内容正文:
八年级数学期末总复习讲义
第8课 整式的乘法
知识点梳理
知识点01——单项式和多项式的乘法
知识点02——平方差公式
知识点03——完全平方公式
知识点04——利用完全平方公式的变形求值
知识点05——乘法公式的综合应用
知识点01
整式的乘法
1.知识点间的联系
单项式和多项式的乘法是初中数学的重要内容,它不仅是后续学习乘法公式、因式分解、分式运算的基础,更是培养数学思维能力的关键环节。
运算名称
运算法则
解题思路
单项式乘以多项式
单项式与多项式相乘,就是用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加.
p(a+b+c)=pa+pb+pc
化归思想
单项式×多项式→单项式×单项式
多项式乘以多项式
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加
(p+q)(a+b)=p(a+b)+q(a+b)=pa+pb+qa+qb
化归思想
多项式×多项式→单项式×多项式
→单项式×单项式
联系
用分配律把复杂的运算转化为简单的运算
2. 两个一次二项式的乘法:
①(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq
②(ax+m)(bx+n)=abx2+(an+bm)x+mn
数学思想的应用
①化归思想:多项式×多项式→单项式×多项式→单项式×单项式→幂的运算
②数形结合思想:用面积法推导整式乘法法则
③函数、方程思想
根据整式乘法的结果求未知系数的值,其实就是日后待定系数法的渗透.
④归纳推理的思想
由特殊到一般,再由一般回到特殊,去发现规律、猜想、验证、应用规律解题。
例题讲解
例1(25-26七年级上·广东广州·期中)我们在学习代数公式时,可以用几何图形来推理论证.受此启发,在学习因式分解之后,小明同学将图1一张边长为a的正方形纸片剪去1个长为a,宽为b的长方形和2个边长为b的正方形之后,再将图1阴影部分沿虚线剪开,拼成了如图2所示的长方形.观察图1和图2的阴影部分的面积,请从因式分解的角度,用一个含有a,b等式表示从图1到图2的变化过程 .
【分析】本题主要考查了数形结合、归纳推理的思想,用不同的方法表示阴影部分的面积,从而发现、归纳、总结规律。用含a,b的代数式分别表示出图1和图2中阴影部分的面积是解题的关键.根据题意,分别表示出图1和图2中阴影部分的面积,再根据两者相等即可解决问题.
【详解】解:由题知,
图1中阴影部分的面积为:.
图2中阴影部分的面积为:,
因为两个阴影的面积相等,
所以.
故答案为:.
例2(24-25八年级上·广东深圳·期末)若,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了化归转化的思想,将原式进行正确地变形是解题的关键.
由题意将原式变形为后两边同乘以即可求得答案.
【详解】解:,
且,,
将两边同乘以得,
故答案为:.
例3(24-25七年级下·浙江台州·期末)一个大长方形由4个正方形①、②、③、④和1个小长方形⑤组成. 已知大长方形面积等于48,正方形④的面积等于1,则正方形①与正方形③的面积之和为 .
【分析】本题考查了方程思想,用代数式表示实际问题中的数量关系,设正方形③的边长为x,则正方形②的边长为,正方形①的边长为,根据大长方形面积等于48,可找出,进而即可得出结论.
【详解】解:设正方形③的边长为x,则正方形②的边长为,正方形①的边长为,根据题意得:,
整理得:,
∴,
∴正方形①与正方形③的面积之和为,
故答案为:.
课后练习
1.(24-25七年级下·全国·单元测试)如果的乘积中不含x的一次项,则m的值为( )
A.2 B. C.12 D.1
【答案】B
【分析】本题主要考查多项式乘以多项式中不含某一项的情况,理解题意,掌握多项式乘以多项式法则是解题关键.根据多项式乘以多项式的运算法则展开,再合并同类项后,令x的系数为0,得出关于m的方程,解方程即可得解.
【详解】解:,
的乘积中不含x的一次项,
,
解得,
故选:.
2.(24-25七年级上·河南周口·期末)下列各式中,不能表示图中阴影部分面积的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了代数式的表示,根据图形的面积准确表达是解题的关键.
利用正方形和长方形的面积公式,通过不同方式表示出阴影部分的面积,注意分析选项即可.
【详解】各部分的面积用符号表示,如图所示:
,
正确,不符合题意;
,
正确,不符合题意;
,
正确,不符合题意;
,
不正确,符合题意;
故选.
3.(10-11八年级下·福建·期末)若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了多项式乘以多项式,熟练掌握多项式乘以多项式运算法则是解本题的关键.根据多项式乘以多项式运算法则可得,据此解答即可.
【详解】解:∵,
∴,
故选:A.
4.(24-25七年级下·江苏镇江·期中)从前,一位庄园主把一块长为米,宽为米的长方形土地租给租户张老汉.第二年,他对张老汉说:“我把这块地的长增加5米,宽减少5米,继续租给你,租金不变,你也没有吃亏,你看如何?”如果这样,你觉得张老汉的租地面积会( )
A.变小了 B.变大了 C.没有变化 D.无法确定
【答案】A
【分析】本题考查了多项式乘多项式,根据多项式乘以多项式法则计算现面积与原面积的差,即可判断.
【详解】解:由题意可知:原面积为(平方米),
第二年按照庄园主的想法,面积变为(平方米)
∴
∵
∴,
∴,
∴,
∴面积变小了,
故选:A.
5.(24-25七年级下·陕西汉中·期末)如图,正方形卡片类、类和长方形卡片类各若干张,拼一个长为,宽为的大长方形,则需要类卡片的张数为( )
A.6 B.5 C.3 D.2
【答案】A
【分析】本题主要考查了多项式乘法在几何图形中的应用,根据多项式乘以多项式的计算法则求出的结果即可得到答案.
【详解】解:,
∴需要类卡片的张数为6,
故选:A.
6.(24-25七年级下·山东·期末)如图1,《燕几图》可以说是中国家具史上第一部组合家具的设计图.全套“燕几”一共有七张桌子,包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,七张桌面的宽都相等.如图2给出了《燕几图》中名称为“磐矩”的桌面拼合方式(用其中的六张桌子),若设每张桌面的宽为x,“磬矩”桌面的总面积为S,则S与x之间的关系可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是单项式乘以单项式的应用,设每张桌面的宽为,然后表示出小桌、中桌,大桌的长;得大长方形的长与宽,结合面积公式可得答案.
【详解】解:由题意可得,设每张桌面的宽为,小桌的长是小桌宽的两倍,
则小桌的长是,中桌的长,大桌的长,根据题意得
,
故选:C.
7.(24-25七年级下·浙江嘉兴·期末)已知,, 则的值为
【答案】3
【分析】本题考查整体代入求代数式的值,把化为,再代入,计算即可.
【详解】解:∵,,
∴
,
故答案为:3.
8.(25-26七年级上·上海·期中)计算:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了整式的运算.
(1)先运算积的乘方、幂的乘方,同底数幂相乘,再合并同类项,即可作答.
(2)根据多项式式乘以多项式的法则进行计算即可.
(3)根据多项式式乘以多项式的计算法则计算即可.
【详解】(1)解:.
(2)解:
.
(3)解:
.
