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初中数学
北师大版(2024)
八年级下册
第四章 因式分解
3 公式法
4.3公式法 同步练习(含答案)2024-2025学年数学北师大版八年级下册
文档属性
名称
4.3公式法 同步练习(含答案)2024-2025学年数学北师大版八年级下册
格式
zip
文件大小
623.3KB
资源类型
教案
版本资源
北师大版
科目
数学
更新时间
2025-04-22 22:08:06
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文档简介
1.[2023春·聊城期末]下列式子:①-x2-xy-y2②0.5a2-ab+0.5b2 ③-4ab-a2+4b2④4x2+9y2-12xy ⑤3x2+6xy+3y2.其中能用完全平方公式分解因式的有( )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
2.[2023秋·厦门期末]要使多项式x2+M+2x能运用完全平方公式进行分解因式,整式M可以是( )
A.1 B.-1
C.-2x+4 D.-2x-4
3.已知x-y=-4,则多项式x2-xy+y2的值为( )
A.4 B.6
C.8 D.10
4.[2024·内江]若a=2 019x+2 020,b=2 019x+2 021,c=2 019x+2 022,则代数式a2+b2+c2-ab-ac-bc的值是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
5.[2023·呼和浩特]分解因式2b3-4b2+2b= .
6.[2023·辽宁]分解因式:x3-4x2+4x= .
7.[十堰中考]已知xy=2,x-3y=3,则2x3y-12x2y2+18xy3= .
8.[2022·乐山]已知m2+n2+10=6m-2n,则m-n= .
9.因式分解:
(1)4x3y+4x2y2+xy3;
(2)a2-b2-c2+2bc;
(3)4+12(x-y)+9(x-y)2;
(4)4(x+y)2+25-20(x+y);
(5)x4-18x2+81;
(6)(x2-1)2-6(x2-1)+9;
(7)利用因式分解简化计算:2002-400×199+1992.
10.[推理能力][2022·安徽]观察下列等式:
第1个等式:(2×1+1)2=(2×2+1)2-(2×2)2,
第2个等式:(2×2+1)2=(3×4+1)2-(3×4)2,
第3个等式:(2×3+1)2=(4×6+1)2-(4×6)2,
第4个等式:(2×4+1)2=(5×8+1)2-(5×8)2,
……
按照以上规律.解决下列问题:
(1)写出
第5个等式: ;
(2)写出你猜想的
第n个等式(用含n的式子表示),并证明.
11.[2024·宿州]问题背景:对于形如x2-120x+3 600这样的二次三项式,可以直接用完全平方公式将它分解成(x-60)2,对于二次三项式x2-120x+3 456,就不能直接用完全平方公式分解因式了.此时常采用将x2-120x加上一项602,使它与x2-120x的和成为一个完全平方式,再减去602,整个式子的值不变,于是有
x2-120x+3 456
=x2-2×60x+602-602+3 456
=(x-60)2-144
=(x-60)2-122
=(x-60+12)(x-60-12)
=(x-48)(x-72).
问题解决:
(1)请你按照上面的方法分解因式:x2-140x+4 756;
(2)已知一个长方形的面积为a2+8ab+12b2,宽为a+2b,求这个长方形的长.
12.[应用意识][2022·西宁]八年级课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
将2a-3ab-4+6b因式分解.
【观察】经过小组合作交流,小明得到了如下的解决方法:
解法一:原式=(2a-3ab)-(4-6b)=a(2-3b)-2(2-3b)=(2-3b)(a-2).
解法二:原式=(2a-4)-(3ab-6b)=2(a-2)-3b(a-2)=(a-2)(2-3b).
【感悟】对项数较多的多项式无法直接进行因式分解时,我们可以将多项式分为若干组,再利用提公因式法、公式法达到因式分解的目的,这就是因式分解的分组分解法.分组分解法在代数式的化简求值、方程、函数等学习中起着重要的作用.(温馨提示:因式分解一定要分解到不能再分解为止)
【类比】
(1)请用分组分解法将x2-a2+x+a因式分解;
【挑战】
(2)请用分组分解法将ax+a2-2ab-bx+b2因式分解;
【应用】
(3)“赵爽弦图”是我国古代数学的骄傲,我们利用它验证了勾股定理.如图,“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形围成的一个大正方形,中间是一个小正方形.若直角三角形的两条直角边长分别是a和b(a>b),斜边长是3,小正方形的面积是1.
根据以上信息,先将a4-2a3b+2a2b2-2ab3+b4因式分解,再求值.
