内容正文:
第3讲 整式及因式分解
考点一 代数式及其求值(10年10考,2023年2次单独考查)
1.(2023河北1题)代数式-7x的意义可以是 ( )
A.-7与x的和
B.-7与x的差
C.-7与x的积
D.-7与x的商
2.(2018河北12题)用一根长为a(单位:cm)的铁丝,首尾相接围成一个正方形.要将它按如图的方式向外等距扩1(单位:cm),得到新的正方形,则这根铁丝需增加 ( )
A.4 cm
B.8 cm
C.(a+4)cm
D.(a+8)cm
C
B
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3.(2016河北18题)若mn=m+3,则2mn+3m-5nm+10= .
4.(2023河北18题)根据表中的数据,写出a的值为 ,b的值为 .
5.(2021河北20题)某书店新进了一批图书,甲、乙两种书的进价分别为4元/本、10元/本.现购进m本甲种书和n本乙种书,共付款Q元.
(1)用含m,n的代数式表示Q;
(2)若共购进5×104本甲种书及3×103本乙种书,用科学记数法表示Q的值.
x结果代数式 2 n
3x+1 7 b
a 1
1
-2
解:由题意可得Q=4m+10n.
解:将m=5×104,n=3×103代入(1)中代数式得Q=4×5×104+10×3×103=2.3×105.
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6.(2022河北20题)整式3(-m)的值为P.
(1)当m=2时,求P的值;
(2)若P的取值范围如图所示,求m的负整数值.
解:根据题意得,P=3×(-2)=3×(-)=-5.
解:由数轴知,P≤7,
即3(-m)≤7,
解得m≥-2,
∵m为负整数,
∴m=-1或m=-2.
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考点二 整式的运算(10年21考,2024最新考查)
7.(2022河北1题)计算a3÷a得a?,则“?”是 ( )
A.0
B.1
C.2
D.3
8.(2021河北2题)不一定相等的一组是 ( )
A.a+b与b+a
B.3a与a+a+a
C.a3与a·a·a
D.3(a+b)与3a+b
C
D
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9.(2016河北2题)下列计算正确的是 ( )
A.(-5)0=0
B.x2+x3=x5
C.(ab2)3=a2b5
D.2a2·a-1=2a
10.(2024河北2题)下列运算正确的是( )
A.a7-a3=a4
B.3a2·2a2=6a2
C.(-2a)3=-8a3
D.a4÷a4=a
D
C
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11.(2020河北2题)墨迹覆盖了等式“x3 x=x2(x≠0)”中的运算符号,则覆盖的是 ( )
A.+
B.-
C.×
D.÷
12.(2019河北6题)小明总结了以下结论:①a(b+c)=ab+ac;②a(b-c)=ab-ac;③(b-c)÷a=b÷a-c÷a(a≠0);④a÷(b+c)=a÷b+a÷c(a≠0).其中一定成立的个数是 ( )
A.1
B.2
C.3
D.4
D
C
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13.(2020河北11题)若k为正整数,则()k= ( )
A.k2k B.k2k+1
C.2kk D.k2+k
14.(2017河北4题)= ( )
A. B.
C. D.
A
B
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15.(2018河北13题)若2n+2n+2n+2n=2,则n= ( )
A.-1
B.-2
C.0
D.
16.(2024河北8题)若a,b是正整数,且满足=,则a与b的关系正确的是 ( )
A.a+3= 8b
B.3a=8b
C.a+3=b8
D.3a=8+b
A
A
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17.(2018河北4题)将9.52变形正确的是( )
A.9.52=92+0.52
B.9.52=(10+0.5)(10-0.5)
C.9.52=102-2×10×0.5+0.52
D.9.52=92+9×0.5+0.52
C
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18.(2024河北15题)“铺地锦”是我国古代一种乘法运算方法,可将多位数乘法运算转化为一位数乘法和简单的加法运算.淇淇受其启发,设计了如图1所示的“表格算法”,图1表示132×23, 运算结果为3 036.图2表示一个三位数与一个两位数相乘,表格中部分数据被墨迹覆盖,根据图2中现有数据进行推断,正确的是 ( )
A.“20”左边的数是16
B.“20”右边的“□”表示5
C.运算结果小于6 000
D.运算结果可以表示为4 100a+1 025
图1 图2
D
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19.(2018河北20题)嘉淇准备完成题目:
(1)她把“□”猜成3,请你化简:(3x2+6x+8)-(6x+5x2+2);
(2)她妈妈说:“你猜错了,我看到该题标准答案的结果是常数.”通过计算说明原题中“□”是几.
