内容正文:
第四章 因式分解能力提升自测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
1、 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列各式从左到右是因式分解的是( )
A.; B.;
C.; D..
2.多项式因式分解的结果是( )
A. B. C. D.
3.若,且,则的值为( )
A.2 B.1 C. D.
4.已知,则等于( )
A.2 B. C. D.
5.已知(_______),则横线上应填的代数式是( )
A. B. C. D.
6.如果,,那么的值是( )
A. B. C.13 D.30
7.若多项式可因式分解为,其中,均为整数,则的值是( )
A. B. C. D.
8.数学刘老师是一位密码编译爱好者,在他的密码手册中有这样一条信息:,,,,,分别对应下列六个字:学,爱,我,信,阳,数。现将因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A.我爱数学 B.爱数学 C.爱信阳 D.我爱信阳
9.在对二次三项式因式分解时,小刚看错了常数项,分解成,小明看错了一次项系数,分解成,则的值为( )
A.-5 B.7 C.9 D.21
10.密码学中常用因式分解生成简易密码,先将多项式分解因式,再对因式赋值生成因式码,将因式码按从大到小的顺序排列就可以形成密码。例如多项式.将其分解因式为,若取,,则有,,,其中26,19,25分别为因式码,将这三个因式码从大到小的顺序排列就形成密码262519.已知多项式,当a,b分别取正整数时,用上述方法生成密码,若密码的后两个因式码为8,4,则该多项式生成的密码为()。
A.4184 B.4084 C.4284 D.4384
2、 填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分。)
11.分解因式:_____。
12.如图,图中的大长方形是由2块边长为的大正方形,2块边长为的小正方形,5块长为,宽为的相同的长方形拼接而成。观察图形,可以发现代数式因式分解的结果为__________。
13.若,则_________。
14.若二次三项式可分解为(,则m的值为_________。
15.计算:图1为某校七(1)(2)两个班级的劳动实践基地,图2是从实践基地抽象出来的几何模型:两块边长为m,n的正方形,其中重叠部分B为池塘,阴影部分,分别表示七(1)(2)两个班级的基地面积。若,则________ .
三、解答题(本题共7小题,共58分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
16.(8分)分解因式:
(1); (2); (3).
17.(8分)[核心素养]张老师在黑板上写了下列三个式子:
①;②;③.
(1)请结合上述三个式子的规律,写出式子:
④__________;⑤__________;
(2)用含(为正整数)的式子表示上述规律:__________;
(3)试证明(2)中的规律的正确性。
18.(8分)深度学习“乘法公式”时,小慧发现数学结论:当两个不同的正整数同为偶数或同为奇数时,这两个数之和与这两个数之差的平方差一定能被4整除,且这两个数的积可以表示为两个正整数的平方差。为了验证这一结论的正确性,进行了如下探究:
【特值验证】选取两个正整数3和1都是奇数,验证如下:
由于即能被4整除;
而且,可以表示为2和1的平方差。所以结论正确。
(1)若选取两个正整数4和2都是偶数,请你模仿上述示例给予验证;
【规律探究】设两个正整数,且和同为奇数或同为偶数,试证明:
(2)是4的倍数;
(3)可以表示为两个正整数的平方差。
19.(8分)综合与实践
聪明的嘉嘉发现某广场的地砖图案是由多个圆套在一起的,从外向里由黑色瓷砖铺设的圆环和白色瓷砖铺设的圆环交替构成。根据这一现象嘉嘉画出了如图所示的图形,已知最外面的圆的半径为,向里依次为,嘉嘉想利用所学的数学知识计算这个图形中所有黑色圆环面积的和。
回归课本:
(1)此问题的解决需利用平方差公式:___________。
问题解决:
(2)求黑色圆环面积的和。(计算结果保留)
问题拓展:
(3)运用上述公式计算:.
