2022-2023学年北师大版七年级数学下册《1.6完全平方公式》知识点分类练习题(附答案)
一.完全平方公式
1.下列计算正确的是( )
A.x2 x3=x5 B.x6÷x3=x2
C.(x﹣y)2=x2﹣y2 D.(﹣2xy)2=﹣4x2y2
2.已知关于x的多项式16x2+mx+1是一个完全平方式,则常数m的值是 .
3.若4x2﹣12x+k是完全平方式,则k的值为 .
4.计算:9992= .
5.若a+b=﹣3,ab=﹣10,则a2+b2的值为 .
6.小明将(2020x+2021)2展开后得到a1x2+b1x+c1;小红将(2021x﹣2020)2展开后得到a2x2+b2x+c2,若两人计算过程无误,则c1﹣c2的值是 .
7.用若干个边长为1的小正方形拼成一个边长为x的大正方形,如果要使这个大正方形的边长增加1,则需要增加这样的小正方形25个,则x的值为 .
8.已知x﹣y=1,x2+y2=25,则xy= ,x+y= .
9.若实数x、y满足x﹣2=y,则代数式x2﹣2xy+y2的值为 .
10.若(2022﹣a)(2021﹣a)=2020,则(2022﹣a)2+(2021﹣a)2= .
11.已知(a﹣b)2=6,(a+b)2=4,则a2+b2的值为 .
12.化简:(x﹣2)2+(x+3)(x+1).
13.计算:(2x﹣3)2﹣(x﹣3)(2x+1).
14.已知多项式A=(x+2)2+(1﹣x)(2+x)﹣3.
(1)化简多项式A;
(2)若(x+1)2=36,求A的值.
15.已知a+b=6,ab=3,求下列各式的值.
(1)a2+b2;
(2)(a﹣b)2;
(3)(a﹣2)(b﹣2).
16.利用乘法公式解决下列问题:
(1)若x﹣y=8,xy=40.则x2+y2= ;
(2)已知,若x满足(25﹣x)(x﹣10)=﹣15,求(25﹣x)2+(x﹣10)2值.
二.完全平方公式的几何背景
17.小张利用如图①所示的长为a、宽为b的长方形卡片4张,拼成了如图②所示的图形,则根据图②的面积关系能验证的恒等式为( )
A.(a+b)2=a2+2ab+b2 B.(2a+b)2=4a2+4ab+b2
C.(a+b)2=(a﹣b)2+4ab D.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
18.如图,根据正方形ABCD的面积,写出一个正确的等式 .
19.【教材呈现】图①、图②、图③分别是华东师大版八年级上册数学教材第33页、第34页和第52页的图形,结合图形解决下列问题:
(1)分别写出能够表示图①、图②中图形的面积关系的乘法公式: , .
(2)图③是用四个长和宽分别为a、b的全等长方形拼成的一个正方形(所拼图形无重叠、无缝隙),写出代数式(a+b)2、(a﹣b)2、4ab之间的等量关系: .
【结论应用】根据上面(2)中探索的结论,回答下列问题:
(3)当m+n=5,mn=4时,求m﹣n的值.
(4)当A=,B=m﹣3时,化简(A+B)2﹣(A﹣B)2.
20.(1)在数学中,完全平方公式是比较熟悉的,例如(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2.若a﹣b=3,ab=2,则a2+b2= ;
(2)如图1,线段AB上有一点C,以AC、CB为直角边在上方分别作等腰直角三角形ACE和CBF,已知,EF=2,△ACF的面积为6,设AC=a,BC=b,求△ACE与△CBF的面积之和;
(3)如图2,两个正方形ABCD和EFGH重叠放置,两条边的交点分别为M、N.AB的延长线与FG交于点Q,CB的延长线与EF交于点P,已知AM=7,CN=3,阴影部分的两个正方形EPBM和BQGN的面积之和为60,则正方形ABCD和EFGH的重叠部分的长方形BMHN的面积为 .
21.如图1在一个长为2a,宽为2b的长方形图中,沿着虚线用剪刀均分成4块小长方形,然后按图2的形状拼成一个正方形.
(1)图2中阴影部分的正方形边长为 .
(2)请你用两种不同的方法表示图2中阴影部分的面积,并用等式表示.
(3)如图3,点C是线段AB上的一点,以AC,BC为边向两边作正方形,面积分别是S1和S2,设AB=8,两正方形的面积和S1+S2=28,求图中阴影部分面积.
参考答案
一.完全平方公式
1.解:A、x2 x3=x5,原计算正确,故此选项符合题意;
B、x6÷x3=x3,原计算错误,故此选项不符合题意;
C、(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2,原计算错误,故此选项不符合题意;
D、(﹣2xy)2=4x2y2,原计算错误,故此选项不符合题意;
故选:A.
2.解:∵关于x的多项式16x2+mx+1是一个完全平方式,
∴mx=±2 4x 1,
∴m=±8,
故答案为:±8.
3.解:∵4x2﹣12x+k是完全平方式,
∴4x2﹣12x+k=4x2﹣2 2x 3+32,
∴k=32=9.
故答案为:9.
4.解:9992
=(1000﹣1)2
=10002﹣2000+1
=998001.
故答案为:998001.
5.解:∵,a+b=﹣3,ab=﹣10,
∴原式=(a+b)2﹣2ab=(﹣3)2﹣2×(﹣10)=9+20=29.
故答案为:29.