第12题图1.[2023春·聊城期末]下列式子:①-x2-xy-y2②0.5a2-ab+0.5b2 ③-4ab-a2+4b2④4x2+9y2-12xy ⑤3x2+6xy+3y2.其中能用完全平方公式分解因式的有( C )
A.1个 B.2个
C.3个 D.4个
2.[2023秋·厦门期末]要使多项式x2+M+2x能运用完全平方公式进行分解因式,整式M可以是( A )
A.1 B.-1
C.-2x+4 D.-2x-4
3.已知x-y=-4,则多项式x2-xy+y2的值为( C )
A.4 B.6
C.8 D.10
4.[2024·内江]若a=2 019x+2 020,b=2 019x+2 021,c=2 019x+2 022,则代数式a2+b2+c2-ab-ac-bc的值是( D )
A.0 B.1
C.2 D.3
解析:∵a=2 019x+2 020,b=2 019x+2 021,c=2 019x+2 022,
∴a-b=-1,a-c=-2,b-c=-1,
则a2+b2+c2-ab-ac-bc
=(2a2+2b2+2c2-2ab-2ac-2bc)
=[(a2-2ab+b2)+(a2-2ac+c2)+(b2-2bc+c2)]
=[(a-b)2+(a-c)2+(b-c)2],
当a-b=-1,a-c=-2,b-c=-1时,原式=×(1+4+1)=3.
5.[2023·呼和浩特]分解因式2b3-4b2+2b=2b(b-1)2.
6.[2023·辽宁]分解因式:x3-4x2+4x=x(x-2)2.
7.[十堰中考]已知xy=2,x-3y=3,则2x3y-12x2y2+18xy3=36.
8.[2022·乐山]已知m2+n2+10=6m-2n,则m-n=4.
9.因式分解:
(1)4x3y+4x2y2+xy3;
(2)a2-b2-c2+2bc;
(3)4+12(x-y)+9(x-y)2;
(4)4(x+y)2+25-20(x+y);
(5)x4-18x2+81;
(6)(x2-1)2-6(x2-1)+9;
(7)利用因式分解简化计算:2002-400×199+1992.
解:(1)4x3y+4x2y2+xy3
=xy(4x2+4xy+y2)
=xy(2x+y)2;
(2)a2-b2-c2+2bc
=a2-(b2-2bc+c2)
=a2-(b-c)2
=(a+b-c)(a-b+c);
(3)4+12(x-y)+9(x-y)2
=[2+3(x-y)]2
=(2+3x-3y)2;
(4)4(x+y)2+25-20(x+y)
=[2(x+y)-5]2
=(2x+2y-5)2;
(5)x4-18x2+81
=(x2-9)2
=(x+3)2(x-3)2;
(6)(x2-1)2-6(x2-1)+9
=(x2-1-3)2
=(x2-4)2
=(x+2)2(x-2)2;
(7)2002-400×199+1992
=2002-2×200×199+1992
=(200-199)2
=1.
10.[推理能力][2022·安徽]观察下列等式:
第1个等式:(2×1+1)2=(2×2+1)2-(2×2)2,
第2个等式:(2×2+1)2=(3×4+1)2-(3×4)2,
第3个等式:(2×3+1)2=(4×6+1)2-(4×6)2,
第4个等式:(2×4+1)2=(5×8+1)2-(5×8)2,
……
按照以上规律.解决下列问题:
(1)写出
第5个等式:________;
(2)写出你猜想的
第n个等式(用含n的式子表示),并证明.
解:(1)观察
第1至
第4个等式中相同位置数的变化规律,可知
第5个等式为(2×5+1)2=(6×10+1)2-(6×10)2,
故答案为:(2×5+1)2=(6×10+1)2-(6×10)2;
(2)
第n个等式为(2n+1)2=2-2,
证明:
等式左边:(2n+1)2=4n2+4n+1,
等式右边:[(n+1)·2n+1]2-[(n+1)·2n]2
=[(n+1)·2n+1+(n+1)·2n]·[(n+1)·2n+1-(n+1)·2n]
=[(n+1)·4n+1]×1
=4n2+4n+1,
故等式(2n+1)2=[(n+1)·2n+1]2-[(n+1)·2n]2成立.
11.[2024·宿州]问题背景:对于形如x2-120x+3 600这样的二次三项式,可以直接用完全平方公式将它分解成(x-60)2,对于二次三项式x2-120x+3 456,就不能直接用完全平方公式分解因式了.此时常采用将x2-120x加上一项602,使它与x2-120x的和成为一个完全平方式,再减去602,整个式子的值不变,于是有
x2-120x+3 456
=x2-2×60x+602-602+3 456
=(x-60)2-144
=(x-60)2-122
=(x-60+12)(x-60-12)
=(x-48)(x-72).
