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1、第03講 整式及其因式分解
1.代數(shù)式及求值
(1)概念:用基本運算符號(加、減、乘、除、乘方、開方等)把數(shù)或表示數(shù)的字母連接而成的式子叫代數(shù)式.單獨的一個數(shù)或一個字母也是代數(shù)式;
(2)列代數(shù)式:找出數(shù)量關系,用表示已知量的字母表示出所求量的過程;
(3)代數(shù)式求值:把已知字母的值代入代數(shù)式中,并按原來的運算順序計算求值.
2.整式及有關概念
(1)單項式:由數(shù)與字母或字母與字母相乘組成的代數(shù)式叫做單項式,所有字母指數(shù)的和叫做單項式的_次數(shù),單項式中的數(shù)字因數(shù)叫做單項式的系數(shù).單獨的數(shù)、字母也是單項式;
(2)多項式:由幾個單項式相加組成的代數(shù)式叫做多項式,多項式里次
2、數(shù)最高項的次數(shù)叫多項式的次數(shù),一個多項式中的每個單項式叫做多項式的項,其中不含字母的項叫做常數(shù)項_;
(3)整式:單項式和多項式統(tǒng)稱為整式;
(4)同類項:多項式中所含字母相同并且相同字母的指數(shù)也相同的項,叫做同類項;所有的常數(shù)項都是同類項.
4.整式的運算
(1)整式的加減
整式加減的實質(zhì)是合并同類項.把多項式中同類項的系數(shù)相加,合并為一項,叫做合并同類項,其法則是:幾個同類項相加,把它們的系數(shù)相加,所得的結(jié)果作為系數(shù),字母和字母的__指數(shù)_不變.
(2)整式的乘法
①單項式×單項式:把系數(shù)、同底數(shù)冪分別相乘作為積的因式,只在一個單項式里含有的字母,連同它的指數(shù)一起作為積的一
3、個因式;
②單項式×多項式:m(a+b)=ma+mb;
③多項式×多項式:(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd;
④乘法公式
平方差公式:(a+b)(a-b)=__a2-b2_;
完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2
(3)整式的除法
①單項式÷單項式:將系數(shù)與同底數(shù)冪分別相除作為商的因式,對于只在被除式里含有的字母,則連同它的指數(shù)作為商的一個因式;
②多項式÷單項式:先把多項式的每一項除以這個單項式,再把所得的商相加.
5.因式分解
(1)定義:把一個多項式化成幾個_整式乘積的形式,叫做因式分解,因式分解與整式乘法互為逆變形.
(2)因式分解的方法
4、
①提取公因式法:
ma+mb-mc=m(a+b-c).
公因式的確定:
(3)因式分解的一般步驟
①如果多項式的各項有公因式,那么必須先提取公因式;
②如果各項沒有公因式,可以嘗試使用公式法:為兩項時,考慮平方差公式;為三項時,考慮完全平方公式;為四項時,考慮利用分組的方法進行分解;
③分解因式必須分解到不能再分解為止,每個因式的內(nèi)部不再有括號,且同類項合并完畢,若有相同因式寫成冪的形式,這樣才算分解徹底;
④注意因式分解中的范圍:如在有理數(shù)范圍內(nèi)分析解因式時x4-4=(x2+2)(x2-2).在實數(shù)范圍內(nèi)分解因式時x4-4=(x2+2)(x+)(x-),題目不作說明的,表明是
5、在有理數(shù)范圍內(nèi)分解因式.
考點1: 整式的運算
【例題1】((2019?湖北武漢?8分)計算:(2x2)3﹣x2?x4.
【分析】先算乘方與乘法,再合并同類項即可.
【解答】解:(2x2)3﹣x2?x4
=8x6﹣x6
=7x6.
歸納:整式的運算中需注意以下幾點:
(1)冪的乘方→轉(zhuǎn)化為指數(shù)乘法運算.即(a2)3=a2×3.
