内容正文:
第4章 因式分解能力提升自测卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
1. 单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36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.下列式子能用平方差公式进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了利用平方差公式因式分解,解题的关键是掌握平方差公式.
根据平方差公式因式分解的结构特征(两个平方项的差)来判断选项.
【详解】解:∵平方差公式因式分解的式子形式为,
A选项是平方和,不符合该形式;
B选项符合的形式;
C选项,本质是平方和的相反数,不符合;
D选项无平方差结构,不符合;
故选:B.
2.下列各式中,添括号或去括号正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了去括号与添括号的法则,按照去括号或添括号的法则进行即可.
【详解】解:A、,故添括号错误;
B、,故添括号错误;
C、,故去括号错误;
D、,故去括号正确.
故选:D.
3.下列多项式能用公式法分解因式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查公式法分解因式,公式法分解因式是指利用完全平方公式或平方差公式进行分解因式,完全平方公式形式,平方差公式形式.再逐一判断各选项是否能用于分解因式.
【详解】解:选项A: 不匹配完全平方公式,
∴ 不能用公式法分解因式.
选项B: 不匹配完全平方公式,
∴ 不能用公式法分解因式.
选项C: 不匹配完全平方公式与平方差公式,
∴ 不能用公式法分解因式.
选项D: ,
∵,
∴ 能用公式法分解因式.
故选:D
4.下列式子变形是正确的因式分解的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了因式分解的定义,熟记因式分解的定义是解此题的关键,把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫因式分解.
根据因式分解的定义逐个判断即可
【详解】解:A.等式右边不是整式乘积的形式,不属于因式分解,故本选项不符合题意;
B.等式不成立,不属于因式分解,故本选项不符合题意;
C.属于整式的乘法,不属于因式分解,故本选项不符合题意;
D.从左到右的变形属于因式分解,故本选项符合题意;
故选:D.
5.人类使用密码的历史悠久,有一种利用“因式分解”法生成的密码方便记忆:先将确定的多项式分解因式,再对因式赋值生成正整数或0的因式码,将因式码进行排列就可以形成密码.小安按这种方式将多项式因式分解后,取自己的年龄14作为x的值,设置了一个密码,他设置的密码可能是( )
A.101214 B.101410 C.141212 D.121416
【答案】D
【分析】本题考查了因式分解的应用,先提取公因式x,再利用平方差公式分解得出,代入,计算各因式的值得到因式码,再按从小到大顺序排列形成密码,熟练掌握此知识点并灵活运用是解此题的关键.
【详解】解:∵
,
当时,,
即因式码为14、12、16,把因式码按从小到大顺序排列形成密码121416.
∴他设置的密码可能是121416.
故选:D
6.已知,则代数式的值是( )
A.2024 B.2026 C.2028 D.2030
【答案】B
【分析】本题主要考查了代数式求值,添括号,由已知等式可得的值,再根据,利用整体代入法求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
故选:B.
7.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了利用平方差公式分解因式、整体代入法求代数式的值,先利用平方差公式对所求代数式进行因式分解,可得:原式,再将分解后的式子与已知条件建立联系,代入计算即可得出结果.
【详解】解:
,
,,
原式 .
故选:B.
8.小强是一位密码编译爱好者,在他的密码手册中有一条信息,信息中,,,,,分别对应下列六个字:春、爱、我、宜、游、美.现将因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A.我爱美 B.宜春游 C.我爱宜春 D.美我宜春
【答案】C
【分析】本题考查了公式法的因式分解运用,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
先对给定表达式进行因式分解,提取公因式后利用平方差公式分解,得到四个因式,再根据密码手册中的对应关系找出对应的汉字,组合后与选项对比.
【详解】解:∵ 原式
,
又∵ 对应“我”, 对应“爱”, 对应“宜”, 对应“春”,
∴ 结果呈现的密码信息为“我爱宜春”,
故选:C.
9.若,则m的值是( )
A. B.2 C. D.4
【答案】A
【分析】本题考查因式分解,把因式分解,然后根据对应系数相等解答即可.
【详解】解:∵,
∴,
故选:A.
10.已知实数满足,则( )
A.8 B.9 C.10 D.11
【答案】D
【分析】本题主要考查因式分解及整体思想,熟练掌握利用整体思维及因式分解求解整式的值.
由已知可得,然后通过变形以及整体代入求值即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴
.
故选D.
