内容正文:
第04讲 因式分解(5知识点+8大考点+4拓展训练+复习提升)
内容导航
串讲知识:思维导图串讲知识点,有的放矢
重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
知识点1:因式分解的概念
定义:把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这个多项式分解因式.
【补充说明】
1)因式分解分解对象是多项式,分解结果必须是积的形式,且积的因式必须是整式,这三个要素缺一不可.
2)要把一个多项式分解到每一个因式不能再分解为止.
3)因式分解和整式乘法是互逆的运算,二者不能混淆.因式分解是一种恒等变形,而整式乘法是一种运算,且因式分解是把和差化为积的形式,而整式乘法是把积化为和差的形式.
知识点2:公因式
定义:多项式的各项中都含有相同的因式,我们把这个相同的因式就叫做公因式.
注意:公因式可以是一个单项式,也可以是一个多项式.
知识点3:公因式法分解因式
定义:如果多项式的各项含有公因式,那么就可以把这个公因式提到括号外,将多项式写成公因式与另一个多项式的乘积的形式,这种因式分解的方法叫提公因式法,即:.
实质:乘法分配律的逆用.
关键:准确找出多项式各项的公因式.
知识点4:公因式法分解因式
定义:运用平方差公式、完全平方公式将一个多项式分解因式的方法叫作公式法.
逆用平方差法分解因式:
逆用完全平方公式分解因式:
知识点5:因式分解的一般步骤:
考点一:判断是否是因式分解
例1.下列变形中是因式分解的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-1】下列从左边到右边的变形,是因式分解的是( )
A. B.
C. D.
【变式1-2】下列各式从左到右是因式分解的是 .
①; ②;
③; ④;
⑤; ⑥.
【变式1-3】观察下列从左到右的变形:①;②;③;④.其中是因式分解的是 (填序号).
考点二:公因式
例2.将多项式因式分解时,应提取的公因式是
A. B. C. D.
【变式2-1】把多项式分解因式,应提取的公因式是( )
A. B. C. D.
【变式2-2】整式中各项的公因式是 .
【变式2-3】多项式各项的公因式是 .
考点三:提公因式分解因式
例3.已知,,则的值为( )
A.5 B.12 C. D.
【变式3-1】若,则代数式A 为( )
A.a B. C. D.
【变式3-2】分解因式: .
【变式3-3】分解因式:
(1)
(2).
考点四:平方差公式分解因式
例4.下列能用平方差公式因式分解的是( )
A. B. C. D.
【变式4-1】分解因式: .
【变式4-2】分解因式: .
【变式4-3】求证:对于任意整数,多项式的值都能被16整除.
考点五:完全平方公式分解因式
例5.下列各式中,能用完全平方公式进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【变式5-1】若代数式能用公式法因式分解,则m的值为( )
A. B. C.2 D.1
【变式5-2】若多项式,则P的最小值是 .
【变式5-3】小白同学在学习中发现,对于可以使用以下方法分解因式.
.
这种方法是在二次三项式中先加上9,使它与的和成为一个完全平方式,再减去9,整个式子的值不变,从而可以进一步使用平方差公式继续分解因式.请使用小白同学发现的方法把分解因式;
考点六:综合运用公式法分解因式
例6.已知,则的值为( )
A.36 B.25 C.5 D.无法确定
【变式6-1】分解因式: .
【变式6-2】分解因式: .
【变式6-3】因式分解
(1);
(2);
(3);
(4).
考点七:十字相乘法
例7.小明把多项式分解因式,有一个因式是,则的值为( )
A. B.40 C. D.15
【变式7-1】多项式分解因式为,其中为整数,则的值不可能是( )
A. B. C. D.
【变式7-2】因式分解: .
【变式7-3】因式分解:
考点八:分组分解法
例8.下列式子中,属于的因式的是( )
A. B. C. D.
【变式8-1】因式分解: .
【变式8-2】分解因式 .
【变式8-3】阅读下列材料:某校“数学社团”活动中,研究发现常用的分解因式的方法有提取公因式法、公式法,但还有很多的多项式只用上述方法无法分解,如:,细心观察这个式子就会发现,前两项可以提取公因式,后两项也可提取公因式,前后两部分分别分解因式后产生了新的公因式,然后再提取公因式就可以完成整个式子的因式分解了,过程为.这种因式分解的方法叫做“分组分解法”,请在这种方法的启发下,解决以下问题:
(1)分解因式:;
(2)分解因式:.
拓展训练一:利用换元法因式分解
1.阅读下列材料:
在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,面且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.
下面是小涵同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步).
请根据上述材料回答下列问题:
(1)小涵同学的解法中,第二步到第三步运用了因式分解的( );
A.提取公因式法 B.完全平方公式法 C.平方差公式法
(2)老师说,小涵同学因式分解的结果不彻底,请你直接写出该因式分解的最后结果;
(3)请你用换元法对多项式进行因式分解.
2.阅读与思考:
材料:对于一些次数较高或者是比较复杂的式子进行因式分解时,换元法是一种常用的方法,下面是小影同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式第一步
第二步
第三步
第四步
(1)小影同学第二步到第三步运用了因式分解的______填写选项.
A.提取公因式
B.平方差公式
C.两数和的平方公式
D.两数差的平方公式
(2)小影同学因式分解的结果是否彻底?______填彻底或不彻底;若不彻底,请你帮她直接写出因式分解的最后结果______.
(3)请你模仿以上方法尝试对多项式进行因式分解.
3.阅读材料A:利用完全平方公式,可以解决很多的数学问题.
例如:若,,求的值.
解:∵,,
∴,
即:.∴.
阅读材料B:在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元法),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.下面是小明同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:令,
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步)
(1)请根据材料A,解答问题:若,,求的值;
(2)请根据材料B,解答问题:
①在材料B中,老师说,小明同学因式分解的结果不彻底,请你写出该因式分解的最后结果______;
②因式分解:.
(3)综合运用:
若实数x满足,求的值.
4.材料1:教科书中这样写道:“我们把多项式及叫做完全平方式”,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.
例如分解因式:
材料2:分解因式.
解:设,则原式.
这样的解题方法叫做“换元法”,即当复杂的多项式中,某部分重复出现时,我们用字母将其替换,从而简化这个多项式.换元法是一个重要的数学方法,不少问题能用换元法解决.
请你根据以上阅读材料解答下列问题:
(1)根据材料1将因式分解;
(2)根据材料2将因式分解;
(3)结合材料1和材料2,将因式分解.
拓展训练二:利用因式分解求最值
1.(1)分解因式:
①_________;
②_________.
(2)根据以上两式,试求x、y各取何值时,的值最小?并求此最小值.
2.上数学课时,王老师在讲完乘法公式的多种运用后,要求同学们运用所学知识解答:求代数式的最小值?同学们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解:.
,
当时,的值最小,最小值是0.
.
当时,的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)知识再现:当___________时,代数式的最小值是___________.
(2)知识运用:若,当___________时,有最___________值(填“大”或“小”),这个值是___________.
(3)知识拓展:若,求的最小值.
3.上数学课时,张老师在讲完因式分解 的多种运用后,要求同学们运用所学知识解答:求代数式 的最小值?同学们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解:
当时, 的值最小,最小值是0,
当 时,的值最小,最小值是1,
的最小值是1.
请根据上述方法,解答下列各题:
(1)知识再现:当 时,代数式的最小值是 ;
(2)知识运用:若 ,当时, y有最 值 (填“大”或“小”),这个值是
(3)知识拓展:若,求的最小值.
