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件华东师大版八年级上册数学(25秋新教材)11.1幂的运算11.1.1同底数幂的乘法章节导入植树造林,功在千秋.将一块长mm、宽am的长方形林地的长、宽分别增加nm和bm.用两种方法表示这块林地现在的面积,可得到:mnbambmanbna(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb你知道上面的等式蕴含着什么样的运算法则吗?复习回顾求几个相同因数的积的运算叫做______,它的结果叫____,在an中,a叫做______,n叫做______,读作______________.乘方幂底数指数a的n次方(幂)an底数指数幂=a·a·…·an个
光的速度为3×105千米/秒,太阳光照射到地球大约需要5×102秒,你能计算出地球距离太阳大约有多远呢?(3×105)×(5×102)=(3×5)×(102×105)探究新知根据幂的意义填空:试一试(1)23×24=(2×2×2)×(2×2×2×2)=2×2×2×2×2×2×2=27=3+4343个24个27个2(3)(-3)3×(-3)4(2)53×54=(5×5×5)×(5×5×5×5)=5×5×5×5×5×5×5=57=3+4343个54个57个5=(-3)×(-3)×(-3)×(-3)×(-3)×(-3)×(-3)=[(-3)×(-3)×(-3)]×[(-3)×(-3)×(-3)×(-3)]=(-3)7(5)a3·a4=(a·a·a)(a·a·a·a)=a·a·a·a·a·a·a=a7(4)猜想:am·an=?(当m、n都是正整数)am·an=(a·a·a·…·a)(a·a·a·…·a)=a·a·a·…·a=am+nam·an=am+n(m、n为正整数)同底数幂相乘,底数不变,指数相加.m个an个a(m+n)个a你能利用乘方的意义证明am·an=am+n吗?例1计算:(1)103×104;(2)a·a3;(3)a·a3·a5.解(1)103×104(2)a·a3=a1+3=a4.(3)a·a3·a5=a1+3+5=a9.=103+4=107.可推广:am·an·ap=am+n+p(m、n、p都是正整数)同底数幂的乘法法则的注意事项:1.底数不变,指数相加;2.单个字母或数字可以看成指数为1的幂;3.计算结果化到最简.1.判断下列计算是否正确,并说明理由:(1)a·a2=a2(2)a+a2=a3(3)a3·a3=a9(4)a3+a3=a6×a·a2=a2+1=a3××a3·a3=a3+3=a6×a3+a3=2a32.计算:(1)102×105(2)a3·a7(3)x·x5·x7=102+5=107.=a3+7=a10.=x1+5+7=x13.跟踪训练1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)x3+x5=x8 ()(2)x2·x2=2x4 ()(3)a3·a2-a2·a3=0 ()(4)y14=y7·y7 ()××√√可逆用:am+n=am·an
(m、n都是正整数)2.计算:(1)(-3)7×(-3)6(2)(x+y)3·(x+y)4(3)(x-y)3·(y-x)4(5)(-b)2n·b2n+1(4)(-x)3·x5=(-3)7+6=-313.=(x+y)3+4=(x+y)7.=(x-y)3+4=(x-y)7.=-(x3·x5)=-x3+5=-x8.=b2n+2n+1=b4n+1.底数含有“-”时(易错):a2n=(-a)2n,-a2n+1=(-a)2n+1(n是正整数)3.已知3m=a,3n=b.求:(1)3m+n;(2)3m+n+1.解:(1)3m+n=3m·3n=a×b=ab.(2)3m+n+1=3m·3n·31=a×b×3=3ab.4.已知x2n+5=10,x2n=5,求(-x)3·(-x)2的值.解:因为x2n=5,所以x2n+5=x2n·x5=5x5=10.所以x5=2.所以(-x)3·(-x)2=(-x)5=-x5=-2.课堂小结同底数幂的乘法法则注意am·an=am+n(m、n为正整数)am·an·ap=am+n+p(m、n、p为正整数)同底数幂相乘,底数不变,指数相加底数相同时直接应用法则底数不同时先变成同底数,再应用法则常见变形:(-a)2=a2,(-a)3=-a311.1幂的运算11.1.2幂的乘方复习回顾同底数幂乘法法则:am·an=am+n(m、n为正整数)文字描述:同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