(2)同底數(shù)冪的乘法→轉(zhuǎn)化為指數(shù)的加法運算.即a2·a3=a2+3.
(3)在算積的乘方時,若底數(shù)中含有數(shù)字,要記住對數(shù)字也要進行乘方.
(4)在利用完全平方公式求值時,通常用到以下幾種變形:
①a2+b2=(a+b)2-2ab;
6、
②a2+b2=(a-b)2+2ab;
③(a+b)2=(a-b)2+4ab;
④(a-b)2=(a+b)2-4ab.
考點2: 因式分解
【例題2】把4a2添上1項或2項,使它能夠進行因式分解.
(1)寫出3個且要用三種不同的分解方法;
(2)若要求能進行2步或2步以上分解,如何添加?請寫出一個即可.
【解答】解:(1)答案不唯一,例如:4a2+2a=2a(2a+1);
4a2+4a+1=(2a+1)2;4a2-1=(2a-1)(2a+1).
(2)答案不唯一,例如:
①4a2-4b2=4(a2-b2)=4(a+b)(a-b);
②4a2-a4=a2(4-a2)=a
7、2(2-a)(2+a);
③4a2-8ab+4b2=4(a2-2ab+b2)=4(a-b)2.
歸納:公式法分解因式需注意以下幾點:
(1)公式中的“a”和“b”也可以是多項式,可將這個多項式看作一個整體,分解后注意合并同類項;
(2)靈活運用多種方法分解因式,其一般順序是:首先提取公因式,然后再考慮用公式,最后結(jié)果一定要分解到不能再分解為止.
考點3: 整式的綜合運用
【例題3】)嘉淇準備完成題目:化簡:(x2+6x+8)-(6x+5x2+2).發(fā)現(xiàn)系數(shù)“”印刷不清楚.
(1)他把“”猜成3,請你化簡:(3x2+6x+8)-(6x+5x2+2);
(2)他媽媽說:“你猜錯
8、了,我看到該題標準答案的結(jié)果是常數(shù).”通過計算說明原題中“”是幾?
【解析】:(1)(3x2+6x+8)-(6x+5x2+2)
=3x2+6x+8-6x-5x2-2
=-2x2+6.
(2)設“”是a,則
原式=(ax2+6x+8)-(6x+5x2+2)
=ax2+6x+8-6x-5x2-2
=(a-5)x2+6.
∵標準答案的結(jié)果是常數(shù),
∴a-5=0.
解得a=5.
歸納:整式的化簡是指通過去括號、合并同類項等將代數(shù)式化為最簡形式
一、選擇題:
1. (2019?湖南株洲?3分)下列各式中,與3x2y3是同類項的是( ?。?
A.2x5 B.3x3y2 C.﹣
9、x2y3 D.﹣y5
【答案】C
【解答】解:A.2x5與3x2y3不是同類項,故本選項錯誤;
B.3x3y2與3x2y3不是同類項,故本選項錯誤;
C.﹣x2y3與3x2y3是同類項,故本選項正確;
D.﹣y5與3x2y3是同類項,故本選項錯誤;故選:C.
2. ( 四川樂山,4,3分)下列等式一定成立的是( ).
A.2m+3n=5mn B.(m3)2=m6 C.m2·m3=m6 D.(m-n)2=m2-n2
【答案】B.
【解答】解:選項A中的兩項不是同類項,不能合并;選項B是冪的乘方運,根據(jù)法則可知是正確的;選項C m2·m3=m5,錯誤;選項D,(m-n)
10、2=m2-2mn+n2,錯誤,故選擇B.
3. (2019?湖南株洲?3分)下列各選項中因式分解正確的是( )
A.x2﹣1=(x﹣1)2 B.a(chǎn)3﹣2a2+a=a2(a﹣2)
C.﹣2y2+4y=﹣2y(y+2) D.m2n﹣2mn+n=n(m﹣1)2
【答案】D
【解答】解:A.x2﹣1=(x+1)(x﹣1),故此選項錯誤;
B.a3﹣2a2+a=a2(a﹣1),故此選項錯誤;
C.﹣2y2+4y=﹣2y(y﹣2),故此選項錯誤;
D.m2n﹣2mn+n=n(m﹣1)2,正確.