4.阅读理解并解答:
我们把多项式,叫做完全平方式,在运用完全平方公式进行因式分解时,关键是判断这个多项式是不是一个完全平方式.同样地,把一个多项式进行部分因式分解可以来解决求代数式值的最大(或最小)值问题.
(1)例如:①,
是非负数,即,,
则这个代数的最小值是2,这时相应的的值是,
②,
是非负数,即,,
则这个代数式的最小值是______,这时相应的的值是_______;
(2)知识再现:当______时,代数式的最小值是______;
(3)知识运用:若,当______时,有最______值(填“大”或“小”),这个值是______;
(4)知识拓展:若,求的最小值.
拓展训练三:因式分解的新定义问题
1.阅读与思考
下面是小欣关于“智慧优数”的研究性学习报告的一部分,请认真阅读并完成相应的任务.
解密“智慧优数”
概念理解:
如果一个正整数能表示为另外两个不相邻的正整数,的平方差,即,其中,则称这个正整数是一个“智慧优数”例如,,16就是一个“智慧优数”我们可以逆用平方差公式来研究“智慧优数”,即.
特例构造:
根据定义,可从不相邻的两个正整数入手,不重不漏地构造“智慧优数”,思路如下:
当时,的值依次可取3,4,5,6,⋯⋯,分别计算的值,即可求得一组“智慧优数”;
当时,的值依次可取4,5,6,7,⋯⋯,分别计算的值,即可求得一组“智慧优数”;
当时,重复上述步骤,即可得到更多的“智慧优数”.
规律剖析:
在特例构造的过程中可以发现,由两个不相邻的正整数,构造出的“智慧优数”与这两个正整数的差之间存在特定的关系,分类讨论如下:
情况一:当与的差是偶数时,由与构造出的“智慧优数”能被4整除.
理由如下:设(为正整数),则,
则“智慧优数”
……
所以,当与的差是偶数时,由与构造出的“智慧优数”能被4整除.情况二:当与的差是奇数时,在由与构造“智慧优数”的过程中,可得出下列结论:
A.一定是奇数 B.与均为奇数 C.一定是与差的奇数倍……
任务:
(1)请根据“特例构造”中的思路,直接写出一个小于16的“智慧优数”;
(2)请将“规律剖析”中情况一的说理过程补充完整;
(3)“规律剖析”中情况二所得的结论,所有正确的结论为_______(填结论的序号);
(4)按从小到大顺序排列的第5个“智慧优数”为_________.
2.定义:若一个整数能表示成(a,b是正整数)的形式,则称这个数为“对称数”
例如:因为,所以13是“对称数”;
再如:因为,所以也是“对称数”.
(1)填空:
①请直接写出一个小于10的“对称数”,这个“对称数”是______;
②判断45是否为“对称数”______(请填写“是”或“否”);
(2)已知(x是整数,k是常数,且),要使M为“对称数”,求出k值;
(3)如果数m,n都是“对称数”,试说明也是“对称数”.
3.定义:如果一个数的平方等于,记为,这个数叫做虚数单位,把形如(,为实数)的数叫做复数.其中叫这个复数的实部,叫做这个复数的虚部,它的加、减运算与整式的加、减运算类似,复数的乘方运算与有理数的乘方运算类似,例如,
①;
②
③;
根据以上信息,完成下列问题:
(1)填空:___________,___________,___________;
(2)化简:;
(3)请你参照这一知识,将用公式法分解成两个复数的积.
4.定义:任意两个数,,按规则运算得到一个新数,称所得的新数为,的“和积数”.
(1)若,,则,的“和积数”_____;
(2)若,,求,的“和积数”;
(3)已知,且,的“和积数”,若,求的值(用含的式子表示).
拓展训练四:因式分解的应用
1.如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“完美数”.例如:,,;则12、20、28这三个数都是完美数.
(1)按照上述规律,将完美数2028表示成两个连续偶数的平方差形式(直接写出);
(2)证明:任意一个完美数都能够被4整除;
(3)如图所示,拼叠的正方形边长是从2开始的连续偶数......,按此规律拼叠到正方形,其边长为28,求阴影部分的总面积.
2.我们知道,,关于这个公式的推导方法,有很多,比如说小高斯的故事.下面我们利用以前学过的公式,给出另外一种推导方法:
首先,我们知道:,
变形一下,就是,
依次给一些特殊的值:,,,,我们就能得到下面一列式子:
;
;
;
;
观察这列式子,如果把它们所有的等式两端左右相加,抵消掉对应的项,我们可以得到,观察这个式子,等式右边小括号内的式子,不就是我们要求的吗?把它记为就是:,把表示出来,得到:.用这个思路,可以求很多你以前不知道的和,请你仿照这个推导思路,推导一下的值.
3.感知:(1)对于一个图形,通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个因式分解的等式,由图1中的大正方形的面积可得到的因式分解等式为_______;
应用:(2)通过不同的方法表示同一个几何体的体积,也可以探求相应的因式分解等式.如图2所示的是棱长为的正方体被分割线分成8块.用不同的方法计算这个正方体的体积,则这个式子为_____;
拓展:(3)如图3,棱长为x的实心大正方体切除一个棱长为y的小正方体,剩余部分按如图所示的方式继续切割为甲、乙、丙三个长方体,则甲长方体的体积为,乙长方体的体积为,丙长方体的体积为,甲、乙、丙三个长方体体积之和可表示为.
根据(2)和(3)中的结论解答下列问题:若图2与图3中的与的值分别相等,且满足,,其中,求的值.
4.小聪学习多项式研究了多项式值为0的问题,发现当或时,多项式的值为0,把此时x的值称为多项式A的零点.
(1)已知多项式,则此多项式的零点为________.
(2)已知多项式有一个零点为2,求多项式B的另一个零点;
(3)订正:小聪继续研究,及等,发现在x轴上表示这些多项式零点的两个点关于直线对称,他把这些多项式称为“3-系多项式”.若多项式是“3-系多项式”,则________,________,________.
1.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)下列由左到右的变形,属于因式分解的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)若,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.2或 D.4
3.(2025七年级下·全国·专题练习)若,则的值为( )
A. B. C. D.6
4.(22-23八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)把多项式,提取公因式后,余下的部分是( )
A. B. C. D.
5.(24-25七年级下·浙江杭州·阶段练习)已知,,,则代数式的值为( )
A.5 B.6 C.3 D.8
6.(23-24七年级下·浙江舟山·期末)边长为a的正方形与边长为b的正方形按如图所示的方式摆放,点A,D,G在同一直线上.已知,.则图中阴影部分的面积为( )
A.28 B.39 C.61 D.68
7.(24-25九年级下·陕西咸阳·期中)因式分解: .
8.(24-25七年级下·浙江杭州·阶段练习)已知,,且,则
9.(2025·浙江·三模)已知,则的值为 .
10.(24-25九年级下·浙江宁波·自主招生)已知,则的值为 .
11.(24-25九年级下·福建厦门·期中)若 ,则 (请用“”“”或“”表示)
12.(23-24七年级下·浙江宁波·期末)如果一个自然数A的个位数字不为0,且能分解成,其中M与N都是两位数,M与N的十位数字相同,个位数字之和为6,则称此数为“如意数”,并把数A分解成的过程,称为“完美分解”.例如,因为,21和25的十位数字相同,个位数字之和为6,所以525是“如意数”.
(1)最小的“如意数”是 ;
(2)把一个“如意数”A进行“完美分解”,即,M与N的和记为P,M与N的差记为Q,若能被11整除,则A的值为 .
13.(2025七年级下·浙江·专题练习)利用分解因式简便运算:.
14.(2025七年级下·浙江·专题练习)因式分解:
(1);
(2).
15.(24-25八年级下·江西抚州·期中)利用分解因式计算:.