大家知道太阳、木星和月亮的体积的大致比例吗?我可以告诉你,木星的半径是地球半径的10倍,太阳的半径是地球半径的102倍,假如地球的半径为r,那么,请同学们计算一下太阳和木星的体积是多少?(球的体积公式为V=πr3)解:设地球的半径为r,则木星的半径就是10r.因此,木星的体积为V木星=π(10r)3.太阳的体积为V太阳=π[(10r)2]3探究新知试一试:根据乘方的意义及同底数幂的乘法法则填空:(1)(23)2=23×23=2();(2)(52)3=52×52×52=5();(3)(a3)4=a3·a3·a3·a3=a().6612观察计算结果,你能发现什么规律?你能直接写出(am)n的计算结果吗?你能将上面发现的问题规律推导出来吗?(am)n=am·am·…·amn个=am+m+…+mn个=amn可得(am)n=amn(m、n为正整数)即:幂的乘方,底数不变,指数相乘.例2计算:(1)(103)5;(2)(b5)4;解(1)(103)5(2)(b5)4=b5×4=b20.=103×5=1015.拓展延伸思考:[(am)n]p(m、n、p都是正整数)如何运算?[(am)n]p=amnp(m、n、p都是正整数)幂的乘方法则可以逆用,即amn=(am)n
(m、n都为正整数).1.判断下列计算是否正确,并说明理由:(1)(a3)5=a8(2)a3·a5=a15(3)(a2)3·a4=a9×(a3)5=a3×5=a15×a3·a5=a3+5=a8×(a2)3·a4=a2×3·a4=a6·a4=a6+4=a102.计算:(1)(22)2(2)(y2)5(3)(x4)3(4)(y3)2·(y2)3=(22)2=22×2=24=(y2)5=y2×5=y10=(x4)3=x4×3=x12=y3×2·y2×3=y6·y6=y6+6=y12思考:同底数幂相乘与幂的乘方有什么区别?内容公式区别幂的乘方(am)n=amn(m、n都是正整数)底数不变,指数相乘同底数幂的乘法am·an=am+n(m、n都是正整数)底数不变,指数相加跟踪训练1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)a5+a5=2a10 (2)(x2)3=x5(3)(-3)2×(-3)4=(-3)6=-36
(4)a6·a4=a24 (5)[(m-n)3]4-[(m-n)2]6=0(6)(y3)3=y9××××√√2.计算:(1)−(a4)2⋅(a2)3;(2)−2(a3)4+a4⋅(a4)2;(3)(−a2)3⋅a3+(−a)2⋅a7−5(a3)3.解:原式=−a8⋅a6=−a8+6=−a14.解:原式=−2a12+a4⋅a8=−2a12+a12=−a12.解:原式=(−a6)⋅a3+a2⋅a7−5a9=−a9+a9−5a9=−5a9.(4)2(a2)4−a(a2)2⋅a3−(−a)3⋅(−a2)2⋅(−a).解:原式=2a8−a⋅a4⋅a3−(−a3)⋅a4⋅(−a)=2a8−a8−a8=0.3.已知xa=2,xb=3.求:(1)xa+b;(2)x2a+3b.解:(1)xa+b=xa·xb=2×3=6.(2)x2a+3b=(xa)2·(xb)3=22×33=4×27=108.课堂小结幂的乘方法则注意(am)n=amn(m、n为正整数)[(am)n]p=amnp(m、n、p为正整数)幂的乘方,底数不变,指数相乘幂的乘方与同底数幂的乘法的区别:(am)n=amn;am·an=am+n幂的乘方法则的逆用:amn=(am)n=(an)m11.1幂的运算11.1.3积的乘方复习回顾同底数幂的乘法am·an=am+n(m、n为正整数)同底数幂相乘,底数不变,指数相加.幂的乘方(am)n=amn(m、n为正整数)幂的乘方,底数不变,指数相乘.
若已知一个正方形的棱长为1.1×103cm,你能计算出它的体积是多少吗?1.1×103cm(1.1×103)3这个结果是幂的乘方形式吗?如何运算?探究新知试一试:根据乘方的意义和乘法运算律填空:(1)(ab)2=(ab)·(ab)=(aa)·(bb)=a()b();(2)(ab)3=_____________=____________=a()b();(3)(ab)4=_________________=____________=a()b();22(ab)·(ab)·(ab)(aaa)·(bbb)33(ab)·(ab)·(ab)·(ab)(aaaa)·(bbbb)44计算式子有什么共同特点,你能发现什么?(ab)n=?(n为正整数)你能将上面发现的问题规律推导出来吗?(ab)n=(ab)·(ab)·…·(ab)n个=(a·a·…
·a)·(b·b·…
