期中检测必考题型(三)——乘法公式应用与拓展(3大考点8类题型)- 2025-2026学年苏科版七年级数学下册基础知识专项突破讲练
2026-03-31
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2份
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39页
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精品
资源信息
| 学段 | 初中 |
| 学科 | 数学 |
| 教材版本 | 初中数学苏科版七年级下册 |
| 年级 | 七年级 |
| 章节 | 8.4 乘法公式 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-期中 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.14 MB |
| 发布时间 | 2026-03-31 |
| 更新时间 | 2026-03-31 |
| 作者 | 得益数学坊 |
| 品牌系列 | - |
| 审核时间 | 2026-03-31 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/57109646.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
期中检测必考题型(三)——乘法公式应用与拓展(3大考点8类题型)
目录
一.知识回顾 1
【知识点一】乘法公式 1
【知识点二】乘法公式与最值 2
二.考点与题型精析 2
【考点一】平方差公式 2
【题型 1】构造平方差公式进行运算(4题) 2
【题型 2】平方差与图形面积问题(4题) 2
【考点二】完全平方公式 4
【题型 3】利用完全平方公式变形求值(4题) 4
【题型 4】利用完全平方公式变形求值(4题) 5
【题型 5】利用完全平方公式变形求值(4题) 5
【题型 6】完全平方公式与面积问题(4题) 5
【考点三】乘法公式综合应用与探究 7
【题型 7】乘法公式与规律探究(4题) 7
【题型 8】利用完全平方公式求最值(5题) 8
一.知识回顾
【知识点一】乘法公式
类型
运算法则
拓展延伸
平方差公式
两数和与这两数差的积等于这两数的平方差.
完全平方公式
两数和(差)的平方等于这两数的平方和与这两数积的2倍的和(差).
(1)
(2)
(3)
【知识点二】乘法公式与最值
(1)
通过配方法求最值:得出最小值为;
(2)
通过公式变形求最值:。
二.考点与题型精析
【考点一】平方差公式
【题型 1】构造平方差公式进行运算(4题)
1.(25-26八年级上·山东临沂·期末)的个位数是( )
A.6 B.8 C.4 D.2
2.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)的个位数字为( )
A.9 B.7 C.3 D.1
3.(25-26七年级下·湖南岳阳·期中)简便运算:___________.
4.(24-25八年级下·江苏南京·月考)已知实数,满足:,,则_____.
【题型 2】平方差与图形面积问题(4题)
1.(25-26八年级上·河南漯河·期末)如图,在边长为的正方形中挖掉一个边长为的小正方形,把余下的部分剪拼成一个长方形(无重叠部分),通过计算两个图形中阴影部分的面积,可以验证的一个等式是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25七年级下·江苏南京·期末)将边长分别为,的小正方形和大正方形按如图所示摆放.若,则图中阴影部分的总面积为_______.
3.(2026七年级下·广东深圳·专题练习)如图1,边长为a的正方形中有一个边长为b的小正方形,图2是由图1中阴影部分拼成的一个长方形,设图1中阴影部分面积为,图2中阴影部分面积为.
(1)请用含a,b的代数式表示________,________;
(2)写出利用图形的面积关系所揭示的整式乘法公式:________;
(3)利用这个公式说明既能被3整除,又能被5整除,还能被17整除.
4.(24-25七年级上·江苏常州·期中)综合与实践
【阅读材料1】著名数学家华罗庚曾说“数缺形时少直观,形少数时难入微”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,几何问题也可以转化为代数问题解决.
如常用两种方法计算同一图形面积,得到等式.将边长为b的正方形如图1所示放置在边长为a的正方形中, _______(用含有a,b的代数式表示);如图2沿虚线分割成两个形状大小相同的梯形,则_______,那么可以构建等式_______.
【阅读材料2】如图3,学校打算用长的篱笆围成长方形生物园饲养小兔.怎样围可使小兔的活动范围尽可能大?可以用以下方法探索:
将围栏抽象成长方形,设一边为,面积为,用含的代数式表示_______;
小学时我们通过列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越_______(填“大”或“小”),面积越大:即当_______时,S最大.
【深入思考】归纳以上结论:若,则当_______(填a,b满足的关系)时,的值最大,请结合以上材料利用数轴说明.
【实践应用】如图5,为扩大小兔活动范围,现决定利用一面长度为n()的墙扩大范围,篱笆总长12m,要求使长方形的一边包含整个墙,请直接写出当长方形一边长x满足何条件时(用含有n的式子表达),围成的面积最大.
