2022-2023学年华东师大版八年级数学上册12.3乘法公式 知识点分类练习题 (含答案)

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名称 2022-2023学年华东师大版八年级数学上册12.3乘法公式 知识点分类练习题 (含答案)
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资源类型 教案
版本资源 华师大版
科目 数学
更新时间 2022-09-28 12:21:36

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2022-2023学年华东师大版八年级数学上册《12.3乘法公式》知识点分类练习题(附答案)
一.完全平方公式
1.若(x﹣4)2=x2+kx+16,那么k的值是(  )
A.8 B.4 C.﹣4 D.﹣8
2.小刚把(2022x+2021)2展开后得到ax2+bx+c,把(2021x+2020)2展开后得到mx2+nx+q,则a﹣m的值为(  )
A.1 B.﹣1 C.4043 D.﹣4043
3.计算:a×10012﹣a×9992=(  )
A.5000a B.1999a C.10001a D.10000a
4.已知(2022﹣m)(2020﹣m)=2021,那么(2022﹣m)2+(2020﹣m)2的值为(  )
A.4046 B.2023 C.4042 D.4043
5.若n满足关系式(n﹣2020)2+(2021﹣n)2=3,则代数式(n﹣2020)(2021﹣n)=(  )
A.﹣1 B.0 C. D.1
6.下列四种说法中正确的有(  )
①关于x、y的方程2x+6y=199存在整数解.
②若两个不等实数a、b满足2(a4+b4)=(a2+b2)2,则a、b互为相反数.
③若(a﹣c)2﹣4(a﹣b)(b﹣c)=0,则2b=a+c.
④若x2﹣yz=y2﹣xz=z2﹣xy,则x=y=z.
A.①④ B.②③ C.①②④ D.②③④
7.已知:a﹣b=1,a2+b2=25,则(a+b)2的值为    .
8.若x+y=3,xy=﹣5,则(x﹣y)2=   .
9.若关于x的多项式x2﹣ax+36=(x+b)2,则a+b的值是    .
10.已知(2021﹣a)(a﹣2022)=﹣5,则(a﹣2021)2+(a﹣2022)2=   .
11.小淇将(2020x+2021)2展开后得到a1x2+b1x+c1;小尧将(2021x﹣2020)2展开后得到a2x2+b2x+c2,若两人计算过程无误,则c1﹣c2的值为   .
12.已知:x+y=6,xy=3.求下列各式的值:
(1)x2+4xy+y2
(2)x4+y4
二.完全平方公式的几何背景
13.一个大正方形和四个全等的小正方形按图①、②两种方式摆放,则图②的大正方形中未被小正方形覆盖部分的面积是(  )
A.a2﹣4b2 B.(a﹣2b)2 C.2ab D.ab
14.如图,用一个面积为x的小正方形和四个相同的小长方形拼成一个面积为8x的大正方形图案,则一个小长方形的周长为(  )
A.2 B.2 C.4 D.4
15.如图,两个正方形的边长分别为a,b,如果a+b=5,ab=6,则阴影部分的面积为(  )
A.2.5 B.2 C.3.5 D.1
16.两个边长分别为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;若再在大正方形中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=8,ab=13,求S1+S2的值;
(3)用a、b的代数式表示S3;并当S1+S2=34时,求出图③中阴影部分的面积S3.
17.学习整式的乘法时可以发现:用两种不同的方法表示同一个图形的面积,可以得到一个等式,进而可以利用得到的等式解决问题.
(1)如图(1),是由边长为a,b的正方形和长为a、宽为b的长方形拼成的大正方形,由图(1)可得等式:   ;
(2)知识迁移:
①如图(2)是用2个小正方体和6个小长方体拼成的一个大正方体,类比(1),用不同的方法表示这个大正方体的体积,则可得等式:   ;
②已知a+b=7,a2b=50,ab2=20,利用①中所得等式,求代数式a3+b3的值.
三.完全平方式
18.若x2+mx+25是完全平方式,则m的值是(  )
A.±10 B.5 C.﹣10 D.±5
19.已知正整数x满足x2+5x+30是完全平方式,则x的值是    .
20.四张长为a、宽为b(a>b)的长方形纸片,按如图的方式拼成一个边长为(a+b)的正方形,图中空白部分的面积为S1,阴影部分的面积为S2.若S1=S2,则a:b=   .
21.如果多项式x2﹣2(m+1)xy+16y2是个完全平方式,则m=   .