·b)n个n个=anbn积的乘方(ab)n=anbn(n为正整数)积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.可推广:(abc)n=anbncn(n为正整数)例3计算:(1)(2b)3;(2)(a3)2;(3)(-a)3;(4)(-3x)4.解(1)(2b)3=23·b3=8b3.(2)(a3)2=()2×(a3)2=a6.(3)(-a)3=(-1)3·a3=-a3.(4)(-3x)4=(-3)4·x4=81x4.1.判断下列计算是否正确,并说明理由:(1)(xy3)2=xy6;(2)(-2x)3=-6x3.×(xy3)2=x2y6×(-2x)3=-8x32.计算:(1)(3a)2;(2)(-3a)3;(3)(ab2)2;(4)(-2×103)3.解:原式=32a2解:原式=-33a3=9a2.=-27a3.解:原式=a2b4.解:原式=-23×103×3=-8×109.思考:如何区分同底数幂相乘、幂的乘方、积的乘方这三个运算法则?1.注意运算形式:同底数幂相乘是乘法运算,幂的乘方(积的乘方)是乘方运算;2.注意法则:幂的乘法是指数相加,幂的乘方是指数相乘;积的乘方是先将各个因式先乘方再相乘.跟踪训练1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)a5+a5=2a10 (2)(x2)3=x6(3)(-3)2×(-3)4=(-3)6=-36
(4)a6·a4=a10 (5)(a2b3)3=a6b9(6)(2×102)3=8×105×√×√√×2.计算:(1)[(-x2y)3·(-x2y)2]3;解:原式=[(-x6y3)·(x4y2)]3=(-x10y5)3=-x30y15.(2)a3·a4·a+(a2)4+(-2a4)2.解:原式=a8+a8+4a8=6a8.3.若2x+1·3x+1=62x-1,求x的值.解:因为2x+1·3x+1=(2×3)x+1=6x+1,所以x+1=2x-1,所以x=2.可逆用:(ab)n=an·bn
(n为正整数)4.用简便方法计算:()2014·()2015解:原式=[()·()]2014=(-1)2014=课堂小结积的乘方(ab)n=anbn(n为正整数)积的乘方,把积的每一个因式分别乘方,再把所得的幂相乘.11.1幂的运算11.1.4同底数幂的除法复习回顾同底数幂的乘法am·an=am+n(m、n为正整数)幂的乘方(am)n=amn(m、n为正整数)积的乘方(ab)n=anbn(n为正整数)
地球的体积是1.1×1012km3,月球的体积2.2×1010km3,求地球的体积是月球的多少倍?如何列式?(1.1×1012)÷(2.2×1010)怎样计算呢?探究新知试一试:用你熟悉的方法计算:(1)25÷22=______;(2)107÷103=______;(3)a7÷a3=______(a≠0).23104a4你能根据除法的意义来说明这些运算结果是怎么得到的吗?算式运算过程结果25÷2223107÷103104a7÷a3a42×2×2×2×22×210×10×10×10×10×10×1010×10×10a·a·a·a·a·a·aa·a·a观察上表,发现同底数幂相除有什么规律?你能将上面发现的问题规律推导出来吗?一般地,设m、n为正整数,m>n,a≠0,有am÷an=a·a·…·aa·a·…·an个m个=a·a·…·am-n个=am-n.同底数幂除法am÷an=am-n(a≠0,m、n为正整数,且m>n)同底数幂相除,底数不变,指数相减.可推广:am÷an÷ap=am-n-p(a≠0,m、n、p为正整数,且m>n+p)例4计算:(1)a8÷a3;(2)(-a)10÷(-a)3;(3)(-2a)7÷(2a)4.解(1)a8÷a3=a8-3=a5.(2)(-a)10÷(-a)3=(-a)10-3=-a7.=
(-a)7(3)(-2a)7÷(2a)4=
(-1)·(2a)7÷(2a)4=-(2a)7-4=-(2a)3=-8a3.以后,如果没有特别说明,我们总假设所给出的式子是有意义的.1.填空:(1)a5·(
)=a9;(2)()·(-b)2=
(-b)7;(3)x6÷(
)=x
;(4)()÷(-y)3=(-y)7.
a4(-b)5x5(-y)102.计算:(1)a10÷a2;(2)(-x)9÷(-x)3;(3)m8÷m2·m3;(4)
(a3)2÷a6.=a10-2=a8=(-x)9-3=(-x)6=x6=m8-2+3=m9=a3×2÷a6=a6÷a6=1跟踪训练1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)a5÷a3=a2 (2)a8÷a2=a4(3)(-a)10÷(-a)4=a6(4)(-x)6÷(-x)=x6 (5)(ab)5÷(ab)3=a2b2(6)(-b)4÷(-b)2=-b2√×√×√×2.计算:(1)(−a3)4÷(−a4)3;
(2)(a2·a3)2÷a7×(−a)2;(3)(p−q)9÷(q−p)3;
(4)x⋅x5+(−2x2)3+x9÷x3.解:原式=a12÷(−a12)=−1.原式=(a5)2÷a7·a2=a10-7+2=a5.解:原式=−(p−q)9÷(p−q)3