16.(2025七年级下·浙江·专题练习)因式分解:
(1);
(2);
(3);
(4).
17.(24-25七年级下·浙江杭州·阶段练习)已知,n为正整数.
(1)求的值.
(2)利用因式分解说明:能被24整除.
18.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)小晓在化简整式时,得到的结果是,则“○”表示的数为________.
【发现】小晓观察计算结果,发现这个多项式是两数的平方和加上两数的积,她把具有这种结构特征的多项式称为“对称多项式”,例如:,请你再写出一个“对称多项式”(用含,的代数式表示)________;
【探究】规定,若和是两个连续的奇数时,称为这个对称多项式的“对称奇值”,小晓进一步研究,对称奇值减去1,结果都是12的倍数,例如,,试说明原因.
【应用】已知,,求的值.
19.(24-25七年级下·浙江杭州·期末)【基础巩固】从课本中我们学习了因式分解的常见方法:提取公因式法和公式法
(1)填空:因式分解________
【思考探究】在学习过程中,我们还发现存在某些多项式既没有公因式,也不能直接运用公式分解因式,但是某些项通过适当的调整能构成可分解的一组,用分组来分解一个多项式的因式,这种方法叫分组分解法.例如:“”,细心观察这个式子就会发现,前两项可以因式分解,后两项也可因式分解,前后两部分分别分解因式后产生了新的公因式,然后再提取公因式,具体过程为
.
(2)请在上述方法的启发下,分解下列因式:
①;
②.
【应用尝试】
(3)已知实数a,b满足,求的值.
20.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)拼图游戏:一天,小嘉在玩纸片拼图游戏时,发现利用图①中的三种材料各若干,可以拼出一些长方形来解释某些等式.比如图②可以解释为:.
(1)则图③可以解释为等式:______.
(2)如图④,大正方形的边长为,小正方形的边长为,若用、表示四个长方形的两边,结合图案,指出以下关系式:①;②;③;④,其中正确的关系式为______.
(3)在虚线框中用图①中的基本图形若干块(每种至少用一次)拼成一个长方形,使拼出的长方形面积为,并通过拼图对多项式因式分解:______(拼图图形画在方框内).
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第04讲 因式分解(5知识点+8大考点+4拓展训练+复习提升)
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重点速记:知识点和关键点梳理,查漏补缺
举一反三:核心考点能举一反三,能力提升
复习提升:真题感知+提升专练,全面突破
知识点1:因式分解的概念
定义:把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这个多项式分解因式.
【补充说明】
1)因式分解分解对象是多项式,分解结果必须是积的形式,且积的因式必须是整式,这三个要素缺一不可.
2)要把一个多项式分解到每一个因式不能再分解为止.
3)因式分解和整式乘法是互逆的运算,二者不能混淆.因式分解是一种恒等变形,而整式乘法是一种运算,且因式分解是把和差化为积的形式,而整式乘法是把积化为和差的形式.
知识点2:公因式
定义:多项式的各项中都含有相同的因式,我们把这个相同的因式就叫做公因式.
注意:公因式可以是一个单项式,也可以是一个多项式.
知识点3:公因式法分解因式
定义:如果多项式的各项含有公因式,那么就可以把这个公因式提到括号外,将多项式写成公因式与另一个多项式的乘积的形式,这种因式分解的方法叫提公因式法,即:.
实质:乘法分配律的逆用.
关键:准确找出多项式各项的公因式.
知识点4:公因式法分解因式
定义:运用平方差公式、完全平方公式将一个多项式分解因式的方法叫作公式法.
逆用平方差法分解因式:
逆用完全平方公式分解因式:
知识点5:因式分解的一般步骤:
考点一:判断是否是因式分解
例1.下列变形中是因式分解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】此题主要考查了因式分解的定义,理解定义“将一个多项式化成几个整式乘积的形式,叫做因式分解.”是解题的关键.
【详解】解:A、是整式运算,故不符合题意;
B、是因式分解,故符合题意;
C、不能进行因式分解,故不符合题意;
D、不能进行因式分解,故不符合题意;
故选:B.
【变式1-1】下列从左边到右边的变形,是因式分解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的知识点是判断是否是因式分解,解题关键是熟练掌握因式分解的定义.
根据因式分解的定义: 把一个多项式化为几个最简整式的乘积的形式,这种变形叫做因式分解,逐一判断即可.
【详解】解:.不符合几个最简整式的乘积的形式,不是因式分解,不符合题意,选项错误;
.不符合几个最简整式的乘积的形式,不是因式分解,不符合题意,选项错误;
.符合因式分解定义,符合题意,选项正确;
.不符合几个最简整式的乘积的形式,不是因式分解,不符合题意,选项错误.
故选:.
【变式1-2】下列各式从左到右是因式分解的是 .
①; ②;
③; ④;
⑤; ⑥.
【答案】③④⑥
【分析】根据因式分解的定义:把一个多项式化为几个整式的积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解,判断求解.
【详解】解:①是整式的乘法,不是因式分解,故不符合题意;
②右边不是几个整式的积的形式,不是因式分解,故不符合题意;
③是因式分解,故符合题意;
④是因式分解,故符合题意;
⑤等号不成立,不是因式分解,故不符合题意;
⑥是因式分解,故符合题意;
故答案为:③④⑥.
【点睛】此题考查了因式分解.解题的关键是掌握因式分解的定义:把一个多项式化为几个整式的积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解.
【变式1-3】观察下列从左到右的变形:①;②;③;④.其中是因式分解的是 (填序号).
【答案】③
考点二:公因式
例2.将多项式因式分解时,应提取的公因式是
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查公因式的确定,在找公因式时,一找系数的最大公约数,二找相同字母的最低次幂,据此即可求解.
【详解】解:,
故因式分解时,应提取的公因式是,
故选:A.
【变式2-1】把多项式分解因式,应提取的公因式是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了因式分解——提公因式法,根据公因式的确定方法解答即可,熟练掌握公因式的确定方法是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴应提取的公因式是,
故选:.
【变式2-2】整式中各项的公因式是 .
【答案】/
【分析】本题考查了寻找多项式中的各项的公因式.先找出公因式的系数,即各项系数的最大公约数,然后再提取出相同字母,最后找相同字母的最低次幂.
【详解】解:由题意可知:各项系数的最大公约数为2,相同的字母为和x,和x的最小指数都为1,
∴整式中各项的公因式是,
故答案为:.
【变式2-3】多项式各项的公因式是 .
【答案】
【分析】本题考查了公因式.熟练掌握公因式的定义是解题的关键.根据公因式的定义作答即可.
【详解】解:由题意知,多项式的公因式为,
故答案为:.
考点三:提公因式分解因式
例3.已知,,则的值为( )
A.5 B.12 C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了因式分解,解题的关键是正确进行因式分解并计算.先对进行提公因式,在代入求值即可.
【详解】解:∵,,
∴
,
故选:C.
【变式3-1】若,则代数式A 为( )
A.a B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了因式分解,根据题意可得,再把分子分解因式并把分子与分母约分即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴
,
故选:B.
【变式3-2】分解因式: .
【答案】
【分析】提取公因式进行因式分解即可.本题主要考查了因式分解—提公因式法:如果一个多项式的各项有公因式,可以把这个公因式提出来,从而将多项式化成两个因式乘积的形式,这种分解因式的方法叫做提公因式法.
【详解】解:,
故答案为:.
【变式3-3】分解因式:
(1)
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了因式分解,熟练掌握提公因式法分解因式是解题的关键.
