第8章 整式乘法与因式分解(培优篇)
一、单选题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.计算的结果是( )
A. B. C. D.
2.下列从左边到右边的变形中,是因式分解的是( )
A. B.
C. D.
3.某同学在计算﹣3x2乘一个多项式时错误的计算成了加法,得到的答案是x2﹣x+1,由此可以推断该多项式是( )
A.4x2﹣x+1 B.x2﹣x+1 C.﹣2x2﹣x+1 D.无法确定
4.若,则的值为( )
A. B. C. D.
5.下列各式不能用乘法公式进行计算的是( )
A. B.
C. D.
6.已知,,则的值为( )
A.2022 B.2023 C.3954 D.4046
7.平方差公式、完全平方式是最常见的乘法公式.下列变形中,运用乘法公式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
8.已知,则等于( )
A. B. C. D.
9.有足够多张如图所示的类、类正方形卡片和类长方形卡片,若要拼一个长为、宽为的大长方形,则需要类卡片的张数为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
10.在日常生活中,如取款、上网等都需要密码,有一种利用“因式分解”法生成的密码,方便记忆.如:对于多项式,因式分解的结果是,若取,时,则各个因式的值是:,,,于是就可以把“”作为一个六位数的密码.对于多项式,取,时,用上述方法生成的密码可以是( )
A. B. C. D.
填空题(本大题共8小题,每小题4分,共32分)
11.计算:=________.
12.若5am+1b2与3an+2bn的积是15a8b4,则nm=_____.
13.若,且,则______ .
14.若,则___________.
15.如果二次三项式是完全平方式,那么常数___________;
16.若,,则的值为________.
17.计算:的值为________________.
18.已知的展开式中不含三次项和四次项,则展开式中二次项和一次项的系数之和为______.
三、解答题(本大题共6小题,共58分)
19.(8分)分解因式:
(1) (2) .
20.(8分)计算:
(1) ;
(2) ;
(3) .
21.(10分)化简与求值:
(1) ,其中.
(2) ,其中,.
22.(10分)阅读材料:若,求m,n的值.
解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,.
根据你的观察,探究下面的问题:
已知,则______, ______;
已知的三边长a,b,c都是正整数,且满足,求c的值;
若,,试比较A与B的大小关系,并说明理由.
23.(10分)有一系列等式:
;
;
;
;
……
根据你的观察、归纳发现的规律,写出的结果为 .
试猜想是哪一个数的平方,并予以证明.
24.(12分)【知识生成】通常情况下,通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.如图1,在边长为的正方形中剪掉一个边长为的小正方形.把余下的部分沿虚线剪开拼成一个长方形(如图2).图1中阴影部分面积可表示为:a2-b2,图2中阴影部分面积可表示为(a+b)(a-b),因为两个图中的阴影部分面积是相同的,所以可得到等式:a2-b2=(a+b)(a-b);
【拓展探究】图3是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图4的形状拼成一个正方形.
(1)用两种不同方法表示图4中阴影部分面积:
方法1: ,方法2: ;
(2)由(1)可得到一个关于(a+b)2、(a-b)2、ab的的等量关系式是 ;
(3)若a+b=10,ab=5,则(a-b)2= ;
【知识迁移】
(4)如图5,将左边的几何体上下两部分剖开后正好可拼成如右图的一个长方体.根据不同方法表示它的体积也可写出一个代数恒等式: .
参考答案
1.C
【分析】直接利用单项式乘单项式运算法则计算得出答案.
解: 2ab a2= 2a3b.
故选:C.
【点拨】此题主要考查了单项式乘单项式运算,正确掌握相关运算法则是解题关键.
2.D
【分析】根据因式分解定义、完全平方差公式、整式运算、平方差公式因式分解逐项验证即可得到答案.
解:A、,计算错误,也不是因式分解,该选项不符合题意;
B、根据因式分解定义,不符合定义,不是因式分解,该选项不符合题意;
C、根据因式分解定义,不符合定义,不是因式分解,该选项不符合题意;
D、根据平方差公式,是因式分解,符合题意;
故选:D.
【点拨】本题考查因式分解定义及方法,熟记因式分解定义,并掌握平方差公式分解因式是解决问题的关键.
3.A
【分析】根据整式的减法法则求出多项式,得到答案.