【考点二】完全平方公式
【题型 3】利用完全平方公式变形求值(4题)
1.(25-26八年级上·安徽芜湖·期末)已知,则计算的结果是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
2.(25-26八年级上·河南洛阳·期末)若实数满足,则( ).
A.2026 B.1013 C. D.
3.(24-25七年级下·江苏盐城·期中)若,则值是__________.
4.(25-26七年级下·江苏扬州·月考)已知,则的值_____.
【题型 4】利用完全平方公式变形求值(4题)
1.(25-26七年级下·江苏苏州·月考)已知,,求下列代数式的值.
(1); (2); (3).
2.(25-26八年级上·江西赣州·期末)已知,,利用乘法公式求下列各式的值:
(1); (2).
3.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)已知,.求
(1)的值; (2)的值
4.(24-25七年级下·江苏苏州·期中)若,且.
(1)求的值; (2)求的值.
【题型 5】利用完全平方公式变形求值(4题)
1.(25-26八年级上·河南新乡·期末)已知,则代数式的值为___________.
2.(25-26八年级上·四川德阳·月考)若,则___________.
3.(20-21八年级上·北京海淀·开学考试)已知,则___________________,_______.
4.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)已知,则____________.(用含的代数式表示)
【题型 6】完全平方公式与面积问题(4题)
1.(25-26九年级下·浙江台州·月考)如图,矩形的周长为16,在它的每条边上各画一个以该边为边的正方形.若四个正方形的面积和是,则矩形的面积是( )
A.13 B.15 C.26 D.30
2.(25-26八年级上·北京西城·期末)如图,某街心公园有一块长为,宽为的长方形绿地,绿地的北侧是一个长为,宽为的长方形休闲区,绿地的东、西两侧各有一个边长为的正方形喷泉区.已知休闲区的宽与绿地的宽的和为,休闲区的面积与两个喷泉区的面积的和为,那么绿地的面积为______.
3.(25-26八年级上·福建福州·期末)观察图①,用等式表示图中图形的面积的运算为,
(1)观察图②,用等式表示图中阴影部分图形的面积的运算为 .
【应用】
(2)根据图②所得的公式,若,,求的值.
(3)若满足,求的值.
【拓展】
(4)如图③,某学校有一块梯形空地,于点,,,该校计划在和区域内种花,在和的区域内种草,经测量种花区域的面积和为平方米,种草区域的面积和为平方米,求的长.
4.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)图形是一种重要的数学语言,我国著名的数学家华罗庚先生曾说过:“数缺形时少直观,形缺数时难入微”,体现出形与数的紧密联系.在学习整式的乘法时可以发现:用两种不同的方法表示同一个图形的面积,可以得到一个等式.
(1)请你根据等积法,利用图1,图2,图3可以得到一些等式:
利用图1,可以得到等式:________________;
利用图2,可以得到等式:________________;
利用图3,可以得到等式:________________.
(2)请你根据等积法,利用图4,写出你得到的一个等式__________;
(3)结合用(2)中你得到的等式解决问题:若实数,,满足,,求的值;
【考点三】乘法公式综合应用与探究
【题型 7】乘法公式与规律探究(4题)
1.(24-25七年级下·安徽安庆·期末)观察下列算式:①;②;③;…结合你观察到的规律判断的计算结果的末位数字为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
2.(24-25七年级下·江苏徐州·月考)我国古代数学的许多创新与发展都曾居世界前列,其中“杨辉三角”(如图)就是一例,它的发现比欧洲早五百年左右.杨辉三角两腰上的数都是1,其余每个数为它的上方(左右)两数之和.事实上,这个三角形给出了的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应着展开式中各项的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应着展开式中各项的系数,等等.人们发现,当是大于5的自然数时,这个规律依然成立,那么的展开式中各项的系数的和为______.
3.(25-26七年级下·江苏南京·月考)我们在解题时,经常会遇到“数的平方”,那么你有简便方法吗?这里,我们以“两位数的平方”为例,请你细心观察下列各式,探究其中的规律,回答问题:
,
,
,
,
…
(1)请根据上述规律填空:= = ;
(2)我们知道,任何一个两位数都可以表示为(个位数字为小于10的自然数b,十位数字为小于10的正整数a),根据上述规律写出: ,并说明你写的规律是正确的.