22.对于任意四个有理数a,b,c,d,可以组成两个有理数对(a,b)与(c,d).我们规定:(a,b) (c,d)=a2+d2﹣bc.例如:(1,2) (3,4)=12+42﹣2×3=11.
(1)若(2x,kx) (y,﹣y)是一个完全平方式,求常数k的值:
(2)若2x+y=12,且(3x+y,2x2+3y2) (3,x﹣3y)=104,求xy的值:
(3)在(2)的条件下,将长方形ABCD及长方形CEFG按照如图方式放置,其中点E、G分别在边CD、BC上,连接BD、BF、DF、EG.若AB=2x,BC=8x,CE=y,CG=4y,求图中阴影部分的面积.
四.平方差公式
23.已知x、y满足方程组,则x2﹣y2的值为(  )
A.2 B.8 C.﹣15 D.15
24.2×(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1的计算结果是(  )
A.332+1 B.332﹣1 C.331 D.332
25.①(x﹣1) (x+1)=x2﹣1
②(x﹣1) (x2+x+1)=x3﹣1
③(x﹣1) (x3+x2+x+1)=x4﹣1……
A题:猜想(x﹣1) (x49+x48+…+x+1)=   .
B题:当(x﹣1) (x5+x4+x3+x2+x+1)=0,代数式x2023﹣1=   .
26.运用乘法公式计算:298×302﹣3002.
27.运用乘法公式计算:397×403+9.
28.如图,学校劳动实践基地有两块边长分别为a,b的正方形秧田A,B,其中不能使用的面积为M.
(1)用含a,M的代数式表示A中能使用的面积    ;
(2)若a+b=10,a﹣b=5,求A比B多出的使用面积.
29.计算:(1)1992(利用整式乘法公式计算);
(2)(x+2y﹣3)(x﹣2y﹣3).
30.阅读材料解决问题.
“作差法”是常见的比较数(式)大小的一种方法,即要比较代数式M,N的大小,只要计算出它们的差M﹣N,若M﹣N>0,则M>N;若M﹣N=0,则M=N;若M﹣N<0,则M<N.
例如:比较2a2,a2﹣1的大小:
∵2a2﹣(a2﹣1)=a2+1>0
∴2a2>a2﹣1
根据材料解决以下问题:
(1)已知n为自然数,P=(n+1)(n+4),Q=(n+2)(n+3),比较P,Q大小;
(2)已知A=202401×202407,B=202403×202405,比较A,B大小.
五.平方差公式的几何背景
31.如图1,从边长为a的大正方形纸片中挖去一个边长为b的小正方形纸片后,将其沿实线裁成两个相同的直角梯形,然后拼成一个等腰梯形(如图2),则通过计算图形阴影部分的面积,可以验证成立的公式是(  )
A.(a﹣b)2=a2﹣b2 B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
32.如图1,在边长为a的大正方形中,剪去一个边长为3的小正方形,将余下的部分按图中的虚线剪开后,拼成如图2所示的长方形,根据两个图形阴影部分面积相等的关系,可验证的等式为(  )
A.(a﹣3)2=a2﹣6a+9 B.(a+3)2=a2+6a+9
C.a(a+3)=a2+3a D.(a+3)(a﹣3)=a2﹣9
33.如图,将4个长、宽分别为a,b的长方形摆成一个大正方形(不重叠),利用面积的不同表示方法写出一个代数恒等式是(  )
A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2 B.(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab
C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
34.【观察发现】
从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的正方形(如图①),然后将剩余部分剪开并拼成一个长方形(如图②).
【归纳结论】
(1)上述操作,能验证的等式是    ;(直接写结果)
【问题解决】
利用(1)中的结论,计算:

35.如图,在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分剪拼成一个矩形.
(1)通过计算两个图形的面积(阴影部分的面积),可以验证的等式是:   .
A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2
B.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
C.a2+ab=a(a+b)
D.a2﹣b2=(a﹣b)2
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知:a﹣b=3,a2﹣b2=21,求a+b的值;
②计算:(1﹣)×(1﹣)×(1﹣)×…×(1﹣)×(1﹣).
36.将图1中阴影部分裁剪下来,重新拼成一个如图2的长方形.
(1)比较图2和图1的阴影部分面积,可以推得公式:   (用含x,y的式子表达);
(2)运用你所得到的公式,计算下列各题:
①(2m+n﹣p)(2m﹣n+p);
②(a+2b﹣3c)2﹣(a﹣2b+3c)2.