11.如果一个正整数能表示为两个正整数的平方差,那么这个正整数就称为“智慧数”,例如:,5就是一个“智慧数”.下列各数不是“智慧数”的是( )
A.15 B.16 C.17 D.18
【答案】D
【分析】根据“智慧数”的定义,若正整数是智慧数,则存在正整数,使得.利用平方差公式分解得 ,因此可以通过验证每个选项能否写成两个正整数的平方差来判断.
【详解】解:A、,符合智慧数定义,不符合题意;
B、,符合智慧数定义,不符合题意;
C、,符合智慧数定义,不符合题意;
D、假设,其中为正整数,则与的奇偶性必须相同,18的正因数对有,这三对数均为一奇一偶,不满足同奇同偶的要求,故18不是智慧数,符合题意.
故选:D.
【点睛】本题考查了平方差公式的应用与正整数的因数分解,解题关键是利用平方差公式将“智慧数”转化为两个因数的乘积,通过分析因数的奇偶性和整数解来判断是否为智慧数.
12.有n个依次排列的整式,第一个整式为,第二个整式为,第二个整式减去第一个整式的差记为,将记为,将第二个整式加上作为第三个整式,将记为,将第三个整式与相加记为第四个整式,以此类推.以下结论正确的个数是( )
①;
②若第三个整式与第二个整式的差为21,则;
③第2024个整式为;
④当时,.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】C
【分析】本题考查了整式加减的应用、因式分解,理解题意找到规律进行计算是解题的关键.根据题意,先求出、、……,找到规律表示出的代数式,再求出前几个整式,找到规律表示出第个整式,再对题目中的结论逐一分析判断即可.
【详解】解:由题意得,,
,
,故①正确;
以此类推,,
,故④正确;
第一个整式为,
第二个整式为,
第三个整式为,
第四个整式为,……
以此类推,第个整式为,
第2024个整式为,故③正确;
第三个整式与第二个整式的差为,
,
解得:,故②错误;
综上所述,结论正确的有①③④,共3个.
故选:C.
2. 填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分.)
13.多项式因式分解的结果是__________.
【答案】
【分析】先提取公因式,再利用完全平方公式分解因式即可.
【详解】解:原式.
14.若,则的值为__________.
【答案】4
【分析】本题主要考查同底数幂的乘法运算以及提取公因式法分解因式,熟练并正确掌握相关运算法则是解题的关键.
【详解】解:,
,
,
提取公因式,得,
,
,
,
,
故答案为:4.
15.定义:如果一个正整数能表示为两个正整数,的平方差,且,则称这个正整数为“智慧优数”.例如,,16就是一个“智慧优数”,可以利用进行研究.若将“智慧优数”从小到大排列,则第6个“智慧优数”是________.
【答案】21
【分析】根据“智慧优数”的定义,利用平方差公式,分别计算不同值下“智慧优数”,并从小到大排列,找到第6个即可.
本题考查了平方差公式的应用,熟练掌握公式是解题的关键.
【详解】解:由于,且m,n为正整数,设,则.
当时, ,得到:8,12,16,20,24,28,32,……
当时,“智慧优数”为,得到:15,21,27,33,39,45,……
当时,“智慧优数”为,得到:24,32,40,48,56,64,……
当时,“智慧优数”为,得到:35,45,55,65,75,85,……
当时,“智慧优数”为,得到:48,60,72,84,96,108,……
将这些“智慧优数”从小到大排列:8,12,15,16,20,21,24,27,32,35,45,48,60,……
故第6个“智慧优数”是21,
故答案为:21.
16.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”(图1)就是一例,其规律是:从第三行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和.如图2中虚线标记的一列数:,我们把第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,第个数记为,若,则的值是__________.
【答案】
【分析】本题考查数的规律探索,关键是根据规律推导得出的表达式,再通过代数运算建立方程求解.
【详解】解:观察图2中虚线标记的一列数:可知:
,,,,
;
则,
当时,
整理化简得,
为正整数,
,
解得;
故答案为:.
三.解答题(本题共8小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(8分)因式分解:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)先提公因式,再根据平方差公式进行因式分解即可;
(2)先提公因式,再根据完全平方公式进行因式分解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
18.(8分)学了提公因式后,王老师出了这样一道题:分解因式:,小刚同学是这样做的:
解:
.
王老师说他做错了,你认为小刚的解法错在哪里?请写出你的正确答案.