9.(25-26八年级上·北京·期中)定义:一个含有两个字母的代数式中,若交换它们的位置,当这两个字母的取值不相等,且都不为0时,代数式的值变为原来的相反数,这样的式子叫做反对称式.
例如:代数式中两个字母交换位置,可得到代数式,当,且都不为0时,因为,所以是反对称式.
根据上述定义,解答下列问题:
(1)下列代数式中是反对称式的有________(填序号);
① ② ③ ④
(2)若关于m,n的代数式为反对称式,求k的值;
(3)若关于m,n的代数式(m,n均为(均为奇偶性不同的正整数)为反对称式,直接写出的值.
【答案】(1)②④
(2)2
(3)
【分析】本题考查了整式加减法的应用,解题关键是理解反对称式的定义.
(1)根据反对称式的定义,交换字母位置后值变为相反数,判断各代数式是否满足条件.
(2)将代数式化简后,根据反对称式的定义,交换m和n后令其值等于原式的相反数,解方程求k.
(3)由反对称式的定义可得:代数式中两个字母交换位置后两个代数式的和为0,可得,进而可得,,由此得出m和n奇偶性不同,,结合两者条件得到的值.
【详解】(1)解:①交换和后,值不变,不是相反数,故不是反对称式.
②交换和后,,是相反数,故是反对称式.
③交换和后,(n-m)²=(m-n)²,值不变,不是相反数,故不是反对称式.
④交换和后,(因为2025是奇数),是相反数,故是反对称式.
故答案为②④.
(2)∵,
∴
交换m和n得,
由反对称式的定义可得:
.
整理得: ,
由于且不一定为0,
故,
解得.
(3)交换m和n后可得.
由反对称式的定义可得:
,
又∵,,
∴
∴,
因此,当且和奇偶性不同时,整个代数式为反对称式.
此时,由于和奇偶性不同,为奇数,
故.
10.(25-26八年级上·福建厦门·期中)定义:对于依次排列的多项式(是常数),当它们满足:,且为常数时,则称是一组平衡数,是该组平衡数的平衡因子.例如:对于多项式,因为,所以2,1,6,5是一组平衡数,4是该组平衡数的平衡因子.
(1)已知2,4,7,9是一组平衡数,求该组平衡数的平衡因子;
(2)若是一组平衡数,且,请直接写出与的数量关系:
(3)若是一组平衡数(n是常数)且平衡因子为14,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)7
【分析】本题考查了平衡数与平衡因子概念,整式的混合运算,解题的关键在于正确理解平衡数与平衡因子概念.
(1)根据建立等式求解,即可解题;
(2)利用整式的混合运算法则,结合,整理得到,再根据,且为常数,推出一次项系数为零,即可解题;
(3)根据题意列式,再进行整理得到,进而即可计算出的值.
【详解】(1)解:由题知,
;
(2)解:
,
,
上式,
,且为常数,
,
整理得;
(3)解:由题知,
,
,
,
,
则,
则.
知识点02
平方差公式
1. 平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.(a+b)(a-b)=a2-b2
2. 用面积法证明公式
3. 平方差公式的适用条件
(-a+b)(a-b) 符号都相反
(-a-b)(-a+b)
(-a+b)(a+b)
(a+b)(b+a) 符号都相同
(-a-b)(a+b) 符号都相反
(b-a)(-a-b)
4.用平方差公式进行巧算
如:计算19×20=(20-)(20+)2=(20)2-()2=400-=399
5.整体代入求代数式的值.
如:若a+b=3,a-b=1,则a2-b2=3×1=3
例题讲解
例4(24-25八年级上·甘肃武威·期末)综合探究:小明遇到下面一个问题:
计算..
经过观察,小明发现如果将原式进行适当的变形后可以出现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,具体解法如下:
.
请根据小明解决问题的方法,试着解决下面问题:计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了利用平方差公式计算,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
(1)原式补上,利用平方差公式计算即可得到结果;
(2)原式补上,利用平方差公式计算即可得到结果.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
…
.
例5(24-25八年级上·河南新乡·期末)观察下列等式,并回答问题
,
,
,
,
……
(1)将2028写成两整数平方差的形式: ________________
(2)用含有字母(的整数)的等式表示这一规律,并用已学的知识验证这一规律.
【答案】(1)507;;
(2);验证见解析
【分析】本题主要考查了找规律,用代数式表示,整式的运算,解题的关键是整理题目给出的规律.
(1)利用题意得到,根据进行整理,即可解题;
(2)根据题中等式进行归纳即可表示出该规律,再利用整式的运算法则即可验证.
【详解】(1)解:由题中等式可知,(为正整数),
,
.
(2)解:由题中等式可知,这一规律为:,
右边
.
即左边右边,
这一规律成立.
变式训练:1.下列能使用平方差公式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平方差公式,掌握平方差公式的特点是解决问题的关键.利用平方差公式的特点对每个选项进行分析,即可得出答案.
【详解】解:A、,不符合平方差公式的特点,故本选项不符合题意;
B、,不符合平方差公式的特点,故本选项不符合题意;
C、,不符合平方差公式的特点,故本选项不符合题意;
D、,符合平方差公式的特点,故本选项符合题意;
故选:D.
2.为了运用平方差公式计算,下列变形正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平方差公式的应用,运用整体思想,易错点是对 “相同项” 和 “相反项” 的整体把握不准确;解题思路是将式子中的看作整体,判断哪个选项能变形为平方差公式的结构即可.
【详解】解:运用平方差公式,
把看作一个整体,将式子变形为 “相同项” 与 “相反项” 的乘积形式,
,符合平方差公式结构;
故选C.
课后练习
1.(24-25八年级上·河南鹤壁·期末)若,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平方差公式,代数式求值,熟练掌握平方差公式是解题的关键.由题意得,将代入计算即可得到答案.
【详解】解:,,
,
,
故选:B .
2.(24-25八年级上·四川眉山·期末)若,则的值是( )
A. B.7 C. D.5
【答案】B
【分析】本题主要考查整式的运算以及平方差公式.根据多项式乘多项式法则,可得,从而求出a,b的值,进而代入即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,,
∴,,
∴,
故选:B.
3.下列两个整式相乘,可以用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平方差公式,关键是熟练掌握公式的适用形式;
根据平方差公式适用于形式为的表达式,其中和是整式,分析各选项进行选择即可.
【详解】解:选项A:
与即无相同项也无相反项,不能用平方差公式计算;
选项B:
∵ ,
∴可用平方差公式计算;
选项C:
与互为相反数,不能用平方差公式计算;
选项D:
与相同,乘积为完全平方式,不能用平方差公式计算;
故答案选:B.
4.(24-25八年级上·江苏南通·期末)如图,从边长为a的大正方形中剪掉一个边长为b的小正方形,再将剩下的阴影部分剪开,拼成右边的长方形.根据图形的变化过程可以验证下列哪一个等式成立( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据左边的操作,得到剩余的面积为;根据右边的操作,得到长方形的面积为,根据面积相等,解答即可.
本题考查了平方差公式,熟练掌握公式的几何意义是解题的关键.
【详解】解:根据左边的操作,得到剩余的面积为;根据右边的操作,得到长方形的面积为,根据面积相等,得.
故选:D.
5.(24-25八年级上·陕西汉中·期末)计算: .