4.(24-25七年级下·江苏连云港·期中)【发现规律】;;;……
(1)
【验证规律】
(2)请你用含正整数n的等式表示你所发现的规律并进行验证;
【拓展延伸】
(3)已知比任意一个整数大3的数与此整数的平方差被6除的余数是t,则的值为 .
【题型 8】利用完全平方公式求最值(5题)
1.(24-25八年级上·河南南阳·月考)探求多项式 的最小值时,我们可以这样处理:
解:原式
∵无论x取什么数,都有的值为非负数,
的最小值为0,此时.
的最小值是.
即当时,原多项式有最小值.
根据上面的解题思路,多项式 的最值情况为( )
A.有最小值22 B.有最小值24 C.有最大值22 D.有最大值24
2.(2024·江苏南通·一模)已知实数m,n满足,则的最大值为( )
A.24 B. C. D.
3.(25-26七年级下·湖南永州·月考)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,的值最小,最小值是1;
∴的最小值是1.
根据上述方法,解答问题:
知识运用:若,当____时,y有最___值(填“大”或“小”),这个值是____ .
4.(24-25七年级下·江苏苏州·月考)阅读下列材料:
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.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,可以求代数式的最大值或最小值.
例如:求代数式的最小值.
可知当时,有最小值,最小值是.
再例如;求代数式的最大值.
,可知当时,有最大值,最大值是.
(1)【直接应用】代数式的最小值为______;
(2)【类比应用】若多项式,试求M的最小值;
(3)【知识迁移】如图,学校打算用长20米的篱笆围一个长方形的菜地,菜地的一面靠墙(墙足够长),求围成的菜地的最大面积.
5.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)阅读下列材料:
利用完全平方公式,可以把多项式变形为的形式,进而解决多项式的最大值或最小值问题.
例如:①,
,.
当时,多项式的最小值为;
②,
,.
当时,多项式的最大值为17.
根据上述材料解决下列问题:
(1)求多项式的最小值,并求出相应的x的值;
(2)求多项式的最大值,并求出相应的x的值:
(3)如果多项式的最小值是,那么p的值为_______;
(4)如图,某学校打算用20米长的篱笆围成一个长方形的花坛,如果设花坛的一边米,那么当____时,该花坛的面积最大,最大面积是_____平方米.
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期中检测必考题型(三)——乘法公式应用与拓展(3大考点8类题型)
目录
一.知识回顾 1
【知识点一】乘法公式 1
【知识点二】乘法公式与最值 2
二.考点与题型精析 2
【考点一】平方差公式 2
【题型 1】构造平方差公式进行运算(4题) 2
【题型 2】平方差与图形面积问题(4题) 4
【考点二】完全平方公式 9
【题型 3】利用完全平方公式变形求值(4题) 9
【题型 4】利用完全平方公式变形求值(4题) 11
【题型 5】利用完全平方公式变形求值(4题) 13
【题型 6】完全平方公式与面积问题(4题) 15
【考点三】乘法公式综合应用与探究 19
【题型 7】乘法公式与规律探究(4题) 19
【题型 8】利用完全平方公式求最值(5题) 23
一.知识回顾
【知识点一】乘法公式
类型
运算法则
拓展延伸
平方差公式
两数和与这两数差的积等于这两数的平方差.
完全平方公式
两数和(差)的平方等于这两数的平方和与这两数积的2倍的和(差).
(1)
(2)
(3)
【知识点二】乘法公式与最值
(1)
通过配方法求最值:得出最小值为;
(2)
通过公式变形求最值:。
二.考点与题型精析
【考点一】平方差公式
【题型 1】构造平方差公式进行运算(4题)
1.(25-26八年级上·山东临沂·期末)的个位数是( )
A.6 B.8 C.4 D.2
【答案】A
【分析】本题考查了平方差公式,熟练掌握平方差公式是解本题的关键.
原式中的3变形为,反复利用平方差公式计算得到结果为,再求出2的幂的个位数的规律,即可解答.
解:
…
,
∵,,,,,末尾是2,4,8,6四个一组循环,
,
∴的个位数是6,
即的个位数是6,
故选:A.
2.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)的个位数字为( )
A.9 B.7 C.3 D.1
【答案】B
【分析】本题考查了利用平方差公式计算,有理数的乘方运算,解题关键是掌握平方差公式.
先利用平方差公式计算,化简算式后,再求出(为正整数)的个位数字的规律,然后利用规律求解.
解:
∵,,,,,…
∴(为正整数)的个位数字以3,9,7,1,四个数为一循环,
,
∴的个位数字为,
故选:B.