【答案】错在分解不彻底,括号里还有公因数3.正确答案为
【分析】本题主要考查了分解因式,正确找到公因式是解题关键.
先观察式子中的各项,判断过程是否正确;再找出公因式为; 然后提取公因式分解因式即可.
【详解】解:错在分解不彻底,括号里还有公因数3.
正确的解题过程如下:
.
19.(8分)下面是嘉琪同学对多项式进行因式分解的过程,请认真阅读并解答相关问题.
解:原式………………第一步
………………第二步
………………………………………………第三步
………………………………………………第四步
.…………………………………………第五步
(1)第三步到第四步运用了因式分解中的( )
A.提取公因式 B.两数的平方差公式
C.两数和的完全平方公式 D.两数差的完全平方公式
(2)除了嘉琪的解题方法,你还有没有其他的解题方法?请写出你的解题方法.
【答案】(1)A
(2)见解析
【分析】‘
本题主要考查了因式分解的应用,准确计算是解题的关键.
(1)根据提公因式法判断即可;
(2)根据平方差公式和提公因式法计算即可;
【详解】(1)解:利用了提公因式法;
故选.
(2)解:有其他解法,解法如下:
原式
.
20.(8分)设是一个三位数,其中分别是这个三位数的百位、十位、个位上的数字.
(1)用含的式子表示;
(2)若,试说明一定能被9整除.
【答案】(1)
(2)见解析
【分析】本题考查了列代数式,提公因式法分解因式等知识点,解题关键是掌握上述知识点并能运用其来求解.
(1)根据十进制数表示方法列出代数式即可;
(2)根据(1)列出代数式,变形后,得出一定能被9整除.
【详解】(1)解:;
(2)解:,
∵,
∴
∴一定能被9整除.
21.(10分)人类使用密码的历史悠久,以下是利用因式分解生成密码的一种方法:先将确定的多项式分解因式,再对因式赋值生成正整数或0的因式码,将因式码按从小到大的顺序排列就可以形成密码.例如多项式,将其分解因式为,若因式分解结果中的所有单项式乘积看作一个因式,取,,则有,,,其中75,17,13分别为因式码.将这三个因式码按从小到大的顺序排列就形成密码131775.
(1)已知多项式,当取时,求出用上述方法生成的密码;
(2)已知多项式,当n取正整数时,用上述方法生成的密码中,第一个因式码为11,求完整的密码.
【答案】(1)用上述方法生成的密码为;
(2)完整的密码为.
【分析】本题考查因式分解,已知字母的值,求代数式的值.
(1)分解因式为,将代入各因式,将因式码按从小到大的顺序排列即可;
(2)分解因式为,根据题意可得,可得,分别代入,,将因式码按从小到大的顺序排列,即可得完整的密码.
【详解】(1)解:
,
当时,,,
因式码为,,,
∴将这三个因式码按从小到大的顺序排列就形成密码.
(2)解:
,
∵为正整数,
∴为偶数,
又∵,第一个因式码为11,
∴,
∴,
∴,,
∴完整的密码为.
22.(10分)阅读与思考
配方法
把代数式通过配凑等手段,得到局部完全平方式(两数和的平方公式或两数差的平方公式),再进行有关运算和解题,这种解题方法叫做配方法.配方法在分解因式、最值问题中都有着广泛的应用.
例如:
①用配方法分解因式:
原式;
②求的最小值.
解:
先求出的最小值,
;
由于是非负数,所以,可得到,即的最小值为2.
进而的最小值为4.
请根据上述材料解决下列问题:
(1)在横线上添上一个常数项使之成为完全平方式:________;
(2)用配方法分解因式:;
(3)若,(为任意实数)试比较与的大小,并说明理由.
【答案】(1)4
(2)
(3),理由见解析
【分析】本题考查了配方法的应用,解题的关键是通过凑项构造完全平方式,利用平方数的非负性进行因式分解、求最值及大小比较.
(1) 根据完全平方公式 ,对于 ,,得 ,故常数项为 .
(2) 将 凑成 ,再用平方差公式分解.
(3)计算 ,配方后利用平方数的非负性判断符号.
【详解】(1)解:根据完全平方公式,需要添加的常数项为一次项系数一半的平方,即,
即,
故答案为:.
(2)解:
;
(3)
,
∵ ,
∴ ,
∴ ,
∴ .
23.(10分)观察下列各式
;
;
;
...