参考答案
一.完全平方公式
1.解:(x﹣4)2=x2+kx+16,
x2﹣8x+16=x2+kx+16,
﹣8x=kx,
﹣8=k,
故选:D.
2.解:∵(2022x+2021)2展开后得到ax2+bx+c,
∴a=20222,
∵(2021x+2020)2展开后得到mx2+nx+q,
∴m=20212,
∴a﹣m=20222﹣20212=(2022+2021)(2022﹣2021)=4043,
故选:C.
3.解:原式=a(10012﹣9992)
=a(1001+999)(1001﹣999)
=a×2000×2
=10000a.
故选:D.
4.解:∵(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,
∴a2+b2=(a﹣b)2+2ab.
∴(2022﹣m)2+(2020﹣m)2
=[(2022﹣m)﹣(2020﹣m)]2+2×(2022﹣m)(2020﹣m)
=4+2×2021
=4046.
故选:A.
5.解:∵(n﹣2020)2+(2021﹣n)2=3,
∴(n﹣2020)2+2(n﹣2020)(2021﹣n)+(2021﹣n)2﹣2(n﹣2020)(2021﹣n)=﹣3,
∴1﹣2(n﹣2020)(2021﹣n)=3,
∴﹣2(n﹣2020)(2021﹣n)=2,
∴(n﹣2020)(2021﹣n)=﹣1,
故选:A.
6.①因为x、y为整数时,2x+6y=2(x+3y)是偶数,而199是奇数,它们不可能相等;
故①错误.
②由2(a4+b4)=(a2+b2)2得:
2a4+2b4=a4+2a2b2+b4,
a4+b4﹣2a2b2=0,
(a2﹣b2)2=0,
∴a2﹣b2=0,
∴a2=b2,
∵a≠b,
∴a=﹣b,
即a、b互为相反数;
故②正确.
③若(a﹣c)2﹣4(a﹣b)(b﹣c)=0,则2b=a+c,
(a﹣c)2﹣4(a﹣b)(b﹣c)=0,
a2﹣2ac+c2﹣4ab+4ac+4b2﹣4bc=0,
a2+2ac+c2﹣4b(a+c)+4b2=0,
(a+c)2﹣4b(a+c)+4b2=0,
(a+c﹣2b)2=0,
∴a+c﹣2b=0,
∴2b=a+c;
故③正确.
④∵x2﹣yz=y2﹣xz=z2﹣xy,
∴x2﹣yz﹣y2+xz=0,
y2﹣xz﹣z2+xy=0,
∴(x+y+z)(x﹣y)=0,
(x+y+z)(y﹣z)=0.
∴x+y+z=0或x﹣y=0,y﹣z=0,
∴x=y=z或x+y+z=0,
故④错误.
综上所述,四种说法中正确的有②③,
故选:B.
7.解:∵a﹣b=1,a2+b2=25,
∴(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=25﹣2ab=1.
∴2ab=24.
∴(a+b)2=a2+b2+2ab=25+24=49.
故答案为:49.
8.解:∵x+y=3,xy=﹣5,
∴(x+y)2=x2+y2+2xy=x2+y2﹣10=9.
∴x2+y2=19.
∴(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=19﹣(﹣10)=29.
故答案为:29.
9.解:由题意得:x2﹣ax+36=x2+2bx+b2,
∴,
∴a=12,b=﹣6或a=﹣12,b=6.
∴a+b=6或﹣6.
故答案为:6或﹣6
10.解:设m=a﹣2021,n=a﹣2022,
则原题变为:﹣mn=﹣5,即mn=5,求m2+n2,
∵m2+n2
=(m﹣n)2+2mn
=[(a﹣2021)﹣(a﹣2022)]2+2×5,
=(a﹣2021﹣a+2022)2+10
=1+10
=11.
故答案为:11.
11.解:∵(2020x+2021)2展开后得到a1x2+b1x+c1;
∴c1=20212,
∵(2021x﹣2020)2展开后得到a2x2+b2x+c2,
∴c2=20202,
∴c1﹣c2=20212﹣20202=(2021+2020)(2021﹣2020)=4041,
故答案为:4041.
12.解:(1)∵x+y=6,xy=3,
∴x2+4xy+y2
=x2+2xy+y2+2xy
=(x+y)2+2xy
=36+6
=42;
(2)∵x+y=6,xy=3,
∴x2+y2=(x+y)2﹣2xy=36﹣6=30,
∴x4+y4=(x2+y2)2﹣2x2y2
=900﹣2×9
=900﹣18
=882.