3.(25-26七年级下·湖南岳阳·期中)简便运算:___________.
【答案】
【分析】本题主要考查了平方差公式,有理数的乘方运算,熟练运用平方差公式是解决此题的关键.先变形,然后再计算即可得解.
解:
,
故答案为: .
4.(24-25八年级下·江苏南京·月考)已知实数,满足:,,则_____.
【答案】1
【分析】本题考查了运用平方差公式进行整式求值的能力,关键是能准确理解并变形运用该知识.先将两式相减并变形为,可得,代入计算即可.
解:,,
,
两式相减得,,
即,
变形得,,
,
即,
,
故答案为:1.
【题型 2】平方差与图形面积问题(4题)
1.(25-26八年级上·河南漯河·期末)如图,在边长为的正方形中挖掉一个边长为的小正方形,把余下的部分剪拼成一个长方形(无重叠部分),通过计算两个图形中阴影部分的面积,可以验证的一个等式是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了平方差公式的图形推导,根据两个图形中阴影部分的面积相等列式即可得到答案;
解:由图形可得,
,
故选:A.
2.(24-25七年级下·江苏南京·期末)将边长分别为,的小正方形和大正方形按如图所示摆放.若,则图中阴影部分的总面积为_______.
【答案】
【分析】本题考查的是平方差公式的几何背景,解题的关键是线段的和差问题,再利用面积公式计算.
利用图形可得到两个阴影部分面积的高,求出面积的表达式,用面积公式计算即可.
解:∵边长分别为,的小正方形和大正方形如图放置,
∴大三角形的高为: ,小三角形的高为:
∴图中阴影部分的总面积为:
∵
∴
图中阴影部分的总面积
故答案为:10 .
3.(2026七年级下·广东深圳·专题练习)如图1,边长为a的正方形中有一个边长为b的小正方形,图2是由图1中阴影部分拼成的一个长方形,设图1中阴影部分面积为,图2中阴影部分面积为.
(1)请用含a,b的代数式表示________,________;
(2)写出利用图形的面积关系所揭示的整式乘法公式:________;
(3)利用这个公式说明既能被3整除,又能被5整除,还能被17整除.
【答案】(1),;(2);(3)见分析
【分析】本题考查平方差公式和图形面积.
(1)将图1看成大正方形减去小正方形,将图2看成一个长方形,即可解答;
(2)根据即可解答;
(3)根据(2)中得出的公式,将化为含有因数3、5、17的式子即可证明.
解:(1)解:,,
(2)解:∵,
∴;
(3)解:
,
,
∴既能被3整除,又能被5整除,还能被17整除.
4.(24-25七年级上·江苏常州·期中)综合与实践
【阅读材料1】著名数学家华罗庚曾说“数缺形时少直观,形少数时难入微”事实上,很多代数问题可以转化为几何问题加以解决,几何问题也可以转化为代数问题解决.
如常用两种方法计算同一图形面积,得到等式.将边长为b的正方形如图1所示放置在边长为a的正方形中, _______(用含有a,b的代数式表示);如图2沿虚线分割成两个形状大小相同的梯形,则_______,那么可以构建等式_______.
【阅读材料2】如图3,学校打算用长的篱笆围成长方形生物园饲养小兔.怎样围可使小兔的活动范围尽可能大?可以用以下方法探索:
将围栏抽象成长方形,设一边为,面积为,用含的代数式表示_______;
小学时我们通过列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越_______(填“大”或“小”),面积越大:即当_______时,S最大.
【深入思考】归纳以上结论:若,则当_______(填a,b满足的关系)时,的值最大,请结合以上材料利用数轴说明.
【实践应用】如图5,为扩大小兔活动范围,现决定利用一面长度为n()的墙扩大范围,篱笆总长12m,要求使长方形的一边包含整个墙,请直接写出当长方形一边长x满足何条件时(用含有n的式子表达),围成的面积最大.
【答案】[阅读材料1];;;[阅读材料2],小,;[深入思考];[实践应用]
【分析】本题考查了平方差公式与图形面积,整式的乘法与图形的面积;
[阅读材料1]图1,根据大正方形的面积减去小正方形的面积;图2根据两个梯形的面积和计算,进而得出等式;
[阅读材料2]根据长方形的面积公式计算即可求解,根据列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越小(填“大”或“小”),面积越大;
[深入思考]仿照例题,构造边长为的长方形与边长为的正方形,通过比较面积,求得面积最大时,;
[实践应用]根据题意表示出长方形的另一边,进而根据面积最大时,正方形的面积大于长方形的面积,得出的关系式,即可求解.
