内容正文:
第8章 整式乘法压轴题综合测试卷
【苏科版2024】
考试时间:120分钟;满分:120分
姓名:___________班级:___________考号:___________
考卷信息:
本卷试题共24题,单选10题,填空6题,解答8题,满分120分,限时120分钟,本卷题型针对性较高,覆盖面广,选题有深度,可衡量学生掌握本章内容的具体情况!
第Ⅰ卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)(24-25七年级·山东济南·期末)设 ,,.若,则的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
2.(3分)(24-25七年级·湖北·周测)若能被整除,则的值是( )
A. B. C.6 D.4
3.(3分)(2024八年级·江苏苏州·期中)若与互为相反数,则的值为( )
A.2 B.6 C.8 D.64
4.(3分)(24-25七年级·浙江嘉兴·期末)一组有序排列的数:,,,…,,…(为正整数).对于其中任意相邻的三个数,中间的数等于其前后两个数的积.已知,,,那么( )
A. B. C. D.
5.(3分)(24-25七年级·浙江杭州·期中)一个正整数若能表示成两个正整数的平方差,则称这个正整数为“杨梅数”.例如,就是一个“杨梅数”.则把所有的“杨梅数”从小到大排列后,第47个“杨梅数”是( )
A.97 B.95 C.64 D.65
6.(3分)(24-25七年级·江苏南通·阶段练习)已知、、、均为常数,、均为非零常数,若有两个整式
,.下列结论中,正确的有( )
①当为关于x的三次三项式时,则;
②当多项式乘积不含时,则;
③;
④当能被整除时,;
⑤若或时,无论和取何值,值总相等,则.
A.①③⑤ B.①③④ C.③④⑤ D.①③④⑤
7.(3分)(24-25七年级·浙江宁波·期末)如图,将两张长为,宽为的长方形纸片按图1,图2两种方式放置,图1和图2中两张长方形纸片重叠部分分别记为①和②,正方形中未被这两张长方形纸片覆盖部分用阴影表示,图1和图2中阴影部分的面积分别记为和.若知道下列条件,仍不能求值的是( )
A.长方形纸片的周长和面积 B.长方形纸片长和宽的差
C.①和②的面积差 D.长方形纸片和①的面积差
8.(3分)(24-25七年级·江苏·期末)已知实数a,b满足,则代数式的最大值为( )
A.-4 B.-5 C.4 D.5
9.(3分)(24-25七年级·江苏镇江·期中)如图,若一块长方形广场的原长为18米,宽为10米;现因施工改造,将广场的长和宽各增大米,广场面积增加了20平方米,同时以长方形的四边分别向外修建半圆形花圃.请你计算出花圃的总面积为( )
A. B. C. D.
10.(3分)(24-25七年级·重庆北碚·期中)的个位数字为( )
A.1 B.3 C.7 D.9
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(24-25七年级·江西新余·阶段练习)为非零自然数,若为两个连续自然数之积,则的值是 .
12.(3分)(24-25七年级·江西景德镇·期末)设为正整数,若是完全平方数,则 .
13.(3分)(24-25七年级·浙江金华·阶段练习)“幻方”最早记载于春秋时期的《大戴礼记》中,现将不重复的数字填入如图所示的“幻方”中,使得每个圆圈上的四个数字的和都等于,若每个圆圈上的四个数字的平方和分别记、、,且.如果将交点处的三个圆圈填入的数字分别记作为、、,则 ; .
14.(3分)(24-25九年级·江苏南京·自主招生)实数x,y满足方程,则 .
15.(3分)(24-25七年级·江苏扬州·期末)在数学中,为了书写简便,世纪数学家欧拉就引进了求和符号“”,如,;已知,则的值是 .
16.(3分)(24-25七年级·江苏南通·阶段练习)已知,则的值为 .
第Ⅱ卷
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(6分)(24-25七年级·陕西西安·阶段练习)(1)问题探究:已知,,可利用完全平方公式得:______.
(2)自主推导:______.
根据上面的公式计算:已知,,求______ .
(3)问题解决:已知,,求的值.
18.(6分)(24-25七年级·上海·期中)如图1,正方形的边长分别为,且.
(1)用两个种正方形组合成图2的图形,外边框可以围成一个大正方形,则这个大正方形的面积为______;(用含的代数式表示)
(2)将一个种和一个种正方形组合成图3的图形,外边框可以围成一个大正方形,用两种不同的方法表示这个大正方形的面积为______或______,从而可以得到一个乘法公式为______.
