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八年级上册 · 第十六章 整式的乘法

16.2 整式的乘法

整式里的字母表示数,所以数的运算律在整式里照样能用。靠交换律、结合律和幂的运算,单项式能相乘;靠分配律,多项式的乘法一步步化成单项式的乘法。反过来,除法就是乘法的逆运算。

本节导读 先修:16.1 幂的运算、4.2 整式的加减 · 本节路线

要用到:同底数幂的乘法、幂的乘方、积的乘方(回看 16.1);单项式与多项式、合并同类项、去括号(回看 4.2);有理数乘除的符号法则(回看 2.2)。

  1. 从花圃面积进入:长加长了,面积怎么写?
  2. 单项式乘单项式:系数、相同字母、单独字母三部分。
  3. 单项式乘多项式:分配律,乘遍每一项。
  4. 多项式乘多项式:每一项乘每一项,用项数查漏。
  5. 除法是乘法的逆运算:同底数幂相除、\(a^0=1\) 的规定、单项式与多项式除以单项式。
  6. 练习与中考真题:化简求值先化简再代入。

学校有一块长方形花圃,宽 \(5\) m、长 \(x\) m。现在把长再加长 \(3\) m,宽不变。点按钮换几个 \(x\),看新花圃由哪两块组成:

新花圃的面积用 \(x\) 表示是多少平方米?

B。新长方形长 \(x+3\)、宽 \(5\),面积 \(5(x+3)\);也可以分两块算:\(5x\) 加上 \(5\times3=15\)。选 A 只乘了括号里的第一项;选 C 是把 \(5\) 和 \(3\) 加了;选 D 把三个数全乘到了一起。

\(5(x+3)=5x+15\) 是七年级学过的去括号。如果宽也是一个式子,比如 \(2x\),甚至是 \(x+1\),又该怎么乘?这一节就讲整式乘整式。

1. 先认识几个词:三类整式乘法

前置提醒:单项式、多项式、系数、项(回看 4.1);去括号时括号外只是一个数(回看 4.2)。本节把括号外推广成单项式、多项式,分三类:单项式乘单项式、单项式乘多项式、多项式乘多项式,最后都化成第一类。

直觉微图解 ①单项式相乘:按“系数、每个字母”分栏,各算各的

依据 ①字母表示数,运算律照用

单项式乘单项式 = 交换律、结合律 + 同底数幂的乘法。系数是数,按有理数乘法定符号。

依据 ②分配律把“多”化成“单”

单项式乘多项式用一次分配律;多项式乘多项式把一个多项式看成整体,再用一次。

2. 核心点:单项式乘单项式

\(3a^2b\cdot(-2a^3)\)

\(=\color{#966524}{3\times(-2)}\cdot\color{#2F7A56}{a^{2+3}}\cdot\color{#B5452F}{b}=-6a^5b\)

系数相乘;同底数幂相乘;单独字母照抄。

试着用四步想问题:读懂题意 → 想办法 → 执行并检查 → 回头看。卡住时按需展开提示。

例 1(示范:跟老师走一遍思考过程)

计算:(1) \(4a^2b\cdot(-3ab^3)\);(2) \((-2x^2)^3\cdot3xy\)。

① 读懂题意:都是单项式相乘;(2) 第一个因式带乘方。先做什么?

提示 1:有乘方先乘方

\((-2x^2)^3\) 用积的乘方:\((-2)^3(x^2)^3=-8x^6\)。

看完整示范
② 想办法:分三栏:系数相乘;\(a\)(或 \(x\))的指数相加;只出现在一个因式里的字母照抄。
③ 执行:(1) \(4\times(-3)\cdot a^{2+1}\cdot b^{1+3}=-12a^3b^4\);(2) \(-8x^6\cdot3xy=-24x^7y\)。
执行中检查:数字母:(2) 两个因式里出现过 \(x\)、\(y\),积里也要有 \(x\)、\(y\) ✓;一个负因数,积为负 ✓。

④ 回头看:积的次数等于两个单项式次数之和:(1) \(3+4=7\),\(-12a^3b^4\) 正好是 \(7\) 次。可以用它快速查错。

自己试试:\(5x^3\cdot(-2x^2)\) 等于多少?