【答案】
【分析】本题考查平方差公式的应用,先把原式变形为,然后利用平方差公式计算,即可得出答案.解题的关键是掌握平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差,即.
【详解】解:
.
故答案为:.
6.(24-25八年级上·全国·期末)若,则值为 .
【答案】9
【分析】利用平方差公式,进行变形,再将数值代入求解.
本题主要考查平方差公式,利用整体代入求解是求解的关键,也是解此题的难点.
【详解】解:∵,
∴,
,
,
,
,
.
故答案为:.
7.(24-25八年级上·安徽芜湖·期末)若实数满足方程组,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了二元一次方程组的解法,平方差公式,将原式进行适当的变形是解答关键.
将方程组中的第二个方程整理后求出的值,再利用平方差公式进行变形,将各自的值代入求解.
【详解】解: ,
,
,
,
.
故答案为:.
8.(24-25八年级上·浙江台州·期末)如图,两个正方形放置于长方形内(正方形的两边在长方形的边上),长方形是两正方形的重叠部分,已知阴影部分①与阴影部分②的周长之差为m,面积之差为n,则 (用含m、n的代数式表示).
【答案】
【分析】本题主要考查了平方差公式的应用,通过设大正方形的边长为a,小正方形的边长为b,根据阴影部分周长和面积的关系列出等式,,再利用平方差公式求出的值,进而得到的值.
【详解】解:设大正方形的边长为a,小正方形的边长为b,
∵阴影部分①与阴影部分②的周长之差为m,面积之差为n,
∴,,
即,,
∴
故答案为∶
9.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了平方差公式,根据平方差公式进行计算即可.
(1)根据平方差公式进行计算即可;
(2)根据平方差公式进行计算即可;
(3)根据平方差公式进行计算即可;
(4)根据平方差公式进行计算即可;
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
10.利用整式乘法公式计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查平方差公式的应用,解题的关键在于熟练掌握相关乘法公式的特点.
(1)先将302拆分为300加2,将298分为300减2,根据平方差公式求解,即可解题;
(2)结合(1)中方法用平方差公式将算式变形进行计算求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
11.观察下列各式:
……
请根据你发现的规律完成下列各题.
(1)填空:①;
②(其中为正整数);
(2)根据规律计算:;
(3)计算:.
【答案】(1)①;②;
(2);
(3).
【分析】本题主要考查了多项式乘法的规律探究,熟练掌握根据已知式子总结规律并应用规律解题是解题的关键.
(1)通过观察已知式子的规律,直接写出对应的结果;
(2)利用总结的规律,代入计算;
(3)根据规律构造乘法形式,再进行计算.
【详解】(1)解:①∵,
,
,
,
∴,
故答案为:,
②∵,
,
,
,
,
……
∴,
故答案为:;
(2)解:
;
(3)解:
.
12.先化简再求值,,其中.
【答案】,
【分析】本题考查了整式的化简求值.
根据平方差公式分别计算、,进而化简原整式,根据绝对值的非负性、平方的非负性求出x、y的值,进而代入化简结果计算即可.
【详解】解:
,
∵,
∴,,
∴,,
∴原式
.
知识点03
完全平方公式
完全平方公式是初中数学最重要的公式之一,是后续学习一元二次方程、二次函数等知识的重要基础。
1. 完全平方公式:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍.
2. 用面积法证明公式:
(a+b)²=a²+2ab+b², (a-b)²=a²-2ab+b²
3. 利用完全平方公式巧算
如:计算1992=(200-1)2=2002-2×200×1+12=40000-400+1=39601
4. 完全平方式
像a²+2ab+b²,a²-2ab+b²这样由完全平方公式计算得来的二次三项式叫做完全平方式.
完全平方式中间一项是首尾两个数积的2倍.
几个常见的完全平方式:x2+2x+1,x2+4x+4,x2-6x+9,x2+x+.
利用构造完全平方式可以求一个二次三项式的最大值或最小值.
如:因为x2-4x+8=x2-4x+4+4=(x-2)2+4,所以当x=2时,代数式由最小值4.
例题讲解
例6(25-26八年级上·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查完全平方公式、单项式乘多项式,熟记完全平方公式是解答的关键.
(1)直接利用完全平方公式求解即可;
(2)直接利用完全平方公式求解即可;
(3)利用完全平方公式和单项式乘多项式的运算法则求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
.
例7(25-26八年级上·全国·课后作业)运用乘法公式进行简便计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了完全平方公式,解题的关键是熟练掌握完全平方公式的结构特征.
(1)利用完全平方公式进行简便计算;
(2)利用完全平方公式进行简便计算.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式.
例8(25-26八年级上·广西贵港·期中)【阅读理解,自主探究】把代数式通过配凑等手段,得到完全平方式,再运用完全平方式是非负数这一性质增加问题的条件,这种解题方法叫做配方法,配方法不仅在代数式求值、解方程、最值问题等都有着广泛的应用,也在几何、经济等领域常用来分析最值、求解未知量.
例1:因式分解:.
解:原式.
例2:某快递公司运输一批货物,成本,若(a为运输量),利用配方法求P的最小值.
解:.
,当时,P有最小值2.
请根据上述阅读材料,解决下列问题:
(1)因式分解:_______;
(2)若一个直角三角形的两条直角边之和为12,设其中一条直角边为a,面积为S,用配方法求S的最大值;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了整式的混合运算,非负数的性质:偶次方,完全平方式,以及因式分解一分组分解法,解题的关键是熟练掌握各自的运算法则及公式.
(1)原式常数项3化为,利用完全平方公式化简,再利用平方差公式分求解即可;
(2)设其中一条直角边为a,则另一条直角边为,,根据,确定出最大值即可;
(3)将已知等式利用完全平方公式配方后,再根据非负数的性质求出、的值,代入所求式子计算即可.
【详解】(1)解:
,
故答案为:;
(2)解:设其中一条直角边为a,则另一条直角边为,
∴
,
∵,
∴当时,S有最大值18;
(3)解:∵,
∴,
即,
∵,,
∴,,
解得,,
∴.
课后练习
1.(25-26八年级上·福建泉州·期中)若关于x的二次三项式是完全平方式,则m的值为( )
A. B.4 C. D.8
【答案】C
【分析】本题考查了完全平方式的定义,根据完全平方式的定义,二次三项式可写成的形式,通过比较系数求解.
【详解】解:∵是完全平方式,
∴可设,
比较系数,得,
∴,
又∵,
∴,
故m的值为.
故选:C.
2.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)若,则 ; .
【答案】 2 1
【分析】本题主要考查了非负数的性质,完全平方公式.根据绝对值,平方的非负性求出a、b的值即可.
【详解】解:,
,
,,
,,
故答案为:2;1.
3.(25-26八年级上·四川眉山·期中)整式为某完全平方式展开后的结果,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查完全平方公式,熟记完全平方公式是解决问题的关键.
根据完全平方公式,对于形如的二次式,若其为完全平方式,则常数项等于一次项系数一半的平方即可得到答案.
【详解】解:由题意,整式为某完全平方式展开后的结果,则根据完全平方公式,可得,
,
故答案为:.
5.(25-26八年级上·全国·课后作业)利用完全平方公式计算:
(1);
(2);
(3)
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查完全平方公式,熟练掌握完全平方公式是解题的关键;因此此题可根据完全平方公式求解(1)(2)(3)(4)即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
;
(4)解:原式
.