=−(p−q)9−3=−(p−q)6.原式=x6−8x6+x6=−6x6.3.已知xm=9,xn=27,求x3m−2n的值.解:x3m−2n=x3m÷x2n=(xm)3÷(xn)2=(9)3÷(27)2=(32)3÷(33)2=36÷36=1.可逆用:am−n=am÷an
(a≠0,m、n为正整数,且m>n)4.一张数码照片的文件大小是28K,一个存储量为26M(1M=210K)的移动存储器能存储多少张这样的照片?26M=26×210=216K216÷28≈2340(张)答:能存储2340张这样的照片。5.若32×92a+1÷27a+1=81,求a的值.解:32×92a+1÷27a+1=32×34a+2÷33a+3=32+4a+2-3a-3=31+a.所以31+a=81=34,所以1+a=4,得a=3.课堂小结同底数幂除法am÷an=am-n(a≠0,m、n为正整数,且m>n)同底数幂相除,底数不变,指数相减.习题11.1(1)93×95;(2)35×27;(3)a7·a8;(4)x2·x3·x4.1.计算(结果以幂的形式表示):=93+5=35×33=98=35+3=38=a7+8=a15=x2+3+4=x9A组2.计算:(1)(103)3;(2)(a3)7;(3)(x2)4;(4)(a2)3·a5.=103×3=109=a3×7=a21=x2×4=x8=a2×3+5=a113.判断下列等式是否正确,并说明理由:(1)a2·a2=(2a)2;(3)a12=(a2)6=(a3)4=(a5)7;(2)a2·b2=(ab)4;×a2·a2=a4a2·b2=(ab)2××同底数幂相乘,底数不变,指数相加两因数平方的积,应等于它们乘积的平方(4)a6÷a2=a3.×同底数幂相除,底数不变,指数相减a6÷a2=a44.计算:(1)(3×105)2;(2)(2x)2;(3)(-2x)3;(4)a2·(ab)3;(5)(ab)3·(ac)4.(1)(3×105)2(2)(2x)2解:(3×105)2=32×105×2=9×1010解:(2x)2=4x2(3)(-2x)3解:(-2x)3=-23x3=-8x3(4)a2·(ab)3(5)(ab)3·(ac)4=a2·a3b3=a5b3解:a2·(ab)3解:(ab)3·(ac)4=a3b3·a4c4=a7b3c45.计算:(1)x12÷x4;(2)(-a)6÷(-a)4;(3)(p3)2÷p5;(4)a10÷(-a2)3.=x12-4=x8=(-a)6-4=
a2=p3×2-5=p=a10÷(-a6)=-a10-6=-a46.判断下列计算是否正确,如果不正确,请予以改正:(1)(a2b)2=a2b2;(2)(3xy2)2=6x2y4;(a2b)2=a4b2××(3xy2)2=9x2y4(3)(-m)7÷(-m)2=m5.×(-m)7÷(-m)2=(-m)7-2=(-m)5B组(1)(a3)3÷(a4)2;7.计算:(2)(x2y)5÷(x2y)3;(3)x2·(x2)3÷x5;(4)(y3)3÷y3÷(-y2)2.=a9÷
a8=a=x10y5÷x6y3=x4y2=x2·x6÷x5=x2+6-5=x3=y9÷y3÷y4=y9-3-4=y28.用多少张边长为a的正方形硬纸卡片,能拼出一个新的正方形?试写出三个答案,并用两种方法表示新正方形的面积.从不同的表示方法中,你能发现什么?aa2a2a2(2a)2=4a2(3a)2=9a2(4a)2=16a28.用多少张边长为a的正方形硬纸卡片,能拼出一个新的正方形?试写出三个答案,并用两种方法表示新正方形的面积.从不同的表示方法中,你能发现什么?解:用k2(k>1,k为正整数)张边长为a的正方形硬纸卡便可拼成一个边长为ka的正方形,用不同的方法计算出正方形的面积便可以得到k2·a2=(ka)·(ka)=(ka)2.11.2整式的乘法11.2.1单项式与单项式相乘复习回顾1.什么是单项式?数与字母的乘积组成的代数式.注意:单独的一个数或单独的一个字母也是单项式.2.下列单项式的系数、次数分别是多少?a,-x2y,2πr,xy,-x2情境导入如图:长为a,宽为b的长方形的面积=_____.如果有6个这样的长方形拼在一起,面积又是多少?你能用两种方法表示吗?ababbbbaa2a·3b6ab=这个等式蕴含着什么样的运算法则呢?探究新知计算:试一试(2×103)×(5×104)=(2×5)×(103×104)=10×107=108.请同学们根据以上解题思路,计算:2x3·5x22x3可以看成是2·x35x2可以看成是5·x2=(2×5)·(x3·x2)=10x5.例1计算:(1)3x2y·(-2xy3);(2)(-5a2b3)·(-4b2c).试着根据刚才发现完成下列例题:解:=[3·(-2)]·(x2·x)·(y·y3)=-6x3y4.=[(-5)·(-4)]·a2·(b3·b2)·c=20a2b5c.