解:[阅读材料1]如图1,,如图2,,
∴
故答案为:;;.
[阅读材料2]设一边为,面积为,用含的代数式表示;
小学时我们通过列举计算S的值,观察S随x的变化规律可归纳出当长方形周长固定时,长和宽相差越小,面积越大;
∴
解得,即当时,S最大.
故答案为:,小,.
[深入思考]∵
设,则,
当相差越小时,越大
∴
如图,设,四边形是正方形,边长为,,
∵,求的最大值,则大于
设为原点,则长方形的面积为,正方形的面积为,
∴当时,,此时面积最大,即取得最大值
故答案为:.
[实践应用] 长方形一边长为,则另一边长为,
∴,即时,面积最大,
【考点二】完全平方公式
【题型 3】利用完全平方公式变形求值(4题)
1.(25-26八年级上·安徽芜湖·期末)已知,则计算的结果是( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题可通过换元法结合完全平方公式的变形进行求解,利用完全平方公式中平方和与乘积的关系转化计算.
解:设,
∵,且
又∵
∴
即
移项得
∴
即
故选:C.
2.(25-26八年级上·河南洛阳·期末)若实数满足,则( ).
A.2026 B.1013 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查完全平方公式的应用,求代数式值.可通过换元法结合完全平方公式的变形求解,核心是利用完全平方公式中与、的关系推导计算.
解:设,,
∵,
又∵,且由完全平方公式得,
∴将,代入得:,
即,
解得,
∴,
即,
故选:D.
3.(24-25七年级下·江苏盐城·期中)若,则值是__________.
【答案】17
【分析】本题主要考查了完全平方公式的变形求值,求一个数的算术平方根,先求出的值, 进而利用完全平方公式求出的值,据此可得的值.
解:∵,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
故答案为:17.
4.(25-26七年级下·江苏扬州·月考)已知,则的值_____.
【答案】36
【分析】本题考查完全平方公式的几何背景,用不同的代数式表示阴影部分的面积是解决问题的关键.设a=x-2021,b=x-2023,进而得出则,再进行计算即可.
解:设,则,
所以,
即,
所以,
即.
故答案为:36
【题型 4】利用完全平方公式变形求值(4题)
1.(25-26七年级下·江苏苏州·月考)已知,,求下列代数式的值.
(1);
(2);
(3).
【答案】(1);(2);(3).
【分析】()由,然后代入即可求解;
()由,然后代入即可求解;
()由,然后代入即可求解.
解:(1)解:∵,,
∴
;
(2)解:∵,,
∴
;
(3)解:由()得,
∵,
∴,
∴
.
2.(25-26八年级上·江西赣州·期末)已知,,利用乘法公式求下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1);(2)或
【分析】本题主要考查了整式乘法的公式,掌握完全平方公式的形式和变形是解题的关键.
()利用完全平方公式变形计算即可;
()利用完全平方公式变形计算即可.
解:(1)解:∵,,,
∴;
(2)解:∵,
∴或.
3.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)已知,.求
(1)的值;
(2)的值
【答案】(1)157;(2)
【分析】本题考查多项式的乘法及完全平方公式的变形,熟练掌握完全平方公式的各种变形是关键.
(1)根据多项式乘多项式求出,然后利用完全平方公式进行求解即可;
(2)先求出的值,再开平方进行求解即可.
解:(1)解:
将代入上式得,,
∴,
将和代入上式得,
原式;
(2)解:∵,
∴将和代入上式得,
原式,
∴.
4.(24-25七年级下·江苏苏州·期中)若,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1);(2)
【分析】本题考查了整式的乘法.
(1)先由得到,再将代入计算即可;
(2)根据完全平方公式得到,再代入计算即可.
解:(1)解:∵,
∴,
即
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
即,
∴.
【题型 5】利用完全平方公式变形求值(4题)
1.(25-26八年级上·河南新乡·期末)已知,则代数式的值为___________.
【答案】
【分析】本题考查完全平方公式及代数式求值,熟练掌握完全平方公式是解题关键.
由已知方程变形得出 ,再利用完全平方公式计算所求代数式的值.
解:∵,
∴,
∴两边除以得,,即,
∴.
故答案为:.
2.(25-26八年级上·四川德阳·月考)若,则___________.