6.(2025八年级上·全国·专题练习)先化简,再求值:,其中.
【答案】;21
【分析】本题主要考查了整式化简求值,熟练掌握整式乘法运算法则,完全平方公式,是解题的关键.根据整式乘法混合运算法则,进行化简,然后再整体代入求值即可.
【详解】解:
,
把代入得:
原式.
7.(24-25七年级下·湖南邵阳·期末)先化简,再求值:,其中,.
【答案】,6.
【分析】先利用完全平方公式,平方差公式,单项式乘多项式的法则进行计算,然后把的值代入化简后的式子进行计算,即可解答.
本题考查了整式的混合运算化简求值,完全平方公式,平方差公式,准确熟练地进行计算是解题的关键.
【详解】解:
,
当时,
原式.
8.(25-26八年级上·海南海口·月考)巧用乘法公式解决最值问题
课堂上老师要求运用所学知识求代数式的最小值.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,
即当时,的值最小,最小值是1,
的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列问题:
求当取何值时,有最小值,且最小值是多少?
【答案】当时,该代数式有最小值,最小值为3
【分析】本题考查了利用完全平方公式的应用,将化为,仿照已知方法求解即可.会仿照已知方法进行配方,利用完全平方公式的性质进行求最值是解题关键.
【详解】解:∵
∵
∴
∴当时,该代数式有最小值,最小值为3.
9.(25-26八年级上·全国·课后作业)方方给同桌小颖出了一道题:“当,,,0,1时,计算代数式的值,并猜想当x为任意实数时,代数式的值的正负.”请你帮助小颖解答这道题,并验证该猜想的正确性.
【答案】过程见解析,验证见解析
【分析】本题考查的是代数式求值及完全平方公式的应用,把x的值分别代入代数式求出值,再根据完全平方公式验证即可.
【详解】解:当时,;
当时,;
当时,;
当时,;
当时,.
猜想:当为任意实数时,代数式的值为非负数.
验证:因为,所以该猜想是正确的.
10.(25-26八年级上·河南驻马店·期中)把代数式通过配凑等手段,得到局部完全平方式,再进行有关运算和解题,这种解题方法叫做配方法.如:①用配方法分解因式:
解:原式
②,利用配方法求M的最小值
解:
∵
∴当时,M有最小值.
请根据上述材料解决下列问题:
(1)用配方法分解因式:
(2)若,则M有最______值,为______.
(3)解决实际问题:在紧靠围墙的空地上,利用围墙及一段长为60米的木栅栏围成一个长方形花圃,为了设计一个面积尽可能大的花圃,如图设长方形一边长度为x米,完成下列任务:
①列式:用含x的式子表示花圃的面积:_______平方米;
②请说明当x取何值时,花圃的面积最大?最大面积是多少平方米?
【答案】(1)
(2)大, 2
(3)①②当时,花圃的面积最大,最大面积是450平方米
【分析】本题主要考查了因式分解,完全平方公式的应用,
(1)先提出4,再配方得出完全平方公式,然后根据平方差公式分解;
(2)先提出,再配方,根据完全平方公式的非负性讨论最大值;
(3)根据长方形的面积公式表示,再配方讨论极值即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
∵
∴
∴,
所以M有最大值,为2;
故答案为:大,2;
(3)解:①(平方米).
故答案为:;
②
∵
∴
∴,
∴当时,花圃的面积最大,最大面积是450平方米.
知识点04
利用完全平方公式变形求值
三大变形:
1.一个公式的变形 a2+b2=(a+b)2-2ab ,a2+b2=(a-b)2+2ab ;
2.两个公式的变形(a+b)2=(a-b)2+4ab,(a-b)2=(a+b)2-4ab,(a+b)2-(a-b)2=4ab;
3.一个数与它倒数的平方和+=(a+)2-2, +=(a-)2+2,
例题讲解
例8(25-26八年级上·湖南邵阳·期中)已知实数满足,则的值为 .
【分析】本题主要考查完全平方公式和分式的化简求值.因为,所以这道题目关键就是要由条件得到的值,再利用完全平方公式进行计算可求解.
【详解】解:由,且,两边同除以得,即.
又,
所以.
故答案为:18.
变式训练1:(25-26八年级上·四川乐山·期中)(1)若,则
(2)已知,则
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式,平方根;
(1)利用完全平方公式,将已知条件平方后求解.
(2)利用完全平方公式,求的平方,再根据平方根求解.
【详解】解:(1)∵
∴
∴
即
故答案为:.
(2)∵,,:
∴
∴
故答案为:.
变式训练2:(25-26七年级上·上海·期中)已知,则 .
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式变形求值.
设,,则已知条件为,需求,利用完全平方公式 变形得,将和的值代入计算即可.
【详解】解:设,,
则,且,
所以,
即.
故答案为:.
课后练习
1.(25-26八年级上·北京·期中)已知,,则的值是 .
【答案】8
【分析】本题考查完全平方公式,利用已知条件和,代入公式求解.
【详解】解:∵,
∴,
又∵,,
∴,
∴,
∴.
故答案为:.
2.(25-26八年级上·四川成都·期中)某直角三角形的面积为,斜边长为7,该直角三角形的周长为 .
【答案】15
【分析】本题考查了勾股定理,完全平方公式,设直角三角形的两条直角边为a、b,根据勾股定理和面积公式,得到,,利用完全平方公式求出,进而求得周长,即可作答.
【详解】解:设直角三角形的两条直角边为a、b,
∵斜边为,
则,
∵某直角三角形的面积为,
∴,
即,
∴,
∴(舍去负值)
即周长为.
故答案为:15
3.(25-26八年级上·北京·期中)用四个完全一样的长方形(长、宽分别设为、,)拼成如图所示的大正方形,已知大正方形的面积为144,中间空缺的小正方形的面积为8,则 .
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式与图形面积、利用平方根解方程,熟练掌握完全平方公式是解题关键.
先根据正方形的面积公式可得,,进而求得的值.
【详解】∵大正方形的面积为,中间空缺的小正方形的面积为,
∴,,
.
故答案为:.
4.(24-25八年级上·甘肃武威·期末)已知,则的值是 .
【答案】98
【分析】本题主要考查了利用完全平方公式变形求值,利用公式把已知条件两边平方是解题的关键.把已知条件两边分别平方,然后整理即可求解.解题的关键是熟练掌握完全平方公式:.
【详解】解:,
∴,
,
.
故答案为:98.
5.(25-26八年级上·江苏·期末)若,,则 .如果,那么 .
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式,同底数幂的除法,幂的乘方,熟练掌握相关运算法则是解题的关键.利用完全平方公式逆用将变形为,然后代入求解即可;根据幂的乘方运算法则和同底数幂的除法法则将变形为,变形为,从而得到的值,再将变形为,整体代入求解即可.
【详解】解:,,
,
,,
,
.
故答案为:;.
6.(25-26七年级上·江苏扬州·期中)如图,将边长为的正方形剪出两个边长分别为a,b的正方形(阴影部分).观察图形,解答下列问题:
(1)根据题意,用两种不同的方法表示阴影部分的面积(即用两个不同的代数式表示阴影部分的面积).