A。系数 \(5\times(-2)=-10\),\(x^{3+2}=x^5\)。选 B 把指数乘了;选 C 把系数加了;选 D 丢了符号。

3. 核心点:单项式乘多项式

开头的花圃,宽换成单项式也一样:长方形面积 = 每一块面积之和。代数上就是分配律。

直觉微图解 ②用单项式去乘多项式的每一项,一格一次乘法

\(\color{#966524}{m}(a+b+c)=\color{#966524}{m}a+\color{#966524}{m}b+\color{#966524}{m}c\)

多项式有几项,乘出来(合并前)就有几项;每一项连同它前面的符号一起乘。

例 2(示范)

计算:(1) \(-3x(2x^2-x+4)\);(2) \((-2a)^2(a-3)\)。

① 读懂题意:(1) 多项式有三项:\(2x^2\)、\(-x\)、\(4\);(2) 先把 \((-2a)^2\) 算出来。

提示:先写满再化简

(1) 写成 \((-3x)\cdot2x^2+(-3x)\cdot(-x)+(-3x)\cdot4\),每一项带括号,符号就不会丢。

看完整示范
③ 执行:(1) \(-6x^3+3x^2-12x\);(2) \(4a^2(a-3)=4a^3-12a^2\)。
执行中检查:(1) 三项乘出三项 ✓;取 \(x=1\):原式 \(=-3\times5=-15\),\(-6+3-12=-15\) ✓。

④ 回头看:负单项式乘进去,每一项都变号:\(-x\) 变成了 \(+3x^2\)。

自己试试:\(-2x(x^2-3x)\) 等于多少?

A。\((-2x)\cdot x^2=-2x^3\),\((-2x)\cdot(-3x)=+6x^2\)。选 B 第二项没变号;选 C 只乘了第一项;选 D 两项符号都反了。

4. 核心点:多项式乘多项式

\((a+b)(p+q)\):先把 \(p+q\) 看成一个整体 \(m\),\((a+b)m=am+bm\);再把 \(m=p+q\) 代回去,各用一次分配律,得 \(ap+aq+bp+bq\)。画成表格,就是“每一项乘每一项”。

直觉微图解 ③行乘列,填满表格再合并

\((\color{#966524}{a}+\color{#2F7A56}{b})(p+q)=\color{#966524}{a}p+\color{#966524}{a}q+\color{#2F7A56}{b}p+\color{#2F7A56}{b}q\)

合并同类项前,积的项数 = 两个多项式项数的乘积(\(2\times2=4\),\(2\times3=6\)),用来查漏项。

例 3(示范)

计算:(1) \((3x-2)(x+4)\);(2) \((x-2)(x^2+3x-1)\)。

提示 1:先数项数

(1) 应写出 \(2\times2=4\) 项;(2) 应写出 \(2\times3=6\) 项,再合并。

看完整示范
③ 执行:(1) \(3x^2+12x-2x-8=3x^2+10x-8\);(2) \(x^3+3x^2-x-2x^2-6x+2=x^3+x^2-7x+2\)。
执行中检查:取 \(x=1\):(1) \(1\times5=5\),\(3+10-8=5\) ✓;(2) \((-1)\times3=-3\),\(1+1-7+2=-3\) ✓。

④ 回头看:像 \((x+2)(x+3)=x^2+5x+6\) 这类首项都是 \(x\) 的乘积,一次项系数是 \(2+3\),常数项是 \(2\times3\)。这是乘出来的规律,可以用来速算检查。

自己试试:\((a+3)(a-5)\) 等于多少?

A。\(a^2-5a+3a-15=a^2-2a-15\)。选 B 只乘了首首、尾尾两项(漏项);选 C 一次项符号错;选 D 把 \(-5a\) 和 \(-3a\) 合并了(\(3a\) 的符号弄错)。

5. 核心点:除法是乘法的逆运算

\(a^7\div a^3\) 要找的是“和 \(a^3\) 相乘得 \(a^7\) 的式子”。\(a^4\cdot a^3=a^7\),所以商是 \(a^4\)。看成约分也一样:\(7\) 个 \(a\) 里约掉 \(3\) 个。

直觉微图解 ④同底数幂相除:上下一对一对约掉

\(a^m\div a^n=a^{m-n}\ (a\ne0,\ m>n)\)

同底数幂相除,指数相减。

\(\color{#B5452F}{a^0=1\ (a\ne0)}\)

\(a\ne0\):除数不能为 \(0\)。\(a^m\div a^m\) 一方面等于 \(1\),一方面按指数相减得 \(a^0\),所以规定 \(a^0=1\)。它是规定,不是推出来的;\(0^0\) 没有意义。

单项式除以单项式:系数相除、同底数幂相除,只在被除式里有的字母连同指数照抄。多项式除以单项式:每一项分别除以这个单项式,再相加。

例 4(示范)

计算:(1) \(-15a^5b^3\div5a^2b\);(2) \((12x^3y-8x^2y^2+4xy)\div4xy\)。

提示:每一步都能用乘法验算

商 × 除式 = 被除式。(2) 最后一项 \(4xy\div4xy\) 等于多少?

看完整示范
③ 执行:(1) \((-15\div5)\,a^{5-2}b^{3-1}=-3a^3b^2\);(2) \(3x^2-2xy+1\)。
执行中检查:(2) 乘回去:\(4xy(3x^2-2xy+1)=12x^3y-8x^2y^2+4xy\) ✓。

④ 回头看:三项除以单项式,商也有三项;被除的项和除式相同时商是 \(1\),不能漏。

自己试试:\((9m^3-6m^2+3m)\div3m\) 等于多少?