问题解决:
(1)请你按照上面的方法分解因式:x2-140x+4 756;
(2)已知一个长方形的面积为a2+8ab+12b2,宽为a+2b,求这个长方形的长.
解:(1)x2-140x+4 756
=x2-2×70x+702-702+4 756
=(x-70)2-144
=(x-70)2-122
=(x-70+12)(x-70-12)
=(x-58)(x-82);
(2)∵a2+8ab+12b2
=a2+2×a×4b+(4b)2-(4b)2+12b2
=(a+4b)2-4b2
=(a+4b+2b)(a+4b-2b)
=(a+2b)(a+6b),
∴宽为a+2b时,这个长方形的长为a+6b.
12.[应用意识][2022·西宁]八年级课外兴趣小组活动时,老师提出了如下问题:
将2a-3ab-4+6b因式分解.
【观察】经过小组合作交流,小明得到了如下的解决方法:
解法一:原式=(2a-3ab)-(4-6b)=a(2-3b)-2(2-3b)=(2-3b)(a-2).
解法二:原式=(2a-4)-(3ab-6b)=2(a-2)-3b(a-2)=(a-2)(2-3b).
【感悟】对项数较多的多项式无法直接进行因式分解时,我们可以将多项式分为若干组,再利用提公因式法、公式法达到因式分解的目的,这就是因式分解的分组分解法.分组分解法在代数式的化简求值、方程、函数等学习中起着重要的作用.(温馨提示:因式分解一定要分解到不能再分解为止)
【类比】
(1)请用分组分解法将x2-a2+x+a因式分解;
【挑战】
(2)请用分组分解法将ax+a2-2ab-bx+b2因式分解;
【应用】
(3)“赵爽弦图”是我国古代数学的骄傲,我们利用它验证了勾股定理.如图,“赵爽弦图”是由四个全等的直角三角形围成的一个大正方形,中间是一个小正方形.若直角三角形的两条直角边长分别是a和b(a>b),斜边长是3,小正方形的面积是1.
根据以上信息,先将a4-2a3b+2a2b2-2ab3+b4因式分解,再求值.
第12题图
解:(1)x2-a2+x+a
=(x2-a2)+(x+a)
=(x+a)(x-a)+(x+a)
=(x+a)(x-a+1);
(2)ax+a2-2ab-bx+b2
=(a2-2ab+b2)+(ax-bx)
=(a-b)2+x(a-b)
=(a-b)(a-b+x);
(3)a4-2a3b+2a2b2-2ab3+b4
=(a4+2a2b2+b4)-(2a3b+2ab3)
=(a2+b2)2-2ab(a2+b2)
=(a2+b2)(a2-2ab+b2)
=(a2+b2)(a-b)2,
根据题意得a2+b2=9,(a-b)2=1,
∴原式=9.1.[2023春·七星区期中]下列各式能用平方差公式进行分解因式的是( A )
A.x2-25 B.x3-4
C.x2-2x+1 D.x2+1
2.因式分解:m2-4n2=( B )
A.(m-2n)2
B.(m-2n)(m+2n)
C.(2m-n)(2m+n)
D.(2m-n)2
3.[2023春·雨城区期中]下列各式中,不能用平方差公式分解因式的是( B )
A.-a2+b2 B.-x2-y2
C.49x2y2-z2 D.16m4-25m2p2
4.[2023秋·东营期中]若k+1012-1=1022,则k的值为( D )
A.100 B.101
C.200 D.204
5.[2023春·驻马店期末]小李在计算2 0232 023-2 0232 021时,发现其计算结果能被三个连续整数整除,则这三个整数是( B )
A.2 023,2 024,2 025
B.2 022,2 023,2 024
C.2 021,2 022,2 023
D.2 020,2 021,2 022
6.[2023春·炎陵县期末]如果一个正整数能表示成两个连续奇数的平方差,那么称这个正整数是“和谐数”,如8=32-12,16=52-32,因此8和16都是“和谐数”.那么下列各数是“和谐数”的是( D )
A.36 B.34
C.42 D.48
7.计算:101×1022-101×982=( D )
A.404 B.808
C.40 400 D.80 800
8.[2022·常德]分解因式:x3-9xy2=x(x-3y)(x+3y).
9.[2023·平谷区二模]分解因式:mx2-my2=m(x+y)(x-y).