(3)如图4,将正方形拼接在一起,沿着外边框可以围成一个大正方形,类比(2)的思路进行思考,直接写出所得到的等式______.
(4)用正方形画出恰当的图形,说明
19.(8分)(24-25七年级·安徽淮北·期中)[知识回顾]
有这样一类题:
代数式的值与x的取值无关,求a的值;
通常的解题方法;
把x,y看作字母,a看作系数合并同类项,因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,即原式,所以,即.
[理解应用]
(1)若关于x的多项式的值与x的取值无关,求m的值;
(2)已知的值与x无关,求y的值;
(3)(能力提升)如图1,小长方形纸片的长为a、宽为b,有7张图1中的纸片按照图2方式不重叠地放在大长方形ABCD内,大长方形中有两个部分(图中阴影部分)未被覆盖,设右上角的面积为,左下角的面积为,当AB的长变化时,的值始终保持不变,求a与b的等量关系.
20.(8分)(24-25七年级·重庆沙坪坝·阶段练习)阅读:在计算的过程中,我们可以先从简单的、特殊的情形入手,再到复杂的、一般的问题,通过观察、归纳、总结,形成解决一类问题的一般方法,数学中把这样的过程叫做特殊到一般.如下所示:
【观察】
【归纳】;
【应用】计算
解:令,,
则
结合上述材料,完成下列问题:
(1)证明等式:;
(2)应用(1)中所证明等式,计算;
(3)若多项式,满足,,用一个含,的式子表示出,之间的数量关系.
21.(10分)(24-25七年级·浙江杭州·期中)如图,长为,宽为的大长方形被分割为小块,除阴影A,B两块外,其余块是形状、大小完全相同的小长方形,其较短一边长为.
(1)分别用含,的代数式表示阴影A,B两块的周长,并计算阴影A,两块的周长和.
(2)分别用含,的代数式表示阴影A,B两块的面积,并计算阴影A,的面积差.
(3)当取何值时,阴影A与阴影的面积差不会随着的变化而变化,并求出这个值.
22.(10分)(24-25七年级·广东佛山·期末)【阅读材料】“数形结合”是一种非常重要的数学思想方法.比如:在学习“整式的乘法”时,我们通过构造几何图形,用“等积法”直观地推导出了完全平方和公式:(如图1).利用“数形结合”的思想方法,可以从代数角度解决图形问题,也可以用图形关系解决代数问题.
【方法应用】根据以上材料提供的方法,完成下列问题:
(1)由图2可得等式:__________;由图3可得等式:__________;
(2)利用图3得到的结论,解决问题:若,,则__________;
(3)如图4,若用其中张边长为的正方形,张边长为的正方形,张边长分别为、的长方形纸片拼出一个面积为长方形(无空隙、无重叠地拼接),则______;
(4)如图4,若有3张边长为的正方形纸片,4张边长分别为的长方形纸片,5张边长为的正方形纸片.从中取出若干张纸片,每种纸片至少取一张.把取出的这些纸片拼成一个正方形(无空隙、无重叠地拼接),则拼成的正方形的边长最长可以为______.
【方法拓展】
(5)已知正数,,和,,,满足.试通过构造边长为的正方形,利用图形面积来说明.
23.(12分)(24-25七年级·河南南阳·阶段练习)对于任意四个有理数,可以组成两个有理数对与,我们规定:.例如:.
(1)若是一个完全平方式,求常数的值;
(2)若,且,求的值;
(3)在(2)的条件下,将长方形及长方形按照如图方式放置,其中点分别在边上,连接,若,,,,求图中阴影部分的面积.
24.(12分)(24-25七年级·江苏镇江·期中)如图1是一个长为、宽为的长方形,沿图1中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成的一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,请你写出、、之间的等量关系是________;
(2)利用(1)中的结论,若,,求的值;
(3)如图3,点C是线段上的一点,分别以、为边在的同侧作正方形和正方形,连接、、,当时,的面积记为,当时,的面积记为,以此类推,当时,的面积记为,计算的值.
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第8章 整式乘法压轴题综合测试卷
【苏科版2024】
参考答案与试题解析
第Ⅰ卷
一.选择题(共10小题,满分30分,每小题3分)
1.(3分)(24-25七年级·山东济南·期末)设 ,,.若,则的值是( )
A.5 B.6 C.7 D.8
【答案】C
【分析】根据完全平方公式得出,,进而根据已知条件得出,进而即可求解.
