第2章 整式的乘法
2.1 整式的乘法
2.1.1 同底数幂的乘法
22×24= ; a2·a4= ;
a2·am= ;(m是正整数) am·an= .(m、
n均为正整数)
22×24=(2×2)×(2×2×2×2)
=2×2×2×2×2×2=26.
2个2 4个2
(2+4)个2
a2·a4=(a·a)·(a·a·a·a)=a·a·a·a·a·a=a6.
2个a 4个a (2+4)个a
思考
a2·am=(a·a)·(a·a·…·a·a)
=a·a·…·a=a2+m.
2个a m个a
(2+m)个a
通过观察,你发现上述式子的指数和底数是怎样变化的
?
底数不
变,指
数相加.
我们把上述运算过程推广到一般情况(即am·an),即
am·an=
(a·a·…·a)·(a·a·…·a)
= a·a·…·a
= am+n(m,n都是正整数).
m个a n个a
(m+n)个a
am·an=am+n(m,n都是正整数).
所以,我们得到:同底数幂相乘,底数不变,指
数相加.
【例1】计算:(1)105×103;
(2)x3·x4.
解:(1)105×103=105+3=108;
(2)x3·x4=x3+4=x7.
【例2】计算:(1)-a·a3;
(2)yn·yn+1(n是正整数)
.解:(1)-a·a3= -a1+3= -a4;
(2)yn·yn+1=yn+n+1=y2n+1.
当三个或三个以上的同底数幂相乘时,怎样用公式
表示运算的结果呢?
讨论
【例3】计算:(1)32×33×34;
(2)y·y2·y4.
解法一:(1)32×33×34=(32×33) ×34=35×34=39;
(2)y·y2·y4=(y·y2)·y4=y3·y4=y7.
解法二:(1)32×33×34=32+3+4=39;
(2)y·y2·y4=y1+2+4=y7.
1.计算:(1)106×104; (2)x5·x3;
(3)a·a4; (4)y4·y4.
答案:(1)1010;(2)x8;
(3)a5; (4)y8.
练习
2.计算:(1)2×23×25;(2)x2·x3·x4;
(3)-a5·a5; (4)am·a(m是正整数)
;
(5)xm+1·xm-1(其中m>1,且m是正整数).答案:(1)29; (2)x9;
(3)-a10;(4)am+1.
(5)x2m.
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2.1.2 幂的乘方与积的乘方
( 22 )3= ; ( a2 )3= ;( a2 )m= ;(m是正
整数) ( am)n= .(m、n均为正整数)
( 22
)3=22·22·22=22+2+2=2
2×3=26.
( a2
)3=a2·a2·a2=a2+2+2=a
2×3=a6.
( a2
)m=a2·a2·…·a2=a2+2+…+2=
a2×m=a2m.
m个a2
m个2
思考
通过观察,你发现上述式子的指数和底数是怎样变
化的?
底数不变,
指数相乘.
同样,我们把上述运算过程
推广到一般情况,即
( am)n = am·am·…·am
= am+m+…+m
= amn(m,n都是正整数).
n个am
n个m( am)n =amn(m,n都是正
整数).
可以得到:幂的乘方,
底数不变,指数相乘.
【例1】计算:(1)( 105 )2;(2)-( a3 )4.
解:(1)( 105 )2=105×2=1010;
(2)-( a3 )4= -a3×4= -a7.
【例2】计算:(1)( xm )4;(2)( a4 )3·a3.
解:(1)( xm )4=xm×4=x4m;
(2)( a4 )3·a3= a4×3·a3= a15.
1.填空:(1)( 105 )2= ;
(2)( a3 )3= ;
(3)-( x3 )5= ;
(4)( x2 )3·x2= .
1010
a9
-x15
x8
练习
2.下面的计算对不对?如果不对,应怎样改正?
(1)( a4 )3=a7; (2)( a3 )2=a9.