(1)利用提公因式法分解因式即可;
(2)利用提公因式法分解因式即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
考点四:平方差公式分解因式
例4.下列能用平方差公式因式分解的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】此题主要考查了平方差公式,关键是熟练掌握平方差公式分解因式的多项式的特点.根据能够运用平方差公式分解因式的多项式必须是二项式,两项都能写成平方的形式,且符号相反进行判断即可.
【详解】解:A、是与1的和,不能用平方差公式进行分解,故此选项错误;
B、共有三项,不能用平方差公式进行分解,故此选项错误;
C、两项的符号不相反,不能用平方差公式进行分解,故此选项错误;
D、符合平方差公式特点,能用平方差公式进行分解,故此选项正确;
故选:D.
【变式4-1】分解因式: .
【答案】/
【分析】本题主要考查分解因式,平方差公式;根据平方差公式进行因式分解即可.
【详解】解:;
故答案为:.
【变式4-2】分解因式: .
【答案】
【分析】本题主要考查利用平方差公式分解因式.先计算多项式乘以多项式,之后合并同类项,利用平方差公式分解因式即可求出答案.
【详解】解:
,
故答案为:.
【变式4-3】求证:对于任意整数,多项式的值都能被16整除.
【答案】见解析
【分析】本题主要考查了分解因式,利用平方差公式把式子分解因式得到,据此可证明结论.
【详解】证明:
,
多项式的值都能被16整除.
考点五:完全平方公式分解因式
例5.下列各式中,能用完全平方公式进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查用完全平方公式进行因式分解,熟练运用完全平方公式.是解题的关键
利用完全平方公式逐项判断即可解答.
【详解】解:A、,不能用完全平方公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
B、,不能用完全平方公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
C、,不能用完全平方公式进行因式分解,故此选项不符合题意;
D、,能用完全平方公式进行因式分解,故此选项符合题意;
故选:D.
【变式5-1】若代数式能用公式法因式分解,则m的值为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】A
【分析】此题主要考查了运用公式法分解因式,解答此题的关键是熟练掌握完全平方公式;能运用完全平方公式分解因式的多项式必须是三项式,其中有两项能写成两个数的平方的形式,第三项是这两个数的积的2倍,即或,解得结果即可.
【详解】解:∵能用完全平方公式进行因式分解,
∴或,
即:;
故选:A.
【变式5-2】若多项式,则P的最小值是 .
【答案】
【分析】本题考查利用完全平方公式分解因式,掌握完全平方公式、偶次方的非负性是解题的关键.利用完全平方公式把原式变形,根据偶次方的非负性解答.
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴P的最小值是2009,
故答案为:2009.
【变式5-3】小白同学在学习中发现,对于可以使用以下方法分解因式.
.
这种方法是在二次三项式中先加上9,使它与的和成为一个完全平方式,再减去9,整个式子的值不变,从而可以进一步使用平方差公式继续分解因式.请使用小白同学发现的方法把分解因式;
【答案】
【分析】本题考查了多项式的因式分解,因式分解的完全平方公式和平方差公式,关键是通过配方使二次三项式为完全平方公式.二次三项式中先加上16,使它与的和成为一个完全平方式,再减去16,整个式子的值不变,从而可以进一步使用平方差公式继续分解因式.
【详解】解:,
,
,
.
考点六:综合运用公式法分解因式
例6.已知,则的值为( )
A.36 B.25 C.5 D.无法确定
【答案】B
【分析】本题考查了因式分解的应用.能通过对已知条件的变形得出的值是解题的关键.先由已知条件得出的值,再把化成完全平方的形式,再进行计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
即,
∵,
∴,
∴.
故选:B.
【变式6-1】分解因式: .
【答案】
【分析】此题考查了因式分解的方法,解题的关键是熟练掌握因式分解的方法:提公因式法,平方差公式法,完全平方公式法,十字相乘法等.
综合利用公式法分解因式即可.
【详解】
.
故答案为:.
【变式6-2】分解因式: .
【答案】
【分析】本题主要考查了因式分解.先根据整式的乘法运算,把原式变形为,再由完全平方公式和平方差公式,即可求解.
【详解】解:
故答案为:
【变式6-3】因式分解
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了多项式的因式分解,熟练掌握多项式的因式分解方法,并灵活选用合适的方法解答是解题的关键.
(1)用提出公因式分解因式即可;
(2)用提出公因式分解因式即可;
(3)先提公因式,再利用平方差公式进行分解,即可求解;
(4)先根据平方差公式分解,再利用完全平方公式进行分解,即可求解.
【详解】(1)解:
;
(2)
;
(3)
;
(4)
.
考点七:十字相乘法
例7.小明把多项式分解因式,有一个因式是,则的值为( )
A. B.40 C. D.15
【答案】D
【分析】此题考查了多项式的因式分解,设,将右边等式去括号展开后,再根据等式两边对应未知数的系数相等,即可求出的值及的值.
【详解】解:设,
∴
∴
∴,
故选:D
【变式7-1】多项式分解因式为,其中为整数,则的值不可能是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了因式分解,根据题意可得,进而将进行分解,即可求解.
【详解】解:∵
∴
∴当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
的取值不可能是6
故选:A.
【变式7-2】因式分解: .
【答案】
【分析】本题考查了因式分解,熟练掌握因式分解是解题的关键;先对代数式进行化简,然后再根据十字相乘法可进行因式分解
【详解】解:原式
;
故答案为: .
【变式7-3】因式分解:
【答案】
【分析】此题考查了因式分解的方法.因式分解的方法有:提公因式法,平方差公式法,完全平方公式法,十字相乘法等.先将看作整体,利用十字相乘法分解,再利用十字相乘法继续分解即可.
【详解】解:
.
考点八:分组分解法
例8.下列式子中,属于的因式的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查多项式的因式分解及因式的概念,解题的关键是判断每个选项能否整除给定的多项式.
通过对多项式进行分组分解因式,再判断各选项是否为其因式.
【详解】
由此可知是的因式,而都不是它的因式.
故选:C.
【变式8-1】因式分解: .
【答案】
【分析】本题考查了用分组分解法进行因式分解.当被分解的式子是四项时,应考虑运用分组分解法进行分解,后三项可以利用完全平方公式分解因式,且与第一项可以继续利用平方差公式分解因式,所以应考虑为一组.
【详解】解:
.
故答案为:.
【变式8-2】分解因式 .
【答案】
【分析】本题考查了用分组分解和十字相乘法因式分解,解本题的关键在熟练掌握十字相乘法.
先将因式分组分解,再通过十字相乘法,即可得出结果.
【详解】解:原式
.
故答案为:.
【变式8-3】阅读下列材料:某校“数学社团”活动中,研究发现常用的分解因式的方法有提取公因式法、公式法,但还有很多的多项式只用上述方法无法分解,如:,细心观察这个式子就会发现,前两项可以提取公因式,后两项也可提取公因式,前后两部分分别分解因式后产生了新的公因式,然后再提取公因式就可以完成整个式子的因式分解了,过程为.这种因式分解的方法叫做“分组分解法”,请在这种方法的启发下,解决以下问题:
(1)分解因式:;
(2)分解因式:.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了因式分解,熟练掌握分组分解法是解题的关键.
(1)先把第一项和第二项提公因式,把第三项和第四项提公因式,然后再运用一次提公因式进行因式分解,即可作答.
(2)先运用完全平方公式把第一项,第二项和第三项进行因式分解,再将看作整体,最后再运用完全平方公式进行因式分解,即可作答.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
拓展训练一:利用换元法因式分解
1.阅读下列材料:
在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,面且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.
下面是小涵同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步).