10.若a+b=4,a-b=1,则(a+1)2-(b-1)2的值为12.
11.[2023·苏州]已知一次函数y=kx+b的图象经过点(1,3)和(-1,2),则k2-b2=-6.
12.把下列多项式因式分解:
(1)x2-9;
(2)9(3x-2)2-(2x+7)2;
(3)4x2-9y2;
(4)x2(x-y)2-4(y-x)2;
(5)(2x+y)2-(x+2y)2;
(6)x4-1.
解:(1)原式=(x+3)(x-3);
(2)原式=[3(3x-2)+(2x+7)][3(3x-2)-(2x+7)]=(11x+1)(7x-13);
(3)原式=(2x+3y)(2x-3y);
(4)原式=x2(x-y)2-4(x-y)2=(x-y)2(x2-4)=(x-y)2(x+2)(x-2);
(5)原式=(2x+y+x+2y)(2x+y-x-2y)=3(x+y)(x-y);
(6)原式=(x2+1)(x2-1)=(x2+1)(x+1)(x-1).
13.先因式分解,再计算求值:()2-()2,其中m=-,n=4.
解:()2-()2
=(+)(-)
=mn,
当m=-,n=4时,
原式=-×4=-.
14.[2023·石家庄三模]【提出问题】在数学课上,老师提出一个问题:“任意奇数的平方减去1后都一定是8的倍数吗?”
【解决问题】(1)计算:32-1=________;52-1=________;72-1=________;以上计算结果均________(填“是”或“不是”)8的倍数;
(2)设奇数为2n+1(n为整数),请你先试着回答老师提出的问题,再论证你的结论;
【拓展延伸】任意奇数的平方加上1后都一定是________的倍数.
解:【解决问题】(1)32-1=9-1=8;
52-1=25-1=24;72-1=49-1=48;
故答案为:8,24,48,是;
(2)任意奇数的平方减去1后都一定是8的倍数;
设奇数为2n+1,
则有(2n+1)2-1=(2n+1)2-12=2n(2n+2)=4n(n+1),
又∵n,n+1是两个连续的整数,
则其中必有一个是2的倍数,
所以,有(2n+1)2-1都是8的倍数;
【拓展延伸】设奇数为2n+1,
则有(2n+1)2+1=4n2+4n+2=2(2n2+2n+1),
所以任意奇数的平方加上1后一定是2的倍数.
故答案为:2.
15.数形结合思想是根据数与形之间的对应关系,通过数形的相互转化来解决数学问题的思想.我们常利用数形结合思想,借助形的几何直观性来阐明数之间某种关系,如探索整式乘法的一些法则和公式.
第15题图
(1)探究一:
将图1的阴影部分沿虚线剪开后,拼成
图2的形状,拼图前后图形的面积不变,因此可得一个多项式的分解因式________.
(2)探究二:类似地,我们可以借助一个棱长为a的大正方体进行以下探索:
在大正方体一角截去一个棱长为b(b
(3)将图3中的几何体分割成三个长方体①,②,③,如图4,
图5所示,∵BC=a,AB=a-b,CF=b,∴长方体①的体积为ab(a-b).类似地,长方体②的体积为________,长方体③的体积为________;(结果不需要化简)
(4)用不同的方法表示
图3中几何体的体积,可以得到的恒等式(将一个多项式因式分解)为________________________;
(5)问题应用:利用上面的结论,解决问题:已知a-b=6,ab=2,求a3-b3的值.
(6)类比以上探究,尝试因式分解:a3+b3=________________.
