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第四章 因式分解自我评估(一)
(本试卷满分100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列各式由左到右的变形中,属于因式分解的是( )
A.a(m+n)=am+an B.a2﹣b2﹣c2=(a+b)(a﹣b)-c2
C.10x2﹣5x=5x(2x﹣1) D.2x+3x2=x2(+3)
2.用提公因式法因式分解,下列因式分解正确的是( )
A.2n2-mn+n=2n(n-m) B.2n2-mn+n=n(2-m+1)
C.2n2-mn+n=n(2n-m) D.2n2-mn+n=n(2n-m+1)
3.下列各式中,没有公因式的是( )
A.3x-2与6x2-4x B.ab-ac与ab-bc
C.2(a-b)2与3(b-a)3 D.mx-my与ny-nx
4.下列多项式中,能运用平方差公式因式分解的是( )
A.a2+b2 B.2a-b2 C.a2-b2 D.-a2-b2
5.因式分解a2b-2ab+b的结果为( )
A.b(a2-2a) B.ab(a-2) C.b(a2-2a+1) D.b(a-1)2
6.已知多项式3x -mx+n因式分解的结果为(3x+2)(x-1),则m,n的值分别为( )
A.m=1,n=-2 B.m=-1,n=-2
C.m=2,n=-2 D.m=-2,n=-2
7.因式分解x4-1的结果为( )
A.(x2+1)(x2-1) B.(x-1)(x+1)(x2+1)
C.(x+1)2(x-1)2 D.(x-1)(x+1)3
8.已知 M=a2+4b2,N=4ab(a,b为任意有理数),则M与N的大小关系是( )
A. M>N B. M9.已知68-1能被30~40之间的两个整数整除,这两个整数是( )
A.31,33 B.33,35 C.35,37 D.37,39
10.已知a,b,c分别是△ABC的三边长,且满足2a4+2b4+c4=2a2c2+2b2c2,则△ABC是( )
A.等腰三角形 B.等腰直角三角形
C.直角三角形 D.等腰三角形或直角三角形
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.m(y-x)= ______(x-y).
12.因式分解:(1)a2-4a=______;(2)2a(b+c)-3(b+c)=______.
13.若x2-mx+是完全平方式,则m的值是 .
14.已知正方形的面积为9x2+30xy+25y2(x>0,y>0),利用因式分解,可以求出正方形的边长为 .
15.若a+b=-1,则3a2+6ab+3b2-5的值为 .
16.已知m2=2-n,n2=m+2(m+n≠0),则m3+2mn-n3=______.
三、解答题(本大题共7小题,共52分)
17.(每小题3分,共6分)把下列各式因式分解:
(1)4x2-64; (2)(a-b)2-2(b-a)+1.
18.(每小题4分,共8分)利用因式分解计算:
(1)5×782﹣222×5; (2)20222﹣4044×1022+10222.
19.(6分)已知x+y=4,x2+y2=14,求x3y-2x2y2+xy3的值.
20.(6分)如图1,某学校操场的两端为半圆形,中间是一个长方形.已知半圆的半径为r,直跑道的长为l,请用关于r,l的多项式表示这个操场的面积.这个多项式能因式分解吗?若能,请把它因式分解,并计算当r=40m,l=30πm时操场的面积(结果保留π);若不能,请说明理由.
图1
21.(8分)老师在黑板上写了三个算式,希望同学们认真观察,发现规律.请观察以下算式:
①;
②;
③;
......
请你结合这些算式,解答下列问题:
(1)试写出符合上述规律的第五个算式;
(2)验证规律:设两个连续奇数为2n+1,2n-1(其中n为正整数),则它们的平方差是8的倍数;
(3)拓展延伸:“两个连续偶数的平方差是8的倍数”这个结论正确吗?请说明理由.
22. (8分)下面是某同学对多项式(x2-4x+2)(x2-4x+6)+4因式分解的过程.
解:设x2-4x=y,
则原式=(y+2)(y+6)+4 (第一步)
=y2+8y+16 (第二步)
=(y+4)2 (第三步)
=(x2-4x+4)2. (第四步)
解答下列问题:
(1)该同学第二步到第三步运用了因式分解的方法是( )
A.提取公因式 B.平方差公式
C.两数和的完全平方公式 D.两数差的完全平方公式
(2)该同学因式分解的结果是否彻底? (填“彻底”或“不彻底”).若不彻底,请直接写出因式分解的最后结果.
(3)请你模仿以上方法尝试对多项式(x2-2x)(x2-2x+2)+1进行因式分解.
23.(10分)观察猜想
如图2,大长方形是由四个小长方形拼成的,请根据此图填空:
x2+(p+q)x+pq=x2+px+qx+pq=(______)(______).
图2
说理验证
事实上,我们也可以用如下方法进行变形:
x2+(p+q)x+pq=x2+px+qx+pq=(x2+px)+(qx+pq)=________________=(______)(______).
于是,我们可以利用上面的方法进行多项式的因式分解.
尝试运用
例题:把x2+3x+2因式分解.