【详解】,,,
,,
,
,
,
,
故选:C.
【点睛】本题考查了完全平方公式变形求值,根据题意得出是解题的关键.
2.(3分)(24-25七年级·湖北·周测)若能被整除,则的值是( )
A. B. C.6 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了整式的乘法,及用待定系数法求字母的值.由于的最高次项是,而的最高次项是,因此可设
,将按照多项式乘法法则乘开,再利用待定系数法即可求出m、n、a、b的值,再求出的值即可.
熟练掌握多项式乘法法则和待定系数法是解题的关键.
【详解】设,
,
,
解得,,,,
,
故选:A.
3.(3分)(2024八年级·江苏苏州·期中)若与互为相反数,则的值为( )
A.2 B.6 C.8 D.64
【答案】C
【分析】根据互为相反数的两个数的和为0列方程,分解因式,结合绝对值和平方数的非负性,根据几个非负数的和为0,得到它们同时为0,求出,的值,根据完全平方公式变形即得.
此题主要考查了相反数,绝对值,完全平方公式.熟练掌握相反数性质,完全平方公式分解因式,绝对值与平方数的非负性,完全平方公式变形,是解决问题的关键.
【详解】∵若与互为相反数,
∴,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
故选:C.
4.(3分)(24-25七年级·浙江嘉兴·期末)一组有序排列的数:,,,…,,…(为正整数).对于其中任意相邻的三个数,中间的数等于其前后两个数的积.已知,,,那么( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了数的规律探究,完全平方公式.根据题意推导一般性规律是解题的关键.
根据题意,计算可得,,,,,,,,,,……可推导一般性规律为每6个数为一个循环,则,,,由,可得,则,计算求解,然后作答即可.
【详解】解:由题意知,,,,,
同理,,,,
∴,,,,,,,,,……
∴可推导一般性规律为每6个数为一个循环,
∵,
∴,,
∴,
∵,
∴,则,
解得,,
∴,
故选:B.
5.(3分)(24-25七年级·浙江杭州·期中)一个正整数若能表示成两个正整数的平方差,则称这个正整数为“杨梅数”.例如,就是一个“杨梅数”.则把所有的“杨梅数”从小到大排列后,第47个“杨梅数”是( )
A.97 B.95 C.64 D.65
【答案】D
【分析】此题主要考查了平方差公式,有一定的难度,主要是对题中新定义的理解与把握.
如果一个数是杨梅数,就能表示为两个正整数的平方差,设这两个数分别m、n,设,即杨梅数,因为m,n是正整数,因而和就是两个自然数.要判断一个数是否是杨梅数,可以把这个数分解因数,分解成两个整数的积,看这两个数能否写成两个正整数的和与差.
【详解】解 ∶1不能表示为两个正整数的平方差,所以1不是“杨梅数”,对于大于1的奇正整数,有
所以大于1的奇正整数都是“杨梅数”,
对于被4整除的偶数,有,
即大于4的被4整除的数都是“杨梅数”,而4不能表示为两个正整数平方差,所以4不是“杨梅数”,
对于被4除余2的数,
设,其中,为正整数,
当,奇偶性相同时,被4整除,而不被4整除;
当,奇偶性相异时,为奇数,而为偶数,矛盾,
所以不存在自然数,使得.即形如的数均不为“杨梅数”,
因此,在正整数数列中前四个正整数只有3为“杨梅数”,
此后,每连续四个数中有三个“杨梅数”.
,,
64是第46个“杨梅数”,
65是第47个“杨梅数”.
故选∶D.
6.(3分)(24-25七年级·江苏南通·阶段练习)已知、、、均为常数,、均为非零常数,若有两个整式
,.下列结论中,正确的有( )
①当为关于x的三次三项式时,则;
②当多项式乘积不含时,则;
③;
④当能被整除时,;
⑤若或时,无论和取何值,值总相等,则.