6.解:∵(2020x+2021)2=(2020x)2+2×2021×2020x+20212,
∴c1=20212,
∵(2021x﹣2020)2=(2021x)2﹣2×2020×2021x+20202,
∴c2=20202,
∴c1﹣c2=20212﹣20202=(2021+2020)×(2021﹣2020)=4041,
故答案为:4041.
7.解:根据题意,得
x2+25=(x+1)2
x2+25=x2+2x+1
2x=24
x=12.
故答案为12.
8.解:∵x﹣y=1,
∴x2﹣2xy+y2=1,
∵x2+y2=25,
∴xy=12;
设x+y=a,
∴x2+2xy+y2=a2,
∴49=a2,
∴a=±7
∴x+y=±7;
故答案为:12;±7.
9.解:由x﹣2=y可得x﹣y=2,
∴x2﹣2xy+y2
=(x﹣y)2
=22
=4.
故答案为:4.
10.解:设x=2022﹣a,y=2021﹣a,
∴xy=2020,x﹣y=2022﹣a﹣2021+a=1,
∴(2022﹣a)2+(2021﹣a)2
=x2+y2
=(x﹣y)2+2xy
=1+2×2020
=4041.
故答案为:4041.
11.解:∵(a﹣b)2=6,(a+b)2=4,
∴a2﹣2ab+b2=6①,a2+2ab+b2=4②,
①+②,得2a2+2b2=10,
∴a2+b2=5.
故答案为:5.
12.解:原式=x2﹣4x+4+(x2+x+3x+3)
=x2﹣4x+4+x2+x+3x+3
=2x2+7.
13.解:原式=4x2﹣12x+9﹣2x2﹣x+6x+3
=2x2﹣7x+12.
14.解:(1)A=(x+2)2+(1﹣x)(2+x)﹣3
=x2+4x+4+2+x﹣2x﹣x2﹣3
=3x+3.
(2)∵(x+1)2=36
∴x+1=±6,
∴A=3x+3=3(x+1)
=±18.
15.解:(1)原式=(a+b)2﹣2ab
=62﹣2×3
=36﹣6
=30;
(2)原式=(a+b)2﹣4ab
=62﹣4×3
=36﹣12
=24;
(3)原式=ab﹣2a﹣2b+4
=ab﹣2(a+b)+4
=3﹣2×6+4
=﹣5.
16.解:(1)∵x2+y2=(x﹣y)2+2xy,
把x﹣y=8,xy=40,代入上式,得x2+y2=82+2×40=144.
故答案是:144;
(2)设25﹣x=a,x﹣10=b,
由(a+b)2=a2+2ab+b2进行变形得,
a2+b2=(a+b)2﹣2ab,
∴(25﹣x)2+(x﹣10)2
=[(25﹣x)+(x﹣10)]2﹣2(25﹣x)(x﹣10)
=152﹣2×(﹣15)
=225+30
=255.
二.完全平方公式的几何背景
17.解:∵用整体和各部分求和两种方法表示出图②的面积的面积各为:(a+b)2和(a﹣b)2+4ab,
∴可得(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,
故选:C.
18.解:该图形面积从整体来表示为(x+a)2,从各部分求和表示为x2+xa+xa+a2=x2+2xa+a2,
即:(x+a)2=x2+2xa+a2.
故答案为:(x+a)2=x2+2xa+a2.
19.解:(1)∵图①的面积可表示为(a+b)2或a2+2ab+b2,
∴(a+b)2=a2+2ab+b2,
∵图②的面积可表示为(a﹣b)2或a2﹣2ab+b2,
∴(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2,
故答案为:(a+b)2=a2+2ab+b2,(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2;
(2)∵图③的面积可表示为(a+b)2或(a﹣b)2+4ab,
∴(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,
故答案为:(a+b)2=(a﹣b)2+4ab;
(3)由(2)题结果(a+b)2=(a﹣b)2+4ab可得,
(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab,
∴a﹣b=±,
∴当m+n=5,mn=4时
m﹣n=±=±=±=±=±3,
∴m﹣n的值为±3;
(4)由(2)题结果(a+b)2=(a﹣b)2+4ab可得,
(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,
∴(A+B)2﹣(A﹣B)2=4AB,
∴当A=,B=m﹣3时,
(A+B)2﹣(A﹣B)2=4AB=.
20.解:(1)a2+b2=(a﹣b)2+2ab=9+4=13.
故答案为:13.
(2)∵等腰直角三角形ACE和CBF.
∴AC=CE=a,BC=CF=b.
∵EF=2.
∴a﹣b=2.
∵△ACF的面积为6.
∴ab=6.
∴ab=12.
∴△ACE与△CBF的面积之和为:
a2+b2
=(a2+b2)
=[(a﹣b)2+2ab]
=×(4+24)
=14.
(3)设BM=b,BN=a,则AB=b+7,BC=a+3.
∵四边形ABCD是正方形.
∴AB=BC.
∴b+7=a+3.
∴a﹣b=4.
∵阴影部分的两个正方形EPBM和BQGN的面积之和为60,
∴a2+b2=60.
∴(a﹣b)2+2ab=60.
∴16+2ab=60.
∴ab=22.
∴长方形BMHN的面积为:ab=22.
故答案为:22.
21.解:(1)由题意得:图2中阴影部分的正方形边长为:a﹣b.
故答案为:a﹣b.
(2)图2中阴影部分面积为:(a﹣b)2,还可以表示为:(a+b)2﹣4ab.
∴(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab.
(3)设AC=x,BC=y,由题意得:x+y=8,x2+y2=S1+S2=28.
∵(x+y)2=x2+y2+2xy.
∴64=28+2xy.
∴xy=18.
∴S阴影=AC CF=xy=9.