解:(1)图1中阴影部分的面积为a2-b2,
图2中阴影部分的面积为(a+b)(a-b),
∵拼图前后图形的面积不变,
∴a2-b2=(a+b)(a-b),
∴可得一个多项式的分解因式为a2-b2=(a+b)(a-b),
故答案为:a2-b2=(a+b)(a-b);
(2)由题意,得到的几何体的体积为a3-b3,
故答案为:a3-b3;
(3)∵EN=b,DE=b,DM=a-b,
∴长方体②的体积为b2(a-b),
∵GH=a,FG=a-b,HR=a,
∴长方体③的体积为a2(a-b),
故答案为:b2(a-b),a2(a-b);
(4)由(2)和(3),得a3-b3=ab(a-b)+b2(a-b)+a2(a-b),
则可以得到的恒等式(将一个多项式因式分解)为a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2),
故答案为:a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2);
(5)∵a-b=6,ab=2,
∴a2+b2=(a-b)2+2ab=62+2×2=40,
∴a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2)=6×(40+2)=252;
(6)由(4)可知,a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2),
则a3+b3=a3-(-b)3
=
=(a+b)(a2-ab+b2),
故答案为:(a+b)(a2-ab+b2).1.[2023春·七星区期中]下列各式能用平方差公式进行分解因式的是( )
A.x2-25 B.x3-4
C.x2-2x+1 D.x2+1
2.因式分解:m2-4n2=( )
A.(m-2n)2
B.(m-2n)(m+2n)
C.(2m-n)(2m+n)
D.(2m-n)2
3.[2023春·雨城区期中]下列各式中,不能用平方差公式分解因式的是( )
A.-a2+b2 B.-x2-y2
C.49x2y2-z2 D.16m4-25m2p2
4.[2023秋·东营期中]若k+1012-1=1022,则k的值为( )
A.100 B.101
C.200 D.204
5.[2023春·驻马店期末]小李在计算2 0232 023-2 0232 021时,发现其计算结果能被三个连续整数整除,则这三个整数是( )
A.2 023,2 024,2 025
B.2 022,2 023,2 024
C.2 021,2 022,2 023
D.2 020,2 021,2 022
6.[2023春·炎陵县期末]如果一个正整数能表示成两个连续奇数的平方差,那么称这个正整数是“和谐数”,如8=32-12,16=52-32,因此8和16都是“和谐数”.那么下列各数是“和谐数”的是( )
A.36 B.34
C.42 D.48
7.计算:101×1022-101×982=( )
A.404 B.808
C.40 400 D.80 800
8.[2022·常德]分解因式:x3-9xy2= .
9.[2023·平谷区二模]分解因式:mx2-my2= .
10.若a+b=4,a-b=1,则(a+1)2-(b-1)2的值为 .
11.[2023·苏州]已知一次函数y=kx+b的图象经过点(1,3)和(-1,2),则k2-b2= .
12.把下列多项式因式分解:
(1)x2-9;
(2)9(3x-2)2-(2x+7)2;
(3)4x2-9y2;
(4)x2(x-y)2-4(y-x)2;
(5)(2x+y)2-(x+2y)2;
(6)x4-1.
13.先因式分解,再计算求值:()2-()2,其中m=-,n=4.
14.[2023·石家庄三模]【提出问题】在数学课上,老师提出一个问题:“任意奇数的平方减去1后都一定是8的倍数吗?”
【解决问题】(1)计算:32-1= ;52-1= ;72-1= ;以上计算结果均 (填“是”或“不是”)8的倍数;
(2)设奇数为2n+1(n为整数),请你先试着回答老师提出的问题,再论证你的结论;
【拓展延伸】任意奇数的平方加上1后都一定是 的倍数.
15.数形结合思想是根据数与形之间的对应关系,通过数形的相互转化来解决数学问题的思想.我们常利用数形结合思想,借助形的几何直观性来阐明数之间某种关系,如探索整式乘法的一些法则和公式.
第15题图
(1)探究一:
将图1的阴影部分沿虚线剪开后,拼成
图2的形状,拼图前后图形的面积不变,因此可得一个多项式的分解因式 .
(2)探究二:类似地,我们可以借助一个棱长为a的大正方体进行以下探索:
在大正方体一角截去一个棱长为b(b
(3)将图3中的几何体分割成三个长方体①,②,③,如图4,
图5所示,∵BC=a,AB=a-b,CF=b,∴长方体①的体积为ab(a-b).类似地,长方体②的体积为 ,长方体③的体积为 ;(结果不需要化简)
(4)用不同的方法表示
图3中几何体的体积,可以得到的恒等式(将一个多项式因式分解)为 ;
(5)问题应用:利用上面的结论,解决问题:已知a-b=6,ab=2,求a3-b3的值.
(6)类比以上探究,尝试因式分解:a3+b3= .
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同课章节目录
第一章 三角形的证明
1 等腰三角形
2 直角三角形
3 线段的垂直平分线
4 角平分线
第二章 一元一次不等式和一元一次不等式组
1 不等关系
2 不等式的基本性质
3 不等式的解集
4 一元一次不等式
5 一元一次不等式与一次函数
6 一元一次不等式组
第三章 图形的平移与旋转
1 图形的平移
2 图形的旋转
3 中心对称
4 简单的图案设计
第四章 因式分解
1 因式分解
2 提公因式法
3 公式法
第五章 分式与分式方程
1 认识分式
2 分式的乘除法
3 分式的加减法
4 分式方程
第六章 平行四边形
1 平行四边形的性质
2 平行四边形的判定
3 三角形的中位线
4 多边形的内角与外角和
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