化简:(□x2+6x+8)-(6x+5x2+2).
发现系数“□”印刷不清楚.
解: (3x2+6x+8)-(6x+5x2+2)=3x2+6x+8-6x-5x2-2=-2x2+6.
解: (□x2+6x+8)-(6x+5x2+2)=( □-5)x2+6,
∵最终结果是常数,∴□-5=0,∴□=5.
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20.(2023河北21题)现有甲、乙、丙三种矩形卡片各若干张,卡片的边长如图1所示(a>1).某同学分别用6张卡片拼出了两个矩形(不重叠无缝隙),如图2和图3,其面积分别为S1,S2.
(1)请用含a的式子分别表示S1,S2,当a=2时,求S1+S2的值;
(2)比较S1与S2的大小,并说明理由.
解:由题图可知S1=(a+2)(a+1)=a2+3a+2,S2=(5a+1)×1=5a+1,
当a=2时,S1+S2=4+6+2+10+1=23.
解:S1>S2,
理由:∵S1-S2=a2+3a+2-5a-1=a2-2a+1=(a-1)2,又∵a>1,
∴(a-1)2>0,∴S1>S2.
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21.(2020河北21题)有一电脑程序:每按一次按键,屏幕的A区就会自动加上a2,同时B区就会自动减去3a,且均显示化简后的结果.已知A,B两区初始显示的分别是25和-16,如图,如第一次按键后,A,B两区分别显示:
(1)从初始状态按2次后,分别求A,B两区显示的结果;
(2)从初始状态按4次后,计算A,B两区代数式的和,请判断这个和能为负数吗,说明理由.
解:A区:25+a2+a2=25+2a2,
B区:-16-3a-3a=-16-6a.
解:25+4a2+(-16-12a)=4a2-12a+9.
A,B两区代数式的和不能为负数.理由如下:4a2-12a+9=(2a-3)2≥0,
∴这个和不能是负数.
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22.(2019河北21题)已知:整式A=(n2-1)2+(2n)2,整式B>0.
[尝试]化简整式A.
[发现]A=B2,求整式B.
解:A=(n2-1)2+(2n)2
=n4-2n2+1+4n2
=n4+2n2+1
=(n2+1)2.
解:∵A=B2,B>0,
∴B==n2+1.
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[联想]由上可知,B2=(n2-1)2+(2n)2,当n>1时,n2-1,2n,B为直角三角形的三边长,如图.
填写下表中B的值:
解:∵2n=8,∴n=4,∴B=n2+1=42+1=17.
∵n2-1=35,∴B=n2+1=37.
∴填表如下:
直角三角形三边 n2-1 2n B
勾股数组Ⅰ 8 17
勾股数组Ⅱ 35 37
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23.(2022河北22题)发现:两个已知正整数之和与这两个正整数之差的平方和一定是偶数,且该偶数的一半也可以表示为两个正整数的平方和.
验证:如,(2+1)2+(2-1)2=10为偶数.请把10的一半表示为两个正整数的平方和;
探究:设“发现”中的两个已知正整数为m,n,请论证“发现”中的结论正确.
解:验证:10的一半为5,
5=1+4=12+22,
探究:两个已知正整数之和与这两个正整数之差的平方和一定是偶数,且该偶数的一半也可以表示为两个正整数的平方和.理由如下:
(m+n)2+(m-n)2
=m2+2mn+n2+m2-2mn+n2
=2m2+2n2
=2(m2+n2),
故两个已知正整数之和与这两个正整数之差的平方和一定是偶数,且该偶数的一半也可以表示为两个正整数的平方和.
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24.(2017河北22题)发现:任意五个连续整数的平方和是5的倍数.
验证:(1)(-1)2+02+12+22+32的结果是5的几倍?
(2)设五个连续整数的中间一个为n,写出它们的平方和,并说明是5的倍数;
解:验证: (-1)2+02+12+22+32=1+0+1+4+9=15,15÷5=3,
∴(-1)2+02+12+22+32的结果是5的3倍.
