若$(a^{m+1}b^{n+2}) · (a^{2n-1}b^{2m}) = a^5b^3$,求$m+n$的值。
答案:解:
根据同底数幂的乘法法则,化简等式左边:
$\begin{aligned}(a^{m+1}b^{n+2}) · (a^{2n-1}b^{2m})&=a^{m+1+2n-1} · b^{n+2+2m}\\&=a^{m+2n}b^{2m+n+2}\end{aligned}$
由等式$a^{m+2n}b^{2m+n+2}=a^5b^3$,对应字母的指数相等,可得方程组:
$\begin{cases}m + 2n = 5 \quad ①\\2m + n + 2 = 3 \quad ②\end{cases}$
将①+②,得:
$3m + 3n = 6$
两边同时除以3,得:
$m + n = 2$
根据同底数幂的乘法法则,化简等式左边:
$\begin{aligned}(a^{m+1}b^{n+2}) · (a^{2n-1}b^{2m})&=a^{m+1+2n-1} · b^{n+2+2m}\\&=a^{m+2n}b^{2m+n+2}\end{aligned}$
由等式$a^{m+2n}b^{2m+n+2}=a^5b^3$,对应字母的指数相等,可得方程组:
$\begin{cases}m + 2n = 5 \quad ①\\2m + n + 2 = 3 \quad ②\end{cases}$
将①+②,得:
$3m + 3n = 6$
两边同时除以3,得:
$m + n = 2$
解析:
【分析】
解题时首先观察等式左边是两个单项式相乘的形式,第一步先运用同底数幂的乘法法则对左边的式子进行化简,合并同底数幂的指数;由于等式两边相等的单项式中,相同字母的对应指数相等,据此可列出关于m、n的二元一次方程组;观察所求为m+n的整体值,无需分别求解m、n,直接将两个方程相加即可快速算出结果。
【解析】
根据同底数幂的乘法法则,化简等式左边:
$\begin{aligned}(a^{m+1}b^{n+2}) · (a^{2n-1}b^{2m})&=a^{m+1+2n-1} · b^{n+2+2m}\\&=a^{m+2n}b^{2m+n+2}\end{aligned}$
由等式$a^{m+2n}b^{2m+n+2}=a^5b^3$,对应字母的指数相等,可得方程组:
$\begin{cases}m + 2n = 5 \quad ①\\2m + n + 2 = 3 \quad ②\end{cases}$
将①+②,得:
$3m + 3n = 6$
两边同时除以3,得:
$m + n = 2$
【答案】
$\boldsymbol{m+n=2}$
【知识点】
同底数幂的乘法,单项式乘单项式,整体代入求值
【点评】
本题综合考查整式乘法运算与方程思想的应用,解题时巧用整体思想可简化计算步骤,提高解题效率。
【难度系数】
0.7
解题时首先观察等式左边是两个单项式相乘的形式,第一步先运用同底数幂的乘法法则对左边的式子进行化简,合并同底数幂的指数;由于等式两边相等的单项式中,相同字母的对应指数相等,据此可列出关于m、n的二元一次方程组;观察所求为m+n的整体值,无需分别求解m、n,直接将两个方程相加即可快速算出结果。
【解析】
根据同底数幂的乘法法则,化简等式左边:
$\begin{aligned}(a^{m+1}b^{n+2}) · (a^{2n-1}b^{2m})&=a^{m+1+2n-1} · b^{n+2+2m}\\&=a^{m+2n}b^{2m+n+2}\end{aligned}$
由等式$a^{m+2n}b^{2m+n+2}=a^5b^3$,对应字母的指数相等,可得方程组:
$\begin{cases}m + 2n = 5 \quad ①\\2m + n + 2 = 3 \quad ②\end{cases}$