A。逐项相除:\(3m^2\)、\(-2m\)、\(1\)。选 B 漏了最后的 \(1\);选 C 只除了系数,忘了 \(m\) 也要除;选 D 符号错。

6. 用之前必查:三大翻车现场

翻车现场 ①(最高频!)负单项式乘进去,后面的项没变号
❌ 典型错解:\(-2x(x^2-x)=-2x^3-2x^2\)。
✅ 看表秒懂:第二格是 \((-2x)\cdot(-x)\),负负得正,是 \(+2x^2\):结果 \(-2x^3+2x^2\)。
翻车现场 ②多项式相乘漏项
❌ 典型错解:\((a+3)(a-2)=a^2-6\)。
✅ 一眼看清:\(2\times2\) 应有 \(4\) 项:\(a^2-2a+3a-6=a^2+a-6\)。只乘了首首、尾尾,漏掉两个交叉乘积;每一项都要乘到另一因式的每一项。
翻车现场 ③除法:指数相除、漏掉商 1、\(a^0\) 当 0
❌ 典型错解:\(a^8\div a^2=a^4\);\((12a^3-6a^2+3a)\div3a=4a^2-2a\);\(a^0=0\)。
✅ 一眼看清:指数相减得 \(a^6\);最后一项商是 \(1\):\(4a^2-2a+1\);规定 \(a^0=1\)(\(a\ne0\))。都能用乘法验算。
再深一点(可跳过):被除指数较小时还剩什么?

设 \(a\ne0\)。把 \(a^2\div a^5\) 写成因数相除,约去相同因数后,分子分母各剩什么?结果还能写成整式吗?

想好后看解释

分子留下1,分母还剩3个a,所以结果为 \(1/a^3\)。条件是a≠0,原除式才不为0。本节必做的整式除法仍限定商为整式。

① 分配律的面积:整体算 = 分块算

拖动圆点(或点一下再用方向键)改变长方形的高 \(h\) 和两段宽 \(p\)、\(q\)。

② 多项式乘多项式:四块拼成一个长方形

大长方形长 \(x+p\)、宽 \(x+q\)。拖动 \(x\)、\(p\)、\(q\),看四块面积怎么加起来。

③ 进阶:同底数幂相除,什么时候出现 \(a^0\)?

上面一行是被除式 \(a^m\) 的因数,下面一行是除式 \(a^n\) 的因数(\(a\ne0\))。拖动 \(m\)、\(n\),一对一对约掉。

从易到难排好了。卡住时先展开提示。

直接用

1. 计算 \(2x^2y\cdot(-3xy^2)\)。

A。系数 \(2\times(-3)=-6\),\(x^{2+1}=x^3\),\(y^{1+2}=y^3\)。B 指数没相加;C 把系数加了;D 丢了负号。

2. 一块长方形菜地,宽 \(a\) m,长比宽的 \(2\) 倍多 \(3\) m。菜地面积是多少平方米?

A。长 \(2a+3\),面积 \(a(2a+3)=2a^2+3a\)。B 第二项没乘 \(a\);C 把乘法做成了加法;D 把不是同类项的 \(2a^2\) 和 \(3a\) 合并了。

易错

3. 计算 \((x-4)(x+2)\)。

提示

应写出 \(4\) 项:\(x\cdot x\)、\(x\cdot2\)、\((-4)\cdot x\)、\((-4)\cdot2\),再合并。

B。\(x^2+2x-4x-8=x^2-2x-8\)。A 漏了中间两项;C 一次项符号反了;D 把 \(+2x\) 当成了 \(-2x\)。

4. 计算 \((-3a)(2a^2-a+1)\)。

提示

三项都要乘 \(-3a\),每一项连同符号:\(2a^2\)、\(-a\)、\(+1\)。

B。\((-3a)\cdot(-a)=+3a^2\),\((-3a)\cdot1=-3a\)。A 第二项没变号;C 最后一项没乘;D 漏了最后一项。

5. 下列计算正确的是哪一个?

提示

每个选项都用“乘回去”验算一下。

B。任何不等于 \(0\) 的数的 \(0\) 次幂都等于 \(1\),\(-7\ne0\)。A 应为 \(a^6\);C 应为 \(2a^2-1\);D 应为 \(1\)(\(a\ne0\))。

挑战

6. 若 \((x+m)(x-3)\) 的展开式中不含 \(x\) 的一次项,则 \(m\) 的值是多少?

提示 1:先展开

\((x+m)(x-3)=x^2-3x+mx-3m\)。

提示 2:一次项的系数

把含 \(x\) 的两项合并:\((m-3)x\)。不含一次项,就是它的系数为 \(0\)。

A。一次项系数 \(m-3=0\),\(m=3\)。验证:\((x+3)(x-3)=x^2-9\),确实没有一次项。B 是符号弄反了;C 是以为“不含”就让 \(m=0\),但 \((x+0)(x-3)=x^2-3x\) 仍有一次项。

本节中考真题

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