故選:D.
4. (2018?寧波)在矩形ABCD內(nèi),將兩張邊長分別為a和b(a>b)的
11、正方形紙片按圖1,圖2兩種方式放置(圖1,圖2中兩張正方形紙片均有部分重疊),矩形中未被這兩張正方形紙片覆蓋的部分用陰影表示,設圖1中陰影部分的面積為S1,圖2中陰影部分的面積為S2.當AD﹣AB=2時,S2﹣S1的值為( ?。?
A.2a B.2b C.2a﹣2b D.﹣2b
【答案】B
【解答】S1=(AB﹣a)?a+(CD﹣b)(AD﹣a)=(AB﹣a)?a+(AB﹣b)(AD﹣a),
S2=AB(AD﹣a)+(a﹣b)(AB﹣a),
∴S2﹣S1=AB(AD﹣a)+(a﹣b)(AB﹣a)﹣(AB﹣a)?a﹣(AB﹣b)(AD﹣a)=(AD﹣a
12、)(AB﹣AB+b)+(AB﹣a)(a﹣b﹣a)=b?AD﹣ab﹣b?AB+ab=b(AD﹣AB)=2b.
故選:B.
5. (2018?紹興)下面是一位同學做的四道題:①(a+b)2=a2+b2,②(﹣2a2)2=﹣4a4,③a5÷a3=a2,④a3?a4=a12.其中做對的一道題的序號是( ?。?
A.① B.② C.③ D.④
【答案】C
【解答】①(a+b)2=a2+2ab+b2,故此選項錯誤;
②(﹣2a2)2=4a4,故此選項錯誤;
③a5÷a3=a2,正確;
④a3?a4=a7,故此選項錯誤.
故選:C.
二、填空題:
6. (2019?湖南懷化?4分)當a=
13、﹣1,b=3時,代數(shù)式2a﹣b的值等于 .
【答案】-5
【解答】解:當a=﹣1,b=3時,2a﹣b=2×(﹣1)﹣3=﹣5,
故答案為:﹣5.
7. (2018湖北荊州)(3.00分)如圖所示,是一個運算程序示意圖.若第一次輸入k的值為125,則第2018次輸出的結(jié)果是 5?。?
【答案】5
【解析】:∵第1次輸出的結(jié)果是25,第2次輸出的結(jié)果是5,第3次輸出的結(jié)果是1,第4次輸出的結(jié)果是5,第5次輸出的結(jié)果是5,…,
∴第2n次輸出的結(jié)果是5,第2n+1次輸出的結(jié)果是1(n為正整數(shù)),
∴第2018次輸出的結(jié)果是5.
故答案為:5.
8. (2019?湖北十堰?3
14、分)對于實數(shù)a,b,定義運算“◎”如下:a◎b=(a+b)2﹣(a﹣b)2.若(m+2)◎(m﹣3)=24,則m= .
【答案】﹣3或4.
【解答】解:根據(jù)題意得[(m+2)+(m﹣3)]2﹣[(m+2)﹣(m﹣3)]2=24,
(2m﹣1)2﹣49=0,
(2m﹣1+7)(2m﹣1﹣7)=0,
2m﹣1+7=0或2m﹣1﹣7=0,
所以m1=﹣3,m2=4.
故答案為﹣3或4.
9. 2019?河北?4分)如圖,約定:上方相鄰兩數(shù)之和等于這兩數(shù)下方箭頭共同指向的數(shù).
示例:即4+3=7
則(1)用含x的式子表示m= ;
(2)當y=﹣2時,n的值為
15、 ?。?
【答案】1
【解答】解:(1)根據(jù)約定的方法可得:
m=x+2x=3x;
故答案為:3x;
(2)根據(jù)約定的方法即可求出n
x+2x+2x+3=m+n=y(tǒng).