A.①③⑤ B.①③④ C.③④⑤ D.①③④⑤
【答案】D
【分析】本题考查了整式的加减与乘法,求出,为关于的三次三项式,此时,故说法①错误;求出,再由多项式乘积不含,可得,解得:,故说法②错误;当时,可得,当时,可得,故③说法正确;设,可得,从而得到,故④说法正确;根据当或时,无论和取何值,值总相等,可得且,故⑤说法正确,即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∵为关于x的三次三项式,且e为非零常数,为关于的三次三项式,此时,故说法①正确;
∵多项式乘积不含,
∴,解得:,故说法②错误;
当时,,
即,
当时,,
即,
∴,故③说法正确;
∵能被整除,
∴可设,
∵
∴,
即,
∴,
∴,故④说法正确;
当时,,
当时,,
∵当或时,无论和取何值,值总相等,
∴且,
解得:,故⑤说法正确;
故选:D.
7.(3分)(24-25七年级·浙江宁波·期末)如图,将两张长为,宽为的长方形纸片按图1,图2两种方式放置,图1和图2中两张长方形纸片重叠部分分别记为①和②,正方形中未被这两张长方形纸片覆盖部分用阴影表示,图1和图2中阴影部分的面积分别记为和.若知道下列条件,仍不能求值的是( )
A.长方形纸片的周长和面积 B.长方形纸片长和宽的差
C.①和②的面积差 D.长方形纸片和①的面积差
【答案】D
【分析】设正方形的边长为,分别求出、①和②的面积、长方形纸片的面积与周长,再逐项判断即可得.
【详解】解:如图,设正方形的边长为,
则,
,
,
∵长方形纸片的周长为,面积为,
∴若知道长方形纸片的周长和面积或长方形纸片长和宽的差,能求出,即选项A、B不符合题意;
图中①的面积为,
②的面积为,
∴①和②的面积差为,
∴若知道①和②的面积差,能求出,即选项C不符合题意;
∵长方形纸片和①的面积差为,
∴若知道长方形纸片和①的面积差,不能求出,即选项D符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查了整式乘法、完全平方公式在图形中的应用,熟记运算法则是解题的关键.
8.(3分)(24-25七年级·江苏·期末)已知实数a,b满足,则代数式的最大值为( )
A.-4 B.-5 C.4 D.5
【答案】A
【分析】先整体代入,将原式转化为只含有a的代数式,直接求最大值即可.
【详解】,即
时,的最大值为
故选:A
【点睛】此题考查整体代入求值,以及利用公式变形求最值,解题关键是找到a的取值范围.
9.(3分)(24-25七年级·江苏镇江·期中)如图,若一块长方形广场的原长为18米,宽为10米;现因施工改造,将广场的长和宽各增大米,广场面积增加了20平方米,同时以长方形的四边分别向外修建半圆形花圃.请你计算出花圃的总面积为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了利用完全平方公式变形求几何图形面积;设扩大后的广场的长为米,宽,可得,,进而可得,再由圆面积公式计算即可.
【详解】解:设扩大后的广场的长为米,宽米,依题意得:,
,
∴
∵花圃的总面积,
故选:B.
10.(3分)(24-25七年级·重庆北碚·期中)的个位数字为( )
A.1 B.3 C.7 D.9
【答案】D
【分析】本题考查了平方差公式,有理数的乘方.熟练掌握平方差公式进行运算是解题的关键.
由题意知, ,由,可知每4个3相乘为1个循环,由,可知的个位数字为9,然后作答即可.
【详解】解:由题意知,
……
,
∵,
∴每4个3相乘为1个循环,
∵,
∴的个位数字为9,
故选:D.
二.填空题(共6小题,满分18分,每小题3分)
11.(3分)(24-25七年级·江西新余·阶段练习)为非零自然数,若为两个连续自然数之积,则的值是 .
【答案】2或6
【分析】可分析确定,进而或,分别求解;
【详解】;
∵
,
∴
∴或
解得或
时,,
时,,
故答案为:2或6
【点睛】本题考查整式的运算,运用整式乘法确定代数式的取值范围是解题的关键.
12.(3分)(24-25七年级·江西景德镇·期末)设为正整数,若是完全平方数,则 .
【答案】4或19
【分析】将n2+9n-3转化成一个完全平方数再加一个数,只有这个数为0时,原式是完全平方数,求出n再判断,即可得出答案.
