第3章整式的乘除(典型30题专练)
一.选择题(共12小题)
1.(浦江县期末)如果(x﹣4)(x+3)=x2+mx﹣12,则m的值为( )
A.1 B.﹣1 C.7 D.﹣7
【分析】已知等式左边利用多项式乘多项式法则计算,利用多项式相等的条件求出m与n的值即可.
【解答】解:∵(x﹣4)(x+3)=x2﹣x﹣12,
∴x2﹣x﹣12=x2+mx﹣12,
∴m=﹣1.
故选:B.
【点评】本题主要考查多项式乘多项式,解题的关键是明确多项式乘多项式的方法,找准对应的系数.
2.(吉林)下列计算正确的是( )
A.a2+a3=a5 B.a2•a3=a6 C.(a2)3=a6 D.(ab)2=ab2
【分析】根据整式的运算法则即可求出答案.
【解答】解:(A)a2与a3不是同类项,故A错误;
(B)原式=a5,故B错误;
(D)原式=a2b2,故D错误;
故选:C.
【点评】本题考查整式的运算,解题的关键是熟练运用整式的运算法则,本题属于基础题型.
3.(乐陵市一模)下列运算正确的是( )
A.a6÷a3=a2 B.a4•a2=a8 C.(2a2)3=8a6 D.a2+a2=a4
【分析】分别根据同底数幂的除法法则,同底数幂的乘法法则,积的乘方运算法则以及合并同类项法则逐一判断即可.
【解答】解:A、a6÷a3=a3,故本选项不合题意;
B、a4•a2=a6,故本选项不合题意;
C、(2a2)3=8a6,故本选项符合题意;
D、a2+a2=2a2,故本选项不合题意;
故选:C.
【点评】本题考查了合并同类项,同底数幂的乘除法以及积的乘方,熟记幂的运算法则是解答本题的关键.
4.(顺义区一模)将一个长为2a,宽为2b的矩形纸片(a>b),用剪刀沿图1中的虚线剪开,分成四块形状和大小都一样的小矩形纸片,然后按图2的方式拼成一个正方形,则中间小正方形的面积为( )
A.a2+b2 B.a2﹣b2 C.(a+b)2 D.(a﹣b)2
【分析】由图1得,一个小长方形的长为a,宽为b,由图2得:中间空的部分的面积=大正方形的面积﹣4个小长方形的面积,代入计算.
【解答】解:中间空的部分的面积=大正方形的面积﹣4个小长方形的面积,
=(a+b)2﹣4ab,
=a2+2ab+b2﹣4ab,
=(a﹣b)2;
故选:D.
【点评】本题考查了完全平方公式几何意义的理解,利用几何图形面积公式和或差列等式进行计算.
5.(潍城区二模)2021﹣1的倒数是( )
A. B. C.2021 D.﹣2021
【分析】直接利用负整数指数幂的性质化简,再利用倒数的定义得出答案.
【解答】解:∵2021﹣1= ,
∴2021﹣1的倒数是:2021.
故选:C.
【点评】此题主要考查了倒数以及负指数整数幂的性质,正确掌握相关定义是解题关键.
6.(丽水)计算(﹣a)2•a4的结果是( )
A.a6 B.﹣a6 C.a8 D.﹣a8
【分析】先化简为同底数幂的乘法,然后根据同底数幂的乘法法则计算即可.
【解答】解:原式=a2•a4=a6,
故选:A.
【点评】本题考查了同底数幂的乘法法则,解题时注意:必须化为同底数幂的乘法,才可以用同底数幂的乘法法则计算.
7.(萧山区期末)如图是一所楼房的平面图,下列式子中不能表示它的面积的是( )
A.a2+5a+15 B.(a+5)(a+3)﹣3a
C.a(a+5)+15 D.a(a+3)+a2
【分析】分别用不用的方法表示楼房的面积,逐个排除即可得到正确的答案.
【解答】解:A.是三个图形面积的和,正确,不符合题意;
B.是补成一个大长方形,用大长方形的面积减去补的长方形的面积,正确,不符合题意;
C.是上面大长方形的面积加上下面小长方形的面积,正确,不符合题意;
D.不是楼房的面积,错误,符合题意.