二.完全平方公式的几何背景
13.解:由题意可知,小正方形的边长为,大正方形的边长为b+×2=,
所以阴影部分的面积为()2﹣()2×4=ab,
故选:D.
14.解:设每个小长方形的长为a,宽为b,由题意得,
(a+b)2=8x,
解得a+b=2或a+b=﹣2(不合题意,舍去),
∴一个小长方形的周长为2(a+b)=2×2=4,
故选:D.
15.解:S阴影=a2+b2﹣a2﹣b(a+b)=(a2+b2)﹣ab=(a+b)2﹣ab,
把a+b=5,ab=6代入得:
原式=×25﹣×6=3.5.
故选:C.
16.解:(1)图①中阴影部分的面积是边长为a、b的正方形的面积差,即S1=a2﹣b2;
图②中阴影部分是长为b,宽为2b﹣a的长方形,因此面积为:S2=b(2b﹣a)=2b2﹣ab;
(2)∵a﹣b=8,ab=13,
∴S1+S2=a2﹣b2+2b2﹣ab
=a2+b2﹣ab
=(a﹣b)2+ab
=64+13
=77;
(3)S3=a2+b2﹣a2﹣b(a+b)
=(a2+b2﹣ab),
当S1+S2=34时,即a2+b2﹣ab=34,
∴S3=(a2+b2﹣ab)=17.
17.解:(1)由图(1)可知,大正方形的边长为a+b,因此这个正方形的面积为(a+b)2;
而这个大正方形由四个部分拼成的,这四个部分的面积和为a2+2aab+b2,
因此有(a+b)2=a2+2ab+b2,
故答案为:(a+b)2=a2+2ab+b2;
(2)①由拼图可知,大立方体的边长为a+b,因此这个大正方体的体积为(a+b)3;
这个大立方体是由6个部分拼成的,这6个部分的体积和为a3+3a2b+3ab2+b3,
因此有(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,
故答案为:(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3;
②由①得,
a3+b3=(a+b)3﹣3a2b﹣3ab2
=343﹣3×50﹣3×20
=133,
答:代数式a3+b3的值为133.
三.完全平方式
18.解:∵x2+mx+25是完全平方式,且(±5)2=25,
∴x2+mx+25=(x±5)2=x2±2×1×5x+25=x2±10x+25,
∴m=±10,
故选:A.
19.解:设x2+5x+30=n2(n≥0且n为整数),
因为方程有正整数解,所以方程x2+5x+30﹣n2=0中,
△=25﹣4(30﹣n2)=4n2﹣95应是一个完全平方数,设4n2﹣95=k2(k≥0且k为整数),
∴4n2﹣k2=95,即(2n+k)(2n﹣k)=95,
∴,或,
∴n=6或n=24,
当n=6时,x2+5x+30=62,
∴x1=﹣6(舍去),x2=1,
当n=24时,x2+5x+30=242,
∴x1=﹣26(舍去),x2=21,
∴x的值为1或21.,
故答案为:1或21.
20.解:由题意得:S2=4[ab+b2]==2ab+2b2.
S1=(a+b)2﹣S2=a2+2ab+b2﹣2ab﹣2b2=a2﹣b2.
∵S1=S2.
∴a2﹣b2=2ab+2b2.
∴a2﹣2ab﹣3b2=0.
∴(a﹣3b)(a+b)=0.
∵a>b>0.
∴a+b>0.
∴a﹣3b=0.
∴a=3b.
∴a:b=3:1.
故答案为:3:1.
21.解:∵(x±4y)2=x2±8xy+16y2,
∴﹣2m﹣2=±8,
∴m=﹣5或3,
故答案为:﹣5或3.
22.解:(1)(2x)2+y2﹣kx (﹣y)
=4x2+kxy+y2,
∵4x2+kxy+y2是一个完全平方式,
∴k=±4;
(2)(3x+y)2+(x﹣3y)2﹣3(2x2+3y2),
=9x2+6xy+y2+x2﹣6xy+9y2﹣6x2﹣9y2
=4x2+y2
=(2x+y)2﹣4xy
=104,
∵2x+y=12,
∴122﹣4xy=104
∴xy=10;
(3)S△BDC= 2x 8x=8x2,
S△BGF=(8x 4y) y
=4x 2y2,
S△DEF= 4y (2x y)
=4xy 2y2,
S△GEC= 4y y=2y2,
∴S阴=8x2 (4xy 2y2) (4xy 2y2) 2y2
=2(4x2 4xy+y2)
=2[(2x+y)2 8xy]
=2(144 8×10)
=128.