请根据上述材料回答下列问题:
(1)小涵同学的解法中,第二步到第三步运用了因式分解的( );
A.提取公因式法 B.完全平方公式法 C.平方差公式法
(2)老师说,小涵同学因式分解的结果不彻底,请你直接写出该因式分解的最后结果;
(3)请你用换元法对多项式进行因式分解.
【答案】(1)B
(2)
(3)
【分析】本题考查了分解因式,完全平方公式进行因式分解,能正确运用完全平方公式进行分解因式是解此题的关键,注意:,.
(1)根据完全平方公式得出即可;
(2)根据完全平方公式得出即可;
(3)先换元,再分解因式,再代入,最后求出即可.
【详解】(1)解:依题意,第二步到第三步运用了因式分解的两数和的完全平方公式,
故选:B;
(2)解:依题意,,
(3)解:依题意,设
∴原式
把代入上式,
得.
2.阅读与思考:
材料:对于一些次数较高或者是比较复杂的式子进行因式分解时,换元法是一种常用的方法,下面是小影同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:设,
原式第一步
第二步
第三步
第四步
(1)小影同学第二步到第三步运用了因式分解的______填写选项.
A.提取公因式
B.平方差公式
C.两数和的平方公式
D.两数差的平方公式
(2)小影同学因式分解的结果是否彻底?______填彻底或不彻底;若不彻底,请你帮她直接写出因式分解的最后结果______.
(3)请你模仿以上方法尝试对多项式进行因式分解.
【答案】(1) ;(2)不彻底,;(3).
【分析】(1)小影同学第二步到第三步运用了完全平方公式中两数和的平方公式,即可得出选项;
(2)根据完全平方公式中的两数差的平方公式可继续进行因式分解;
(3)根据材料,用换元法进行分解因式即可.
【详解】解:(1)小影同学第二步到第三步运用了完全平方公式中两数和的平方公式,
故选:C;
(2)小影同学因式分解的结果不彻底,
原式
,
故答案为:不彻底,;
(3)设,
原式,
,
,
,
.
【点睛】本题考查了因式分解换元法,公式法,也是阅读材料问题,熟练掌握利用公式法分解因式是解题的关键.
3.阅读材料A:利用完全平方公式,可以解决很多的数学问题.
例如:若,,求的值.
解:∵,,
∴,
即:.∴.
阅读材料B:在因式分解中,把多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元法),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.下面是小明同学用换元法对多项式进行因式分解的过程.
解:令,
原式(第一步)
(第二步)
(第三步)
(第四步)
(1)请根据材料A,解答问题:若,,求的值;
(2)请根据材料B,解答问题:
①在材料B中,老师说,小明同学因式分解的结果不彻底,请你写出该因式分解的最后结果______;
②因式分解:.
(3)综合运用:
若实数x满足,求的值.
【答案】(1)
(2)①;②
(3)
【分析】本题主要考查了分解因式及其应用,解题关键是熟练掌握利用完全平方公式分解因式和换元法分解因式.
(1)根据已知条件,利用完全平方公式求出即可;
(2)①设,把含有的多项式换元成含有的多项式,然后利用完全平方公式分解因式即可;
②把当作一个整体,利用完全平方公式分解因式即可;
(3)设,,先求出,,根据已知条件求出,然后利用,求出即可.
【详解】(1)解:,,
,
,
,
,
;
(2)①设,
原式
,
故答案为:;
②;
(3)设,,
,
实数满足,
,
,
,
,
,
,
.
4.材料1:教科书中这样写道:“我们把多项式及叫做完全平方式”,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法.
例如分解因式:
材料2:分解因式.
解:设,则原式.
这样的解题方法叫做“换元法”,即当复杂的多项式中,某部分重复出现时,我们用字母将其替换,从而简化这个多项式.换元法是一个重要的数学方法,不少问题能用换元法解决.
请你根据以上阅读材料解答下列问题:
(1)根据材料1将因式分解;
(2)根据材料2将因式分解;
(3)结合材料1和材料2,将因式分解.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了因式分解.看懂和理解题例是解决本题的关键.
(1)根据题干提供的信息直接进行因式分解即可;
(2)令,利用材料2的方法,进行因式分解即可;
(3)设,把原多项式换元后因式分解,再代入即可.
【详解】(1)解:
.
(2)解:设,
则原式
.
(3)解:,
则
,
.
拓展训练二:利用因式分解求最值
1.(1)分解因式:
①_________;
②_________.
(2)根据以上两式,试求x、y各取何值时,的值最小?并求此最小值.
【答案】(1)①;②;(2),时,有最小值5
【分析】(1)根据完全平方公式,即可求解,
(2)运用完全平方公式变形,根据有最小值列式,求出x、y和的最小值即可.
本题考查了,公式法分解因式,完全平方公式的运用,熟练掌握完全平方公式的结构特征是解题关键.
【详解】解:(1)①;
②,
故答案为①;②;
(2)
,
∵,,
∴当,时,即,时,有最小值5.
2.上数学课时,王老师在讲完乘法公式的多种运用后,要求同学们运用所学知识解答:求代数式的最小值?同学们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解:.
,
当时,的值最小,最小值是0.
.
当时,的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)知识再现:当___________时,代数式的最小值是___________.
(2)知识运用:若,当___________时,有最___________值(填“大”或“小”),这个值是___________.
(3)知识拓展:若,求的最小值.
【答案】(1)3;4
(2)1;大;
(3)
【分析】本题考查因式分解的应用、非负数的性质,解答本题的关键是明确题意,利用完全平方公式和非负数的性质解答.
(1)依据题意得,,进而根据偶次方的非负性求解即可;
(2)依据题意得,,进而根据偶次方的非负性求解即可;
(3)由,可得,进而,又,故,即,从而可以判断得解.
【详解】(1).
∵,
∴当时,的值最小,最小值是0,
∴,
∴当时,的值最小,最小值是4,
∴的最小值是4.
故答案为:3;4.
(2).
∵,
∴,
∴当时,的值最大,最大值是0,
∴.
∴当时,的值最大,最大值是,
∴当时,有最大值,这个值是.
故答案为:1;大;.
(3)∵,
∴,
∴.
∵,
∴,即.
∴当时,取最小值为.
3.上数学课时,张老师在讲完因式分解 的多种运用后,要求同学们运用所学知识解答:求代数式 的最小值?同学们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解:
当时, 的值最小,最小值是0,
当 时,的值最小,最小值是1,
的最小值是1.
请根据上述方法,解答下列各题:
(1)知识再现:当 时,代数式的最小值是 ;
(2)知识运用:若 ,当时, y有最 值 (填“大”或“小”),这个值是
(3)知识拓展:若,求的最小值.
【答案】(1)3,3
(2)大,
(3)
【分析】本题考查了完全平方公式的应用及非负数的性质, 解题的关键是能够对二次三项式进行分解因式.
(1)利用完全平方公式后即可确定最小值;
(2)利用完全平方公式后即可确定当时能取到最大值;
(3)首先得到有关的代数式,然后利用完全平方公式确定最小值即可.
【详解】(1)解:;
而
当时, 的值最小,最小值是0,
;
∴当时,有最小值3;
(2)解:,
而,
当时, 的值最大,最大值是0,
;
∴当时有最大值;
(3)解:∵,
,
,
∴当 时, 的最小值为.
4.阅读理解并解答:
我们把多项式,叫做完全平方式,在运用完全平方公式进行因式分解时,关键是判断这个多项式是不是一个完全平方式.同样地,把一个多项式进行部分因式分解可以来解决求代数式值的最大(或最小)值问题.