【详解】解:①n2+9n-3=n2+2n+7n-3=(n2+2n+1)+(7n-4)=(n+1)2+(7n-4),
∵n2+9n-3是完全平方数,
∴(n+1)2+(7n-4)是完全平方数,
∴7n-4=0,
∴n=(不是正整数,不符合题意),
②n2+9n-3=n2+4n+5n-3=(n2+4n+4)+(5n-7)=(n+2)2+(5n-7),
∵n2+9n-3是完全平方数,
∴(n+2)2+(5n-7)是完全平方数,
∴5n-7=0,
∴n=(不是正整数,不符合题意),
③n2+9n-3=n2+6n+3n-3=(n2+6n+9)+(3n-12)=(n+3)2+(3n-12),
∵n2+9n-3是完全平方数,
∴(n+3)2+(3n-12)是完全平方数,
∴3n-12=0,
∴n=4,
④n2+9n-3=n2+8n+n-3=(n2+8n+16)+(n-19)=(n+4)2+(n-19),
∵n2+9n-3是完全平方数,
∴(n+4)2+(n-19)是完全平方数,
∵n是正整数,
∴n=19,
⑤n2+9n-3=n2+10n-n-3=(n2+10n+25)+(-n-28)=(n+5)2+(-n-28),
∵n为正整数,
∴-n-28<0,
综上所述,n的值为4或19,
故答案为:4或19.
【点睛】此题主要考查了完全平方数,配方法,用分类讨论的思想解决问题是解本题的关键.
13.(3分)(24-25七年级·浙江金华·阶段练习)“幻方”最早记载于春秋时期的《大戴礼记》中,现将不重复的数字填入如图所示的“幻方”中,使得每个圆圈上的四个数字的和都等于,若每个圆圈上的四个数字的平方和分别记、、,且.如果将交点处的三个圆圈填入的数字分别记作为、、,则 ; .
【答案】
【分析】根据、、的位置可知这三个数每个都加了两次,三个圆圈上的数字之和是,但是这个数字之和是,所以可得,从而求出的值;因为,,可以得到,配方得,把代入即可求出的值.
【详解】解:每个圆圈上的四个数字的和都等于,
三个圆上的数字之和应为,
其中的、、这三个数每个都加了两次,
,
,
则有,
解得:;
每个圆圈上的四个数字的平方和分别记、、,且,
,
,
,
,
整理得:,
,
;
,
,
,
解得:.
故答案为:;.
【点睛】本题考查了整式的运算、完全平方公式以及有理数的乘方运算.解决本题的关键是理解、、这三个数每个都加了两次,并且能把凑成完全平方式.
14.(3分)(24-25九年级·江苏南京·自主招生)实数x,y满足方程,则 .
【答案】
【分析】原方程可变形为,再根据平方的非负性可求出,,从而可求出,,最后代入求值即可.
【详解】解:,
,
,
.
∵,,
∴,,
∴,,
∴,,
∴.
故答案为:.
【点睛】本题考查平方的非负性,根据完全平方公式计算,代数式求值.巧妙运用完全平方公式和非负数的性质是解题关键.
15.(3分)(24-25七年级·江苏扬州·期末)在数学中,为了书写简便,世纪数学家欧拉就引进了求和符号“”,如,;已知,则的值是 .
【答案】-99
【分析】观察已知可得,列出算术可得的值,即可得到答案.
【详解】解:由知,
,
,
即,
,
,
故答案为:.
【点睛】本题考查整式的运算,解题的关键是理解求和符号“”的意义,求出,的值.
16.(3分)(24-25七年级·江苏南通·阶段练习)已知,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查多项式乘多项式,完全平方公式,非负数的性质,代数式求值.将等式进行恰当的变形,从而求出a和b的关系是解题关键.根据多项式乘多项式法则,结合完全平方公式可将等式变形为,再根据平方的非负性即得出,,从而可得出,,最后将所求式子变形为,再代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴.
∵,,
∴,,
∴,,
∴.
故答案为:.
第Ⅱ卷
三.解答题(共8小题,满分72分)
17.(6分)(24-25七年级·陕西西安·阶段练习)(1)问题探究:已知,,可利用完全平方公式得:______.
(2)自主推导:______.
根据上面的公式计算:已知,,求______ .
(3)问题解决:已知,,求的值.
【答案】(1);(2),;(3)
【分析】(1)根据,代入可得答案;
(2)由多项式乘多项式法则可得,将已知代入可得的值;
(3)根据题意可知:,进而得到的值,代入可得答案;
【详解】解:(1)∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故答案为:;
(2)∵
,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:,;
(3)∵,,
∴,
∴,
∵
,
∴,
答:的值是
【点睛】本题考查完全平方公式的推广,解题的关键是掌握完全平方公式.
