单项式乘多项式怎么算?不漏乘口诀与易错点深度解析专项练习题库
适用年级
初二
难度等级
⭐⭐⭐
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最近更新
2025-12-21
💡 阿星精讲:单项式乘多项式 原理
- 核心概念:嗨,我是阿星!今天我们来玩一个“快递员派件”的游戏。想象一下,单项式 \( m \) 是一个勤劳的快递员,多项式 \( a+b+c \) 是一栋楼里的三户人家(\( a \) 家,\( b \) 家,\( c \) 家)。快递员 \( m \) 的任务是给每一户都派送一份完全相同的包裹。他的工作准则就是“不漏乘”!所以,\( m(a+b+c) = m \cdot a + m \cdot b + m \cdot c \)。记住,快递员要敲遍每一家的门,绝不能偷懒漏掉任何一户,这就是乘法分配律的核心。同时,快递员自己可能带着“正”能量或“负”能量(正号或负号),派件时要一起带给每家,所以要注意符号变化。
- 计算秘籍:
- 拆括号:用单项式去乘多项式的每一项。口诀:单乘多,项项顾。
- 定符号:牢记“同号得正,异号得负”的乘法规矩,确定每一项的符号。
- 算系数:将单项式的系数与多项式每一项的系数相乘。
- 算字母:字母部分按同底数幂的乘法法则计算(指数相加)。
- 合起来:将得到的一系列新的单项式用加号(或减号)连接起来。
公式表示:\( m(a + b - c) = m \cdot a + m \cdot b + m \cdot (-c) = ma + mb - mc \)
- 阿星口诀:单项式乘多项式,分配律是门路。乘遍每一项,符号要记住,系数相乘指数加,最后结果不含糊!
📐 图形解析
我们可以用“面积模型”来可视化分配律 \( m(a+b) = ma + mb \)。想象一个长方形,它的总长度是 \( (a+b) \),宽度是 \( m \)。它的总面积可以看作是两个小长方形面积之和。
总面积公式:\( S_{总} = m \times (a + b) \)
如图所示,大长方形被分成左右两块。左边蓝色区域面积为 \( m \times a \),右边绿色区域面积为 \( m \times b \)。所以,总面积 \( S_{总} = m \times a + m \times b \)。这直观地证明了 \( m(a+b) = ma + mb \),一个都不能“漏乘”。
⚠️ 易错警示:避坑指南
- ❌ 错误1:漏乘。 计算 \( -2x(3x^2 - x) \) 时,只乘了第一项:\( -2x \cdot 3x^2 = -6x^3 \),然后就结束了。
✅ 正解: 快递员必须派送两家!正确过程:\( -2x(3x^2 - x) = (-2x)\cdot(3x^2) + (-2x)\cdot(-x) = -6x^3 + 2x^2 \)。 - ❌ 错误2:符号定错。 计算 \( -3a(a-2b) \) 时,写成 \( -3a \cdot a + (-3a) \cdot (-2b) = -3a^2 - 6ab \)。错在第二项的符号。
✅ 正解: 仔细计算符号:\( -3a \cdot a = -3a^2 \),\( -3a \cdot (-2b) = +6ab \)。所以结果是 \( -3a^2 + 6ab \)。牢记:负负得正。
🔥 三例题精讲
例题1:计算 \( 5y \cdot (y^2 - 3y + 4) \)
📌 解析:
快递员 \( 5y \) 要派送三家(三项)。
- 派给第一项 \( y^2 \):\( 5y \cdot y^2 = 5y^{1+2} = 5y^3 \)。
- 派给第二项 \( -3y \):\( 5y \cdot (-3y) = -15y^{1+1} = -15y^2 \)。
- 派给第三项 \( +4 \):\( 5y \cdot 4 = 20y \)。
合起来:\( 5y^3 - 15y^2 + 20y \)。
✅ 总结:逐项相乘,系数乘系数,字母指数加。
例题2:计算 \( -\frac{1}{2}x^2 (4xy - 6x^3 + 8) \)
📌 解析:
快递员是 \( -\frac{1}{2}x^2 \),带着负号。要派送三项。
- \( (-\frac{1}{2}x^2) \cdot (4xy) = -\frac{1}{2} \cdot 4 \cdot x^{2+1} \cdot y = -2x^3y \)。
- \( (-\frac{1}{2}x^2) \cdot (-6x^3) = (-\frac{1}{2}) \cdot (-6) \cdot x^{2+3} = +3x^5 \)。
- \( (-\frac{1}{2}x^2) \cdot 8 = -4x^2 \)。