故选:D.
【点评】本题考查了列代数式,用不同的方法表示楼房的面积是解题的关键.
8.(饶平县校级模拟)下列运算正确的是( )
A.3a+2b=5ab B.﹣8a2÷(4a)=2a
C.(﹣2a2)3=﹣8a6 D.4a3•3a2=12a3
【分析】利用合并同类项、单项式除法、积的乘方、单项式乘法的运算法则逐项判定即可.
【解答】解:A、3a与2b不是同类项,不能合并,故A选项错误;
B、﹣8a2÷4a=﹣2a,故B选项错误;
C、(﹣2a2)3=﹣8a6,故C选项正确;
D、4a3•3a2=12a5,故D选项错误.
故选:C.
【点评】本题考查了合并同类项、单项式除法、积的乘方、单项式乘法等知识点,灵活应用相关运算法则是解答此类题的关键.
9.(苍南县一模)计算﹣2a4÷a,正确结果是( )
A.16a3 B.﹣16a3 C.﹣2a4 D.﹣2a3
【分析】根据单项式除以单项式的运算法则进行计算后即可确定正确的选项.
【解答】解:原式=﹣2a4﹣1=﹣2a3,
故选:D.
【点评】考查了整式的除法,了解整式除法的运算法则是解答本题的关键,难度较小.
10.(台州)已知(a+b)2=49,a2+b2=25,则ab=( )
A.24 B.48 C.12 D.2
【分析】根据题中条件,结合完全平方公式,先计算出2ab的值,然后再除以2即可求出答案.
【解答】解:(a+b)2=a2+2ab+b2,将a2+b2=25,(a+b)2=49代入,可得
2ab+25=49,
则2ab=24,
所以ab=12,
故选:C.
【点评】本题考查完全平方公式的应用,根据题中条件,变换形式即可.
11.(商河县校级期末)下列运算,不能用平方差公式运算的是( )
A.(﹣b﹣c)(﹣b+c) B.﹣(x+y)(﹣x﹣y)
C.(x+y)(x﹣y) D.(y﹣x)(x+y)
【分析】能用平方差公式进行因式分解的式子的特点是:两项平方项,符号相反,对各选项分析判断后利用排除法.
【解答】解:A、(﹣b﹣c)(﹣b+c)符合平方差公式的特点,能用平方差公式计算,故本选项不符合题意;
B、﹣(x+y)(﹣x﹣y)=(x+y)(x+y),不符合平方差公式的特点,不能用平方差公式计算,故本选项符合题意;
C、(x+y)(x﹣y)符合平方差公式的特点,能用平方差公式计算,故本选项不符合题意;
D、(x+y)(x﹣y)符合平方差公式的特点,能用平方差公式计算,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点评】本题考查的是应用平方差公式进行计算的能力,掌握平方差公式的结构特征是正确解题的关键.
12.(费县期末)计算(﹣1.5)2021×( )2020的结果是( )
A.﹣ B. C. D.﹣
【分析】根据幂的乘方与积的乘方进行计算即可.
【解答】解:原式=(﹣1.5)(﹣1.5)2020×( )2020
=(﹣1.5)(﹣1.5× )2020
=(﹣1.5)(﹣1)2020
=﹣1.5
=﹣ ,
故选:A.
【点评】本题考查幂的乘方与积的乘方,掌握幂的乘方与积的乘方的运算性质是正确计算的前提.
二.填空题(共8小题)
13.(拱墅区校级开学)78×73= 711 .
【分析】同底数幂相乘底数不变指数相加,根据定义解答即可.
【解答】解:78×73=78+3=711.
故答案为:711.
【点评】本题考查同底数幂的乘法,熟练掌握概念是解答的关键.
14.(宝山区期末)如果2021a=7,2021b=2.那么20212a﹣3b= .
【分析】根据幂的乘方以及同底数幂的除法法则计算即可,幂的乘方法则:底数不变,指数相乘;同底数幂的除法法则:底数不变,指数相减.
【解答】解:∵2021a=7,2021b=2.
