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专题14.30 整式的乘法与因式分解(全章知识梳理与考点分类讲解)
【知识点1】幂的运算
m,n
(1)同底数幂的乘法: ( 为正整数);同底数幂相乘,底数不变,指数相加.
(2)幂的乘方: (m,n为正整数);幂的乘方,底数不变,指数相乘.
(3)积的乘方: (n为正整数);积的乘方,等于各因数乘方的积.
a m,n mn
(4)同底数幂的除法: ( ≠0, 为正整数,并且 ).
同底数幂相除,底数不变,指数相减.
a0 1a 0.
(5)零指数幂: 即任何不等于零的数的零次方等于1.
要点提醒:公式中的字母可以表示数,也可以表示单项式,还可以表示多项式;灵活地双向应用运算
性质,使运算更加方便、简洁.
【知识点2】整式的乘法和除法
(1)单项式乘以单项式
单项式与单项式相乘,把他们的系数,相同字母分别相乘,对于只在一个单项式里含有的字母,则连
同它的指数作为积的一个因式.
(2)单项式乘以多项式
单项式与多项式相乘,就是用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加 .即
m(abc) mambmc m,a,b,c
( 都是单项式).
(3)多项式乘以多项式
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.即
abmnamanbmbn
.
要点提醒:运算时,要注意积的符号,多项式中的每一项前面的“+”“-”号是性质符号,单项式
乘以多项式各项的结果,要用“+”连结,最后写成省略加号的代数和的形式.根据多项式的乘法,能得
xaxb x2 abxab
出一个应用比较广泛的公式: .
(4)单项式相除
把系数、相同字母的幂分别相除作为商的因式,对于只在被除式里出现的字母,则连同它的指数一起
作为商的一个因式.
(5)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.
(ambmcm)m ammbmmcmm abc
即:
【知识点3】乘法公式(ab)(ab)a2 b2
(1)平方差公式:
两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.
a,b
要点提醒:在这里, 既可以是具体数字,也可以是单项式或多项式.
平方差公式的典型特征:既有相同项,又有“相反项”,而结果是“相同项”的平方
减去“相反项”的平方.
ab2 a2 2abb2 (ab)2 a2 2abb2
2)完全平方公式: ;
(
两数和 (差)的平方等于这两数的平方和加上(减去)这两数乘积的两倍.
要点提醒:公式特点:左边是两数的和(或差)的平方,右边是二次三项式,是这两数的平方和加
(或减)这两数之积的2倍.
【知识点4】因式分解
把一个多项式化成几个整式的积的形式,像这样的式子变形叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这
个多项式分解因式.
因式分解的方法主要有: 提公因式法, 公式法, 分组分解法, 十字相乘法, 添、拆项法等.
要点提醒:落实好方法的综合运用:
首先提取公因式,然后考虑用公式;
两项平方或立方,三项完全或十字;
四项以上想分组,分组分得要合适;
几种方法反复试,最后须是连乘式;
因式分解要彻底,一次一次又一次.
【考点一】幂的运算
【例1】(2022春·江苏泰州·七年级校考期中)按要求解答下列问题:
(1)已知 ,求 的值;
(2)已知n为正整数,且 ,求 的值.
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)由题意可求出 .根据幂的乘方和同底数幂的乘法法则可将所求式子变形为
,最后整体代入求值即可;
(2)根据幂的乘方和其逆用法则可将所求式子变形为 ,再将 代入求值即可.
(1)解:∵ ,
∴ ,
∴ ;(2)解:
.
【点拨】本题考查幂的混合运算,代数式求值.掌握幂的混合运算法则是解题关键.
【举一反三】
【变式1】(2023春·浙江温州·七年级校联考期中)下列运算中,计算结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用合并同类项的法则,同底数幂的乘法的法则,积的乘方的法则对各项进行运算即可.
解:A. 与 不属于同类项,不能合并,故该选项不符合题意;
B、 ,故该选项不符合题意;
C、 ,故该选项不符合题意;
D、 ,故该选项符合题意;
故选:D.
【点拨】本题主要考查合并同类项,积的乘方,同底数幂的乘法,解答的关键是对相应的运算法则的
掌握.
【变式2】(2022秋·八年级单元测试)计算: .
【答案】
【分析】首先根据同底数幂的乘法,积的乘方运算,进行运算,再进行整式的加减运算,即可求解.
解:
故答案为: .【点拨】本题考查了同底数幂的乘法,积的乘方运算,整式的加减运算,熟练掌握和运用各运算法则
是解决本题的关键.
【考点二】整式的乘除法运算
【例2】(2022秋·河南南阳·八年级统考阶段练习)某数学老师在黑板上写了一个正确的演算过程,
随后用手掌捂住了多项式如下:
.
(1)求所捂的多项式;
(2)求所捂的多项式与 的商;
(3)当 , 时,求所捂的多项式的值.
【答案】(1) ;(2) ;(3)3
【分析】(1)根据题意列出整式相加减的式子,再去括号,合并同类项即可;
(2)根据题意列出式子化简即可;
(3)把 , 代入(1)中的式子即可.
(1)解: ;
所以所捂的多项式 .
(2) ;
(3)当 , 时,
原式
【点拨】本题考查的知识点是整式的加减、整式的乘除,解题关键是熟知整式的加减实质上就是合并
同类项以及整式乘除的运算法则.
【举一反三】
【变式1】(2023春·山东泰安·六年级校考期中)计算: 的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】A【分析】按多项式除单项式法则计算即可.
解:
.
故选:A.
