第2讲 代数式与整式
考点1 代数式
字母
温馨提示
代数式的书写必须遵循下列规则:
1.数字与字母、字母与字母相乘时,乘号可以省略不写或用“·”
代替,省略乘号时,数字因数应写在字母因数的前面,数字是带
分数时要改写成假分数,数字与数字相乘时仍要写“×”号.
2.代数式中出现除法运算时,一般要写成分数的形式.
3.用代数式表示某一个量时,代数式后面要带单位,如果代数
式是和、差形式,要用括号把代数式括起来.
考点2 整式及相关概念
数字因数
之和
次数最高的项
所含字母 相同字母的指数
考点3 整式的运算
1.加减运算、合并同类项
系数
字母和字母的指数
相同
b+c
b-c
相反
b-c b+c
b+c b+c
2.幂的运算
相加 am+n
相乘 amn
等于各因式乘方的积
相减 am-n
3.乘法运算
相乘
指数
每一项
相加
4.乘法公式
a2-b2
a2±2ab+b2
考点4 因式分解
多项式 积
因式
m(a+b+c)
(a+b)(a-b)
(a±b)2
温馨提示
(1)因式分解要分解彻底;
(2)一般结果只留小括号;
(3)相同因式的乘积写成幂的形式;
(4)因式分解与整式乘法是互逆运算.
核心素养
1.小强是一位密码翻译爱好者,在他的密码手册中,有这样一
条信息:a-b,x-y,x+y,a+b,x2-y2,a2-b2分别对应下列六个字:城、
爱、我、宜、游、美,现将(x2-y2)a2-(x2-y2)b2因式分解,结果呈
现的密码信息可能是( )
A.我爱美 B.宜城游
C.我爱宜城D.美我宜城
C
2.在多项式的乘法公式中,完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2是
其中重要的一个.
(1)请补全完全平方公式的推导过程.
(a+b)2=(a+b)(a+b)
=a2+___________+___________+b2
=a2+___________+b2.
ab ba
2ab
(2)如图,将边长为a+b的正方形分割成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分,
请你结合图形给出完全平方公式的几何解释.
边长为a+b的正方形的面积等于边长
分别为a和b的两个小正方形面积的和,
再加上两个长为a,宽为b的长方形的
面积.(或边长为a+b的正方形的面积
等于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四部分面积之和)
(3)用完全平方公式求5982的值.
5982=[600+(-2)]2
=6002+2×600×(-2)+(-2)2
=360 000-2 400+4
=357 604.
或5982=(600-2)2=6002-2×600×2+22
=360 000-2 400+4
=357 604.
3.神奇的等式:当a≠b时,一般来说会有a2+b≠a+b2,然而,当a和b
是特殊的分数时,这个等式却可能是成立的!例如:
(1)特例验证:请再写出一个具有上述特征的等式:
__________________;
(2)猜想结论:用n(n为正整数)表示分数的分母,上述等式可表
示为:____________________;
(3)证明推广:
①(2)中得到的等式一定成立吗?若成立,请证明;若不成立,请
说明理由;
成立,请写出一个这种形式的等式(要求m,n中至少有一个为
无理数);若不成立,请说明理由.
①等式成立.
∴左边=右边,∴等式成立 .
②此等式成立.
数学文化
4.如图①为2019年10月份的日历表,某同学任意框出了其中的
四个数字,如图②,若用m表示框图中相应位置的数字,则“?”位
置的数字可表示为( )
A.m+1B.m+5
C.m+6D.m+7
C
5.我国宋朝数学家杨辉在他的著作《详解九章算法》中提出
下表,此表揭示了(a+b)n(n为非负数)展开式的各项系数的规
律.例如:
例如:
(a+b)0=1
(a+b)1=a+b
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5…
则(a+b)9展开式中所有项的系数和是( )
A.128B.256 C.512 D.1 024
C
解析:解法一:取a=1,b=1,则可以计算(a+b)9展开式中所有项的
系数和是29=512.
解法二:(a+b)0的展开式中所有项的系数和为1,(a+b)1的展开
式中所有项的系数和为2,(a+b)2的展开式中所有项的系数和
为4,(a+b)3的展开式中所有项的系数和为8,(a+b)4的展开式中
所有项的系数和为16,…,(a+b)9的展开式中所有项的系数和
为29=512.
6.《庄子·天下篇》中写道:“一尺之棰,日取其半,万世不竭.”
意思是:一根一尺的木棍,如果每天截取它的一半,永远也截取
不完,如图:
由图易得:
命题1 代数式及其求值
【典例1】已知代数式a2-2a-3的值为0,那么代数式2a2-4a-5
=___________.
【思路导引】要求代数式2a2-4a-5的值,先把代数式2a2-4a-5
变形为2(a2-2a-3)+1,再整体代入求值.
1
解析:2a2-4a-5=2(a2-2a-3)+1=2×0+1=1.故填1.
【变式训练】
1.(2020·潍坊)若m2+2m=1,则4m2+8m-3的值是( )
A.4 B.3
C.2 D.1
D
2.(2020·枣庄)图(1)是一个长为2a,宽为2b(a>b)的长方形,用剪
刀沿图中虚线(对称轴)剪开,把它分成四块形状和大小都一样
的小长方形,然后按图(2)那样拼成一个正方形,则中间空余的
部分的面积是( )
A.ab B.(a+b)2
C.(a-b)2 D.a2-b2
C
3.(2020·临沂)若a+b=1,则a2-b2+2b-2=___________. -1
4.(2020·黔西南州)如图,是一个运算程序的示意图,若开始输
入x的值为625,则第2020次输出的结果为___________. 1
…
依此类推,以5,1循环,
(2 020-2)÷2=1 009,能够整除,
所以输出的结果是1.