∴20212a﹣3b=20212a÷20213b=(2021a)2÷(2021b)3=72÷23= .
故答案为: .
【点评】本题主要考查了同底数幂的除法以及幂的乘方,熟记相关运算法则是解答本题的关键.
15.(鹿城区校级开学)化简:3a2﹣a(2a﹣1)= a2+a .
【分析】先根据单项式乘多项式的运算法则:单项式与多项式相乘,就是用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加进行计算即可.
【解答】解:3a2﹣a(2a﹣1)=3a2﹣2a2+a=a2+a.
故答案为:a2+a.
【点评】本题考查了多项式乘以单项式法则,能正确根据法则进行计算是解此题的关键.
16.(渝中区期末)计算:(﹣2ab2)•(﹣3a2)= 6a3b2 .
【分析】根据单项式乘以单项式运算法则: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,求出答案即可.
【解答】解:(﹣2ab2)•(﹣3a2)
=6a3b2.
故答案为:6a3b2.
【点评】此题主要考查了单项式乘以单项式运算,正确掌握运算法则是解题关键.
17.(柳南区校级期末)计算:20190﹣( )﹣2= ﹣3 .
【分析】根据负整数指数幂解答即可.
【解答】解:20190﹣( )﹣2=1﹣4=﹣3,
故答案为:﹣3
【点评】此题考查负整数指数幂,关键是根据负整数指数幂解答.
18.(奉化区校级期末)如图,把三张边长相等的小正方形甲、乙、丙纸片按先后顺序放在一个大正方形ABCD内,丙纸片最后放在最上面.已知小正方形的边长为a,如果斜线阴影部分的面积之和为b,空白部分的面积和为4,那么 的值为 2 .
【分析】先将乙这个正方形平移至AB边,然后设大正方形边长为x,从而表示出斜线阴影面积为2a(x﹣a)=b和空白面积为(x﹣a)2=4,再代入计算即可.
【解答】解:将乙正方形平移至AB边,如图所示:
设AB=x,
∴乙的宽=(x﹣a);甲的宽=(x﹣a);
又∵斜线阴影部分的面积之和为b,
∴2a(x﹣a)=b,
空白部分的面积和为4,
∴(x﹣a)2=4,
∴x﹣a=2,
即2a•2=b,
∴ =2.
【点评】本题主要考查完全平方式的几何背景,解题关键在于找出甲、乙、丙各自的边长长度.
19.(交城县期末)数学活动课上,小明同学尝试将正方形纸片剪去一个小正方形,剩余部分沿虚线剪开,拼成新的图形.现给出下列3种不同的剪、拼方案,其中能够验证平方差公式的方案是 ①② .(请填上正确的序号)
【分析】针对每一种拼法,利用代数式表示拼接前、后的面积,适当化简或变形可得答案.
【解答】解:在图①中,左边的图形阴影部分的面积=a2﹣b2,右边图形中阴影部分的面积=(a+b)(a﹣b),
故可得:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),可以验证平方差公式;
在图②中,阴影部分的面积相等,左边阴影部分的面积=a2﹣b2,右边阴影部分面积=(a+b)•(a﹣b),
可得:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),可以验证平方差公式;
在图③中,阴影部分的面积相等,左边阴影部分的面积=(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,右边阴影部分面积=2a•2b=4ab,
可得:(a+b)2﹣(a﹣b)2=2a•2b,不可以验证平方差公式.
故答案为:①②.
【点评】本题考查平方差公式的几何背景,用代数式表示拼接前后的面积是得出答案的前提.
20.(瑞安市期中)两个小长方形如图①摆放,重叠部分是边长为b的正方形,阴影部分的面积为S,四个小长方形如图②摆放,左上角形成的是边长为b的正方形,此阴影部分面积为S1,另一阴影部分的面积为S2,则S,S1,S2之间的数量关系为 S=S1+S2 .
【分析】利用图①用含有a、b的代数式表示S,在图②用含有a、b的代数式表示S1+S2,比较得出答案.
【解答】解:图①中,阴影部分是边长为(a﹣b)的正方形,因此面积为:S=(a﹣b)2;
图②中,两个阴影部分的面积和为边长为(a+b)的正方形面积减去4个长为a,宽为b的长方形的面积差,
即S1+S2=(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2,
所以S=S1+S2,
故答案为:S=S1+S2.