(1)例如:①,
是非负数,即,,
则这个代数的最小值是2,这时相应的的值是,
②,
是非负数,即,,
则这个代数式的最小值是______,这时相应的的值是_______;
(2)知识再现:当______时,代数式的最小值是______;
(3)知识运用:若,当______时,有最______值(填“大”或“小”),这个值是______;
(4)知识拓展:若,求的最小值.
【答案】(1),3
(2)2,1
(3)1,大,3
(4)
【分析】本题主要考查了完全平方公式,熟练掌握完全平方公式是解题关键.
(1)根据可得当时,取得最小值,由此即可得;
(2)利用完全平方公式可得,根据是非负数求解即可得;
(3)利用完全平方公式可得,根据是非负数求解即可得;
(4)先根据已知等式可得,再利用完全平方公式可得,根据是非负数求解即可得.
【详解】(1)解:∵,
∴这个代数式的最小值是,此时,
∴这个代数式取得最小值时,相应的的值是,
故答案为:,3.
(2)解:
,
∵是非负数,即,
∴,
∴当,即时,代数式取得最小值,最小值为1,
故答案为:2,1.
(3)解:
,
∵是非负数,即,
∴,
∴当,即时,有最大值,最大值为3,
故答案为:1,大,3.
(4)解:,
,
则
,
∵是非负数,即,
∴,
∴的最小值为.
拓展训练三:因式分解的新定义问题
1.阅读与思考
下面是小欣关于“智慧优数”的研究性学习报告的一部分,请认真阅读并完成相应的任务.
解密“智慧优数”
概念理解:
如果一个正整数能表示为另外两个不相邻的正整数,的平方差,即,其中,则称这个正整数是一个“智慧优数”例如,,16就是一个“智慧优数”我们可以逆用平方差公式来研究“智慧优数”,即.
特例构造:
根据定义,可从不相邻的两个正整数入手,不重不漏地构造“智慧优数”,思路如下:
当时,的值依次可取3,4,5,6,⋯⋯,分别计算的值,即可求得一组“智慧优数”;
当时,的值依次可取4,5,6,7,⋯⋯,分别计算的值,即可求得一组“智慧优数”;
当时,重复上述步骤,即可得到更多的“智慧优数”.
规律剖析:
在特例构造的过程中可以发现,由两个不相邻的正整数,构造出的“智慧优数”与这两个正整数的差之间存在特定的关系,分类讨论如下:
情况一:当与的差是偶数时,由与构造出的“智慧优数”能被4整除.
理由如下:设(为正整数),则,
则“智慧优数”
……
所以,当与的差是偶数时,由与构造出的“智慧优数”能被4整除.情况二:当与的差是奇数时,在由与构造“智慧优数”的过程中,可得出下列结论:
A.一定是奇数 B.与均为奇数 C.一定是与差的奇数倍……
任务:
(1)请根据“特例构造”中的思路,直接写出一个小于16的“智慧优数”;
(2)请将“规律剖析”中情况一的说理过程补充完整;
(3)“规律剖析”中情况二所得的结论,所有正确的结论为_______(填结论的序号);
(4)按从小到大顺序排列的第5个“智慧优数”为_________.
【答案】(1)8或12或15
(2)详见解析
(3)A,C
(4)20
【分析】本题考查了新定义,因式分解的应用.
(1)根据根据“特例构造”中的思路求解即可;
(2)把分解因式即可;
(3)将变形为即可求解;
(4)在(1)的基础上继续求解即可.
【详解】(1)∵,,,
∴ 一个小于16的“智慧优数”可以是8或12或15;
(2)情况一:当与的差是偶数时,由与构造出的“智慧优数”能被4整除.
理由如下:设(为正整数),则,
则“智慧优数”
∴当与的差是偶数时,由与构造出的“智慧优数”能被4整除.
(3)情况二:当与的差是奇数时,在由与构造“智慧优数”的过程中,
设(为正整数),则,
则“智慧优数”
,
∵,都是奇数,
∴是奇数,
∴一定是奇数,一定是与差的奇数倍.
故选AC;
(4)∵,,,,,
∴按从小到大顺序排列的第5个“智慧优数”为20.
故答案为:20.
2.定义:若一个整数能表示成(a,b是正整数)的形式,则称这个数为“对称数”
例如:因为,所以13是“对称数”;
再如:因为,所以也是“对称数”.
(1)填空:
①请直接写出一个小于10的“对称数”,这个“对称数”是______;
②判断45是否为“对称数”______(请填写“是”或“否”);
(2)已知(x是整数,k是常数,且),要使M为“对称数”,求出k值;
(3)如果数m,n都是“对称数”,试说明也是“对称数”.
【答案】(1)①2或5或8②是
(2)或
(3)见解析
【分析】本题考查因式分解的应用,熟练掌握新定义,是解题的关键:
(1)①根据新定义,写出一个对称数即可;②,即可得出结论;
(2)结合完全平方公式,将转化为的形式,进行求解即可;
(3)设,求出,并进行转化,判断即可.
【详解】(1)解:①;
故这个“对称数”可以是2或5或8;
②∵,
∴45是“对称数”;
故答案为:是;
(2),
∵M为“对称数”,
∴为一个完全平方数,
∵,
∴或.
(3)设,
则:
;
∴也是“对称数”.
3.定义:如果一个数的平方等于,记为,这个数叫做虚数单位,把形如(,为实数)的数叫做复数.其中叫这个复数的实部,叫做这个复数的虚部,它的加、减运算与整式的加、减运算类似,复数的乘方运算与有理数的乘方运算类似,例如,
①;
②
③;
根据以上信息,完成下列问题:
(1)填空:___________,___________,___________;
(2)化简:;
(3)请你参照这一知识,将用公式法分解成两个复数的积.
【答案】(1),,
(2)
(3)
【分析】本题考查新定义运算,公式法因式分解,理解新定义的运算法则是关键.
(1)利用复数的运算法则运算解题;
(2)先根据复数的定义计算,再合并即可求解;
(3)根据复数的定义将所求式子变为,再利用平方差公式因式分解即可;
【详解】(1)解:,
,
,
故答案为:,,;
(2),
;
(3).
4.定义:任意两个数,,按规则运算得到一个新数,称所得的新数为,的“和积数”.
(1)若,,则,的“和积数”_____;
(2)若,,求,的“和积数”;
(3)已知,且,的“和积数”,若,求的值(用含的式子表示).
【答案】(1)
(2)c的值为或
(3)
【分析】本题考查了有理数的混合运算、因式分解的应用、利用完全平方公式进行计算、求代数式的值,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
(1)根据“和积数”的定义进行计算即可;
(2)利用完全平方公式的变形求出或,再由,代入数值进行计算即可;
(3)把的右边利用提公因式法分解因式,再根据,对应相等即可得出答案.
【详解】(1)解:由题意得:,
∴的“和积数”c为;
故答案为:;
(2)解:由题意得:,
∵,,,
∴,
∴或,
当时,,
当时,,
综上所述,c的值为或;
(3)解:由题意得:,
∵,
∴,
∵
,
∴,
∵,
∴,
∴.
拓展训练四:因式分解的应用
1.如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“完美数”.例如:,,;则12、20、28这三个数都是完美数.
(1)按照上述规律,将完美数2028表示成两个连续偶数的平方差形式(直接写出);
(2)证明:任意一个完美数都能够被4整除;
(3)如图所示,拼叠的正方形边长是从2开始的连续偶数......,按此规律拼叠到正方形,其边长为28,求阴影部分的总面积.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)420
【分析】本题考查了新定义,因式分解的应用等知识,解题的关键是:
(1)把写成和的平方差即可;
(2)设两个连续的偶数为、,n为正整数,根据完美数写出该数,然后根据平方差计算计算得出,最后根据整除的定义即可得证;
(3)结合图形可得出阴影部分的面积为,然后根据平方差公式求解即可.