答案:(1)、(2)均不对;
(1)( a4 )3=a12;
(2)( a3 )2=a6.
( 3x )2= ; ( 4y )3= ;
( ab )3= ; ( ab )n= .
( 3x )2=3x·3x=( 3·3 )·( x·x
)=9x2.
( 4y )3=( 4y )·( 4y )·( 4y )
=( 4·4·4 )·( y·y·y )
=64y3.
( ab )3=( ab )·( ab )·( ab )
=( a·a·a )·( b·b·b )
=a3b3.
思考
通过观察,你能推导出第四个式子吗?
( ab )n =anbn(n是正整数).
( ab )n =( ab )·( ab )·…·( ab )
= ( a·a·…·a )·( b·b·…·b )
= anbn(n是正整数).
n个ab
n个a n个b
所以,我们得到:
积的乘方,等于把
积的每一个因式分
别乘方,再把所得
的幂相乘.
( abc )n=?(n是正整数)
讨论
【例3】计算:(1)( -2x )3; (2)( -4xy )2;
(3)( xy2 )3; (4)
解:(1)( -2x )3=( -2 )3·x3= -8x3;
(2)( -4xy )2= ( -4 )2·x2·y2=
16x2y2;
(3)( xy2 )3=x3·( y2 )3=x3y6;
(4)
【例4】计算:2( a2b2 )3-3( a3b3 )2
解:2( a2b2 )3-3( a3b3 )2
=2a6b6-3a6b6
=-a6b6.
1.计算:(1) ; (2)( -xy )4;
(3)( -2m2n )3; (4)( -3ab2c3 )4.
答案:(1) ;(2)x4y4;
(3)-8m6n3;(4)81a4b8c12.
练习
2.下面的计算对不对?如果不对,应怎样改正?
(1)(ab3)2=ab6; (2)( 2xy )3=6x3y3.
答案:(1)、(2)均不正确;
(1)(ab3)2=a3b6;
(2)( 2xy )3=8x3y3.
3.计算:-( xyz )4+( 2x2y2z2 )2.
答案:3x4y4z4.
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2.1.3 单项式的乘法
怎样计算4xy与-3xy2的乘积?
一般地,单项式与单项式相乘,把他们的系数、同
底数幂分别相乘.
思考
【例1】计算:
(1)( -2x3y2 )·( 3x2y ); (2)( 2a )3·( -3a2b
);
(3)(1)(-2x3y2)(3x2y)
=[(-2)·3](x3·x2
)(y2·y)=-6x5y3.
解
:
(2)( 2a )3·( -3a2b )
=[23·(-3)](a3·a2
)b
=-24a5b.
【例2】天文学上计算星球之间的距离用“光年”做单
位的,1光年就是光在1年内所走过的距离.光的速度
约为3×108m/s,1年约3×107s.计算1光年约多少米.
解:根据题意,得
3×108×3×107
=(3×3)×(108×107)
= 9×1015(m).
答:1光年约9×1015m.
1.计算:
答案:(1) ;(2)
.
练习
2.下面的计算对不对?如果不对,应怎样改正?
(1)4x2·3x3=12x6; (2)-
x2·(2x)2=4x4.
答案:(1)、(2)均不对;
(1)4x2·3x3=12x5;
(2)-x2·(2x)2= -4x4.
3.计算(其中n是正整数):
(1)(-2xn+1)·3xn (2)
答案:(1)-6x2n+1;
(2)-2xn+1y3.
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2.1.4 多项式的乘法
怎样计算单项式2x与多项式3x2-x-5的积?
可以运用乘
法对加法的
分配律.
2x·(3x2-x-5)
= 2x·3x2+2x·(-x)+2x·(-
5)
= 6x3-2x2-10x.
思考
【例1】计算:
(1) ; (2)
.
解:(1) (2)
【例2】求 的值,其中
x=3,y=-1.