18.(6分)(24-25七年级·上海·期中)如图1,正方形的边长分别为,且.
(1)用两个种正方形组合成图2的图形,外边框可以围成一个大正方形,则这个大正方形的面积为______;(用含的代数式表示)
(2)将一个种和一个种正方形组合成图3的图形,外边框可以围成一个大正方形,用两种不同的方法表示这个大正方形的面积为______或______,从而可以得到一个乘法公式为______.
(3)如图4,将正方形拼接在一起,沿着外边框可以围成一个大正方形,类比(2)的思路进行思考,直接写出所得到的等式______.
(4)用正方形画出恰当的图形,说明
【答案】(1)
(2),;
(3)
(4)见解析
【分析】本题考查了完全平方公式与图形面积,熟练掌握完全平方公式是解题关键.
(1)由题意得大正方形的边长为,根据面积公式即可表示;
(2)方法一:求出这个大正方形的边长,利用正方形的面积公式求解即可得;方法二:根据这个大正方形的面积等于两个小正方形的面积与两个小长方形的面积之和即可得;由此即可得出乘法公式;
(3)利用两种方法求出大正方形的面积,由此即可得出等式;
(4)利用正方形甲、乙、丙构造图形,根据图形中的面积关系即可得.
【详解】(1)解:由题意得大正方形的边长为,则面积为,
故答案为:;
(2)解:方法一:这个大正方形的边长为,
则这个大正方形的面积为;
方法二:因为这个大正方形的面积等于两个小正方形的面积与两个小长方形的面积之和,
所以这个大正方形的面积为;
从而可以得到一个乘法公式为,
故答案为:,;;
(3)解:方法一:这个大正方形的边长为,
则这个大正方形的面积为;
方法二:因为这个大正方形的面积等于3个小正方形的面积与6个小长方形的面积之和,
所以这个大正方形的面积为;
则所得到的等式为,
故答案为:;
(4)解:构造图形如下:其中,图形是边长为的正方形,
则图形的面积为,阴影部分的面积为,
所以.
19.(8分)(24-25七年级·安徽淮北·期中)[知识回顾]
有这样一类题:
代数式的值与x的取值无关,求a的值;
通常的解题方法;
把x,y看作字母,a看作系数合并同类项,因为代数式的值与x的取值无关,所以含x项的系数为0,即原式,所以,即.
[理解应用]
(1)若关于x的多项式的值与x的取值无关,求m的值;
(2)已知的值与x无关,求y的值;
(3)(能力提升)如图1,小长方形纸片的长为a、宽为b,有7张图1中的纸片按照图2方式不重叠地放在大长方形ABCD内,大长方形中有两个部分(图中阴影部分)未被覆盖,设右上角的面积为,左下角的面积为,当AB的长变化时,的值始终保持不变,求a与b的等量关系.
【答案】(1);
(2);
(3)
【分析】(1)根据含项的系数为0建立方程,解方程即可得;
(2)先根据整式的加减化简整式,再根据含项的系数为0建立方程,解方程即可得;
(3)设,先求出,从而可得,再根据“当的长变化时,的值始终保持不变”可知的值与的值无关,由此即可得.
【详解】(1)解:
,
关于的多项式的值与的取值无关,
,
解得;
(2)
,
的值与无关,
,
解得;
(3)解:设,
由图可知,,,
则
,
当的长变化时,的值始终保持不变,
的值与的值无关,
,
.
【点睛】本题主要考查了整式加减中的无关型问题,涉及整式的乘法、整式的加减知识,熟练掌握整式加减乘法的运算法则是解题关键.
20.(8分)(24-25七年级·重庆沙坪坝·阶段练习)阅读:在计算的过程中,我们可以先从简单的、特殊的情形入手,再到复杂的、一般的问题,通过观察、归纳、总结,形成解决一类问题的一般方法,数学中把这样的过程叫做特殊到一般.如下所示:
【观察】
【归纳】;
【应用】计算
解:令,,
则
结合上述材料,完成下列问题:
(1)证明等式:;
(2)应用(1)中所证明等式,计算;
(3)若多项式,满足,,用一个含,的式子表示出,之间的数量关系.
【答案】(1)见解析
(2)
(3)
【分析】本题考查了数字类规律探究;
(1)观察等式找到规律,根据规律即可求解;
(2)根据(1)的结论,令,,代入,即可求解;
(3)分别表示出,观察式子,即可求解.