合起来:\( -2x^3y + 3x^5 - 4x^2 \)。(通常按字母幂次从高到低排列:\( 3x^5 - 2x^3y - 4x^2 \))
✅ 总结:分数系数和符号是易错点,一步一步算更稳妥。
例题3(几何应用):一个长方形花园,长是 \( (3x+2) \) 米,宽是 \( 2x \) 米。求花园的面积。
📌 解析:
长方形面积 \( S = 长 \times 宽 \)。
所以 \( S = 2x \cdot (3x + 2) \)。
计算:\( 2x \cdot 3x + 2x \cdot 2 = 6x^2 + 4x \)。
✅ 总结:将几何量用代数式表示后,问题就转化为标准的单项式乘多项式运算。
🚀 阶梯训练
第一关:基础热身(10道)
- 计算:\( 3a(a-2) \)
- 计算:\( -4x(2x+5) \)
- 计算:\( 5y(3y^2 - y + 1) \)
- 计算:\( -2m(-m^3 + 4m) \)
- 计算:\( \frac{1}{3}b(6b-9) \)
- 计算:\( x(2x-5) + 3x(x+1) \) (提示:先分别乘,再合并)
- 一个正方形的边长为 \( 4n \),求它的周长和面积。
- 计算:\( 0.5p(2p^2 - 8p + 10) \)
- 计算:\( -a^2(5ab - 2b^2) \)
- 计算:\( (t+1) \cdot 7t \) (提示:可交换位置,转化为 \( 7t(t+1) \))
第二关:中考挑战(10道)
- 化简:\( 2x(x-3) - (x-2)(3x) \)
- 已知 \( A = 3x^2 - 2x \),\( B = -4x \),求 \( A \cdot B \) 的值。
- 若 \( 2a(5a - b) = 10a^2 - 6a \),则 \( b = \) ?
- 化简求值:\( -3m(m^2 - m + 4) + 2m(m^2-6) \),其中 \( m = -2 \)。
- 一个三角形的底边长为 \( (4y+1) \),这条底边上的高为 \( 3y \),求三角形的面积。
- 计算:\( -\frac{2}{5}xy^2 \cdot (15x - \frac{5}{2}y + 10xy) \)
- 若 \( x^2 - 2x = 3 \),求 \( x(x-2)(x+1) \) 的值。(提示:先单项式乘多项式)
- 计算:\( (a^{n+1} - 2a^n) \cdot 3a^2 \) (n为正整数)
- 已知长方形的长比宽的2倍多3,设宽为 \( k \),用含 \( k \) 的式子表示长方形的面积。
- 某同学计算 \( -2x(3x-5) \) 时,得到的结果是 \( -6x^2 + 10x \),请判断他做得对吗?如果不对,请指出错误原因并改正。
第三关:生活应用(5道)
- 【购物预算】笔记本单价 \( x \) 元,钢笔单价是笔记本的2倍少5元。小明买了3本笔记本和2支钢笔,请用含 \( x \) 的式子表示他总共花费了多少钱?
- 【工程速度】施工队甲每天修路 \( 2a \) 米,施工队乙每天修路 \( (3a-1) \) 米。两队合作5天,一共能修路多少米?
- 【农业种植】一块梯形试验田,上底为 \( b \) 米,下底是上底的3倍,高是20米。用两种方法(直接公式法和分割法)表示它的面积,并证明它们等价。
- 【快递运费】某快递公司省内首重 \( 1kg \) 以内收费 \( c \) 元,续重每 \( 0.5kg \) 收费 \( d \) 元(不足 \( 0.5kg \) 按 \( 0.5kg \) 计)。一个包裹重 \( (2.3)kg \),请用含 \( c, d \) 的式子表示运费。(提示:\( 2.3kg \) 首重1kg,续重需要多少个 \( 0.5kg \)?)
- 【装修预算】要给一个长方形房间铺设地板。房间长 \( (5p+4) \) 米,宽 \( 4p \) 米。地板砖是边长为 \( p \) 米的正方形。理论上至少需要多少块地板砖?(不考虑损耗,结果用含 \( p \) 的式子表示)
🤔 常见疑问 FAQ
💡 专家问答:单项式乘多项式 的深度思考
问:为什么很多学生觉得这一块很难?
答:主要难点在于“思维的全面性”和“符号的抽象性”。“不漏乘”要求学生有条不紊地处理多项式的每一项,这对初学者的专注力和步骤感是挑战。同时,单项式的符号(尤其是负号)需要像“打包”一样准确分配给每一项,任何一步符号出错都会导致结果全错。这就像快递员不仅要记住所有地址,还不能送错包裹的正负属性。
问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?