方法1:________;
方法2:________;
(2)从中你得到等式:________;
(3)运用你发现的结论,解决下列问题:
①已知,,求的值;
②已知,求的值.
【答案】(1),
(2)
(3)
【分析】本题考查完全平方公式的几何背景,灵活将公式进行变形是解题的关键.
(1)方法1采用两个正方形的面积和,方法2用大正方形的面积减去两个长方形的面积;
(2)利用面积相等得出结论;
(3)①由(2)的结论,代入计算即可;
②设,,则,,,再整体代入计算即可.
【详解】(1)解:方法1,阴影部分的面积等于两个正方形的面积和,即,
方法2,从边长为的大正方形面积减去两个长为a,宽为b的长方形面积,即,
故答案为:,;
(2)解:∵(1)中的两种方法都表示阴影部分面积,
∴,
故答案为:;
(3)解:①∵,
∴,
又∵,
∴;
②设,,则,,
∴,
∴.
7.(25-26七年级上·河南驻马店·期中)已知,.
(1)分别求代数式和的值.
(2)观察比较(1)中的两个代数式的值,你发现了什么结论?请写出你的结论.
(3)利用(2)中你发现的结论计算:
【答案】(1)1,1
(2)
(3)1
【分析】本题考查代数式求值,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.
(1)将,分别代入和,计算求值即可;
(2)由(1)知,,,因此,是完全平方公式;
(3)先化简所求的算式,再利用完全平方公式进行求解即可.
【详解】(1)解:当,时,
,
,
故答案为:1,1;
(2)解:由(1)知,,,
因此;
(3)解:
.
8.(25-26七年级上·湖北孝感·期中)实践探究:我国著名数学家华罗庚曾用诗词表达了“数形结合”的思想,其中谈到“数缺形时少直观,形少数时难入微.数形结合百般好,隔离分家万事休.”请你利用“数形结合”的思想解决以下问题:
【知识生成】(1)一个长为,宽为的长方形如图1所示,沿图中虚线用剪刀将该长方形平均分成4个小长方形,然后用这4个小长方形拼成如图2所示的图形.观察图形,写出一个,,三者之间的等量关系式:______;
【知识应用】(2)运用(1)中的结论,若,,求的值;
【类比迁移】(3)如图3,若,,求阴影部分的面积.
【答案】(1);(2)80;(3)30
【分析】本题主要考查完全平方公式和几何图形面积的关系,完全平方公式变形求值,熟练掌握完全平方公式,是解题的关键.
(1)图2中大正方形面积为;边上的四个小长方形面积为,中间空白的小正方形面积为,即可找到面积相等的数量关系;
(2)结合第一问的,即可得代入即可;
(3)根据,,求出,根据,即可得出答案.
【详解】解:(1)图2中大正方形边长为,则面积可以表示为;
图2中的边上的四个小长方形面积可以表示为,中间空白的小正方形边长为,则面积可以表示为,
那么;
(2)∵,,,
∴;
(3)∵,,
∴
,
.
知识点05
乘法公式的综合应用
1. 添括号与三项式的完全平方:三个项把其中两项添上括号看成一个整体,再用完全平方公式计算.
如:(a+b+c)2=2=(a+b)2+2c(a+b)+c2=a2+b2+c2+2ab+2ac+3bc
2. 用平方差公式计算“三项式×三项式”:三个项把其中两项添上括号看成一个整体,再用平方差公式计算.
如:(a+b+c)(a-b+c)==(a+c)2-b2=a2+c2+2ac-b2.
3.平方差公式和完全平方式的综合应用
4.借助因式分解进行整式的混合运算
例题讲解
例9(24-25七年级下·全国·单元测试)运用乘法公式计算:
(1);
(2).
【分析】本题考查了完全平方公式、平方差公式,重点是用化归思想,把三个项的计算转化为为两项的计算;
(1)根据完全平方公式进行计算即可求解;
(2)根据平方差公式、完全平方公式进行计算即可求解.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【点睛】(1)重点是把(2x-y)当作一个整体看待;
(2)把a和2b结合在一起,是因为a和2b的符合相同.
例10(25-26八年级上·山西·期末)计算:
(1)
(2)
【分析】本题主要考查整式的化简及求值,掌握相关运算法则是解题的关键.
(1)可以直接用完全平方公式计算,但若根据平方差公式进行计算更简洁;
(2)根据完全平方公式进行计算即可,但若借助因式分解,把(a+2)和(a-3)看成一个整体之后可以得到一个完全平方式;
【详解】(1)解:
;
(2)解:
=
=52
=25.
例11(25-26七年级上·黑龙江大庆·开学考试)若,则的末位数字是( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【分析】本题主要考查了平方差公式的应用,乘方的运算,熟练掌握平方差公式是解题关键.
根据平方差公式,得出,从而得到A的末位数字,即可得到的末位数字.
【详解】解:
的末位数是2,的末位数是4,的末位数是8,的末位数是6,的末位数是2,…
∴末位数是2,4,8,6,…每4个一循环,
∵,
∴的末位数是6,
∴的末位数是5,
即A的末位数是5,
∴的末位数是.
故选:B
课后练习
1.(24-25八年级上·广东·期末)若,,则代数式的值为()
A.2023 B.2024 C.2025 D.2026
【答案】C
【分析】本题考查完全平方公式,代数式求值,掌握知识点是解题的关键.
根据完全平方公式进行因式分解,再将,代入计算,即可解答.
【详解】解:∵,,
∴.
故选C.
2.(24-25八年级上·甘肃武威·期末)计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平方差公式和完全平方公式,解题的关键是熟练掌握平方差公式和完全平方公式.
先由平方差公式进行两次计算,再由完全平方公式计算.
【详解】解:
,
故选:B.
3.(24-25八年级上·四川乐山·期末)已知,那么的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
【答案】A
【分析】本题考查了完全平方公式的变形求值,熟练掌握完全平方公式的结构是解题关键.由已知条件可得,,,再将代数式转化为三个数两两之差的平方和的一半的形式,代入计算求值即可.
【详解】解: ,,,
,,
,
故选:A
4.(25-26八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题主要考查整式的运算,熟练掌握乘法公式是解答本题的关键.
(1)原式先根据平方差公式计算,再根据完全平方公式进行计算即可;
(2)原式根据完全平方公式进行计算即可;
(3)原式根据完全平方公式进行计算即可;
(4)原式先根据平方差公式计算,再根据完全平方公式进行计算即可.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
;
(3)解:
.
(4)解:
.
5.(2025八年级上·全国·专题练习)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)2
【分析】本题考查整式的运算,涉及整式乘法,乘法公式的运用,积的乘方的逆用,整式除法,去括号,合并同类项.
(1)运用平方差公式,从左往右计算即可;
(2)观察、指数相同,可根据积的乘方的逆用得到,然后运用平方差公式和完全平方公式计算即可;
(3)先将中括号里的两个完全平方展开,合并同类项,去括号时注意变号,然后计算除法即可.
【详解】(1)解:
(2)解:
(3)解:
6.(25-26八年级上·全国·课后作业)运用乘法公式计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了乘法公式,解题的关键是掌握平方差公式和完全平方公式.