将①+②,得:
$3m + 3n = 6$
两边同时除以3,得:
$m + n = 2$
【答案】
$\boldsymbol{m+n=2}$
【知识点】
同底数幂的乘法,单项式乘单项式,整体代入求值
【点评】
本题综合考查整式乘法运算与方程思想的应用,解题时巧用整体思想可简化计算步骤,提高解题效率。
【难度系数】
0.7
1. 下列计算正确的是 (
A.$-2ab(3a - b) = -6a^2b - 2ab^2$
B.$-a(4a^2 - 2a -1) = -4a^3 + 2a^2$
C.$-6x(x - 3y) = -6x^2 + 18xy$
D.$-2a^2(\frac{1}{2}ab + b^2) = -a^3 - 2a^2b^2$
C
)A.$-2ab(3a - b) = -6a^2b - 2ab^2$
B.$-a(4a^2 - 2a -1) = -4a^3 + 2a^2$
C.$-6x(x - 3y) = -6x^2 + 18xy$
D.$-2a^2(\frac{1}{2}ab + b^2) = -a^3 - 2a^2b^2$
答案:1. C
解析:
【分析】
这道题考查单项式乘多项式的运算,解题思路是依据单项式乘多项式的运算法则:用单项式去乘多项式的每一项,再把所有的积相加,运算时尤其要注意负号的处理,逐项验证四个选项的运算结果是否正确即可。
【解析】
根据单项式乘多项式法则:$ m(a+b+c)=ma+mb+mc $,逐项计算:
选项A:$-2ab(3a - b) = -2ab·3a + (-2ab)·(-b) = -6a^2b + 2ab^2 ≠ -6a^2b - 2ab^2$,故A错误;
选项B:$-a(4a^2 - 2a -1) = -a·4a^2 + (-a)·(-2a) + (-a)·(-1) = -4a^3 + 2a^2 + a ≠ -4a^3 + 2a^2$,漏乘了常数项-1,故B错误;
选项C:$-6x(x - 3y) = -6x· x + (-6x)·(-3y) = -6x^2 + 18xy$,运算正确,故C正确;
选项D:$-2a^2(\frac{1}{2}ab + b^2) = -2a^2·\frac{1}{2}ab + (-2a^2)· b^2 = -a^3b - 2a^2b^2 ≠ -a^3 - 2a^2b^2$,第一项漏乘了字母b,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
单项式乘多项式、整式乘法、符号运算
【点评】
本题是整式乘法的基础运算题,核心是掌握单项式乘多项式的运算法则,运算时需注意不要漏乘多项式的任意一项,涉及负号运算时要注意每一项都要变号,避免出现符号错误或漏项错误。
【难度系数】
0.8
这道题考查单项式乘多项式的运算,解题思路是依据单项式乘多项式的运算法则:用单项式去乘多项式的每一项,再把所有的积相加,运算时尤其要注意负号的处理,逐项验证四个选项的运算结果是否正确即可。
【解析】
根据单项式乘多项式法则:$ m(a+b+c)=ma+mb+mc $,逐项计算:
选项A:$-2ab(3a - b) = -2ab·3a + (-2ab)·(-b) = -6a^2b + 2ab^2 ≠ -6a^2b - 2ab^2$,故A错误;
选项B:$-a(4a^2 - 2a -1) = -a·4a^2 + (-a)·(-2a) + (-a)·(-1) = -4a^3 + 2a^2 + a ≠ -4a^3 + 2a^2$,漏乘了常数项-1,故B错误;
选项C:$-6x(x - 3y) = -6x· x + (-6x)·(-3y) = -6x^2 + 18xy$,运算正确,故C正确;