20.(8分)对于三个非负整数p,,,若满足:,则称为与的“2次幂差数”。
(1)2与1的“2次幂差数”为_____;
(2)若为与的“2次幂差数”,求(用含的代数式表示);
(3)若为与的“2次幂差数”,且,,求的最小值。
21.(10分)综合与实践:
【问题情境】(1)对于一个图形,如图1,通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个数学等式_____;
【探究实践】
(2)类比图1,写出图2中所表示的数学等式_____;
(3)利用(2)中得到的结论,解决问题:若,,求的值;
【拓展应用】
(4)用图3中2张边长为的正方形,3张边长为的正方形,张边长分别为,的长方形纸片拼出一个长方形或正方形,直接写出的值。
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第四章 因式分解能力提升自测卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
1、 单项选择题(本题共10小题,每小题3分,共30分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的。)
1.下列各式从左到右是因式分解的是( )
A.; B.;
C.; D..
【答案】D
【分析】根据因式分解的定义“把一个多项式化成几个整式的积的形式,像这样的式子变形叫作这个多项式的因式分解,也叫作把这个多项式分解因式”逐项判断即可得。
【详解】解:A、等式的右边不是乘积的形式,是整式的乘法,则此项不是因式分解,该选项不符合题意;
B.,原式因式分解不彻底,该选项不符合题意;
C.等式的右边不是乘积的形式,则此项不是因式分解,该选项不符合题意;
D.满足因式分解的定义,则此项是因式分解,该选项符合题意。
2.多项式因式分解的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先提取公因式,再利用完全平方公式进行分解。
【详解】解:
.
3.若,且,则的值为( )
A.2 B.1 C. D.
【答案】C
【分析】本题利用平方差公式分解,代入已知的的值,即可求出的值。
【详解】∵,
已知 ,,
∴,
∴.
4.已知,则等于( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】此题考查了因式分解的应用
利用平方差公式将所求式子因式分解,再代入已知条件直接计算得出结果。
【详解】解:∵,
∴
故选:C
5.已知(_______),则横线上应填的代数式是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】先将等式右侧的多项式分解因式,然后对比即可解答。
【详解】解: ∵,
∴ 横线上应填的代数式是,即故选D符合题意。
6.如果,,那么的值是( )
A. B. C.13 D.30
【答案】D
【分析】先对所求多项式提取公因式因式分解,再将已知条件整体代入计算,即可得到结果。
【详解】解:∵,,
∴ .
7.若多项式可因式分解为,其中,均为整数,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题主要考查了多项式的乘法运算、因式分解的意义以及解方程组,熟练掌握多项式乘法法则和对应项系数相等的方法是解题的关键。先将因式分解后的式子(展开,再与原多项式的各项系数对应相等,列出方程组求出整数、的值,最后计算的值。
【详解】解:∵将展开得,
又∵,
∴,
由得,
将,代入得,符合条件,
∴,
故选:D.
8.数学刘老师是一位密码编译爱好者,在他的密码手册中有这样一条信息:,,,,,分别对应下列六个字:学,爱,我,信,阳,数。现将因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A.我爱数学 B.爱数学 C.爱信阳 D.我爱信阳
【答案】A
【分析】本题考查了因式分解的应用。先提取公因式,再根据平方差公式对多项式进行因式分解,得到因子后对应密码字,并按顺序排列形成密码信息。
【详解】解:∵,
对应密码字: 我, 爱, 数, 学,
因式相乘的顺序可交换,调整为有意义的词组即可,
∴密码信息为“我爱数学”,
故选:A.
9.在对二次三项式因式分解时,小刚看错了常数项,分解成,小明看错了一次项系数,分解成,则的值为( )
A.-5 B.7 C.9 D.21
【答案】A
【分析】此题主要考查了因式分解和多项式乘以多项式,解题的关键是掌握计算法则,正确确定原多项式。
小刚看错常数项但一次项系数正确,从小刚分解可得;小明看错一次项系数但常数项正确,从小明分解可得,再求.
【详解】解:∵ 小刚分解为(,且看错常数项但一次项系数正确,
∴ .
∵ 小明分解为(,且看错一次项系数但常数项正确,
∴ .
∴ .
故选:A.