(1)先利用平方差公式计算,再利用完全平方公式进行展开化简即可;
(2)先利用平方差公式计算,再利用完全平方公式进行展开化简即可;
(3)先将原式变形为,利用平方差公式计算,再利用完全平方公式进行展开化简即可;
(4)先将原式变形为,利用完全平方公式计算两次,展开化简即可;
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
;
(4)解:原式
.
7.(25-26八年级上·福建福州·期中)在多项式乘法的学习中,公式变形是解决复杂问题的重要方法.已知(立方和公式),请据此完成以下任务:
(1)任务一:①请你类比立方和公式,化简:___________;
②利用立方和公式计算:___________:
(2)任务二:小明制作了三个正方体模型,正方体A的棱长为,正方体B的棱长为.正方体的棱长为,请你判断正方体、正方体体积之和与正方体体积的大小关系,并说明理由.
(3)任务三:已知:,,为正数,当为非零整数时,求的值;
【答案】(1)①;②51
(2)
(3)
【分析】本题主要考查整式的运算,熟练掌握相关知识是解答本题的关键.
(1)①类比立方和公式可求出;
②把变形为,再进行除法运算即可;
(2)根据题意得,正方体的体积为,正方体的体积为,正方体的体积为,代入得,进行整理后讨论即可得到结论;
(3)把变形为,整理得,设,则,,再进行讨论即可.
【详解】(1)解:①
;
②∵,
∴,
∴
;
故答案为:;51;
(2)解:根据题意得,正方体的体积为,正方体的体积为,正方体的体积为,
∴
,
∵,,
∴,
∴,即;
(3)解:∵
∴,
∵为非零整数,
∴,
∴,
设,则,,
当时,,
∴;
当时,,不满足为正数的条件,
故的值为.
试卷第1页,共3页
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八年级数学期末总复习讲义
第8课 整式的乘法
知识点梳理
知识点01——单项式和多项式的乘法
知识点02——平方差公式
知识点03——完全平方公式
知识点04——利用完全平方公式的变形求值
知识点05——乘法公式的综合应用
知识点01
整式的乘法
1.知识点间的联系
单项式和多项式的乘法是初中数学的重要内容,它不仅是后续学习乘法公式、因式分解、分式运算的基础,更是培养数学思维能力的关键环节。
运算名称
运算法则
解题思路
单项式乘以多项式
单项式与多项式相乘,就是用单项式去乘多项式的每一项,再把所得的积相加.
p(a+b+c)=pa+pb+pc
化归思想
单项式×多项式→单项式×单项式
多项式乘以多项式
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加
(p+q)(a+b)=p(a+b)+q(a+b)=pa+pb+qa+qb
化归思想
多项式×多项式→单项式×多项式
→单项式×单项式
联系
用分配律把复杂的运算转化为简单的运算
2. 两个一次二项式的乘法:
①(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq
②(ax+m)(bx+n)=abx2+(an+bm)x+mn
数学思想的应用
①化归思想:多项式×多项式→单项式×多项式→单项式×单项式→幂的运算
②数形结合思想:用面积法推导整式乘法法则
③函数、方程思想
根据整式乘法的结果求未知系数的值,其实就是日后待定系数法的渗透.
④归纳推理的思想
由特殊到一般,再由一般回到特殊,去发现规律、猜想、验证、应用规律解题。
例题讲解
例1(25-26七年级上·广东广州·期中)我们在学习代数公式时,可以用几何图形来推理论证.受此启发,在学习因式分解之后,小明同学将图1一张边长为a的正方形纸片剪去1个长为a,宽为b的长方形和2个边长为b的正方形之后,再将图1阴影部分沿虚线剪开,拼成了如图2所示的长方形.观察图1和图2的阴影部分的面积,请从因式分解的角度,用一个含有a,b等式表示从图1到图2的变化过程 .
【分析】本题主要考查了数形结合、归纳推理的思想,用不同的方法表示阴影部分的面积,从而发现、归纳、总结规律。用含a,b的代数式分别表示出图1和图2中阴影部分的面积是解题的关键.根据题意,分别表示出图1和图2中阴影部分的面积,再根据两者相等即可解决问题.
【详解】解:由题知,
图1中阴影部分的面积为:.
图2中阴影部分的面积为:,
因为两个阴影的面积相等,
所以.
故答案为:.
例2(24-25八年级上·广东深圳·期末)若,则的值为 .
【答案】
【分析】本题考查了化归转化的思想,将原式进行正确地变形是解题的关键.
由题意将原式变形为后两边同乘以即可求得答案.
【详解】解:,
且,,
将两边同乘以得,
故答案为:.
例3(24-25七年级下·浙江台州·期末)一个大长方形由4个正方形①、②、③、④和1个小长方形⑤组成. 已知大长方形面积等于48,正方形④的面积等于1,则正方形①与正方形③的面积之和为 .
【分析】本题考查了方程思想,用代数式表示实际问题中的数量关系,设正方形③的边长为x,则正方形②的边长为,正方形①的边长为,根据大长方形面积等于48,可找出,进而即可得出结论.
【详解】解:设正方形③的边长为x,则正方形②的边长为,正方形①的边长为,根据题意得:,
整理得:,
∴,
∴正方形①与正方形③的面积之和为,
故答案为:.
课后练习
1.(24-25七年级下·全国·单元测试)如果的乘积中不含x的一次项,则m的值为( )
A.2 B. C.12 D.1
2.(24-25七年级上·河南周口·期末)下列各式中,不能表示图中阴影部分面积的是( )
A. B.
C. D.
3.(10-11八年级下·福建·期末)若,则的值是( )
A. B. C. D.
4.(24-25七年级下·江苏镇江·期中)从前,一位庄园主把一块长为米,宽为米的长方形土地租给租户张老汉.第二年,他对张老汉说:“我把这块地的长增加5米,宽减少5米,继续租给你,租金不变,你也没有吃亏,你看如何?”如果这样,你觉得张老汉的租地面积会( )
A.变小了 B.变大了 C.没有变化 D.无法确定
5.(24-25七年级下·陕西汉中·期末)如图,正方形卡片类、类和长方形卡片类各若干张,拼一个长为,宽为的大长方形,则需要类卡片的张数为( )
A.6 B.5 C.3 D.2
6.(24-25七年级下·山东·期末)如图1,《燕几图》可以说是中国家具史上第一部组合家具的设计图.全套“燕几”一共有七张桌子,包括两张长桌、两张中桌和三张小桌,七张桌面的宽都相等.如图2给出了《燕几图》中名称为“磐矩”的桌面拼合方式(用其中的六张桌子),若设每张桌面的宽为x,“磬矩”桌面的总面积为S,则S与x之间的关系可以表示为( )
A. B. C. D.
7.(24-25七年级下·浙江嘉兴·期末)已知,, 则的值为
8.(25-26七年级上·上海·期中)计算:
(1)
(2)
(3)
9.(25-26八年级上·北京·期中)定义:一个含有两个字母的代数式中,若交换它们的位置,当这两个字母的取值不相等,且都不为0时,代数式的值变为原来的相反数,这样的式子叫做反对称式.
例如:代数式中两个字母交换位置,可得到代数式,当,且都不为0时,因为,所以是反对称式.
根据上述定义,解答下列问题:
(1)下列代数式中是反对称式的有________(填序号);
① ② ③ ④
(2)若关于m,n的代数式为反对称式,求k的值;
(3)若关于m,n的代数式(m,n均为(均为奇偶性不同的正整数)为反对称式,直接写出的值.