【详解】(1)解:
……
∴
(2)计算
解:令,,
则
(3)解:∵
∴
当时,
∵
∴
当时,
∵,
∴
∴
21.(10分)(24-25七年级·浙江杭州·期中)如图,长为,宽为的大长方形被分割为小块,除阴影A,B两块外,其余块是形状、大小完全相同的小长方形,其较短一边长为.
(1)分别用含,的代数式表示阴影A,B两块的周长,并计算阴影A,两块的周长和.
(2)分别用含,的代数式表示阴影A,B两块的面积,并计算阴影A,的面积差.
(3)当取何值时,阴影A与阴影的面积差不会随着的变化而变化,并求出这个值.
【答案】(1)阴影A的周长为:,∴阴影的周长为:,则其周长和为:;
(2)阴影A的面积为:,阴影的面积为:,阴影A,的面积差为: ;
(3)当y=5时,阴影A与阴影的面积差不会随着的变化而变化,这个值是100.
【分析】(1)由图可知阴影A的长为(),宽为(),阴影的长为,宽为,从而可求解;
(2)结合(1),利用长方形的面积公式进行求解即可;
(3)根据题意,使含x的项提公因式x,再令另一个因式的系数为,从而可求解.
【详解】(1)解:(1)由题意得:阴影A的长为(),宽为(),
∴阴影A的周长为:
∵阴影的长为,宽为,
∴阴影的周长为:,
∴其周长和为:;
(2)∵阴影A的长为(),宽为(),
∴阴影A的面积为:.
∵阴影的长为,宽为,
∴阴影的面积为:,
∴阴影A,的面积差为:.
(3)∵阴影A与阴影的面积差不会随着的变化而变化,
阴影A,的面积差.
∴当,即时,阴影A与阴影的面积差不会随着的变化而变化.
此时:阴影A,的面积差.
【点睛】本题主要考查列代数式,代数式求值,与某个字母无关型问题,解答的关键是根据图表示出两个长方形的长与宽.
22.(10分)(24-25七年级·广东佛山·期末)【阅读材料】“数形结合”是一种非常重要的数学思想方法.比如:在学习“整式的乘法”时,我们通过构造几何图形,用“等积法”直观地推导出了完全平方和公式:(如图1).利用“数形结合”的思想方法,可以从代数角度解决图形问题,也可以用图形关系解决代数问题.
【方法应用】根据以上材料提供的方法,完成下列问题:
(1)由图2可得等式:__________;由图3可得等式:__________;
(2)利用图3得到的结论,解决问题:若,,则__________;
(3)如图4,若用其中张边长为的正方形,张边长为的正方形,张边长分别为、的长方形纸片拼出一个面积为长方形(无空隙、无重叠地拼接),则______;
(4)如图4,若有3张边长为的正方形纸片,4张边长分别为的长方形纸片,5张边长为的正方形纸片.从中取出若干张纸片,每种纸片至少取一张.把取出的这些纸片拼成一个正方形(无空隙、无重叠地拼接),则拼成的正方形的边长最长可以为______.
【方法拓展】
(5)已知正数,,和,,,满足.试通过构造边长为的正方形,利用图形面积来说明.
【答案】(1)(2a+b)(a+b)=2a2+b2+3ab;(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc;
(2)155
(3)9
(4)a+2b;
(5)见解析
【分析】(1)大长方形的面积=长×宽,也等于3个小正方形和3个小长方形面积的和,两种方法求得的大长方形的面积相等,即“等积法”得到等式.
(2)用(1)的结论变形后代入求值.
(3)观察(2a+b)(a+2b)长方形找到x、y、z对应的值,代入求值.
(4)通过分析,找到可以拼成正方形的可能的情况,然后找到正方形的边长最大,
(5)通过构造边长为k的正方形,用3个长方形的面积表示al+bm+cn,用面积直观地说明al+bm+cn<k2.