选项D:$-2a^2(\frac{1}{2}ab + b^2) = -2a^2·\frac{1}{2}ab + (-2a^2)· b^2 = -a^3b - 2a^2b^2 ≠ -a^3 - 2a^2b^2$,第一项漏乘了字母b,故D错误。
【答案】
C
【知识点】
单项式乘多项式、整式乘法、符号运算
【点评】
本题是整式乘法的基础运算题,核心是掌握单项式乘多项式的运算法则,运算时需注意不要漏乘多项式的任意一项,涉及负号运算时要注意每一项都要变号,避免出现符号错误或漏项错误。
【难度系数】
0.8
2. 化简 $ x(y - x) - y(x - y) $得 (
A.$ x^2 - y^2 $
B.$ y^2 - x^2 $
C.$ 2xy $
D.$ -2xy $
B
)A.$ x^2 - y^2 $
B.$ y^2 - x^2 $
C.$ 2xy $
D.$ -2xy $
答案:2. B
解析:
【分析】
这是一道整式化简的基础题,解题思路如下:首先运用单项式乘多项式的法则去掉两个括号,去括号时要注意,若括号前是负号,括号内的每一项都要变号;接下来合并式子中的同类项;最后将化简结果与选项进行对照,就能得到正确答案。
【解析】
解:根据单项式乘多项式的法则逐步计算:
1. 展开第一个乘积项:$x(y - x) = xy - x^2$
2. 处理第二个带负号的乘积项:$-y(x - y) = -(xy - y^2) = -xy + y^2$
3. 合并同类项:
$\begin{aligned}原式&=xy - x^2 - xy + y^2\\&=(xy-xy) + (-x^2 + y^2)\\&=y^2 - x^2\end{aligned}$
【答案】
B
【知识点】
单项式乘多项式、去括号法则、合并同类项
【点评】
本题属于整式运算的基础题型,核心易错点是去括号时的符号处理错误,熟练掌握整式乘法的运算法则、养成严谨的运算习惯就能轻松答对。
【难度系数】
0.8
这是一道整式化简的基础题,解题思路如下:首先运用单项式乘多项式的法则去掉两个括号,去括号时要注意,若括号前是负号,括号内的每一项都要变号;接下来合并式子中的同类项;最后将化简结果与选项进行对照,就能得到正确答案。
【解析】
解:根据单项式乘多项式的法则逐步计算:
1. 展开第一个乘积项:$x(y - x) = xy - x^2$
2. 处理第二个带负号的乘积项:$-y(x - y) = -(xy - y^2) = -xy + y^2$
3. 合并同类项:
$\begin{aligned}原式&=xy - x^2 - xy + y^2\\&=(xy-xy) + (-x^2 + y^2)\\&=y^2 - x^2\end{aligned}$
【答案】
B
【知识点】
单项式乘多项式、去括号法则、合并同类项
【点评】
本题属于整式运算的基础题型,核心易错点是去括号时的符号处理错误,熟练掌握整式乘法的运算法则、养成严谨的运算习惯就能轻松答对。
【难度系数】
0.8
3. (1) $-3x^3(5x^2 - 1) =$
(2) $-t(3t - 2t^2) =$
(3) $2x(x^2 - x + 5) =$
(4) $-5a^3(-a^2 + 2a - 1) =$
$-15x^5+3x^3$
;(2) $-t(3t - 2t^2) =$
$-3t^2+2t^3$
;(3) $2x(x^2 - x + 5) =$
$2x^3-2x^2+10x$
;(4) $-5a^3(-a^2 + 2a - 1) =$
$5a^5-10a^4+5a^3$
.答案:3. (1) $-15x^5+3x^3$;(2) $-3t^2+2t^3$;(3) $2x^3-2x^2+10x$;(4) $5a^5-10a^4+5a^3$
解析:
【分析】