解:根据题意得:多项式为x2﹣x+1﹣(﹣3x2),
x2﹣x+1﹣(﹣3x2)
=x2﹣x+1+3x2
=4x2﹣x+1.
故选:A.
【点拨】本题考查的是单项式乘多项式、整式的加减,能根据题意列出算式是解此题的关键.
4.B
【分析】先利用多项式乘以多项式展开所求的式子,再将已知条件作为整体直接代入求解即可.
解:(a+2)(b 2)=ab 2a+2b 4
=ab 2(a b) 4
将a b=1,ab= 2代入得,ab 2(a b) 4= 2 2×1 4= 8.
故选:B.
【点拨】本题考查了多项式的乘法、多项式化简求值,掌握多项式的乘法法则是解题关键.需注意的是,这类题的考点是将已知条件作为一个整体代入求值,而不是求出a和b的值.
5.D
【分析】根据平方差公式和完全平方公式解答即可.
解:A、中与互为相反数,与相等,故能进行平方差公式计算,故此选项不符合题意;
B、中与互为相反数,与相等,故能进行平方差公式计算,故此选项不符合题意;
C、中与互为相反数,与互为相反数,故不能进行平方差公式计算,但是可以变形为,这样就可以运用完全平方公式计算,故此选项不符合题意;
D、中与不是相反数,与不相等,故不能用乘法公式计算,故此选项符合题意;
故选:D.
【点拨】此题主要考查了平方差公式和完全平方公式的运用.解题的关键是熟记平方差公式,根据组成平方差公式的前提是两式必须一项相同,另一项互为相反数.
6.B
【分析】根据完全平方公式的变形求解.
解:∵,,
①
②
①+②,得
故选:B.
【点拨】本题考查完全平方公式及其变形求解,是重要考点,难度较易,掌握相关知识是解题关键.
7.B
【分析】对后两项添括号时,变为.
解:,
故选:B.
【点拨】此题考查平方差公式的相关知识,解题的关键是熟练掌握平方差公式,变形正确.
8.B
【分析】根据方程可变形为,利用完全平方式将化成,从而整体代入计算即可.
解: 由方程两边同时除以得,变形为,
则,
故选:B.
【点拨】本题考查了代数式化简求值,利用完全平方公式变形并采用整体思想是解题关键.
9.C
【分析】计算,结果中项的系数即为需要类卡片的张数.
解:,
需要类卡片5张,
故选:C.
【点拨】本题考查了整式的乘法,解题的关键是理解结果中项的系数即为需要类卡片的张数.
10.D
【分析】首先对多项式提公因式,再利用平方差公式分解因式,然后把数值代入计算,即可确定出密码.
解:
,
当,时,,,,
∴上述方法生成的密码可以是.
故选:D
【点拨】本题考查了因式分解的应用,涉及分解因式的方法有:提公因式法,以及平方差公式法,属于阅读型的新定义题,其中根据阅读材料得出产生密码的方法是解本题的关键.
11.
【分析】运用积的乘方、单项式乘单项式的运算法则即可解答.
解:.
故答案为.
【点拨】本题主要考查了积的乘方、单项式乘单项式的运算法则等知识点,掌握积的乘方运算法则成为解答本题的关键.
12.8
【分析】根据单项式乘单项式的乘法法则计算,然后根据相同字母的指数相等列方程组即可求出m、n.
解:,
∴,
解方程组得:,
,
故答案为8.
【点拨】本题考查了单项式乘单项式,熟记法则是解题的关键.
13.4
【分析】利用平方差公式将分别,然后代入的值即可得出答案.
解:由题意得,,
,
.
故答案为:.
【点拨】此题考查了平方差公式,属于基础题,掌握平方差公式的形式是解答本题的关键.
14.
【分析】根据一直等式得到,再整体代入所求式子,逐步运算即可.
解:∵,
∴,
∴,
∴
=
=
=
=
=
=
…
=
=
=
=
=
=
故答案为:.
【点拨】本题考查了代数式求值,根据所给式子的特点合理变形,熟练运用整体思想,掌握规律是解题的关键.
15.
【分析】根据完全平方公式的构成即可求得结果;
解:∵,
∴,
∴;
故答案是:.
【点拨】本题主要考查了完全平方公式的应用,准确分析判断是解题的关键.
16.
【分析】根据两式相加可得,即可求解的值
解:∵,,
∴,即
∴
故答案为:.
【点拨】此题考查了完全平方式,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
17.