【点评】本题考查平方差公式的几何背景,掌握平方差公式的结构特征是正确应用的前提.
三.解答题(共10小题)
21.(湖州)计算:x(x+2)+(1+x)(1﹣x).
【分析】根据单项式乘多项式和平方差公式化简即可.
【解答】解:原式=x2+2x+1﹣x2
=2x+1.
【点评】本题考查了平方差公式,单项式乘多项式,牢记平方差公式的结构特点是解题的关键.
22.(梧州)先化简,再求值:(2x+y)2+(x+y)(x﹣y)﹣5x(x﹣y),其中 +|y+2|=0.
【分析】先根据乘法公式和单项式乘以多项式进行计算,再合并同类项,求出x、y的值,最后求出答案即可.
【解答】解:(2x+y)2+(x+y)(x﹣y)﹣5x(x﹣y)
=4x2+4xy+y2+x2﹣y2﹣5x2+5xy
=9xy,
∵ +|y+2|=0,
∴x﹣1=0且y+2=0,
解得:x=1,y=﹣2,
当x=1,y=﹣2时,原式=9×1×(﹣2)=﹣18.
【点评】本题考查了乘法公式,整式的混合运算和求值,算术平方根和绝对值的非负性等知识点,能正确根据整式的运算法则和乘法公式进行化简是解此题的关键.
23.(高青县期末)化简:
(1)2(2x2﹣xy)+x(x﹣y);
(2)ab(2ab2﹣a2b)﹣(2ab)2b+a3b2.
【分析】(1)根据单项式乘多项式的运算法则计算;
(2)根据单项式乘多项式、积的乘方法则计算.
【解答】解:(1)2(2x2﹣xy)+x(x﹣y)
=4x2﹣2xy+x2﹣xy
=5x2﹣3xy;
(2)ab(2ab2﹣a2b)﹣(2ab)2b+a3b2
=2a2b3﹣a3b2﹣4a2b3+a3b2
=﹣2a2b3.
【点评】本题考查的是单项式乘多项式、幂的乘方与积的乘方,掌握它们的运算法则是解题的关键.
24.(下城区月考)先阅读下列材料,再解答后面的问题
材料:一般地,n个相同的因数a相乘: 记为an.如23=8,此时,3叫做以2为底8的对数,记为log28(即log28=3).一般地,若an=b(a>0且a≠1,b>0),则n叫做以a为底b的对数,记为logab(即logab=n).如34=81,则4叫做以3为底81的对数,记为log381(即log381=4).
问题:
(1)计算以下各对数的值:
log24= 2 ,log216= 4 ,log264= 6 .
(2)通过观察(1),思考:log24、log216、log264之间满足怎样的关系式?
(3)由(2)的结果,你能归纳出一个一般性的结论吗?
logaM+logaN= loga(MN) (a>0且a≠1,M>0,N>0).
(4)利用(3)的结论计算log42+log432= 3 .
【分析】(1)根据对数与乘方的关系即可求解;
(2)2,4,6之间的关系是2+4=6,写出答案即可;
(3)我们发现底数2没有变,4×16=64;
(4)运用第(3)问的公式计算即可.
【解答】解:(1)∵22=4,
∴log24=2;
∵24=16,
∴log216=4;
∵26=64,
∴log264=6.
故答案为:2,4,6.
(2)∵2+4=6,
∴log24+log216=log264.
(3)观察(2)的结果,我们发现,底数不变,后面两个数相乘.
故答案为:loga(MN).
(4)log42+log432
=log4(2×32)
=log464
=3.
故答案为:3.
【点评】本题考查了有理数的乘方运算,能够仔细观察,归纳规律是关键.
25.(南关区校级期末)先化简,再求值:[(x﹣2y)2+(x﹣2y)(x+2y)﹣2x(2x﹣y)]÷2x,其中x=3,y=﹣3.
【分析】先算括号内的乘法,再合并同类项,算除法,再求出答案即可.