【详解】(1)解:;
(2)证明:设两个连续的偶数为、,n为正整数,则完美数为,
∴
,
∵n为正整数,
∴为奇数,
∴能被4整除,
即任意一个完美数都能够被4整除;
(3)解:根据题意,得
.
2.我们知道,,关于这个公式的推导方法,有很多,比如说小高斯的故事.下面我们利用以前学过的公式,给出另外一种推导方法:
首先,我们知道:,
变形一下,就是,
依次给一些特殊的值:,,,,我们就能得到下面一列式子:
;
;
;
;
观察这列式子,如果把它们所有的等式两端左右相加,抵消掉对应的项,我们可以得到,观察这个式子,等式右边小括号内的式子,不就是我们要求的吗?把它记为就是:,把表示出来,得到:.用这个思路,可以求很多你以前不知道的和,请你仿照这个推导思路,推导一下的值.
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式,整式的加减运算,完全立方公式,因式分解的应用,熟练掌握各知识点,理解题意是解题的关键.
仿照题干进行求解即可.
【详解】解:,
当式中的从、、、依次取到时,就可得下列个等式:
,
,
,
,
,
将这个等式的左右两边分别相加得:,
即
.
3.感知:(1)对于一个图形,通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个因式分解的等式,由图1中的大正方形的面积可得到的因式分解等式为_______;
应用:(2)通过不同的方法表示同一个几何体的体积,也可以探求相应的因式分解等式.如图2所示的是棱长为的正方体被分割线分成8块.用不同的方法计算这个正方体的体积,则这个式子为_____;
拓展:(3)如图3,棱长为x的实心大正方体切除一个棱长为y的小正方体,剩余部分按如图所示的方式继续切割为甲、乙、丙三个长方体,则甲长方体的体积为,乙长方体的体积为,丙长方体的体积为,甲、乙、丙三个长方体体积之和可表示为.
根据(2)和(3)中的结论解答下列问题:若图2与图3中的与的值分别相等,且满足,,其中,求的值.
【答案】(1);(2);(3)
【分析】本题考查了因式分解法应用,数形结合思想和整体代入思想是解题的关键.
(1)用两种方法表示图1中的大正方形的面积即可得解.
(2)用两种方法表示图2中正方体的体积即可得解.
(3)将和用含有,的式子表示出来即可得解.
【详解】解:(1)图1中的大正方形的面积可以表示为,也可以表示为,
因此可得.
故答案为:.
(2)图2中正方体的体积可以表示为,也可以表示为,
因此可得.
故答案为:.
(3),,
,
,
,
又,
,
,
,
,
.
4.小聪学习多项式研究了多项式值为0的问题,发现当或时,多项式的值为0,把此时x的值称为多项式A的零点.
(1)已知多项式,则此多项式的零点为________.
(2)已知多项式有一个零点为2,求多项式B的另一个零点;
(3)订正:小聪继续研究,及等,发现在x轴上表示这些多项式零点的两个点关于直线对称,他把这些多项式称为“3-系多项式”.若多项式是“3-系多项式”,则________,________,________.
【答案】(1)或
(2)
(3),,
【分析】本题考查了多项式乘多项式的运算,因式分解的应用;
(1)根据题意,令,解方程得出的值,即可得出答案;
(2)根据题意,把代入多项式,得,然后解关于的方程即可得出的值,再把的值代入,进而得出答案;
(3)根据题意,由“-系多项式”定义,进而得出答案.
【详解】(1)解:根据题意,令,
或,
解得:或,
故答案为:或;
(2)根据题意,把代入,得,
解得:,
把代入,得,
令,
解得:,
多项式的另一个零点是;
(3),
的两个零点分别是或,
根据“系多项式”的定义,有,
∴
把代入,
得
,
,
故答案为:,,.
1.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)下列由左到右的变形,属于因式分解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了因式分解的定义,根据因式分解的定义即可判断,掌握因式分解的定义是解题的关键.
【详解】解:A、从左到右的变形不属于因式分解,故选项不符合题意;
B、从左到右的变形不属于因式分解,故选项不符合题意;
C、从左到右的变形不属于因式分解,故选项不符合题意;
D、从左到右的变形属于因式分解,故选项符合题意;
故选:D.
2.(24-25七年级下·辽宁沈阳·阶段练习)若,且,则的值为( )
A.1 B.2 C.2或 D.4
【答案】B
【分析】此题考查平方差公式分解因式,根据平方差公式分解得到,即可得到的值.
【详解】解:∵,
∴,
∵,
∴
故选:B.
3.(2025七年级下·全国·专题练习)若,则的值为( )
A. B. C. D.6
【答案】C
【分析】此题考查了因式分解和整式混合运算,根据题意求出,,即可求出的值.
【详解】解∶∵,
∴,
∵,
∴,
∴解得,
∴.即
∵
∴
解得
故选:C.
4.(22-23八年级上·黑龙江哈尔滨·期中)把多项式,提取公因式后,余下的部分是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了提公因式法分解因式,提取公因式即可得到所求结果.熟练掌握提公因式是解决问题的关键.
【详解】,
则余下的部分是x.
故选:C.
5.(24-25七年级下·浙江杭州·阶段练习)已知,,,则代数式的值为( )
A.5 B.6 C.3 D.8
【答案】C
【分析】本题主要考查了因式分解的应用,掌握完全平方公式,把所求式子变形为含、、的形式是关键.由,,,得,,,将进行因式分解变形,即可得结论.
【详解】解:,,,
,,,
,
故选:C.
6.(23-24七年级下·浙江舟山·期末)边长为a的正方形与边长为b的正方形按如图所示的方式摆放,点A,D,G在同一直线上.已知,.则图中阴影部分的面积为( )
A.28 B.39 C.61 D.68
【答案】B
【分析】本题考查完全平方公式的几何背景,掌握完全平方公式的结构特征是正确解答的前提,先根据用代数式表示阴影部分的面积,再利用公式变形后,代入,计算即可.
【详解】解:由图可知:,
正方形边长为a,正方形边长为b,
,
,
,
,
,
将,代入得:
,
故选:B.
7.(24-25九年级下·陕西咸阳·期中)因式分解: .
【答案】
【分析】本题考查因式分解.提公因式后利用完全平方公式因式分解即可.
【详解】解:
,
故答案为:.
8.(24-25七年级下·浙江杭州·阶段练习)已知,,且,则
【答案】
【分析】本题考查了本题主要考查了完全平方公式、整体代入法求代数式的值,首先根据,可得:,从而可得:,根据可得:,从而可得:,所以可求.
【详解】解:,
,
,
,
,
,
,
,
.
故答案为:.
9.(2025·浙江·三模)已知,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了代数式求值,先利用平方差公式将变形为,再将整体代入得,再次整体代入即可得出答案.
【详解】解:∵,
∴
.
故答案为:.
10.(24-25九年级下·浙江宁波·自主招生)已知,则的值为 .
【答案】2
【分析】本题考查了因式分解的应用,解题的关键是将待求式变形为含有已知条件的形式,将待求式变形为,再将已知条件变形为,代入即可求解.
【详解】解:∵,
∴,
∴
,
故答案为:2.
11.(24-25九年级下·福建厦门·期中)若 ,则 (请用“”“”或“”表示)
【答案】
【分析】本题考查代数式的大小比较以及完全平方公式的应用,解题的关键是对进行变形,然后通过作差法比较与的大小.先对进行变形,利用完全平方公式,再计算的值,根据其正负判断与的大小关系.
【详解】设,则.
,
将代入,得,
.
故答案为:.