这组题目均考查单项式乘多项式的运算,解题思路遵循单项式乘多项式法则:用单项式去乘多项式的每一项,再把所有的积相加。运算时需注意两点:一是相乘时要准确判断每一项的符号,同号得正、异号得负;二是单项式与单项式相乘部分,系数相乘作为积的系数,同底数幂相乘遵循“底数不变,指数相加”的规则,不要漏乘多项式的任何一项。
【解析】
(1) 根据单项式乘多项式法则展开计算:
$-3x^3(5x^2 - 1) = -3x^3 · 5x^2 + (-3x^3) · (-1) = -15x^{3+2} + 3x^3 = -15x^5 + 3x^3$
(2) 同理展开计算:
$-t(3t - 2t^2) = -t · 3t + (-t) · (-2t^2) = -3t^{1+1} + 2t^{1+2} = -3t^2 + 2t^3$
(3) 展开计算:
$2x(x^2 - x + 5) = 2x · x^2 + 2x · (-x) + 2x · 5 = 2x^{1+2} - 2x^{1+1} + 10x = 2x^3 - 2x^2 + 10x$
(4) 展开计算:
$-5a^3(-a^2 + 2a - 1) = (-5a^3) · (-a^2) + (-5a^3) · 2a + (-5a^3) · (-1) = 5a^{3+2} - 10a^{3+1} + 5a^3 = 5a^5 - 10a^4 + 5a^3$
【答案】
(1) $-15x^5+3x^3$;(2) $-3t^2+2t^3$;(3) $2x^3-2x^2+10x$;(4) $5a^5-10a^4+5a^3$
【知识点】
单项式乘多项式;同底数幂乘法;整式乘法运算
【点评】
本题是整式乘法的基础题型,核心考查单项式乘多项式的运算规则,运算过程中容易出现符号判断错误、漏乘多项式项、同底数幂指数运算错误的问题,熟练掌握运算法则、养成逐次检查的习惯可提升正确率。
【难度系数】
0.85
这组题目均考查单项式乘多项式的运算,解题思路遵循单项式乘多项式法则:用单项式去乘多项式的每一项,再把所有的积相加。运算时需注意两点:一是相乘时要准确判断每一项的符号,同号得正、异号得负;二是单项式与单项式相乘部分,系数相乘作为积的系数,同底数幂相乘遵循“底数不变,指数相加”的规则,不要漏乘多项式的任何一项。
【解析】
(1) 根据单项式乘多项式法则展开计算:
$-3x^3(5x^2 - 1) = -3x^3 · 5x^2 + (-3x^3) · (-1) = -15x^{3+2} + 3x^3 = -15x^5 + 3x^3$
(2) 同理展开计算:
$-t(3t - 2t^2) = -t · 3t + (-t) · (-2t^2) = -3t^{1+1} + 2t^{1+2} = -3t^2 + 2t^3$
(3) 展开计算:
$2x(x^2 - x + 5) = 2x · x^2 + 2x · (-x) + 2x · 5 = 2x^{1+2} - 2x^{1+1} + 10x = 2x^3 - 2x^2 + 10x$
(4) 展开计算:
$-5a^3(-a^2 + 2a - 1) = (-5a^3) · (-a^2) + (-5a^3) · 2a + (-5a^3) · (-1) = 5a^{3+2} - 10a^{3+1} + 5a^3 = 5a^5 - 10a^4 + 5a^3$
【答案】
(1) $-15x^5+3x^3$;(2) $-3t^2+2t^3$;(3) $2x^3-2x^2+10x$;(4) $5a^5-10a^4+5a^3$
【知识点】
单项式乘多项式;同底数幂乘法;整式乘法运算
【点评】
本题是整式乘法的基础题型,核心考查单项式乘多项式的运算规则,运算过程中容易出现符号判断错误、漏乘多项式项、同底数幂指数运算错误的问题,熟练掌握运算法则、养成逐次检查的习惯可提升正确率。
【难度系数】
0.85
4. 已知一个圆柱体的高为$(a+3b)$ cm,底面半径为$b$ cm,求该圆柱体的表面积.