10.密码学中常用因式分解生成简易密码,先将多项式分解因式,再对因式赋值生成因式码,将因式码按从大到小的顺序排列就可以形成密码。例如多项式.将其分解因式为,若取,,则有,,,其中26,19,25分别为因式码,将这三个因式码从大到小的顺序排列就形成密码262519.已知多项式,当a,b分别取正整数时,用上述方法生成密码,若密码的后两个因式码为8,4,则该多项式生成的密码为()。
A.4184 B.4084 C.4284 D.4384
【答案】B
【分析】本题主要考查了因式分解的应用,多项式分解因式为,因式码为这三个因式的值。给定密码后两个因式码为8和4,即排序后中间的值和最小的值分别为8和4.通过分析因式关系,确定和,解得,计算,排序因式码为40、8、4,形成密码4084.
【详解】解:∵,
设因式码为,,,且(确保因式码为正),
给定密码后两个因式码为8和4,即排序后中值为8、最小值为4,
∵,为正整数且,
∴
又,
∵,
∴,,
∴
故三个因式码从小到大依次为,,
∵,
∴可能情况为,,
则
解得:
此时,
因式码排序为40、8、4,密码为4084,
其他情况(如或)均无正整数解,
∴密码为4084,
故选:B.
2、 填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分。)
11.分解因式:_____。
【答案】
【分析】先提取公因式,再利用平方差公式继续分解即可得到结果。
【详解】解:原式.
12.如图,图中的大长方形是由2块边长为的大正方形,2块边长为的小正方形,5块长为,宽为的相同的长方形拼接而成。观察图形,可以发现代数式因式分解的结果为__________。
【答案】
【分析】本题考查了因式分解。利用大长方形的面积等于两个大正方形、两个小正方形、五个长方形的面积和,从而得解。
【详解】解:大长方形面积为,
故答案为:.
13.若,则_________。
【答案】
【分析】本题考查因式分解的应用,代数式求值,掌握好相关知识是关键。
将原式利用提取公因式法和完全平方公式进行因式分解后,再代入已知条件计算。
【详解】解:.
∵,
∴原式.
故答案为:.
14.若二次三项式可分解为(,则m的值为_________。
【答案】1
【分析】本题考查因式分解与整式乘法的关系。通过将给定的因式分解形式展开,与原二次三项式比较系数,可求出 m 的值即可。
【详解】解:(,
,
,
解得,
故答案为.
15.计算:图1为某校七(1)(2)两个班级的劳动实践基地,图2是从实践基地抽象出来的几何模型:两块边长为m,n的正方形,其中重叠部分B为池塘,阴影部分,分别表示七(1)(2)两个班级的基地面积。若,则________ .
【答案】5
【分析】根据,得到,进行求解即可。
【详解】解:由图可知:,
∴,
∵,
∴,
∴.
三、解答题(本题共7小题,共58分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤。)
16.(8分)分解因式:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】此题考查了整式的因式分解,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。
(1)利用提公因式法因式分解即可;
(2)利用平方差公式因式分解即可;
(3)先提公因式,然后利用完全平方公式因式分解即可。
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式.
17.(8分)[核心素养]张老师在黑板上写了下列三个式子:
①;②;③.
(1)请结合上述三个式子的规律,写出式子:
④__________;⑤__________;
(2)用含(为正整数)的式子表示上述规律:__________;
(3)试证明(2)中的规律的正确性。
【答案】(1)
(2)
(3)证明见解析
【分析】(1)由已知式子得到规律;
(2)将规律进行总结即可;
(3)由平方差公式因式分解即可证明。
【详解】(1)解:由已知式子可得④;⑤;
(2)解:由已知式子可得规律为;
(3)证明:
.
18.(8分)深度学习“乘法公式”时,小慧发现数学结论:当两个不同的正整数同为偶数或同为奇数时,这两个数之和与这两个数之差的平方差一定能被4整除,且这两个数的积可以表示为两个正整数的平方差。为了验证这一结论的正确性,进行了如下探究:
【特值验证】选取两个正整数3和1都是奇数,验证如下:
由于即能被4整除;
而且,可以表示为2和1的平方差。所以结论正确。
(1)若选取两个正整数4和2都是偶数,请你模仿上述示例给予验证;
【规律探究】设两个正整数,且和同为奇数或同为偶数,试证明:
(2)是4的倍数;
(3)可以表示为两个正整数的平方差。
【答案】(1)见解析;(2)见解析;(3)见解析
【分析】(1)根据题目模仿即可解答;
(2)运用平方差公式求出结果即可得证;
(3)由(2)可得,再进行说明即可。
【详解】解:(1)即能被4整除,
结果是4的倍数,
又,
可以表示为3和1的平方差,
故验证结论正确;
(2)证明:,
且均为正整数,
是4的倍数;
(3)由(2)可知,,
的奇偶性相同,不妨设,
都是正偶数,
和都是正整数,
一定能表示为两个正整数的平方差。
【点睛】解题的关键是熟练应用平方差公式.