尝试总结一下单项式与单项式相乘的运算法则吧!单项式与单项式相乘法则单项式与单项式相乘,只要将它们的系数、相同字母的幂分别相乘,对于只在一个单项式中出现的字母,连同它的指数一起作为积的一个因式.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.讨论:你能分别说出a·a和a·ab的几何意义吗?式子a·a表示边长为a的正方形的面积.aaaab式子a·ab表示长为a,宽为b,高为a的长方体的体积.1.计算:(1)3a2·2a3;(2)(-9a2b3)·8ab2;(3)(-3a2)3·(-2a3)2;(4)-3xy2z·(x2y)2.=3×2·a2·a3=6a5=(-9)×8·a2·a·b3·b2=-72a3b5=-27a6·4a6=-27×4·a6·a6=-108a12=-3xy2z·(x4y2)=-3x5y4z注意:1.单项式乘以单项式的结果仍是单项式;2.对于只在单项式里出现的字母和这个字母的指数,在计算结果里要全部出现,不能漏掉;3.若有乘方、乘法混合运算,要按照“先乘方,后乘法”的顺序进行.2.光在真空及空气中的传播速度约为3×108m/s,太阳光射到地球上的时间约为5×102s,地球与太阳的距离约为多少千米?(3×108)×(5×102)=(3×5)×(108×102)=15×1010=1.5×1011(米)答:地球与太阳的距离约是1.5×108千米.=1.5×108(千米)3.小明的步长为am,他量得一间屋子长15步、宽14步,这间屋子的面积是多少平方米?15a·14a=210a2(m2)答:这间屋子的面积是210a2平方米.跟踪训练1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)5a5·2a3=10a6 (2)3s·(−2s7)=−6s7(3)3y2·(−2x2y2)=6x2y3(4)2·(−a3)=−a6 (5)(−4a2b)·(−2a)=8ba3(6)2a3b−4ba2=−2a4b2××××√×2.计算:(1)(−3x)2·4x2;(2)4y·(−2xy2);(3)(−4a2bc3)·(−5c5)·(ab2c).解:原式=9x2·4x2=36x4.解:原式=−8xy3解:原式=[(−4)×(−5)×]·(a2·a)·(b·b2)·(c3·c5·c)=a3b3c9.注意:有乘方运算,先算乘方,再算单项式相乘.3.若单项式3x2y与−2x3y3的积为mx5yn,则m+n为________.−24.若(am+1bn+2)·(a2n−1b)=a5b3,求m+n的值.解:因为(am+1bn+2)·(a2n−1b)=am+1+2n−1bn+2+1=a5b3,所以m+1+2n−1=5,n+2+1=3.解得m=5,n=0.所以m+n=5.课堂小结单项式与单项式相乘转化有理数乘法同底数幂的乘法注意:(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.11.2整式的乘法11.2.2单项式与多项式相乘复习回顾1.单项式乘法法则:单项式乘单项式:把它们的系数、相同字母分别相乘,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.注意:有乘方运算,先算乘方,再算单项式相乘.注意:系数相乘不要漏掉负号.2.计算:(1)2x2·(−4xy)(2)(−2x2)·(−3xy)(3)(−ab)·(ab)(4)6x2y2·(−4x2y)(5)(x2)2·(−8x3y2)(6)(−3mx2)2·(−5m2x)3=−8x3y=6x3y=−a2b2=−24x4y3=−8x7y2=−1125m8x7探究新知算一算:6×(+−).=6×+6×−6×=3+2−1=4把数字改为字母,怎样计算?想一想:m(a+b+c)怎么计算?mabc①②③(1)大长方形的长是____________;(2)①、②、③三个小长方形的面积分别是_____________;(3)由(1)(2)得出等式____________________.a+b+cma、mb、mcm(a+b+c)=ma+mb+mc计算:2a2·(3a2−5b).试一试解:2a2·(3a2−5b)=2a2·3a2−2a2·5b乘法分配律=6a4−10a2b总结一下,怎样将单项式与多项式相乘?单项式与多项式相乘法则单项式与多项式相乘,将单项式分别乘以多项式的每一项,再将所得的积相加.用字母表示为:m(a+b+c)=ma+mb+mc例2计算:(−2a2)·(3ab2−5ab3).解:(−2a2)·(3ab2−5ab3)=(−2a2)·3ab2+(−2a2)·(−5ab3)=−6a3b2+10a3b3.1.计算:(1)3x3y·(2xy2-3xy);(2)2x·(3x2-xy+y2).解:3x3y·(2xy2-3xy)=3x3y·2xy2-3x3y·3xy=6x4y3-9x4y2解:2x·(3x2-xy+y2)=2x·3x2-2x·xy+2x·y2=6x3-2x2y+2xy22.化简:x(x2-1)+2x2(x+1)-3x(2x-5).解:x(x2-1)+2x2(x+1)-3x(2x-5)=x3-x+2x3+2x2-6x2+15x=3x3-4x2+14x注意:1.单项式乘多项式,结果是一个多项式;2.结果的项数与所乘多项式的项数相等;3.正确确定积的符号:多项式的每一项包括前面的符号,要注意积的各项符号的确定,同号相乘得正,异号相乘得负.跟踪训练1.判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)m(a+b+c+d)=ma+b+c+d
(2)a(a2+a+2)=a3+a2+1(3)(−2x)·(ax+b−3)=−2ax2−2bx−6x×××2.计算:(3x2y−xy2)·(−3xy)(x2y−xy2
−y3)·(−4x2y)解:原式=3x2y·(−3xy)+(−xy2)·(−3xy)=−9x3y2+3x2y3解:原式=x2y·(−4x2y)+(−xy2)·(−4x2y)+(−y3)·(−4x2y)=−3x4y2+2x3y3+x2y43.化简求值.(1)yn(yn+9y−12)−3(3yn+1−4yn),其中y=−3,n=2.