答案:4. $(2π ab+8π b^2)\ \mathrm{cm}^2$
解析:
【分析】
要计算圆柱体的表面积,首先明确圆柱体表面积的构成:圆柱体表面积=2个底面圆的面积+侧面积。解题时先分别写出底面积、侧面积的计算公式,再将题目给出的底面半径、高代入公式,最后运用整式乘法的运算法则展开、合并同类项即可得到结果。
【解析】
解:圆柱体表面积公式为$S_{\mathrm{表}}=2S_{\mathrm{底}}+S_{\mathrm{侧}}$
已知底面半径$r=b\ \mathrm{cm}$,高$h=(a+3b)\ \mathrm{cm}$
1. 计算底面积:$S_{\mathrm{底}}=π r^2=π b^2$,因此2个底面积为$2π b^2$
2. 计算侧面积:侧面积=底面周长×高,底面周长$C=2π r=2π b$,因此
$S_{\mathrm{侧}}=C· h=2π b·(a+3b)=2π ab + 6π b^2$
3. 合并得到总表面积:
$S_{\mathrm{表}}=2π b^2 + 2π ab + 6π b^2 = 2π ab + 8π b^2\ \mathrm{cm}^2$
【答案】
$(2π ab+8π b^2)\ \mathrm{cm}^2$
【知识点】
圆柱体表面积计算;单项式乘多项式;合并同类项
【点评】
本题将几何图形面积计算与整式运算相结合,属于基础综合题,解题时需牢记圆柱表面积的构成,避免漏算两个底面的面积,同时要熟练掌握整式乘法和合并同类项的运算规则。
【难度系数】
0.7
要计算圆柱体的表面积,首先明确圆柱体表面积的构成:圆柱体表面积=2个底面圆的面积+侧面积。解题时先分别写出底面积、侧面积的计算公式,再将题目给出的底面半径、高代入公式,最后运用整式乘法的运算法则展开、合并同类项即可得到结果。
【解析】
解:圆柱体表面积公式为$S_{\mathrm{表}}=2S_{\mathrm{底}}+S_{\mathrm{侧}}$
已知底面半径$r=b\ \mathrm{cm}$,高$h=(a+3b)\ \mathrm{cm}$
1. 计算底面积:$S_{\mathrm{底}}=π r^2=π b^2$,因此2个底面积为$2π b^2$
2. 计算侧面积:侧面积=底面周长×高,底面周长$C=2π r=2π b$,因此
$S_{\mathrm{侧}}=C· h=2π b·(a+3b)=2π ab + 6π b^2$
3. 合并得到总表面积:
$S_{\mathrm{表}}=2π b^2 + 2π ab + 6π b^2 = 2π ab + 8π b^2\ \mathrm{cm}^2$
【答案】
$(2π ab+8π b^2)\ \mathrm{cm}^2$
【知识点】
圆柱体表面积计算;单项式乘多项式;合并同类项
【点评】
本题将几何图形面积计算与整式运算相结合,属于基础综合题,解题时需牢记圆柱表面积的构成,避免漏算两个底面的面积,同时要熟练掌握整式乘法和合并同类项的运算规则。
【难度系数】
0.7
问题 某体育馆用大小相同的长方形木块镶嵌地面,第1次铺2块,如图(1);第2次把第1次铺的完全围起来,如图(2);第3次把第2次铺的完全围起来,如图(3)……依此方法,第n次铺完后,用字母n表示第n次镶嵌所使用的木块数为块.

名师指导
根据题目要求,第1次铺2块,即$1×2=2$;第2次把第1次铺的完全围起来,两次共用去$3×4=12$(块);第3次把第2次铺的完全围起来,前3次共用去$5×6=30$(块)……第n次铺完后,前n次一共用去木块数为$2n(2n-1)$,由此可求得第n次镶嵌所使用的木块数.
解题示范 (学生在教师指导下,独立完成)
名师指导
根据题目要求,第1次铺2块,即$1×2=2$;第2次把第1次铺的完全围起来,两次共用去$3×4=12$(块);第3次把第2次铺的完全围起来,前3次共用去$5×6=30$(块)……第n次铺完后,前n次一共用去木块数为$2n(2n-1)$,由此可求得第n次镶嵌所使用的木块数.
