1=13;
B表示1个2×2的正方形,C与D恰好可以拼成1个2×2的正方形,
因此:B、C、D就可以表示2个2×2的正方形,即:2×2×2=23;
G与H,E与F和I可以表示3个3×3的正方形,即3×3×3=33;
而整个图形恰好可以拼成一个(1+2+3)×(1+2+3)的大正方形,
由此可得:13+23+33=(1+2+3)2=62;
故答案为:62;
(3)由上面表示几何图形的面积探究可知,13+23+33+…+n3=(1+2+3+…+n)2,
又∵1+2+3+…+nn(n+1),
∴13+23+33+…+n3=[n(n+1)]2.
故答案为:[n(n+1)]2.
【变式训练】
1.(2019?越城区一模)如图,将边长为m的正方形纸板沿虚线剪成两个小正方形和两个矩形,拿掉边长为n的小正方形纸板后,再将剩下的三块拼成一个新矩形.
(1)求拼成新矩形的周长(用含m或n的代数式表示);
(2)当m=7,n=3时,求拼成新矩形的面积.
【分析】(1)根据题意和矩形的性质列出代数式解答即可.
(2)把m=7,n=3代入矩形的长与宽中,再利用矩形的面积公式解答即可.
【解析】(1)新矩形的长为:m+n,
新矩形的宽为:m﹣n,
新矩形的周长=2[(m+n)+(m﹣n)]=4m.
(2)新矩形的面积为:(m+n)(m﹣n),
把m=7,n=3代入(m+n)(m﹣n)=10×4=40,
即拼成新矩形的面积是40.
点评:此题考查列代数式问题,关键是根据题意和矩形的性质列出代数式解答.
2.(2018?衢州)有一张边长为a厘米的正方形桌面,因为实际需要,需将正方形边长增加b厘米,木工师傅设计了如图所示的三种方案:
小明发现这三种方案都能验证公式:a2+2ab+b2=(a+b)2,
对于方案一,小明是这样验证的:
a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2=(a+b)2
请你根据方案二、方案三,写出公式的验证过程.
方案二:
方案三:
【分析】根据题目中的图形可以分别写出方案二和方案三的推导过程,本题得以解决.
【解析】由题意可得,
方案二:a2+ab+(a+b)b=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2=(a+b)2,
方案三:a2a2+2ab+b2=(a+b)2.
点评:本题考查完全平方公式的几何背景,解答本题的关键是明确题意,写出相应的推导过程.
3.(2018?贵阳)如图,将边长为m的正方形纸板沿虚线剪成两个小正方形和两个矩形,拿掉边长为n的小正方形纸板后,将剩下的三块拼成新的矩形.
(1)用含m或n的代数式表示拼成矩形的周长;
(2)m=7,n=4,求拼成矩形的面积.
【分析】(1)根据题意和矩形的性质列出代数式解答即可.
(2)把m=7,n=4代入矩形的长与宽中,再利用矩形的面积公式解答即可.
【解析】(1)矩形的长为:m﹣n,
矩形的宽为:m+n,
矩形的周长为:4m;
(2)矩形的面积为(m+n)(m﹣n),
把m=7,n=4代入(m+n)(m﹣n)=11×3=33.