【答案】2
【分析】本题考查了求代数式的值,完全平方公式的应用,利用完全平方公式展开所求表达式,并代入已知条件计算,熟练掌握完全平方公式是解此题的关键.
解:∵,
∴,
故答案为:.
3.(20-21八年级上·北京海淀·开学考试)已知,则___________________,_______.
【答案】
【分析】本题考查了求代数式的值,完全平方公式的应用,根据求出,,再变形后代入,即可求出答案,熟练掌握以上知识点并灵活运用是解此题的关键.
解:∵,
∴,
∴,
除以a得:,
∴两边平方得:,
∴,
∵,
∴,
∴两边乘以2得:,
∴,
故答案为:,.
4.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)已知,则____________.(用含的代数式表示)
【答案】
【分析】本题考查了完全平方公式,要对公式能够灵活变形,能够进行公式间的相互转化是解题的关键.
首先要注意看出,即:和互为倒数,同时要注意底数2与4之间的关系,即.然后把所求的式子整理为和所给等式相关的式子.
解:,
.
故答案为:.
【题型 6】完全平方公式与面积问题(4题)
1.(25-26九年级下·浙江台州·月考)如图,矩形的周长为16,在它的每条边上各画一个以该边为边的正方形.若四个正方形的面积和是,则矩形的面积是( )
A.13 B.15 C.26 D.30
【答案】B
【分析】设,,根据周长和面积知,,利用求出的值即可得出答案.
解:设,,
由题意得,,,
,,
,
,
则长方形的面积是15平方米.
2.(25-26八年级上·北京西城·期末)如图,某街心公园有一块长为,宽为的长方形绿地,绿地的北侧是一个长为,宽为的长方形休闲区,绿地的东、西两侧各有一个边长为的正方形喷泉区.已知休闲区的宽与绿地的宽的和为,休闲区的面积与两个喷泉区的面积的和为,那么绿地的面积为______.
【答案】72
【分析】本题考查完全平方公式的几何应用,掌握完全平方公式的结构特征是正确解答的关键.
列代数式表示休闲区的面积与两个喷泉区的面积,由题意得,再根据完全平方公式求出的值,即可求解绿地的面积.
解:由题意得,
休闲区的面积为,
两个喷泉区的面积为,
,
,
.
,
,
,
绿地的面积为.
故答案为72.
3.(25-26八年级上·福建福州·期末)观察图①,用等式表示图中图形的面积的运算为,
(1)观察图②,用等式表示图中阴影部分图形的面积的运算为 .
【应用】
(2)根据图②所得的公式,若,,求的值.
(3)若满足,求的值.
【拓展】
(4)如图③,某学校有一块梯形空地,于点,,,该校计划在和区域内种花,在和的区域内种草,经测量种花区域的面积和为平方米,种草区域的面积和为平方米,求的长.
【答案】(1);(2);(3);(4)长为米
【分析】本题考查完全平方公式的实际应用,利用完全平方式的变形求值是解题关键.
(1)阴影面积为两个小正方形,也可以看作大正方形减去两个矩形,由此得到等式;
(2)利用(1)的结论进行计算即可;
(3)将看作,看作,则,,利用(1)的结论进行计算即可.
(4)设,,由题意可得,,利用完全平方公式计算得.
解:(1)解:观察图②可知,阴影部分为两个小正方形,面积和为,也可以用大正方形减去两个矩形得到,即,
∴运算为:;
(2)解:由(1)的结论得:,
又∵,,
∴;
(3)解:设,,则,
∴,
∵,
∴,
由(1)的结论得:,
∴,
∴;
(4)解:设,,
∵于点,
∴(平方米),(平方米),(平方米),平方米,
∵种花区域的面积和为平方米,种草区域的面积和为平方米,
∴,,
∴,,
由(1)的结论得:,
∴,
∴,即米,
答:长为米.
4.(25-26八年级上·湖南长沙·期末)图形是一种重要的数学语言,我国著名的数学家华罗庚先生曾说过:“数缺形时少直观,形缺数时难入微”,体现出形与数的紧密联系.在学习整式的乘法时可以发现:用两种不同的方法表示同一个图形的面积,可以得到一个等式.
(1)请你根据等积法,利用图1,图2,图3可以得到一些等式:
利用图1,可以得到等式:________________;
利用图2,可以得到等式:________________;
利用图3,可以得到等式:________________.