解题示范 (学生在教师指导下,独立完成)
答案:解:
由题意可知,前$n$次铺完后总共使用的木块数为$2n(2n-1)$,
前$n-1$次铺完后总共使用的木块数为:
$2(n-1)[2(n-1)-1] = 2(n-1)(2n-3)$
则第$n$次镶嵌所使用的木块数为:
$\begin{aligned}&2n(2n-1) - 2(n-1)(2n-3)\\=&4n^2 - 2n - 2(2n^2 - 5n + 3)\\=&4n^2 - 2n - 4n^2 + 10n - 6\\=&8n - 6\end{aligned}$
最终结论:$\boldsymbol{8n-6}$
由题意可知,前$n$次铺完后总共使用的木块数为$2n(2n-1)$,
前$n-1$次铺完后总共使用的木块数为:
$2(n-1)[2(n-1)-1] = 2(n-1)(2n-3)$
则第$n$次镶嵌所使用的木块数为:
$\begin{aligned}&2n(2n-1) - 2(n-1)(2n-3)\\=&4n^2 - 2n - 2(2n^2 - 5n + 3)\\=&4n^2 - 2n - 4n^2 + 10n - 6\\=&8n - 6\end{aligned}$
最终结论:$\boldsymbol{8n-6}$
解析:
【分析】
要计算第n次镶嵌使用的木块数,可先推导前n次铺设的总木块数规律,再通过作差得到单次的木块数。首先观察已知条件:第1次铺完总块数为$1×2=2$,第2次铺完总块数为$3×4=12$,第3次铺完总块数为$5×6=30$,可归纳出前n次总块数为$2n(2n-1)$,再用前n次总块数减去前$n-1$次的总块数,通过整式运算化简即可得到结果。
【解析】
由题意可得,前$n$次铺完后总共使用的木块数为$2n(2n-1)$,
则前$n-1$次铺完后总共使用的木块数为:
$2(n-1)[2(n-1)-1] = 2(n-1)(2n-3)$
第n次镶嵌使用的木块数为前n次总块数减去前$n-1$次总块数,计算如下:
$\begin{aligned}&2n(2n-1) - 2(n-1)(2n-3)\\=&4n^2 - 2n - 2(2n^2 - 5n + 3)\\=&4n^2 - 2n - 4n^2 + 10n - 6\\=&8n - 6\end{aligned}$
【答案】
$8n-6$
【知识点】
图形规律探究;整式的乘法;代数式化简
【点评】
本题是规律探究与代数运算结合的典型题,既需要通过观察图形归纳总木块数的规律,也需要熟练掌握整式乘法、合并同类项的运算规则,能同时锻炼学生的归纳推理能力和运算能力。
【难度系数】
0.6
要计算第n次镶嵌使用的木块数,可先推导前n次铺设的总木块数规律,再通过作差得到单次的木块数。首先观察已知条件:第1次铺完总块数为$1×2=2$,第2次铺完总块数为$3×4=12$,第3次铺完总块数为$5×6=30$,可归纳出前n次总块数为$2n(2n-1)$,再用前n次总块数减去前$n-1$次的总块数,通过整式运算化简即可得到结果。
【解析】
由题意可得,前$n$次铺完后总共使用的木块数为$2n(2n-1)$,
则前$n-1$次铺完后总共使用的木块数为:
$2(n-1)[2(n-1)-1] = 2(n-1)(2n-3)$
第n次镶嵌使用的木块数为前n次总块数减去前$n-1$次总块数,计算如下:
$\begin{aligned}&2n(2n-1) - 2(n-1)(2n-3)\\=&4n^2 - 2n - 2(2n^2 - 5n + 3)\\=&4n^2 - 2n - 4n^2 + 10n - 6\\=&8n - 6\end{aligned}$
【答案】
$8n-6$
【知识点】
图形规律探究;整式的乘法;代数式化简
【点评】
本题是规律探究与代数运算结合的典型题,既需要通过观察图形归纳总木块数的规律,也需要熟练掌握整式乘法、合并同类项的运算规则,能同时锻炼学生的归纳推理能力和运算能力。
【难度系数】
0.6