19.(8分)综合与实践
聪明的嘉嘉发现某广场的地砖图案是由多个圆套在一起的,从外向里由黑色瓷砖铺设的圆环和白色瓷砖铺设的圆环交替构成。根据这一现象嘉嘉画出了如图所示的图形,已知最外面的圆的半径为,向里依次为,嘉嘉想利用所学的数学知识计算这个图形中所有黑色圆环面积的和。
回归课本:
(1)此问题的解决需利用平方差公式:___________。
问题解决:
(2)求黑色圆环面积的和。(计算结果保留)
问题拓展:
(3)运用上述公式计算:.
【答案】(1);(2)黑色圆环面积的和为;(3)
【分析】本题主要考查了因式分解的应用,解题的关键是熟练掌握平方差公式。
(1)根据平方差公式直接求解;
(2)由题意得,黑色圆环面积的和为,再进行因式分解求解即可;
(3)利用平方差公式因式分解求解即可。
【详解】(1)解:,
故答案为:;
(2)解:
.
答:黑色圆环面积的和为.
(3)解:
.
20.(8分)对于三个非负整数p,,,若满足:,则称为与的“2次幂差数”。
(1)2与1的“2次幂差数”为_____;
(2)若为与的“2次幂差数”,求(用含的代数式表示);
(3)若为与的“2次幂差数”,且,,求的最小值。
【答案】(1)3
(2)
(3)的最小值为8
【分析】本题主要考查了因式分解的应用,新定义,完全平方公式,解题的关键是熟练掌握完全平方公式,理解新定义。
(1)根据“2次幂差数”的定义进行求解即可;
(2)根据“2次幂差数”的定义列出算式进行求解即可;
(3)根据“2次幂差数”的定义结合题意得出,求出, 根据非负数的性质,求出最小值即可。
【详解】(1)解:根据“2次幂差数”的定义可得,.
2与1的“2次幂差数”为3,
故答案为:3.
(2)解:依题
;
(3)解:已知,,
代入得:,
即,
,
由,及为整数,可得的取值范围为,
∵在该范围内,
∴当时,取得最小值64,则的最小值为8.
21.(10分)综合与实践:
【问题情境】(1)对于一个图形,如图1,通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个数学等式_____;
【探究实践】
(2)类比图1,写出图2中所表示的数学等式_____;
(3)利用(2)中得到的结论,解决问题:若,,求的值;
【拓展应用】
(4)用图3中2张边长为的正方形,3张边长为的正方形,张边长分别为,的长方形纸片拼出一个长方形或正方形,直接写出的值。
【答案】(1);
(2);
(3)14;
(4)5或7
【分析】(1)根据大正方的面积有整体看和分开看两种求法,即可得到结果;
(2)大正方的面积有整体看和分开两种求法,即可得到答案;
(3)由(2)的结论,把已知条件代入即可;
(4)根据题意可知,拼成图形的面积为,要把这个式子变成因式分解的形式,就是变成把因式看成图形的长和宽,根据因式分解的方法分解因式即可;
【详解】解:(1)大正方形的面积有两种求法:可以是,也可以是,
,
故答案为:;
(2)边长为的正方形的面积为:,
分9部分来看,正方形的面积为,
两部分面积相等,
,
故答案为:;
(3)由(2)知,
,
.
的值为14;
(4)由题意可得,所拼成的长方形或正方形的面积为:,
从因式分解的角度看,可分解为或,
或,
的值为5或7.
【点睛】本题主要考查了完全平方公式的几何背景,因式分解中十字相乘法和完全平方公式在集合图形中的相关计算,解决此题的关键是要合理运用饮食分解的方法。
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