10.(25-26八年级上·福建厦门·期中)定义:对于依次排列的多项式(是常数),当它们满足:,且为常数时,则称是一组平衡数,是该组平衡数的平衡因子.例如:对于多项式,因为,所以2,1,6,5是一组平衡数,4是该组平衡数的平衡因子.
(1)已知2,4,7,9是一组平衡数,求该组平衡数的平衡因子;
(2)若是一组平衡数,且,请直接写出与的数量关系:
(3)若是一组平衡数(n是常数)且平衡因子为14,求的值.
知识点02
平方差公式
1.平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.(a+b)(a-b)=a2-b2
2.用面积法证明公式
3.平方差公式的适用条件
(-a+b)(a-b) 符号都相反
(-a-b)(-a+b)
(-a+b)(a+b)
(a+b)(b+a) 符号都相同
(-a-b)(a+b) 符号都相反
(b-a)(-a-b)
4.用平方差公式进行巧算
如:计算19×20=(20-)(20+)2=(20)2-()2=400-=399
5.整体代入求代数式的值.
如:若a+b=3,a-b=1,则a2-b2=3×1=3
例题讲解
例4(24-25八年级上·甘肃武威·期末)综合探究:小明遇到下面一个问题:
计算..
经过观察,小明发现如果将原式进行适当的变形后可以出现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,具体解法如下:
.
请根据小明解决问题的方法,试着解决下面问题:计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了利用平方差公式计算,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
(1)原式补上,利用平方差公式计算即可得到结果;
(2)原式补上,利用平方差公式计算即可得到结果.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
…
.
例5(24-25八年级上·河南新乡·期末)观察下列等式,并回答问题
,
,
,
,
……
(1)将2028写成两整数平方差的形式: ________________
(2)用含有字母(的整数)的等式表示这一规律,并用已学的知识验证这一规律.
【答案】(1)507;;
(2);验证见解析
【分析】本题主要考查了找规律,用代数式表示,整式的运算,解题的关键是整理题目给出的规律.
(1)利用题意得到,根据进行整理,即可解题;
(2)根据题中等式进行归纳即可表示出该规律,再利用整式的运算法则即可验证.
【详解】(1)解:由题中等式可知,(为正整数),
,
.
(2)解:由题中等式可知,这一规律为:,
右边
.
即左边右边,
这一规律成立.
变式训练:1下列能使用平方差公式的是( )
A. B.
C. D.
2.为了运用平方差公式计算,下列变形正确的是( )
A. B.
C. D.
课后练习
1.(24-25八年级上·河南鹤壁·期末)若,则的值为( )
A. B. C. D.
2.(24-25八年级上·四川眉山·期末)若,则的值是( )
A. B.7 C. D.5
3.下列两个整式相乘,可以用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
4.(24-25八年级上·江苏南通·期末)如图,从边长为a的大正方形中剪掉一个边长为b的小正方形,再将剩下的阴影部分剪开,拼成右边的长方形.根据图形的变化过程可以验证下列哪一个等式成立( )
A. B.
C. D.
5.(24-25八年级上·陕西汉中·期末)计算: .
6.(24-25八年级上·全国·期末)若,则值为 .
7.(24-25八年级上·安徽芜湖·期末)若实数满足方程组,则的值为 .
8.(24-25八年级上·浙江台州·期末)如图,两个正方形放置于长方形内(正方形的两边在长方形的边上),长方形是两正方形的重叠部分,已知阴影部分①与阴影部分②的周长之差为m,面积之差为n,则 (用含m、n的代数式表示).
9.计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
10.利用整式乘法公式计算:
(1);
(2).
11.观察下列各式:
……
请根据你发现的规律完成下列各题.
(1)填空:①;
②(其中为正整数);
(2)根据规律计算:;
(3)计算:.
12.先化简再求值,,其中.
知识点03
完全平方公式
完全平方公式是初中数学最重要的公式之一,是后续学习一元二次方程、二次函数等知识的重要基础。
1. 完全平方公式:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍.
2. 用面积法证明公式:
3. 利用完全平方公式巧算
4. 完全平方式
像a²+2ab+b²,a²-2ab+b²这样由完全平方公式计算得来的二次三项式叫做完全平方式.
完全平方式中间一项是首尾两个数积的2倍.
几个常见的完全平方式:x2+2x+1,x2+4x+4,x2-6x+9,x2+x+.
利用构造完全平方式可以求一个二次三项式的最大值或最小值.
如:因为x2-4x+8=x2-4x+4+4=(x-2)2+4,所以当x=2时,代数式由最小值4.
例题讲解
例6(25-26八年级上·全国·随堂练习)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查完全平方公式、单项式乘多项式,熟记完全平方公式是解答的关键.
(1)直接利用完全平方公式求解即可;
(2)直接利用完全平方公式求解即可;
(3)利用完全平方公式和单项式乘多项式的运算法则求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
.
例7(25-26八年级上·全国·课后作业)运用乘法公式进行简便计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了完全平方公式,解题的关键是熟练掌握完全平方公式的结构特征.
(1)利用完全平方公式进行简便计算;
(2)利用完全平方公式进行简便计算.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式.
例8(25-26八年级上·广西贵港·期中)【阅读理解,自主探究】把代数式通过配凑等手段,得到完全平方式,再运用完全平方式是非负数这一性质增加问题的条件,这种解题方法叫做配方法,配方法不仅在代数式求值、解方程、最值问题等都有着广泛的应用,也在几何、经济等领域常用来分析最值、求解未知量.
例1:因式分解:.
解:原式.
例2:某快递公司运输一批货物,成本,若(a为运输量),利用配方法求P的最小值.
解:.
,当时,P有最小值2.
请根据上述阅读材料,解决下列问题:
(1)因式分解:_______;
(2)若一个直角三角形的两条直角边之和为12,设其中一条直角边为a,面积为S,用配方法求S的最大值;
(3)已知,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了整式的混合运算,非负数的性质:偶次方,完全平方式,以及因式分解一分组分解法,解题的关键是熟练掌握各自的运算法则及公式.
(1)原式常数项3化为,利用完全平方公式化简,再利用平方差公式分求解即可;
(2)设其中一条直角边为a,则另一条直角边为,,根据,确定出最大值即可;
(3)将已知等式利用完全平方公式配方后,再根据非负数的性质求出、的值,代入所求式子计算即可.
【详解】(1)解:
,
故答案为:;
(2)解:设其中一条直角边为a,则另一条直角边为,
∴
,
∵,
∴当时,S有最大值18;
(3)解:∵,
∴,
即,
∵,,
∴,,
解得,,
∴.
课后练习
1.(25-26八年级上·福建泉州·期中)若关于x的二次三项式是完全平方式,则m的值为( )
A. B.4 C. D.8
2.(25-26八年级上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)若,则 ; .
3.(25-26八年级上·四川眉山·期中)整式为某完全平方式展开后的结果,则的值为 .
5.(25-26八年级上·全国·课后作业)利用完全平方公式计算:
(1);
(2);
(3)
(4).
6.(2025八年级上·全国·专题练习)先化简,再求值:,其中.
7.(24-25七年级下·湖南邵阳·期末)先化简,再求值:,其中,.