解:
= -x3y+2x2y2+4x3y
=3x3y+2x2y2.
当x=2,y=-1时,
原式=3×23×(-1)+2×22×(-1)2= -24+8= -16.
1.计算:
(1)-2x2·( x-5y ); (2)( 3x2-x+1
)·4x;
(3)(2x+1)·(-6x); (4)3a·(5a-3b).答案:(1)-2x3+10x2y;(2)12x3-4x2+4x;
(3)-12x2-6x; (4)15a2-9ab.
练习
2.先化简,再求值: ,其中
x= -2,
答案:1.
a
b
m n
有一套居室的平面图如图所示,怎样用代数表示它
的总面积呢?
南北向总长为a+b,
东西向总长为m+n,
所以居室的总面积为:
( a+b )·( m+n ). ①
N
思考
北边两间房的面积和为a(m+n),
南边两间房的面积和为b(m+n),
所以居室的总面积为:a( m+n )+b(
m+n ). ②
四间房的面积分别为am,
an,bm,bn所以居室的总
面积为:
am+an+bm+bn. ③
上面的三个代数式都正确表示了该居室的总面积,
因此有:
( a+b )( m+n ) = a(m+n) +b( m+n ) = am+an+bm+bn.
撇开上述式子的实际意义,想一想,这几个代数式
为什么相等呢?它们利用了乘法运算的什么性质?
事实上,由代数式①到代数式②,是把m+n看成一
个整体,利用乘法分配律得到a( m+n )+b( m+n ),
继续利用乘法分配律,就得到结果am+an+bm+bn.
一般地,多项式与多项式相乘,先用一个多项式的
每一项分别乘另一个多项式的每一项,再把所得的
积相加.
【例3】计算:(1)( 2x+y )( x-3y );
(2)( 2x+1 )( 3x2-x-5 );
(3)( x+a )( x+b ).
解:(1)( 2x+y )( x-3y )=2x·x+2x·(-3y)+y·x+y·
(-3y)=2x2-6xy+yx-3y2=2x2-5xy-3y2.
(2)( 2x+1 )( 3x2-x-5 )=6x3-2x2-10x+3x2-x-
5=6x3+x2-11x-5.
(3)( x+a )( x+b )=x2+bx+ax+ab =x2+( a+b )x+ab.
【例4】计算:(1)( a+b )( a-b );
(2)( a+b )2;
(3)( a-b )2.
解:(1)( a+b )( a-b )=a2-ab+ba-b2=a2-b2.
(2)( a+b )2=( a+b )( a-b )=a2+ab+ba+b2=
a2+2ab+b2.
(3)( a-b )2=( a-b )( a-b )=a2-ab-ba+b2.
1.下面的计算对不对?如果不对,应怎样改正?
(1)( 3a-b )( 2a+b )=3a·2a+( -b )·b=6a2-b2.
(2)( x+3 )( 1-x )=x·1+x·x+3-3·x=x2-2x+3.
答案:(1)、(2)均不对;
(1)( 3a-b )( 2a+b )=6a2+3ab-2ab-b2=6a2+ab-b2;
(2)( x+3 )( 1-x )=x·1-x·x+3-3·x= -x2-2x+3.
练习
2.计算:
(1)( x-2 )( x+3 );
(2)( x+1 )( x+5 );
(3)( x+4 )( x-5 );
(4)( x-3 )2.
答案:(1)x2+x-6;(2)x2+6x-5;
(3)x2-x-20;(4)x2-6x+9.
3.计算:
(1)( x+2y )2;
(2)( m-2n )( 2m+n );
(3)(2a+b)( 3a-2b );
(4)( 3a-2b )2.
答案:(1)x2+4xy+4y2;
(2)2m2-3mn-2n2;
(3)6a2-ab-2b2;
(4)9a2-12ab+4b2.
通过本节课,你有什么收获
?
你还存在哪些疑问,和同伴
交流。
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