四.平方差公式
23.解:,
用①×②得:(x﹣y)(x+y)=﹣15,
x2﹣y2=﹣15,
故选C.
24.解:2×(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1
=(3﹣1)(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1
=(32﹣1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1
=(34﹣1)(34+1)(38+1)(316+1)+1
=(38﹣1)(38+1)(316+1)+1
=(316﹣1)(316+1)+1
=332﹣1+1
=332,
故选:D.
25.解:(1)(x﹣1) (x49+x48+…+x+1)=x50﹣1,
故答案为x50﹣1;
(2)∵(x﹣1) (x5+x4+x3+x2+x+1)=x6﹣1=0,∴x=1或﹣1,
当x=﹣1时,x2023﹣1=(﹣1)2023﹣1=﹣1﹣1=﹣2;当x=1时,x2023﹣1=12023﹣1=1﹣1=0,
∴x2023﹣1=﹣2或0,
故答案为﹣2或0.
26.解:298×302﹣3002
=(300﹣2)×(300+2)﹣3002
=3002﹣22﹣3002
=﹣22
=﹣4.
27.解:397×403+9
=(400﹣3)×(400+3)+9
=4002﹣32+9
=160000﹣9+9=160000.
28.解:(1)A中能使用的面积=大正方形的面积﹣不能使用的面积,
即a2﹣M,
故答案为:a2﹣M;
(2)A比B多出的使用面积为:(a2﹣M)﹣(b2﹣M)
=a2﹣b2
=(a+b)(a﹣b)
=10×5
=50,
答:A比B多出的使用面积为50.
29.解:(1)原式=(200﹣1)2
=40000﹣400+1
=39601;
(2)原式=[(x﹣3)+2y]{(x﹣3)﹣2y]=(x﹣3)2﹣(2y)2
=x2﹣6x+9﹣4y2.
30.解:(1)∵P﹣Q=(n+1)(n+4)﹣(n+2)(n+3)
=n2+5n+4﹣n2﹣5n﹣6
=﹣2<0,
∴P<Q;
(2)∵A﹣B=202401×202407﹣202403×202405
=(202404﹣3)(202404+3)﹣(202404﹣1)(202404+1)
=2024042﹣9﹣2024042+1
=﹣8,
∴A<B.
五.平方差公式的几何背景
31.解:∵图形中阴影部分的面积可表示为a2﹣b2或=(a+b)(a﹣b),
∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故选:D.
32.解:图1中,阴影部分的面积可以看作是两个正方形的面积差,即a2﹣32=a2﹣9,
图2是长为a+3,宽为a﹣3的长方形,因此面积为(a+3)(a﹣3),
所以有(a+3)(a﹣3)=a2﹣9,
故选:D.
33.解:总体大正方形的边长为a+b,因此面积为(a+b)2,
中间小正方形的边长为a﹣b,因此面积为(a﹣b)2,
4个长方形的面积为4ab,
根据各个部分面积之间的关系可得,
(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,
故选:B.
34.解:(1)图①阴影部分的面积可以看作两个正方形的面积差,即a2﹣b2,图②是长为a+b,宽为a﹣b的长方形,因此面积为(a+b)(a﹣b),
所以有(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,
故答案为:(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2;
(2)原式=(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)…(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)
=××××××…××××
=×
=.
35.解:(1)图1中阴影部分的面积可以看作两个正方形的面积差,即a2﹣b2,图2是长为a+b.宽为a﹣b的长方形,因此面积为(a+b)(a﹣b),
所以有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故答案为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
(2)①∵a2﹣b2=21,即(a+b)(a﹣b)=21,而a﹣b=3,
∴a+b=7;
②原式=(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)…(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)
=××××××…××××
=×
=.
36.解:(1)由拼图可知,图2是长为x+y,宽为x﹣y的长方形,因此面积为(x+y)(x﹣y),
图1阴影部分的面积可以看作两个正方形的面积差,即x2﹣y2,
所以(x+y)(x﹣y)=x2﹣y2,
故答案为:(x+y)(x﹣y)=x2﹣y2;
(2)①原式=[2m+(n﹣p)] [2m﹣(n﹣p)]
=(2m)2﹣(n﹣p)2
=4m2﹣n2+2np﹣p2;
②原式=[(a+2b﹣3c)+(a﹣2b+3c)] [(a+2b﹣3c)﹣(a﹣2b+3c)]
=2a(4b﹣6c)
=8ab﹣12ac.