8.(25-26八年级上·海南海口·月考)巧用乘法公式解决最值问题
课堂上老师要求运用所学知识求代数式的最小值.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,
即当时,的值最小,最小值是1,
的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列问题:
求当取何值时,有最小值,且最小值是多少?
9.(25-26八年级上·全国·课后作业)方方给同桌小颖出了一道题:“当,,,0,1时,计算代数式的值,并猜想当x为任意实数时,代数式的值的正负.”请你帮助小颖解答这道题,并验证该猜想的正确性.
10.(25-26八年级上·河南驻马店·期中)把代数式通过配凑等手段,得到局部完全平方式,再进行有关运算和解题,这种解题方法叫做配方法.如:①用配方法分解因式:
解:原式
②,利用配方法求M的最小值
解:
∵
∴当时,M有最小值.
请根据上述材料解决下列问题:
(1)用配方法分解因式:
(2)若,则M有最______值,为______.
(3)解决实际问题:在紧靠围墙的空地上,利用围墙及一段长为60米的木栅栏围成一个长方形花圃,为了设计一个面积尽可能大的花圃,如图设长方形一边长度为x米,完成下列任务:
①列式:用含x的式子表示花圃的面积:_______平方米;
②请说明当x取何值时,花圃的面积最大?最大面积是多少平方米?
知识点04
利用完全平方公式变形求值
三大变形:
1.一个公式的变形 a2+b2=(a+b)2-2ab ,a2+b2=(a-b)2+2ab ;
2.两个公式的变形(a+b)2=(a-b)2+4ab,(a-b)2=(a+b)2-4ab,(a+b)2-(a-b)2=4ab;
3.一个数与它倒数的平方和+=(a+)2-2, +=(a-)2+2,
例题讲解
例8(25-26八年级上·湖南邵阳·期中)已知实数满足,则的值为 .
【分析】本题主要考查完全平方公式和分式的化简求值.因为,所以这道题目关键就是要由条件得到的值,再利用完全平方公式进行计算可求解.
【详解】解:由,且,两边同除以得,即.
又,
所以.
故答案为:18.
变式训练1:(25-26八年级上·四川乐山·期中)(1)若,则
(2)已知,则
变式训练2:(25-26七年级上·上海·期中)已知,则 .
课后练习
1.(25-26八年级上·北京·期中)已知,,则的值是 .
2.(25-26八年级上·四川成都·期中)某直角三角形的面积为,斜边长为7,该直角三角形的周长为 .
3.(25-26八年级上·北京·期中)用四个完全一样的长方形(长、宽分别设为、,)拼成如图所示的大正方形,已知大正方形的面积为144,中间空缺的小正方形的面积为8,则 .
4.(24-25八年级上·甘肃武威·期末)已知,则的值是 .
5.(25-26八年级上·江苏·期末)若,,则 .如果,那么 .
6.(25-26七年级上·江苏扬州·期中)如图,将边长为的正方形剪出两个边长分别为a,b的正方形(阴影部分).观察图形,解答下列问题:
(1)根据题意,用两种不同的方法表示阴影部分的面积(即用两个不同的代数式表示阴影部分的面积).
方法1:________;
方法2:________;
(2)从中你得到等式:________;
(3)运用你发现的结论,解决下列问题:
①已知,,求的值;
②已知,求的值.
7.(25-26七年级上·河南驻马店·期中)已知,.
(1)分别求代数式和的值.
(2)观察比较(1)中的两个代数式的值,你发现了什么结论?请写出你的结论.
(3)利用(2)中你发现的结论计算:
8.(25-26七年级上·湖北孝感·期中)实践探究:我国著名数学家华罗庚曾用诗词表达了“数形结合”的思想,其中谈到“数缺形时少直观,形少数时难入微.数形结合百般好,隔离分家万事休.”请你利用“数形结合”的思想解决以下问题:
【知识生成】(1)一个长为,宽为的长方形如图1所示,沿图中虚线用剪刀将该长方形平均分成4个小长方形,然后用这4个小长方形拼成如图2所示的图形.观察图形,写出一个,,三者之间的等量关系式:______;
【知识应用】(2)运用(1)中的结论,若,,求的值;
【类比迁移】(3)如图3,若,,求阴影部分的面积.
知识点05
乘法公式的综合应用
1. 添括号与三项式的完全平方:三个项把其中两项添上括号看成一个整体,再用完全平方公式计算.
2. 用平方差公式计算“三项式×三项式”:三个项把其中两项添上括号看成一个整体,再用平方差公式计算.
3.平方差公式和完全平方式的综合应用
4.借助因式分解进行整式的混合运算
例题讲解
例9(24-25七年级下·全国·单元测试)运用乘法公式计算:
(1);
(2).
【分析】本题考查了完全平方公式、平方差公式,重点是用化归思想,把三个项的计算转化为为两项的计算;
(1)根据完全平方公式进行计算即可求解;
(2)根据平方差公式、完全平方公式进行计算即可求解.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【点睛】(1)重点是把(2x-y)当作一个整体看待;
(2)把a和2b结合在一起,是因为a和2b的符合相同.
例10(25-26八年级上·山西·期末)计算:
(1)
(2)
【分析】本题主要考查整式的化简及求值,掌握相关运算法则是解题的关键.
(1)可以直接用完全平方公式计算,但若根据平方差公式进行计算更简洁;
(2)根据完全平方公式进行计算即可,但若借助因式分解,把(a+2)和(a-3)看成一个整体之后可以得到一个完全平方式;
【详解】(1)解:
;
(2)解:
=
=52
=25.
例11(25-26七年级上·黑龙江大庆·开学考试)若,则的末位数字是( )
A.0 B.2 C.4 D.6
【分析】本题主要考查了平方差公式的应用,乘方的运算,熟练掌握平方差公式是解题关键.
根据平方差公式,得出,从而得到A的末位数字,即可得到的末位数字.
【详解】解:
的末位数是2,的末位数是4,的末位数是8,的末位数是6,的末位数是2,…
∴末位数是2,4,8,6,…每4个一循环,
∵,
∴的末位数是6,
∴的末位数是5,
即A的末位数是5,
∴的末位数是.
故选:B
课后练习
1.(24-25八年级上·广东·期末)若,,则代数式的值为()
A.2023 B.2024 C.2025 D.2026
2.(24-25八年级上·甘肃武威·期末)计算的结果是( )
A. B. C. D.
3.(24-25八年级上·四川乐山·期末)已知,那么的值为( )
A.3 B.2 C.1 D.0
4.(25-26八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
5.(2025八年级上·全国·专题练习)计算:
(1);
(2);
(3).
6.(25-26八年级上·全国·课后作业)运用乘法公式计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
7.(25-26八年级上·福建福州·期中)在多项式乘法的学习中,公式变形是解决复杂问题的重要方法.已知(立方和公式),请据此完成以下任务:
(1)任务一:①请你类比立方和公式,化简:___________;
②利用立方和公式计算:___________:
(2)任务二:小明制作了三个正方体模型,正方体A的棱长为,正方体B的棱长为.正方体的棱长为,请你判断正方体、正方体体积之和与正方体体积的大小关系,并说明理由.
(3)任务三:已知:,,为正数,当为非零整数时,求的值;
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