【点拨】本题考查了整式的除法,掌握多项式除以单项式法则是解决本题的关键.
【变式2】(2020秋·七年级校考课时练习) ;
【答案】
【分析】原式变形后,利用同底数幂的除法法则计算即可求出值.
解:原式=
故答案为:
【点拨】此题考查了同底数幂的除法运算,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
【考点三】乘法公式
【例3】(2022秋·黑龙江哈尔滨·八年级哈尔滨市第六十九中学校校考期末)计算:
(1) ; (2) .
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)利用单项式乘以多项式运算即可;
(2)运用完全平方差公式计算第一部分,再利用平方差公式计算第二部分,合并同类项化简即可.
(1)解:
;
(2)解:
.
【点拨】本题考查整式的混合运算,涉及到单项式乘以多项式、合并同类项、整式乘法公式:完全平方差公式与平方差公式,熟练掌握相关运算法则和运算顺序是解决问题的关键.
【举一反三】
【变式1】(2022秋·广东河源·七年级统考期中)已知 ,则 的
值为( )
A.12 B.24 C.28 D.44
【答案】D
【分析】由 ,可得 , ,整理得, , ,根
据 ,代值求解即可.
解:∵ ,
∴ , ,
整理得, , ,
∴ ,
故选:D.
【点拨】本题考查了绝对值的非负性,完全平方公式的变形,代数式求值.解题的关键在于对绝对值
的非负性,完全平方公式的变形的熟练掌握与正确运算.
【变式2】(2023秋·黑龙江哈尔滨·八年级哈尔滨风华中学校考期中)已知 , ,则
.
【答案】24
【分析】根据 ,代值求解即可.
解: ,
故答案为:24.
【点拨】本题考查了完全平方公式的变形,代数式求值.解题的关键在于对知识的熟练掌握与正确求
解.
【例4】(2023秋·湖南衡阳·八年级校考阶段练习)上数学课时,老师在讲完乘法公式的多种运用后,要求同学们运用所学知识解答:求代数式 的最小值?同学
们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解:
,
当 时, 的值最小,最小值是0,
.
当 时, 的值最小,最小值是1,
的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)知识再现:当 __________时,代数式 有最小值是__________;
(2)知识运用:若 ,求 的最大值;
(3)知识拓展:若 ,求 的最小值.
【答案】(1)3,3;(2) ;(3)
【分析】(1)利用完全平方公式对代数式 变形,然后根据偶次方的非负性可得答案;
(2)利用完全平方公式对 变形,然后根据 可得答案;
(3)移项可得 然后根据偶次方的非负性可得答案.
(1)解: ,
当 时,代数式 有最小值3;
故答案为:3,3;
(2)解: ,当 时, 有最大值 .
即 有最大值 ,此时 ;
(3)解: ,
当 时, 的最小值为 .
【点拨】本题考查了偶次方的非负性,完全平方公式的应用,灵活运用完全平方公式进行变形是解答
本题的关键.
【举一反三】
【变式1】(2023秋·湖南衡阳·八年级校考阶段练习)已知 ,则
的值为( )
A.7 B.8 C.9 D.12
【答案】C
【分析】根据 ,则 ,所以
,把 代入计算即可求解.
解:∵
∴
∴
∵
∴
∴
故选:C.【点拨】本题考查完全平方公式的应用.熟练掌握运用完全平方公式计算是解题的关键.
【变式2】(2023秋·广东江门·八年级江门市怡福中学校考阶段练习)若多项式 是一个完
全平方式,则m的值为 .
【答案】
【分析】根据两平方项确定出这两个数,再根据完全平方公式的乘积二倍项即可确定m的值.
解:
∴ ,
解得 ,
故答案为: .
【点拨】本题考查了完全平方式,解题的关键是熟记完全平方公式,并根据平方项确定出这两个数.
【考点四】因式分解
【例5】(2022春·河南郑州·八年级统考期末)把下列各式因式分解:
(1) ; (2) ;
【答案】(1) ;(2)
【分析】(1)先提公因式 ,再利用完全平方公式进行计算即可;
(2)利用平方差公式,再适当化简后提公因式即可.
(1)解:原式
(2)解:原式
.
【点拨】本题考查提公因式法、公式法分解因式,掌握平方差公式、完全平方公式是正确解答的前提.
【举一反三】
【变式1】(2023秋·广东惠州·八年级广东惠阳高级中学初中部校考期中)小强是一位密码编译爱好
者,在他的密码手册中,有这样一条信息: , ,2, , , ,分别对应下列六个字:高、我、爱、美、游、惠,现将 因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A.我爱惠高 B.我游惠高 C.惠高美 D.我爱游
【答案】A
【分析】先对 进行因式分解,再根据题意,即可得到答案.
解:∵
,
∴信息中的汉字有:爱、我、惠、高.
∴结果呈现的密码信息可能为:我爱惠高.
故选:A.
【点拨】本题主要考查多项式的因式分解,掌握提取公因式法和公式法分解因式,是解题的关键.
【变式2】(2022秋·陕西西安·八年级校考开学考试)已知a、b是等腰 的边且满足
,则等腰 的周长为 .
【答案】 或
【分析】根据完全平方公式可得 ,求出a和b的值,再分情况讨论求出 的
周长.
解:∵ ,
∴ ,
即 ,
∴ ,
解得 ,
当 是等腰三角形 的腰时,周长为 ;
当 是等腰三角形 的腰时,周长为 ,
故答案为: 或 .
【点拨】本题考查了因式分解的应用和等腰三角形的性质,偶次方的非负性,熟练掌握这些知识是解
题的关键.