解:x2+3x+2=x2+(2+1)x+2×1=(x+2)(x+1).
请利用上述方法将下列多项式因式分解:
(1)x2-7x+12; (2)(y2+y)2+7(y2+y)-18.
附加题(20分,不计入总分)
拼图游戏:一天,小嘉在玩纸片拼图游戏时,发现利用图①中的三种材料各若干,可以拼出一些长方形来解释某些等式.比如图②可以解释为:(a+2b)(a+b)=a2+3ab+2b2.
备用图
(1)图③可以解释为等式: .
(2)在虚线框中用图①中的基本图形若干块(每种至少用一次)拼成一个长方形,使拼出的长方形面积为3a2+7ab+2b2,并通过拼图对多项式3a2+7ab+2b2进行因式分解:3a2+7ab+2b2= .(拼图图形画在备用图内)
(3)如图④,大正方形的边长为m,小正方形的边长为n,若用x,y表示四个长方形的两边长(x>y),结合图案,指出以下关系式:①xy=;②x+y=m;③x2-y2=mn;④x2+y2=,其中正确的关系式为 .(填序号)
方法迁移:
试着用剪拼图形的方法由几何图形的面积来证明:a2-b2=(a+b)(a-b).
第四章 因式分解自我评估(一)
答案速览
一、1.C 2.D 3.B 4.C 5.D 6.A 7.B 8.C 9.C 10.B
二、11.–m 12.(1) a(a-4) (2)(b+c)(2a-3)
13.±1 14.3x+5y 15.-2 16.-2
答案详解
10.B 解析:因为2a4+2b4+c4=2a2c2+2b2c2,所以4a4-4a2c2+c4+4b4-4b2c2+c4=0.所以(2a2-c2)2+(2b2-c2)2=0.所以2a2-c2=0,2b2-c2=0.又因为a>0,b>0,c>0,所以c=a,c=b.所以a=b,且a2+b2=c2.所以△ABC是等腰直角三角形.
16.-2 解析:因为m2=2-n,n2=m+2,所以m2-n2=(m+n)(m-n)=2-n-m-2=-(m+n).所以m-n=-1.
因为m3=m m2=m(2-n)=2m-mn,n3=n n2=n(m+2)=mn+2n,所以m3+2mn-n3=2m-mn+2mn-mn-2n=2(m-n)=-2.
三、17.解:(1)原式=4(x2-16)=4(x+4)(x-4).
(2)原式=(a-b)2+2(a-b)+1=(a-b+1)2.
18.解:(1)5×782﹣222×5=5×(782﹣222)=5×(78+22)(78﹣22)=5×100×56=28 000.
(2)20222﹣4044×1022+10222=20222﹣2×2022×1022+10222=(2022-1022)2=10002=1 000 000.
19.解:因为x+y=4,所以(x+y)2=16.
所以x2+y2+2xy=16.
因为x2+y2=14,所以xy=1.
所以x3y-2x2y2+xy3=xy(x2-2xy+y2)=14-2=12.
20.解:操场的面积为πr2+2rl=r(πr+2l).
当r=40 m,l=30π m时,原式=40(40π+2×30π)=4000π(m2).
所以当r=40 m,l=30π m时,操场的面积为4000π m2.
21.解:(1)第五个算式为.
(2)验证:因为(2n+1)2-(2n-1)2=(2n+1+2n-1)(2n+1-2n+1)=4n×2=8n,所以两个连续奇数的平方差是8 的倍数.
(3)不正确.理由:设这两个连续偶数为2n和2n+2(其中n为正整数).
则(2n+2)2-(2n)2=(2n+2+2n)(2n+2-2n)=8n+4.
因为8n+4不是8的倍数,所以这个结论不正确.
22.解:(1)C
(2)不彻底 (x-2)4.
(3)设x2-2x=y,则原式=y(y+2)+1=y2+2y+1=(y+1)2=(x2-2x+1)2=[(x-1)2]2=(x-1)4.
23.解:观察猜想:x+p x+q
说理验证:x(x+p)+q(x+p) x+p x+q
尝试运用:(1)原式=(x-3)(x-4).
(2)原式=(y2+y+9)(y2+y-2)=(y2+y+9)(y+2)(y-1).
附加题
解:(1)(a+2b)(2a+b)=2a2+5ab+2b2
(2)(3a+b)(a+2b) 拼图如图1所示.
图1 图2 图3
(3)①②③④ 解析:因为m2-n2=4xy,所以xy=.所以①正确;因为x+y=m,所以②正确;因为x+y=m,x-y=n,所以(x+y)(x-y)=mn,即x2-y2=mn,所以③正确;因为m2+n2=(x+y)2+(x-y)2=2x2+2y2=2(x2+y2),所以x2+y2=.所以④正确.
方法迁移:剪拼图形如图2,把图2中的阴影剪下来,再沿虚线剪开,拼成图3所示的梯形,图3中S阴影=(2a+2b)(a-b)=(a+b)(a-b).
因为图2中S阴影=a2-b2,所以a2-b2=(a+b)(a-b).
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