(2)请你根据等积法,利用图4,写出你得到的一个等式__________;
(3)结合用(2)中你得到的等式解决问题:若实数,,满足,,求的值;
【答案】(1);;;(2);(3)3
【分析】本题考查了平方差公式、完全平方式的几何背景、求代数式的值,解决本题的关键是用不同的方法表示同一个图形的面积,得到相等关系.
(1)用两种不同的方式表示大正方形的面积,
(2)根据这两个面积相等列出等式即可;
(3)根据(2)得结论,可得,再代入已知计算,即可求解.
解:(1)解:利用图1,可以得到等式:;
利用图2,可以得到等式:;
利用图3,可以得到等式:;
(2)类比(1)可得:
(3),
,
即:
,
,
解得.
【考点三】乘法公式综合应用与探究
【题型 7】乘法公式与规律探究(4题)
1.(24-25七年级下·安徽安庆·期末)观察下列算式:①;②;③;…结合你观察到的规律判断的计算结果的末位数字为( )
A.1 B.3 C.5 D.7
【答案】B
【分析】本题考查了整式的混合运算和求值的运用,熟练掌握多项式的乘法运算和数字的变化规律是解题关键.根据已知式子的特点得出规律,求出式子的结果,再求出的个位数字,最后即可得出答案.
解:∵①,
②,
③,
…,
,
.
,,,,,,的乘方运算,其末位数字分别为,,,,每个为一组,依次循环.
,
的末位数字为,
的末位数字为,
即的计算结果的末位数字为.
故选:B.
2.(24-25七年级下·江苏徐州·月考)我国古代数学的许多创新与发展都曾居世界前列,其中“杨辉三角”(如图)就是一例,它的发现比欧洲早五百年左右.杨辉三角两腰上的数都是1,其余每个数为它的上方(左右)两数之和.事实上,这个三角形给出了的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应着展开式中各项的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应着展开式中各项的系数,等等.人们发现,当是大于5的自然数时,这个规律依然成立,那么的展开式中各项的系数的和为______.
【答案】
【分析】本题考查完全平方公式,规律型:数字的变化类.能依据“杨辉三角两腰上的数都是1,其余每个数为它的上方(左右)两数之和”写出“杨辉三角”的第七行数是解题关键.的展开式的系数对应第七行的数,据图写出第七行的数求和即可.
解:根据题意可知第七行的数为:1,6,15,20,16,6,1,
∴的展开式中各项的系数分别为:1,6,15,20,16,6,1,
∴的展开式中各项的系数的和为.
故答案为:.
3.(25-26七年级下·江苏南京·月考)我们在解题时,经常会遇到“数的平方”,那么你有简便方法吗?这里,我们以“两位数的平方”为例,请你细心观察下列各式,探究其中的规律,回答问题:
,
,
,
,
…
(1)请根据上述规律填空:= = ;
(2)我们知道,任何一个两位数都可以表示为(个位数字为小于10的自然数b,十位数字为小于10的正整数a),根据上述规律写出: ,并说明你写的规律是正确的.
【答案】(1),;(2),说明见分析
【分析】本题考查了规律型:数字的变化类问题,能根据已知算式得出规律是解此题的关键.
(1)根据已知算式得出规律,再得出即可;
(2)根据已知算式得出规律,再求出即可.
解:(1)解:
故答案为:,;
(2)解:,
证明:,
,
故答案为:.
4.(24-25七年级下·江苏连云港·期中)【发现规律】;;;……
(1)
【验证规律】
(2)请你用含正整数n的等式表示你所发现的规律并进行验证;
【拓展延伸】
(3)已知比任意一个整数大3的数与此整数的平方差被6除的余数是t,则的值为 .
【答案】(1)21;(2),验证见分析;(3)
【分析】本题主要考查了平方差公式,完全平方公式的应用,数字类规律的探索,负整数指数幂,正确理解题意,找出规律是解题的关键.
(1)根据题干的等式找出规律即可求解;
(2)根据题干的等式找出规律即可求解;
(3)设整数为,则由题意得,利用完全平方公式化简得到,而是6的倍数,故余数为3,再由负整数指数幂求解即可.
解:(1);
;
;
……
∴,
故答案为:21;
(2);
;
;
……
∴,
∵
,
∴结论成立;
(3)设整数为,
则由题意得:,
∴,
∴,
故答案为:.
【题型 8】利用完全平方公式求最值(5题)
1.(24-25八年级上·河南南阳·月考)探求多项式 的最小值时,我们可以这样处理:
解:原式
∵无论x取什么数,都有的值为非负数,
的最小值为0,此时.
的最小值是.