答:这是代数运算的基石之一。它是乘法分配律 \( a(b+c) = ab+ac \) 从“数”到“式”的第一次重要推广。
- 直接关联:它是接下来学习多项式乘多项式(如 \( (a+b)(c+d) \) )的基础,后者可以看作两次或多次单项式乘多项式的叠加。
- 深远影响:它是后续因式分解(分配律的逆运算)、解一元二次方程、函数表达式化简乃至整个中学代数变形能力的起点。熟练度直接决定后续学习的流畅度。
问:有什么一招必胜的解题“套路”吗?
答:有!严格遵循“箭头标注法”这个可视化套路。
- 在草稿纸上,从单项式画箭头指向多项式括号内的每一项。
- 每画一个箭头,就完成一次系数相乘、字母部分按幂运算、确定符号的完整计算。
- 检查箭头数是否等于多项式的项数,确保“不漏乘”。
例如计算 \( -2x(x^2 - 3x + 5) \):
\( -2x \xrightarrow{\times} x^2 = -2x^3 \)
\( -2x \xrightarrow{\times} (-3x) = +6x^2 \)
\( -2x \xrightarrow{\times} 5 = -10x \)
合起来:\( -2x^3 + 6x^2 - 10x \)。这个方法能极大地降低出错率。
答案与解析
第一关:基础热身
- \( 3a^2 - 6a \)
- \( -8x^2 - 20x \)
- \( 15y^3 - 5y^2 + 5y \)
- \( 2m^4 - 8m^2 \)
- \( 2b^2 - 3b \)
- \( 2x^2-5x + 3x^2+3x = 5x^2 - 2x \)
- 周长 \( = 4 \times 4n = 16n \),面积 \( = (4n)^2 = 16n^2 \)
- \( p^3 - 4p^2 + 5p \)
- \( -5a^3b + 2a^2b^2 \)
- \( 7t^2 + 7t \)
第二关:中考挑战
- \( 2x^2 - 6x - 3x^2 + 6x = -x^2 \)
- \( -12x^3 + 8x^2 \)
- \( 10a^2 - 2ab = 10a^2 - 6a \),对比得 \( -2ab = -6a \),所以 \( b=3 \)
- 化简:\( -3m^3+3m^2-12m + 2m^3-12m = -m^3+3m^2-24m \)。代入 \( m=-2 \):\( -(-8)+3\times4-24\times(-2) = 8+12+48=68 \)。
- 面积 \( S = \frac{1}{2} \times (4y+1) \times 3y = \frac{1}{2} \times (12y^2+3y) = 6y^2 + \frac{3}{2}y \)
- \( -6x^2y^2 + x y^3 - 4x^2 y^3 \)
- \( x(x-2)(x+1) = x[(x-2)(x+1)] = x(x^2 -x -2) = x^3 - x^2 -2x \)。已知 \( x^2-2x=3 \),原式 \( = x \cdot (x^2-2x) - x^2 = 3x - x^2 = -(x^2-3x) \)。由已知 \( x^2=2x+3 \) 代入亦可。
- \( 3a^{n+3} - 6a^{n+2} \)
- 长 \( = 2k+3 \),面积 \( S = k(2k+3) = 2k^2 + 3k \)
- 对。过程:\( -2x \cdot 3x = -6x^2 \),\( -2x \cdot (-5) = +10x \)。
第三关:生活应用
- 笔记本花费:\( 3x \);钢笔单价:\( (2x-5) \),钢笔花费:\( 2(2x-5) = 4x-10 \);总花费:\( 3x + 4x - 10 = 7x - 10 \) (元)。
- 甲队5天修 \( 5 \times 2a = 10a \) 米;乙队5天修 \( 5 \times (3a-1) = 15a - 5 \) 米;合计:\( (10a) + (15a - 5) = 25a - 5 \) (米)。
- 直接公式法:面积 \( S = \frac{(b + 3b) \times 20}{2} = \frac{4b \times 20}{2} = 40b \)。
分割法(看作一个平行四边形加一个三角形等,方法不唯一):例如,可分割成一个底为 \( b \)、高20的平行四边形和一个底为 \( 2b \)、高20的三角形,面积 \( = b \times 20 + \frac{1}{2} \times 2b \times 20 = 20b + 20b = 40b \)。两者等价。 - \( 2.3kg \) 中,首重1kg收费 \( c \) 元。续重 \( 1.3kg \),需要 \( \lceil \frac{1.3}{0.5} \rceil = \lceil 2.6 \rceil = 3 \) 个计费单位。续重费 \( 3d \) 元。总运费 \( = c + 3d \) 元。
- 房间面积 \( = 4p(5p+4) = 20p^2 + 16p \) 平方米。每块砖面积 \( = p^2 \) 平方米。需要砖数 \( = \frac{20p^2 + 16p}{p^2} = 20 + \frac{16}{p} \) (块)。(注意:\( p \) 是正数,但结果不一定为整数,实际问题中需进一取整)
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