解:yn(yn+9y−12)−3(3yn+1−4yn)=y2n+9yn+1−12yn−9yn+1+12yn=y2n当y=−3,n=2时,原式=(−3)2×2=(−3)4=81.(2)其中x=-2,
.以x=-2,
代入,原式=1.课堂小结单项式与多项式相乘,用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加.注意:单项式与多项式相乘,在没有合并同类项前,其积仍是多项式,项数与原多项式的项数相同.积的每一项的符号由原多项式各项符号和单项式的符号来决定.注意运用去括号法则,不要漏乘项.11.2整式的乘法11.2.3多项式与多项式相乘复习回顾1.单项式乘以单项式的运算法则: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.2.单项式乘以多项式的运算法则: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.探究新知问题:将一块长mm、宽am的长方形林地的长、宽分别增加nm和bm.请你计算这块林地现在的面积.bamn你能用不同的方法表示扩地后的面积吗?bamn方法一:这块林地现在长(m+n)m,宽(a+b)m,因而面积为:(m+n)(a+b)m2.方法二:这块林地现在是由四小块组成,它们的面积分别为:mam2、mbm2、nam2、nb
m2,故这块林地的面积为(ma+mb+na+nb)m2.mananbmb由于(m+n)(a+b)和(ma+mb+na+nb)表示同一块林地的面积,故有(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb.如何进行多项式与多项式相乘的运算?实际上,把(m+n)看成一个整体,有:(m+n)(a+b)=(m+n)a+(m+n)b=ma+mb+na+nb.多项式乘以多项式的法则:多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项分别乘以另一个多项式的每一项,再把所得的积相加.用字母表示为:(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb注意:在进行多项式的乘法运算时,若多项式中有减法运算,一定要先将减法运算转化为加法运算.例3计算:(1)(x+2)(x−3);(2)(2x+5y)(3x−2y).解:(1)(x+2)(x−3)=x2−3x+2x−6=x2−x−6.(2)(2x+5y)(3x−2y)=6x2−4xy+15xy−10y2=6x2+11xy−10y2.例4计算:(1)(m−2n)(m2+mn−3n2);(2)(3x2−2x+2)(2x+1).解:(1)(m−2n)(m2+mn−3n2)=m·m2+m·mn−m·3n2−2n·m2−2n·mn+2n·3n2=m3+m2n−3mn2−2m2n−2mn2+6n3=m3−m2n−5mn2+6n3.(2)(3x2−2x+2)(2x+1)=6x3+3x2−4x2−2x+4x+2=6x3−x2+2x+2计算:(1)(x+5)(x-7);(2)(x+5y)(x-7y);(3)(2m+3n)(2m-3n);(4)(2a+3b)2.=x2-7x+5x-35=x2-2x-35=x2-7xy+5xy-35y2=x2-2xy-35y2=4m2+6mn-6mn-9n2=4m2-9n2=4a2+12ab+9b2多项式乘以多项式的注意事项:1.多项式是单项式的和,其中的每一项都包括前面的符号,在计算时一定要注意确定积中的符号;2.多项式与多项式相乘,结果是多项式,在未合并同类项之前,积的项数要等于两个多项式项数的乘积;3.结果应化为最简式,即能够合并同类项的要进行合并.跟踪训练1.计算(a−2)(a+3)的结果是().A.a2−6 B.a2+a−6 C.a2+6 D.a2−a+62.计算(x+4y)(x−5y)的结果是().A.x2−20y2 B.x2−9xy−20y2C.x2−xy−20y2 D.x2+xy−20y2BC2.计算:(1)(2x+1)(x+3);(2)(m+2n)(m−3n);解:原式=2x2+6x+x+3=2x2+7x+3.解:原式=m2−3mn+2mn−6n2=m2−mn−6n2.(3)(a−1)2;(4)(a+3b)(a−3b);解:原式=(a−1)(a−1)=a2−a−a+1=a2−2a+1.解:原式=a2−3ab+3ab−9b2=a2−9b2.(5)(2x2−1)(x−4);(6)(x2+3)(2x−5).解:原式=2x3−8x2−x+4.解:原式=2x3−5x2+6x−153.计算:(1)(x+2)(x+3);(2)(x−4)(x+1);(3)(y+4)(y−2);(4)(y−5)(y−3);观察计算结果,你发现了什么?解:原式=x2+5x+6解:原式=x2−3x−4解:原式=y2+2y−8解:原式=y2−8y+15(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq(p、q为常数)4.(1+x)(2x2+ax+1)的结果中,x2的项的系数为−3,求a的值.解:(1+x)(2x2+ax+1)=2x2+ax+1+2x3+ax2+x=2x3+(2+a)x2+(a+1)x+1因为x2的项的系数为−3,所以2+a=−3,所以a=−5.课堂小结多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项分别乘以另一个多项式的每一项,再把所得的积相加.