當y=﹣2時,5x+3=﹣2.
解得x=﹣1.
∴n=2x+3=﹣2+3=1.
故答案為:1.
三、解答題:
10. 老師在黑板上書寫了一個正確的演算過程,隨后用手掌捂住了如圖所示的一個二次三項式,形式如圖:
(1)求所捂的二次三項式;
(2)若x=+1,求所捂二次三項式的值.
解:(1)設所捂的二次三項式為A,根據(jù)題意,得A=x2-5x+1+3x=x2-2x+1.
(2)當x=+1時,A
16、=(x-1)2=()2=6.
11. (2018?邵陽)先化簡,再求值:(a﹣2b)(a+2b)﹣(a﹣2b)2+8b2,其中a=﹣2,b=.
【分析】原式利用平方差公式,以及完全平方公式化簡,去括號合并得到最簡結(jié)果,把a與b的值代入計算即可求出值.
【解答】:原式=a2﹣4b2﹣a2+4ab﹣4b2+8b2=4ab,
當a=﹣2,b=時,原式=﹣4.
12. 在一次數(shù)學課上,李老師對大家說:“你任意想一個非零數(shù),然后按下列步驟操作,我會直接說出你運算的最后結(jié)果.”
(1)若小明同學心里想的是數(shù)5,請幫他計算出最后結(jié)果;
(2)老師說:“同學們,無論你們心里想的是什么非零數(shù),
17、按照以上步驟進行操作,得到的最后結(jié)果都相等.”小明同學想驗證這個結(jié)論,于是,設心里想的數(shù)是a(a≠0),請你幫小明完成這個驗證過程.
解:(1)第一步:(5+1)2-(5-1)2=20;
第二步:20×25=500;
第三步:500÷5=100.
∴小明計算出最后結(jié)果為100.
(2)∵[(a+1)2-(a-1)2]×25÷a
=(a+1+a-1)(a+1-a+1)×25÷a
=4a×25÷a
=100,
∴結(jié)論成立.
13. 如圖,已知大正方形的邊長為a+b+c,利用圖形的面積關系可得:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac.當大正方形的邊長為a+b+
18、c+d時,利用圖形的面積關系可得:(a+b+c+d)2=a2+b2+c2+d2+2ab+2ac+2ad+2bc+2bd+2cd.一般地,n個數(shù)的和的平方等于這n個數(shù)的平方和加上它們兩兩乘積的2倍.
根據(jù)以上結(jié)論解決下列問題:
(1)若a+b+c=6,a2+b2+c2=14,則ab+bc+ac=11;
(2)從-4,-2,-1,3,5這五個數(shù)中任取兩個數(shù)相乘,再把所有的積相加,若和為m,求m的值.
解:∵-4-2-1+3+5=1,
∴兩邊平方后得(-4-2-1+3+5)2=(-4)2+(-2)2+(-1)2+32+52+2m=55+2m=1.
∴m=(1-55)÷2=-54÷2=
19、-27.
14. 如圖,已知大正方形的邊長為a+b+c,利用圖形的面積關系可得:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac.當大正方形的邊長為a+b+c+d時,利用圖形的面積關系可得:(a+b+c+d)2=a2+b2+c2+d2+2ab+2ac+2ad+2bc+2bd+2cd.一般地,n個數(shù)的和的平方等于這n個數(shù)的平方和加上它們兩兩乘積的2倍.
根據(jù)以上結(jié)論解決下列問題:
(1)若a+b+c=6,a2+b2+c2=14,則ab+bc+ac=11;
(2)從-4,-2,-1,3,5這五個數(shù)中任取兩個數(shù)相乘,再把所有的積相加,若和為m,求m的值.
解:∵-4-2-1+3+5=1,
∴兩邊平方后得(-4-2-1+3+5)2=(-4)2+(-2)2+(-1)2+32+52+2m=55+2m=1.
∴m=(1-55)÷2=-54÷2=-27.
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