命题2 整式的相关概念
A.2 B.3 C.4 D.5
B
2
7.(2020·绵阳)若多项式xy|m-n|+(n-2)x2y2+1是关于x,y的三次多
项式,则mn=___________.
8.(2020·黔西南州)若7axb2与-a3by的和为单项式,则yx=_______.
0或8
解析:由题意,得n-2=0,1+|m-n|=3,即n=2,|m-n|=2,解得n=2,m=4
或m=0,∴mn=0或8.
8
命题3 数式规律
【典例2】(2020·滨州)观察下列各式:
根据其中的规律可得an=___________(用含n的式子表示).
【思路导引】观察分母的变化为3、5、7,…,2n+1次幂;分子
的变化为:奇数项为n2+1;偶数项为n2-1;即第n项的分子式是
n2 + ,依此即可求解.
【变式训练】
9.(2020·达州)如图,正方体的每条棱上放置相同数目的小球,
设每条棱上的小球数为m,下列代数式表示正方体上小球总
数,则表达错误的是( )
A.12(m-1) B.4m+8(m-2)
C.12(m-2)+8 D.12m-16
A
解析:正方体共有12个棱,8个顶点,每条棱上的小球数为m,其
中每个顶点处的小球被重复记了2次,所以小球总数=12m-
8×2=12m-16,故D正确;每条棱上不重复的小球数为(m-2),再
加上重复的小球8即为小球总数,则小球总数=12(m-2)+8,故C
正确;每条棱都有两个顶点,都被重复记数,被重复记数的顶点
为8,可以分配给4条棱,在其余8条棱计算小球数时都不要再算
顶点数,则小球总数=4m+8(m-2),故B正确.
10.(2020·聊城)人行道用同样大小的灰、白两种不同颜色的
小正方形地砖铺设而成,如图中的每一个小正方形表示一块
地砖,如果按图①②③…的次序铺设地砖,把第n个图形用图n
表示,那么图50中的白色小正方形地砖的块数是( )
A.150 B.200
C.355 D.505
C
解析:方法1:根据图形规律可知,白色小正方形地砖的块数分
别为:
① 5×3-3×1;② 5×5-3×2;③ 5×7-3×3;…
则图n有白色小正方形地砖的块数是5(2n+1)-3n=7n+5,图50
中的白色小正方形地砖的块数是7×50+5=355.
方法2:从数字规律考虑,图①②③中白色小正方形地砖的块
数分别为12,19,26,…发现相邻两数的差均为7,即有①
12=7×1+5;② 19=7×2+5;
③ 26=7×3+5;…
则图n中白色小正方形地砖的块数是7n+5,50中的白色小正方
形地砖的块数是7×50+5=355.
方法3:从函数角度入手考虑,根据题意,初步猜想白色小正方
形地砖的块数s与图形序号n具有一次函数关系,设s=kn+b,把
(1,12),(2,19)代入,
验证:当n=3时,s=7×3+5=26,符合题意.
当n=50时,s=7×50+5=355.
11.(2020·德州)下面是用黑色棋子摆成的美丽图案,按照这样
的规律摆下去,第10个这样的图案需要黑色棋子的个数为
( )
A.148 B.152
C.174D.202
C
解析:根据图形,第1个图案有12枚棋子,
第2个图案有22枚棋子,
第3个图案有34枚棋子,…
第n个图案有2(1+2+…+n+2)+2(n-1)=n2+7n+4枚棋子,故第10
个这样的图案需要黑色棋子的个数为
102+7×10+4=100+70+4=174(枚).故选C.
12.(2020·安徽)观察以下等式:
按照以上规律,解决下列问题:
(1)写出第6个等式:________________;
(2)写出你猜想的第n个等式:_______________(用含n的等式
表示),并证明.
∴等式成立.
命题4 整式的运算
13.(2020·聊城)下列计算正确的是( )
A.a2·a3=a6 B.a6÷a-2=a-3
C.(-2ab2)3=-8a3b6D.(2a+b)2=4a2+b2
14.(2020·潍坊)下列运算正确的是( )
A.2a+3b=5ab B.a3·a2=a5
C.(a+b)2=a2+b2D.(a2b)3=a6b
C
B
C
16.(2020·北京)已知5x2-x-1=0,求代数式(3x+2)(3x-2)+x(x-2)的
值.
解:(3x+2)(3x-2)+x(x-2)
=9x2-4+x2-2x=10x2-2x-4,
∵5x2-x-1=0,∴5x2-x=1,
∴原式=2(5x2-x)-4=-2.
命题5 因式分解
【典例3】(2020·聊城)因式分解:x(x-2)-x+2=___________.
【思路导引】通过添加括号,构造并提取公因式(x-2)进行分
解.
(x-2)(x-1)
解析:原式=x(x-2)-(x-2)=(x-2)(x-1).
【变式训练】
分解因式:
18.(2020·益阳)下列因式分解正确的是( )
A.a(a-b)-b(a-b)=(a-b)(a+b)
B.a2-9b2=(a-3b)2
C.a2+4ab+4b2=(a+2b)2
D.a2-ab+a=a(a-b)
C
19.(2020·济宁)a3-4a=___________.
20.(2020·潍坊)x2y-9y=___________.
21.(2020·淄川一模)a2(a-3)+2a=___________.
a(a+2)(a-2)
y(x+3)(x-3)
a(a-1)(a-2)
解析:a2(a-3)+2a=a(a2-3a+2)=a(a-1)(a-2).