(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb.多项式与多项式相乘时,多项式的每一项都应该带上它前面的正负号.多项式是单项式的和,每一项都包括前面的符号,在计算时一定要注意确定各项的符号.特殊公式:(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq(p、q为常数)习题11.21.计算:(1)5a3·8a2;(2)11a12·(-12a11);(3)2x2·(-3x)4;(4)(-8xy2)·(-x)3.=40a5=-132a23=2x2·81x4=162x6=(-8xy2)·(-x3)=x4y2A组2.计算:(1)(-3x)·(2x2-x+4);(2)=(-3x)·2x2-(-3x)·x+(-3x)·4=-6x3+3x2-12x.3.计算:4.计算:(1)(x+5)(x-6);(2)(2x+1)(2x+3);解:(x+5)(x-6)=x2+5x-6x-30=x2-x-30解:(2x+1)(2x+3)=4x2+2x+6x+3=4x2+8x+3(3)(3x+4)(3x-4);(4)(9x+4y)2.解:(3x+4)(3x-4)=9x2+12x-12x-16=9x2-16解:(9x+4y)2=(9x+4y)(9x+4y)=81x2+72xy+16y2=81x2+36xy+36xy+16y25.计算:(1)(3x-1)(2x2+3x-4);(2)(x+2y)(x2-2xy+4y2).=3x·(2x2+3x-4)-(2x2+3x-4)=6x3+9x2-12x-2x2-3x+4=6x3+7x2-15x+4=x·(x2-2xy+4y2)+2y·(x2-2xy+4y2)=x3-2x2y+4xy2+2x2y-4xy2+8y3=x3+8y36.世界上最大的金字塔——胡夫金字塔高达146.6m,底边长230.4m,用了约2.3×106块大石块,每块重约2.5×103kg.问:胡夫金字塔总重约为多少千克?2.3×106×2.5×103=2.3×2.5×106×103=5.75×109(kg)答:胡夫金字塔总重约为5.75×109kg.B组7.已知甲长方形相邻两边长相差6,乙长方形相邻两边长相差2,甲、乙两长方形的周长相等.问:哪个长方形的面积大?大多少?解:设甲长方形的长、宽分别为a,b(a>b),乙长方形的长、宽分别为x,y(x>y).由题意得a-b=6,x-y=2,所以a=b+6,x=y+2.所以S甲=ab=(b+6)b;S乙=xy=(y+2)y.因为甲、乙两长方形的周长相等,所以a+b=x+y,所以2b+6=2y+2,即y=b+2.所以S乙=(b+2+2)(b+2)=b2+6b+8.因为S甲=b2+6b,所以乙长方形的面积大.S乙-S甲=b2+6b+8-(b2+6b)=8.11.3乘法公式11.3.1两数和乘以这两数的差5mxm情境导入从前有一个狡猾的地主,他把一块长为xm的正方形的土地租给张老汉种植.有一天,他对张老汉说:“我把这块地的一边减少5m,另一边增加5m,继续租给你,你也没有吃亏,你看如何?”张老汉一听觉得没有吃亏,就答应了.回到家中,他把这件事对邻居讲了,邻居一听,说:“张老汉你吃亏了!”,张老汉非常吃惊.
5mx−5mx+5mx2____(x+5)(x−5)?探究新知用多项式乘法法则计算:(a+b)(a−b).做一做(a+b)(a−b)=a2−ab+ab−b2=a2−b2.利用这个公式,可以直接计算两数和乘以这两数的差.(a+b)(a−b)=a2−b2两数和与这两数差的积,等于这两数的平方差.这个公式叫做两数和与这两数差的乘法公式,有时也简称为平方差公式.试一试观察图形,指出它包含哪些长方形和正方形,并用等式表示下图中图形面积的运算:aabbb(a+b)(a−b)a2b2=-=-几何角度证明.(a+b)(a−b)ab结果(−x+y)(x+y)yxy2−x2(x−y)(y+x)xyx2−y2(−x−y)(−x+y)−xyx2−y2(x−y)(−x−y)−yxy2−x2试一试,你能用平方差公式直接计算吗?使用平方差公式(a+b)(a−b)=a2−b2时,关键在于找准a与b,公式左边积的两个因式中相同的项看作a,互为相反数的项中带正号的项看作b.例1计算:(1)(a+3)(a−3);(2)(2a+3b)·(2a−3b);(3)(1+2c)·(1−2c);(4)(−2x−y)·(2x−y).=a2−32=a2−9=(2a)2−(3b)2=4a2−9b2=12−(2c)2=1−4c2=(−y+2x)(−y−2x)=(−y)2−(2x)2=y2−4x2你还有其他解法吗?=−(2x+y)(2x−y)=−(4x2−y2)=−4x2+y21.计算:(1)(2x+)(2x-);(2)(-x+2)(-x-2);=
4x2-=(-x)2-22=x2-4(3)(-2x+y)(2x+y);(4)(y-x)(-x-y).=(y)2-(2x)2=y2-4x2=(-x)2-(y)2=x2-y2找清哪个是相同的,即公式中的a;哪个是互为相反数,即公式中的b.例2计算:1998×2002.解