12.(23-24七年级下·浙江宁波·期末)如果一个自然数A的个位数字不为0,且能分解成,其中M与N都是两位数,M与N的十位数字相同,个位数字之和为6,则称此数为“如意数”,并把数A分解成的过程,称为“完美分解”.例如,因为,21和25的十位数字相同,个位数字之和为6,所以525是“如意数”.
(1)最小的“如意数”是 ;
(2)把一个“如意数”A进行“完美分解”,即,M与N的和记为P,M与N的差记为Q,若能被11整除,则A的值为 .
【答案】 165 1088
【分析】本题考查了因式分解的应用、整式加减的应用等知识点,正确理解“如意数”的定义是解题关键.
(1)根据“如意数”的定义进行判断即可得;
(2)设两位数M和N的十位数字均为,M的个位数字为,则N的个位数字为,且m为1至9的自然数,从而可得,,
,再求出,根据,自然数M的个位数字不为0,以及 ,可得为5或者4 ,然后根据能被11整除,分别求出、的值,由此即可得.
【详解】解:(1)∵自然数A的个位数字不为0,
∴根据“如意数”的定义可得最小的“如意数”为:,
故答案为:;
(2)由题意,设两位数M和N的十位数字均为,M的个位数字为,则N的个位数字为,且m为1至9的自然数,
,,
,,
∵,自然数A的个位数字不为0,
∴,
解得:,
∴为5 、4或者3,
∵,
∴,
∴为5或者4 ,
,即的分子是奇数,
当时,,分子是奇数,分母是偶数,则该数不是整数,
不符合题意,舍去;
当时,,
能被11整除,且m为1至9的自然数,
满足条件的整数只有3,
,
即,
故答案为:1088.
13.(2025七年级下·浙江·专题练习)利用分解因式简便运算:.
【答案】4
【分析】本题考查因式分解中的完全平方公式法,掌握公式是解题的关键.
利用完全平方公式,进行因式分解即可解答.
【详解】解:
.
14.(2025七年级下·浙江·专题练习)因式分解:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】此题主要考查了运用公式法分解因式,正确分解因式是解题关键.
(1)把作为一个整体直接利用完全平方公式分解,再用平方差公式分解因式得出答案;
(2)去括号,把作为一个整体直接利用完全平方公式分解,再用平方差公式分解.
【详解】(1)解:(1)
;
(2)解:
.
15.(24-25八年级下·江西抚州·期中)利用分解因式计算:.
【答案】
【分析】本题考查分解因式,平方差公式,将原式中24变形为,再利用平方差公式进行计算即可求解.
【详解】解:
.
16.(2025七年级下·浙江·专题练习)因式分解:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查了因式分解,灵活运用提取公因式进行因式分解成为解题的关键.
(1)先凑出公因式,然后直接提取公因式即可解答;
(2)直接提取公因式即可解答;
(3)先凑出公因式,然后提取公因式,最后整理即可解答;
(4)先凑出公因式,然后提取公因式,最后整理即可解答.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
(3)解:
.
(4)解∶
.
17.(24-25七年级下·浙江杭州·阶段练习)已知,n为正整数.
(1)求的值.
(2)利用因式分解说明:能被24整除.
【答案】(1)25
(2)见解析
【分析】本题主要考查了同底数幂乘除法的逆运算,因式分解,熟知同底数幂乘除法的逆运算法则是解题的关键.
(1)根据计算求解即可;
(2)根据同底数幂乘法的逆运算法则把原式变形为,再提取公因数分解因式得到,据此可证明结论.
【详解】(1)解:∵,
∴
;
(2)证明:∵,
∴
,
∵是偶数,一定能被24整除,
∴一定能被24整除.
18.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)小晓在化简整式时,得到的结果是,则“○”表示的数为________.
【发现】小晓观察计算结果,发现这个多项式是两数的平方和加上两数的积,她把具有这种结构特征的多项式称为“对称多项式”,例如:,请你再写出一个“对称多项式”(用含,的代数式表示)________;
【探究】规定,若和是两个连续的奇数时,称为这个对称多项式的“对称奇值”,小晓进一步研究,对称奇值减去1,结果都是12的倍数,例如,,试说明原因.
【应用】已知,,求的值.
【答案】;[发现](答案不唯一);[探究]见解析;[应用]
【分析】本题考查了整式的混合运算及因式分解的应用,代数式求值,完全平方公式和平方差公式的应用,熟练掌握运算法则是解题的关键.
将整式化简得到,得出,即可求出,即可得到答案;
根据“对称多项式”的定义即可得到答案;
和是两个连续的奇数,设,则,推出,由是偶数,设,则,得到,即可得到结论;
根据题意得到,代入计算即可得到答案.
【详解】解:
,
,
,
“○”表示的数为,
故答案为:;
[发现]
根据“对称多项式”的定义得,
故答案为:(答案不唯一);
[探究]
和是两个连续的奇数,设,则,
,
是奇数,
是偶数,
设,则,
,
的值为的倍数;
[应用]
,
,
;
的值为.
19.(24-25七年级下·浙江杭州·期末)【基础巩固】从课本中我们学习了因式分解的常见方法:提取公因式法和公式法
(1)填空:因式分解________
【思考探究】在学习过程中,我们还发现存在某些多项式既没有公因式,也不能直接运用公式分解因式,但是某些项通过适当的调整能构成可分解的一组,用分组来分解一个多项式的因式,这种方法叫分组分解法.例如:“”,细心观察这个式子就会发现,前两项可以因式分解,后两项也可因式分解,前后两部分分别分解因式后产生了新的公因式,然后再提取公因式,具体过程为
.
(2)请在上述方法的启发下,分解下列因式:
①;
②.
【应用尝试】
(3)已知实数a,b满足,求的值.
【答案】(1);(2)①;②;(3)4
【分析】本题考查了因式分解、二元一次方程组的应用等知识,熟练掌握因式分解的方法是解题关键.
(1)先提取公因式3,再利用完全平方公式分解因式即可得;
(2)①将因式分组为,再利用提取公因式法分解因式即可得;
②将因式分组为,再利用完全平方公式和平方差公式分解因式即可得;
(3)先利用完全平方公式分解因式可得,根据偶次方的非负性可得的值,再代入计算即可得.
【详解】解:(1)
,
故答案为:.
(2)①
.
②
.
(3)
,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
20.(24-25七年级下·浙江杭州·期中)拼图游戏:一天,小嘉在玩纸片拼图游戏时,发现利用图①中的三种材料各若干,可以拼出一些长方形来解释某些等式.比如图②可以解释为:.
(1)则图③可以解释为等式:______.
(2)如图④,大正方形的边长为,小正方形的边长为,若用、表示四个长方形的两边,结合图案,指出以下关系式:①;②;③;④,其中正确的关系式为______.
(3)在虚线框中用图①中的基本图形若干块(每种至少用一次)拼成一个长方形,使拼出的长方形面积为,并通过拼图对多项式因式分解:______(拼图图形画在方框内).
【答案】(1)
(2)①②③④
(3)图见解析,
【分析】此题考查了利用图形面积研究因式分解、平方差公式,此类题的解题思路为:原面积等于拼剪后的面积,掌握解题思路是解题的关键.
(1)观察图形,根据面积列出等式即可;
(2)根据图中每个图形的面积之间的关系,即可判断出正确的有几个;
(3)画出的矩形边长分别为和即可;
【详解】(1)解:由图可知,
故答案为:
(2)①,故正确;
②由图可知,,,,故正确;
③由图可知,,,则,故③正确;
④,
∴,故④正确
综上,正确的选项为:①②③④.
(3)如图,
故答案为:
1 / 8
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