【详解】(1)解:由图2知,大长方形的面积=(2a+b)(a+b),
大长方形的面积=3个小正方形的面积+3个小长方形的面积=a2+a2+b2+3ab=2a2+b2+3ab,
∴(2a+b)(a+b)=2a2+b2+3ab;
由图3知,大正方形的面积=(a+b+c)2,
大正方形的面积=3个正方形的面积+2个小长方形的面积+2个小长方形的面积+2个小长方形的面积=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc,
∴(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc;
故答案为:(2a+b)(a+b)=2a2+b2+3ab; =a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc;
(2)由图3得(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc,
∴a2+b2+c2=(a+b+c)2-(2ab+2ac+2bc)=(a+b+c)2-2(ab+ac+bc),
当,时,
a2+b2+c2=152-2×35=155;
故答案为:155
(3)解:∵(2a+b)(a+2b)=2a2+4ab+ab+2b2=2a2+5ab+2b2,2,
∴长方形可以看成2张边长为a的正方形,2张边长为b的正方形,5张边长分别为a、b的长方形纸片拼成的大长方形,
∴x=2,y=2,z=5,
∴x+y+z=9;
故答案为:9
(4)解:3张边长为a的正方形纸片的面积为3a2,4张边长分别为ab的长方形纸片的面积为4ab,5张边长为b的正方形纸片的面积为5b2,
∵想从中取出若干张纸片拼成一个正方形(无空隙、无重叠地拼接),
∴选取的纸片的面积和必须构成完全平方式,
∴可以选取1张边长为a的正方形纸片、2张边长分别为ab的长方形纸片、1张边长为b的正方形纸片,
此时围成的正方形面积为a2+2ab+b2=(a+b)2,
∴此时正方形的边长=a+b;
选取1张边长为a的正方形纸片、4张边长分别为ab的长方形纸片、4张边长为b的正方形纸片,
此时围成的正方形面积为a2+4ab+4b2=(a+2b)2,
∴此时正方形的边长=a+2b,
∵a+b<a+2b,
∴拼成的正方形的边长最长为a+2b;
故答案为:a+2b;
(5)解:如图,
如图,构造了一个边长为k的正方形,AC=CE=EG=AG=k,
在正方形的4个边上分别截取AB=a,CD=b,EF= HG=c,
∵a+m=b+n=c+l=k,
∴BC=m,DE=n,FG=l,AH=l,
∴3个长方形的面积和为al+bm+cn,大正方形的面积为k2,
∴.
【点睛】本题用“等积法”解决多项式乘积的代数问题,渗透数形结合的思想,用代数角度解决图形问题,也可以用图形关系解决代数问题.
23.(12分)(24-25七年级·河南南阳·阶段练习)对于任意四个有理数,可以组成两个有理数对与,我们规定:.例如:.
(1)若是一个完全平方式,求常数的值;
(2)若,且,求的值;
(3)在(2)的条件下,将长方形及长方形按照如图方式放置,其中点分别在边上,连接,若,,,,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)4
(3)136
【分析】(1)由题目中的规定可知,根据完全平方公式的特征确定答案即可;
(2)根据题目中的规定求出等号左边部分,可得,再借助完全平方公式,将代入求解即可;
(3)根据三角形面积公式将阴影部分的面积表示出来,得到含,的整式,再代入求值即可.
【详解】(1)解:根据题意,可得,
∵是一个完全平方式,
∴,
解得;
(2)根据题意,可得
,
∵,
∴,
∴,
∴;
(3)由(2)可知,,,
∵四边形和四边形均为长方形,
∴,,,,
∴,,
∴阴影部分的面积为
.
【点睛】本题主要考查了整式混合运算、完全平方公式的应用、代数式求值等知识,熟练掌握完全平方公式并灵活运用是解题关键.
24.(12分)(24-25七年级·江苏镇江·期中)如图1是一个长为、宽为的长方形,沿图1中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成的一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,请你写出、、之间的等量关系是________;
(2)利用(1)中的结论,若,,求的值;
(3)如图3,点C是线段上的一点,分别以、为边在的同侧作正方形和正方形,连接、、,当时,的面积记为,当时,的面积记为,以此类推,当时,的面积记为,计算的值.
【答案】(1)
(2)16
(3)
【分析】(1)通过观察图形可以发现,大正方形是由四个矩形与中间的小正方形组成,据此进一步分析求解即可;
(2)根据(1)中的结论进一步代入计算即可;
(3)连接,证明出,再利用的面积与△的面积相等得出,从而得到据此进一步计算即可.
【详解】(1)由图1和图2中矩形的面积为等量得:
故答案为:;
(2)由(1)中公式可得:
.
同理可得:
;
(3)连接,
在正方形和正方形中,,
,
∴和的边上的高相等,
.
当时,,
当时,,
……
当时,,
∴
.
【点睛】本题主要考查了完全平方公式的几何背景,观察图形,找出相应的规律是解题关键.
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