【解答】解:原式=(x2﹣4xy+4y2+x2﹣4y2﹣4x2+2xy)÷2x
=(﹣2x2﹣2xy)÷2x
=﹣x﹣y,
当x=3,y=﹣3时,原式=﹣3﹣(﹣3)=0.
【点评】本题考查了整式的混合运算和求值,能正确根据整式的运算法则进行化简是解此题的关键.
26.(沐川县期末)两个边长分别为a和b的正方形如图放置(图1),其未叠合部分(阴影)面积为S1;若再在图1中大正方形的右下角摆放一个边长为b的小正方形(如图2),两个小正方形叠合部分(阴影)面积为S2.
(1)用含a、b的代数式分别表示S1、S2;
(2)若a+b=10,ab=23,求S1+S2的值;
(3)当S1+S2=29时,求出图3中阴影部分的面积S3.
【分析】(1)根据正方形的面积之间的关系,即可用含a、b的代数式分别表示S1、S2;
(2)根据S1+S2=a2﹣b2+2b2﹣ab=a2+b2﹣ab,将a+b=10,ab=23代入进行计算即可;
(3)根据S3= (a2+b2﹣ab),S1+S2=a2+b2﹣ab=29,即可得到阴影部分的面积S3.
【解答】解:(1)由图可得,S1=a2﹣b2,S2=2b2﹣ab;
(2)S1+S2=a2﹣b2+2b2﹣ab=a2+b2﹣ab,
∵a+b=10,ab=23,
∴S1+S2=a2+b2﹣ab=(a+b)2﹣3ab=100﹣3×23=31;
(3)由图可得,S3=a2+b2﹣ b(a+b)﹣ a2= (a2+b2﹣ab),
∵S1+S2=a2+b2﹣ab=29,
∴S3= ×29= .
【点评】本题主要考查了完全平方公式的几何背景的应用,解决问题的关键是根据图形之间的面积关系进行推导计算.
27.(宝鸡期末)定义一种新运算:观察下列各式:
1⊙3=1×4+3=7,
3⊙(﹣1)=3×4﹣1=11,
5⊙4=5×4+4=24,
4⊙(﹣3)=4×4﹣3=13.
(1)请你想一想:a⊙b= 4a+b ;
(2)若a≠b,那么a⊙b ≠ b⊙a(填“=”或“≠”);
(3)先化简,再求值:(a﹣b)⊙(2a+b),其中a=﹣1,b=2.
【分析】(1)根据题目中的等式,可以写出a⊙b的结果;
(2)根据(1)中的结果,可以计算出a⊙b和b⊙a的差,然后看是否等于0,即可解答本题;
(3)根据(1)中的结果,可以将所求式子化简,然后将a、b的值代入化简后的式子即可解答本题.
【解答】解:(1)由题意可得,
a⊙b=4a+b,
故答案为:4a+b;
(2)由题意可得,
a⊙b﹣b⊙a
=(4a+b)﹣(4b+a)
=4a+b﹣4b﹣a
=3(a﹣b),
∵a≠b,
∴3(a﹣b)≠0,
∴a⊙b≠b⊙a,
故答案为:≠;
(3)由题意可得,
(a﹣b)⊙(2a+b)
=4(a﹣b)+(2a+b)
=4a﹣4b+2a+b
=6a﹣3b,
当a=﹣1,b=2时,原式=6×(﹣1)﹣3×2=﹣6﹣6=﹣12.
【点评】本题考查整式的混合运算,解答本题的关键是明确整式混合运算的计算方法.
28.(奉化区校级期末)如图,正方形ABCD和正方形EFGH的重叠部分是长方形ENDM.四边形HMDK和DNFL都是正方形,设它们的边长分别为a,b.
(1)填空:(a+b)2=a2+ 2ab +b2;
(a+b)2=(a﹣b)2+ 4ab .
(2)若长方形ENDM的面积为3,AM=3,CN=4,求正方形EFGH的边长.
【分析】(1)利用正方形EFGH的面积不同计算方法,得出等式(a+b)2=a2+2ab+b2,进而得出答案;由(a+b)2=a2+2ab+b2,(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,可得答案;
(2)由题意可得ab=3,a﹣b=1,求出a+b的值即可.