【分析】根据平方差公式进行变形运算求解即可.
解:
.
故答案为:.
【点拨】本题考查了平方差公式,正确的计算是解决本题的关键.
18.
【分析】利用多项式乘多项式法则将原式展开,根据题意展开式中不含三次项和四次项,可得,,求解即可得的值,然后代入求值可确定展开式中二次项和一次项的系数,求和即可得答案.
解:
根据题意,展开式中不含三次项和四次项,
∴,,
解得 ,,
∴,,
即展开式中二次项系数为4,一次项的系数为,
∴展开式中二次项和一次项的系数之和为.
【点拨】本题主要考查了多项式乘多项式运算、多项式相关概念、代数式求值等知识,熟练掌握多项式乘多项式运算法则,正确展开原式是解题关键.
19.(1) (2)
【分析】(1)直接根据平方差公式因式分解即可得到答案;
(2)先提取公因式,再利用完全平方公式分解即可得到答案.
(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【点拨】本题考查因式分解,解题的关键是熟练掌握有公因式先提取公因式,再看符不符合公式,利用公式法分解.
20.(1) 0 (2) (3)
【分析】(1)根据幂的乘方以及同底数幂的乘法运算法则计算各项,再合并同类项即可;
(2)根据多项式乘以多项式的运算法则进行计算即可;
(3)根据平方差公式以及多项式乘以多项式的运算法则进行计算即可.
解:(1)解:原式
.
(2)解:原式
.
(3)解:原式
.
【点拨】本题主要考查了整式的混合运算,解题的关键是熟练掌握整式的混合运算法则和运算顺序.
21.(1) ,-6 (2) ,-10
【分析】(1)先根据整式混合运算将原式化为,再代入求值即可;
(2)先根据整式混合运算化简为,再代入求值即可.
(1)解:,
当时,原式
(2)解:
,
当,时,原式.
【点拨】本题考查了整式的混合运算与化简求值,熟知整式混合运算法则,正确进行整式的化简是解题关键.
22.(1) 6; (2) (3) ,详见分析
【分析】(1)将变形为,得出,,即可得出答案;
(2)先根据,求出,,再根据三角形三边关系,得出,根据c是正整数,即可得出答案;
(3)用作差法比较大小即可.
(1)解:∵,
∴,
∴,
∴,,
∴,.
故答案为:6;.
(2)解:∵,
∴,,
解得:,,
∵a,b,c是的三边长,,
又∵c是正整数,
∴
(3)解:;理由如下:
∵,,
∴
,
∵,
∴,
∴.
【点拨】本题主要考查了整式加减的应用,二次方的非负性,完全平方公式的变形应用,解题的关键是熟练掌握完全平方公式,准确计算.
23.(1) 24025 (2) ,证明见分析
【分析】(1)根据规律,,进而求出其值;
(2)根据(1)规律,可猜想,对左边式子展开变形为完全平方并与右边式子相等即可证明.
解:(1)解:根据规律可得,
.
故答案为:24025;
(2)解:根据(1)规律,可猜想
,
∵
∴.
【点拨】本题是一个规律型题目,考查学生的观察能力以及能利用因式分解方法解决问题,综合性较强,难度较大.
24.(1)(a-b)2,(a+b)2-4ab;(2)(a+b)2-4ab=(a-b)2;(3)80;(4)x3-x=x(x+1)(x-1)
【分析】(1)利用直接和间接的方法表示出阴影部分面积;
(2)由阴影部分面积相等可得结果;
(3)直接根据(2)的结论代入求值即可;
(4)分别求得图中几何体的体积,然后根据原图形与新图形体积相等列出恒等式即可.
解:(1)方法1:直接根据正方形的面积公式得,(a-b)2,
方法2:大正方形面积减去四种四个长方形的面积,即(a+b)2-4ab;
(2)由阴影部分面积相等可得(a+b)2-4ab=(a-b)2;
(3)由(a+b)2-4ab=(a-b)2,
可得:102-4×5=(a-b)2,
∴(a-b)2=80;
(4)∵原几何体的体积=x3-1×1 x=x3-x,新几何体的体积=x(x+1)(x-1),
∴恒等式为x3-x=x(x+1)(x-1).
中小学教育资源及组卷应用平台
【点拨】本题考查完全平方公式的几何意义;能够由面积相等,过渡到利用体积相等推导公式是解题的关键.