即当时,原多项式有最小值.
根据上面的解题思路,多项式 的最值情况为( )
A.有最小值22 B.有最小值24 C.有最大值22 D.有最大值24
【答案】D
【分析】本题考查配方法及完全平方的非负性,根据题干中给定的方法,将转化为完全平方公式和一个数值的和的形式,根据非负性进行求解即可.
解:,
因为无论x取什么数,都有的值为非负数,
所以的最小值为0,此时,
所以有最大值为0,
所以的最大值是.
所以当时,原多项式的最大值是.
故选:D.
2.(2024·江苏南通·一模)已知实数m,n满足,则的最大值为( )
A.24 B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了完全平方公式、平方差公式的应用,不等式的性质.先将所求式子化简为,然后根据及求出,进而可得答案.
解:
;
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴的最大值为,
故选:B.
3.(25-26七年级下·湖南永州·月考)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,的值最小,最小值是1;
∴的最小值是1.
根据上述方法,解答问题:
知识运用:若,当____时,y有最___值(填“大”或“小”),这个值是____ .
【答案】 3 大 6
【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,即可求解;会仿照已知进行配方,利用完全平方公式的性质进行求最值是解题关键.
解:
,
∵
当时,的值最大,最大值是0,
∴,
∴当时,的值最大,最大值是;
∴的最大值是.
故答案:,大,.
4.(24-25七年级下·江苏苏州·月考)阅读下列材料:
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.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,可以求代数式的最大值或最小值.
例如:求代数式的最小值.
可知当时,有最小值,最小值是.
再例如;求代数式的最大值.
,可知当时,有最大值,最大值是.
(1)【直接应用】代数式的最小值为______;
(2)【类比应用】若多项式,试求M的最小值;
(3)【知识迁移】如图,学校打算用长20米的篱笆围一个长方形的菜地,菜地的一面靠墙(墙足够长),求围成的菜地的最大面积.
【答案】(1);(2)最小值为;(3)围成的菜地的最大面积是
【分析】本题主要考查了完全平方式,偶次方的非负性,熟练掌握完全平方式、偶次方的非负性是解题的关键.
(1)把原式化为完全平方式与一个数的和的形式,根据偶次方的非负性解答即可;
(2)利用完全平方式把原式进行变形,再根据偶次方的非负性解答即可;
(3)设垂直于墙的一边长为x米,则另一边长为米,利用矩形的面积公式可得,再利用完全平方式把原式进行变形,根据偶次方的非负性解答即可.
解:(1)解:由题意得,,
对于任意实数x都有,
∴,
当时,代数式有最小值,最小值为,
故答案为:.
(2)解:由题意,∵
,
当,时,M有最小值,最小值为;
(3)解:由题意,设垂直于墙的一边长为x米,则另一边长为米,
,
当时,S有最大值,最大值是,
围成的菜地的最大面积是.
5.(24-25七年级下·江苏无锡·月考)阅读下列材料:
利用完全平方公式,可以把多项式变形为的形式,进而解决多项式的最大值或最小值问题.
例如:①,
,.
当时,多项式的最小值为;
②,
,.
当时,多项式的最大值为17.
根据上述材料解决下列问题:
(1)求多项式的最小值,并求出相应的x的值;
(2)求多项式的最大值,并求出相应的x的值:
(3)如果多项式的最小值是,那么p的值为_______;
(4)如图,某学校打算用20米长的篱笆围成一个长方形的花坛,如果设花坛的一边米,那么当____时,该花坛的面积最大,最大面积是_____平方米.
【答案】(1)当时,代数式的最小值为4;(2)当时,代数式的最大值为55;(3);(4)5,25.
【分析】考查了配方法的应用和非负数的性质,熟练掌握完全平方公式和平方差公式是解题的关键.
(1)根据阅读材料对进行配方即可求出答案;
(2)根据阅读材料对进行配方即可求出答案;
(3),根据阅读材料和已知条件即可求出答案;
(4)由题意得到长方形的面积,根据阅读材料和已知条件即可求出答案.
解:(1)解:,
,
.
当时,代数式的最小值为4;
(2)解:
,
,
.
当时,代数式的最大值为55;
(3),
,
,
当时,代数式的最小值为,
多项式的最小值是,
,
,
.
故答案为:;
(4)米,
(米,
长方形的面积,
,
长方形的面积,
当时,长方形的面积的最大值为25,
即时,该花坛的面积最大,最大面积是25平方米.
故答案为:5,25.
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