【解答】解:(1)正方形EFGH的边长为(a+b),因此面积为:(a+b)2,
又正方形EFGH也可以用四部分的面积和,即a2+2ab+b2,
故答案为:2ab;
∵(a+b)2=a2+2ab+b2,(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,
∴(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,
故答案为:4ab;
(2)由长方形ENDM的面积为3,可得ab=3,
∵AM=3,CN=4,
∴3+a=4+b,
即a﹣b=1
由(a+b)2=(a﹣b)2+4ab得,
(a+b)2=(a﹣b)2+4ab=1+12=13,
∴a+b= ,
即正方形EFGH的边长为 .
【点评】考查完全平方公式的意义和应用,用不同的方法表示正方形的面积是得出等式的前提.
29.(奉化区校级期末)用如图所示的甲,乙,丙三块木板做一个长,宽,高分别为3a(cm),2a(cm)和20cm的长方体木箱,其中甲块木板锯成两块刚好能做箱底和一个长侧面,乙块木板锯成两块刚好能做一个长侧面和一个短侧面,丙块木板锯成两块刚好能做箱盖和剩下的一个短侧面(厚度忽略不计).
(1)用含a的代数式分别表示甲,乙,丙三块木板的面积(代数式要求化简);
(2)如果购买一块长12a(cm),宽120cm的长方形木板做这个箱子,那么只需用去这块木板的几分之几(用含a的代数式表示)?如果a=20呢?
【分析】(1)根据长方体的面积=长×宽,代入计算即可求解;
(2)求出长12a厘米,宽120厘米的长方形木板的面积,进一步求得用去这块木板的几分之几;代入当a=20时求出这个数值.
【解答】解:(1)由题意得:
甲木板的面积:3a×2a+3a×20=(6a2+60a)(cm2),
乙木板的面积:3a×20+2a×20=100a(cm2),
丙木板的面积:3a×2a+2a×20=(6a2+40a)(cm2);
(2)长12acm,宽120cm的长方形木板的面积:12a×120=1440a,
= ,
当a=20时, = = .
答:需用去这块木板的 ,当a=20时,用去这块木板的 .
【点评】此题考查了列代数式,以及代数式求值,掌握长方体的表面积计算公式是解决问题的关键.
30.(奉化区校级期末)某同学利用若干张正方形纸片进行以下操作:
(1)从边长为a的正方形纸片中减去一个边长为b的小正方形,如图1,再沿线段AB把纸片剪开,最后把剪成的两张纸片拼成如图2的等腰梯形,这一过程所揭示的公式是 a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) .
(2)先剪出一个边长为a的正方形纸片和一个边长为b的正方形纸片,再剪出两张边长分别为a和b的长方形纸片,如图3,最后把剪成的四张纸片拼成如图4的正方形.这一过程你能发现什么代数公式?
(3)先剪出两个边长为a的正方形纸片和一个边长为b的正方形纸片,再剪出三张边长分,别为a和b的长方形纸片,如图5,你能否把图5中所有纸片拼成一个长方形?如果可以,请画出草图,并写出相应的等式,如果不能,请说明理由.
【分析】(1)图1的面积为a2﹣b2,图2的面积为 (2a+2b)(a﹣b)=(a+b)(a﹣b),可得等式;
(2)拼图前的面积为a2+2ab+b2,拼图后的面积为(a+b)2,可得等式;
(3)拼图前的面积为2a2+3ab+b2,因此可以拼成长(2a+b),宽为(a+b)的长方形.
【解答】解:(1)图1的面积为a2﹣b2,图2的面积为 (2a+2b)(a﹣b)=(a+b)(a﹣b),因此有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故答案为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
(2)拼图前的面积为a2+2ab+b2,拼图后的面积为(a+b)2,因此可得a2+2ab+b2=(a+b)2,即完全平方公式;
(3)拼图前的面积为2a2+3ab+b2,因此可以拼成长(2a+b),宽为(a+b)的长方形,拼图如图所示:
【点评】考查平方差公式、完全平方公式的几何背景,用代数式表示图形的面积是得出公式的关键.