解: 验证:设五个连续整数的中间一个为n,
则其余的四个整数分别是n-2,n-1,n+1,n+2,
它们的平方和为(n-2)2+(n-1)2+n2+(n+1)2+(n+2)2=n2-4n+4+n2-2n+1+n2+n2+2n+1+n2+4n+4=5n2+10=5(n2+2),
∵n是整数,∴n2+2是整数,
∴任意五个连续整数的平方和是5的倍数.
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延伸:任意三个连续整数的平方和被3除的余数是几呢?请写出理由.
解:任意三个连续整数的平方和被3除的余数是2.
理由:设三个连续整数的中间一个数为m,则其余的2个整数是m-1,m+1,
它们的平方和为(m-1)2+m2+(m+1)2
=m2-2m+1+m2+m2+2m+1
=3m2+2,
∵m是整数.∴m2是整数,
∴任意三个连续整数的平方和被3除的余数是2.
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考点三 因式分解(10年3考)
25.(2020河北3题)对于①x-3xy=x(1-3y),②(x+3)(x-1)=x2+2x-3.从左到右的变形,表述正确的是 ( )
A.都是因式分解
B.都是乘法运算
C.①是因式分解,②是乘法运算
D.①是乘法运算,②是因式分解
26.(2023河北6题)若k为任意整数,则(2k+3)2-4k2的值总能 ( )
A.被2整除
B.被3整除
C.被5整除
D.被7整除
C
B
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27.(2020河北9题)若=8×10×12,则k= ( )
A.12
B.10
C.8
D.6
B
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【新题型·新考法】
1.(学科融合·化学)(2024重庆A卷)烷烃是一类由碳、氢元素组成的有机化合物质,如图是这类物质前四种化合物的分子结构模型图,其中灰球代表碳原子,白球代表氢原子.第1种如图①有4个氢原子,第2种如图②有6个氢原子,第3种如图③有8个氢原子……按照这一规律,第10种化合物的分子结构模型中氢原子的个数是 ( )
A.20
B.22
C.24
D.26
B
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2.(应用意识)(2024湖南益阳一模)在日常生活中如取款、上网等都需要密码,有一种用“因式分解”法产生的密码记忆方便.原理是:如对于多项式x4-y4,因式分解的结果是(x-y)(x+y)(x2+y2),若取x=9,y=9,则各个因式的值是x-y=0,x+y=18,x2+y2=162,于是就可以把“018162”作为一个六位数的密码.对于多项式x3-xy2,取x=50,y=20,用上述方法产生的密码不可能是 ( )
A.503070
B.507030
C.307040
D.703050
C
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—— 基础过关练 ——
1.(2024河南)计算()3的结果是( )
A.a5
B.a6
C.aa+3
D.a3a
2.(2024河北张家口二模)下列计算正确的是 ( )
A.a2+a3=a
B.a2+b2=2a2b2
C.a3+a3=2a3
D.a3+a3=2a6
D
C
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3.(2024江苏盐城)下列运算正确的是 ( )
A.a6÷a2=a4
B.2a-a=2
C.a3·a2=a6
D.(a3)2=a5
4.若非零实数x满足2x+ax=-x,则a的值为 ( )
A.1
B.3
C.-1
D.-3
5.(2024四川广安)若x2-2x-3=0,则2x2-4x+1= .
A
D
7
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6.(河北特色考法)珍珍将形状相同、大小相等的长方形A,B和形状相同、大小相等的长方形C,D按如图所示摆放,拼成一个中间含正方形的大长方形.
(1)若长方形A的长为3,宽为1,设中间正方形的边长为x,用含x的式子表示长方形C的面积为 ;(结果需化简)
(2)若长方形A的周长增加a,则拼成的大长方形的周长将增加 .
-x2+2x+3
2a
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7.(2024河北保定竞秀区二模)在综合实践活动中,老师让用一张周长为20 cm的矩形纸片制作一个无盖长方体盒子,应该如何设计?已知该矩形纸片的一条边长为a cm.
(1)该矩形纸片的另一边长为 cm;
(2)如图1,甲同学在四个角分别剪去了边长为1 cm的四个小正方形,此时该纸片制作的无盖长方体盒子的体积为 cm3;如图2,乙同学在四个角分别剪去了边长为2 cm的四个小正方形,此时该纸片制作的无盖长方体盒子的体积为
cm3;
(3)甲同学和乙同学谁设计的盒子容积更大?请说明理由.