1998×2002写成两数和乘以这两数差的形式,可使计算简便.=(2000−2)×(2000+2)=20002−22=4000000−4=3999996.2.计算:(1)498×502;(2)999×1001;=(500-2)×(500+2)=250000-4=249996=(1000-1)×(1000+1)=1000000-1=999999例3如图,街心花园有一块边长为am的正方形草坪(a>2),经统一规划后,南北向增加2m,东西向减少2m.改造后得到一块长方形草坪.求这块长方形草坪的面积.a2a2解
(a+2)(a−2)=a2−4.答:这块长方形草坪的面积为(a2−4)m2.跟踪训练1.下列多项式中,可以用平方差公式计算的是()A.(2a−3b)(−2a+3b) B.(−3a+4b)(−4b−3a)C.(a−b)(b−a) D.(a−b−c)(−a+b+c)B2.下面各式的计算对不对?如果不对,应当怎样改正?(1)(x+2)(x−2)=x2−2 (2)(−3a−2)(3a−2)=9a2−4改正:(x+2)(x−2)=x2−4改正:(−3a−2)(3a−2)=4−9a23.计算:(1)(a+3b)(a−3b);(2)(3+2a)(−3+2a);(3)51×49;(4)(a−b+c)(a+b+c).=a2−(3b)2=a2−9b2=(2a)2−32=4a2−9=(50+1)×(50−1)=502−12=2500−1=2499=[(a+c)+b][(a+c)−b]=(a+c)2−b2=(a+c)(a+c)−b2=a2+2ac+c2−b24.用一定长度的篱笆围成一个长方形区域,小明认为围成一个正方形区域可使面积最大,而小亮认为不一定.你认为如何?说说你的道理.解:长方形区域的周长是一定的,设为4a,如果围成正方形,那么其边长为a,面积为a2;如果围成一般的长方形,设其长为b(b≠a≠0),则宽必为(2a-b),因而其面积为(2a-b)b=2ab-b2而a2-(2ab-b2)=(a-b)2>0(a≠b≠0),因此围成一般的长方形比围成正方形面积要小.课堂小结整式的乘法平方差公式特殊情形(a+b)(a−b)=a2−b2两数和与这两数差的积,等于这两数的平方差.这个公式叫做两数和与这两数差的乘法公式,有时也简称为平方差公式.11.3乘法公式11.3.2两数和(差)的平方情境导入一块边长为am的正方形实验田,因实际需要将其边长增加bm,形成四块实验田,以种植不同的新品种(如图).用不同的形式表示实验田的总面积,并进行比较.amambmbm直接求:总面积=(a+b)(a+b)间接求:总面积=a2ababb2a2+2ab+b2你发现了什么?(a+b)2=a2+2ab+b2探究新知用多项式乘法法则计算:(a+b)2.做一做(a+b)2=(a+b)(a+b)=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2.我们又得到一个新的公式:(a+b)2=a2+2ab+b2
这就是说,两数和的平方,等于这两数的平方和加上它们的积的2倍.
这个公式叫做两数和的平方公式.利用这个公式,可以直接计算两数和的平方.试一试观察图形,指出它包含哪些长方形和正方形,并用等式表示下图中图形面积的运算:aabbaabba2ababb2=++(a+b)2a22ab=++b2几何角度证明.例4计算:(1)(2x+3y)2;(2)(2a+)2.解(1)(2x+3y)2(a+b)2=a2+2ab+b2=(2x)2+2×2x×3y+(3y)2=4x2+12xy+9y2.(2)(2a+)2.=(2a)2+2×2a×
+()2.=4a2+2ab+.1.计算:(1)(x+3)2;(2)(2x+y)2.=x2+2·x·3+32=x2+6x+9=(2x)2+2·2x·y+y2=4x2+4xy+y2推导两数差的平方公式(a−b)2=试一试?方法1:直接计算(a−b)2=(a−b)(a−b)=a2−ab−ab+b2=a2−2ab+b2方法2:整体代入(a−b)2=[a+(−b)]2=a2+2×a×(−b)+(−b)2=a2−2ab+b2这样就得到了两数差的平方公式:(a−b)2=a2−2ab+b2
这就是说,两数差的平方,等于这两数的平方和减去它们的积的2倍.指出图形中包含哪些长方形和正方形,你能用图中的面积关系来解释两数差的平方公式吗?ababa2ababb2=-+(a-b)2a22ab=-+b2ab例5计算:(1)(3x−2y)2;(2)(−m+1)2.解(1)(3x−2y)2(a−b)2=a2−2ab+b2=(3x)2−2×3x×2y+(2y)2=9x2−12xy+4y2.例5计算:(1)(3x−2y)2;(2)(−m+1)2.方法1:(2)(−m+1)2=(−m)2+2×(−m)×1+12=m2−m+1.方法2:(2)(−m+1)2=(1−m)2=12−2×1×
m+(m)2=m2−m+1.2.计算:(1)(x-3)2;(2)(2m-3n)2.=x2-2·x·3+32=x2-6x+9=(2m)2-2·2m·3n+(3n)2=4m2-12mn+9n23.计算:(1)(-2m+n)2;(2)(-2m-n)2.=(-2m)2+2·(-2m)·n+n2=4m2-4mn+n2=(2m)2+2·2m·n+n2=4m2+4mn+n2=[-
(2m+n)]2
=
(2m+n)2完全平方公式两数和的平方公式:两数差的平方公式:(a+b)2=_____________(a−b)2=_____________a2−2ab+b2a2+2ab+b2公式特征:左边:两数和(差)的平方.右边:1.积为二次三项式;2.前后两项为两数的
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