(10-a)
(-a2+10a-16)
(-2a2+20a-48)
解:甲同学.理由如下:
(-a2+10a-16)-(-2a2+20a-48)
=-a2+10a-16+2a2-20a+48
=a2-10a+32
=(a-5)2+7>0,
所以甲同学设计的盒子容积更大.
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8.(2024河北邯郸邯山区三模)有一电脑AI程序如图所示,能处理整式的相关计算,已知输入整式A=k-1,整式C=2k2+k-3后,屏幕上自动将整式B补齐,但由于屏幕大小有限,只显示了整式B的一部分:B=2k+ .
(1)嘉淇想:把B设为2k+m,再利用A·B=C来解决问题,请利用嘉淇的想法求程序自动补全的整式B;
解:A·B=(k-1)(2k+m)=2k2+mk-2k-m=2k2+(m-2)k-m,
∵A·B=C=2k2+k-3,
∴2k2+(m-2)k-m=2k2+k-3,
∴m-2=1,解得m=3,
即程序自动补全的整式B=2k+3.
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(2)在(1)的条件下,嘉淇发现:若k为任意整数,整式B2-2C的值总能被某个大于1的正整数整除,求这个正整数的值.
解:∵B2-2C=(2k+3)2-2(2k2+k-3)
=4k2+12k+9-(4k2+2k-6)=10k+15=5(2k+3),
若k为任意整数,则2k+3为整数,
∴整式B2-2C的值总能被5整除.
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—— 素养提升练 ——
1.(2024重庆B卷)用菱形按如图所示的规律拼图案,其中第①个图案中有2个菱形,第②个图案中有5个菱形,第③个图案中有8个菱形,第④个图案中有11个菱形,…,按此规律,则第⑧个图案中,菱形的个数是 ( )
A.20
B.21
C.23
D.26
2.(2024四川内江)一个四位数,如果它的千位与十位上的数字之和为9,百位与个位上的数字之和也为9,则称该数为“极数”.若偶数m为“极数”,且是完全平方数,则m= .
C
1 188或4 752
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3.(2024河北唐山古冶区二模)如果一个四位自然数的各数位上的数字互不相等且均不为0,满足-=,那么称这个四位数为“递减数”.
例如:四位数4 129,∵41-12=29,∴4 129是“递减数”.
(1)判断四位数5 324是不是“递减数”;
(2)若一个“递减数”为,求这个“递减数”;
解:∵53-32=21≠24,
∴5 324不是“递减数”.
解:由题意,得10a+3-31=12,解得a=4,
故这个“递减数”是4 312.
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(3)若一个“递减数”的前三个数字组成的三位数与后三个数字组成的三位数的和能被9整除,直接写出满足条件的递减数的最大值.
解:由题意,得10a+b-(10b+c)=10c+d.
∴10a-9b-11c=d,
∴100a+10b+c+100b+10c+d
=100a+10b+c+100b+10c+10a-9b-11c
=110a+101b
=99 (a+b)+11a+2b,
∴是整数,
当a=9时,此时b只能取0,不符合题意,舍去;
当a=8时,b=1,此时71-11c=d,c取9或8或7时,均不符合题意,只有c=6时,d=5,
故符合条件的最大值是8 165.
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4.(2024四川凉山州)阅读下面材料,并解决相关问题:
如图是一个三角点阵,从上向下数有无数多行,其中第一行有1个点,第二行有2个点,……,第n行有n个点……容易发现,三角点阵中前4行的点数之和为10.
(1)探索:三角点阵中前8行的点数之和为 ,前15行的点数之和为 ,那么,前n行的点数之和为 ;
(2)体验:三角点阵中前n行的点数之和 (填“能”或“不能”)为500;
(3)运用:某广场要摆放若干种造型的盆景,其中一种造型要用420盆同样规格的花,按照第一排2盆,第二排4盆,第三排6盆,…,第n排2n盆的规律摆放而成,则一共能摆放多少排?
36
120
不能
解:由题知,
前n排盆景的总数可表示为n(n+1),
令n(n+1)=420,
解得n1=-21,n2=20.
因为n为正整数,
所以n=20,
即一共能摆放20排.
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$$