(1)根据以上规律,则:___________;
(2)请归纳出一般规律:___________;
(3)请根据你归纳出来的规律求的结果.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】此题考查了乘法公式的应用,会用规律进行逆向思维的应用是解决此题的关键.
(1)分析题意,认真观察各式,等式右边的指数比左边的最高指数大1,利用此规律填空;
(2)根据发现的规律,将其写成关于含有的式子即可;
(3)将原式变形为,即可根据规律解答.
【详解】(1)解:观察题中已有等式规律,可得出:
;
;
.
故答案为:.
(2)通过观察总结可知:当前面的多项式最高次数为时,得数的次数应该为,
.
故答案为:.
(3)原式
.
故答案为:
24.(10分)按下面规则扩充新数:已有a和b两个数,可按规则扩充一个新数,而a,b,c三个数中任取两数,按规则又可扩充一个新数,……,每扩充一个新数叫做一次操作.现有数2和3.
(1)求按上述规则操作三次得到扩充的最大新数.
(2)能否通过上述规则扩充得到新数5183?并说明理由.
【答案】(1)575
(2)能.理由见解析
【分析】此题考查了因式分解的应用,解题的关键是找到规律设扩充后的新数为,则总可以表示为,式中、为整数.
(1)将2与3分别代入求解,再取其最大的两个值依次代入即可求得答案;
(2)找到规律:设扩充后的新数为,则总可以表示为,式中、为整数,即可得当,时,,然后求解即可.
【详解】(1)解:,,
,
取3和11,
,
取11与47,
,
扩充的最大新数575;
(2)解:5183可以扩充得到.
,
,
取数、可得新数
,
即,
同理可得,
,
设扩充后的新数为,则总可以表示为,式中、为整数,
当,时,,
又,
故5183可以通过上述规则扩充得到.
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第4章 因式分解能力提升自测卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
1. 单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36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.下列式子能用平方差公式进行因式分解的是( )
A. B. C. D.
2.下列各式中,添括号或去括号正确的是( )
A. B.
C. D.
3.下列多项式能用公式法分解因式的是( )
A. B.
C. D.
4.下列式子变形是正确的因式分解的是( )
A. B.
C.D.
5.人类使用密码的历史悠久,有一种利用“因式分解”法生成的密码方便记忆:先将确定的多项式分解因式,再对因式赋值生成正整数或0的因式码,将因式码进行排列就可以形成密码.小安按这种方式将多项式因式分解后,取自己的年龄14作为x的值,设置了一个密码,他设置的密码可能是( )
A.101214 B.101410 C.141212 D.121416
6.已知,则代数式的值是( )
A.2024 B.2026 C.2028 D.2030
7.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
8.小强是一位密码编译爱好者,在他的密码手册中有一条信息,信息中,,,,,分别对应下列六个字:春、爱、我、宜、游、美.现将因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A.我爱美 B.宜春游 C.我爱宜春 D.美我宜春
9.若,则m的值是( )
A. B.2 C. D.4
10.已知实数满足,则( )
A.8 B.9 C.10 D.11
11.如果一个正整数能表示为两个正整数的平方差,那么这个正整数就称为“智慧数”,例如:,5就是一个“智慧数”.下列各数不是“智慧数”的是( )
A.15 B.16 C.17 D.18
12.有n个依次排列的整式,第一个整式为,第二个整式为,第二个整式减去第一个整式的差记为,将记为,将第二个整式加上作为第三个整式,将记为,将第三个整式与相加记为第四个整式,以此类推.以下结论正确的个数是( )
①;
②若第三个整式与第二个整式的差为21,则;
③第2024个整式为;
④当时,.
A.1 B.2 C.3 D.4
2. 填空题(本题共4小题,每小题3分,共12分.)
13.多项式因式分解的结果是__________.
14.若,则的值为__________.
15.定义:如果一个正整数能表示为两个正整数,的平方差,且,则称这个正整数为“智慧优数”.例如,,16就是一个“智慧优数”,可以利用进行研究.若将“智慧优数”从小到大排列,则第6个“智慧优数”是________.
16.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”(图1)就是一例,其规律是:从第三行起,每行两端的数都是“1”,其余各数都等于该数“两肩”上的数之和.如图2中虚线标记的一列数:,我们把第一个数记为,第二个数记为,第三个数记为,第个数记为,若,则的值是__________.
三.解答题(本题共8小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
17.(8分)因式分解:
(1)
(2)
18.(8分)学了提公因式后,王老师出了这样一道题:分解因式:,小刚同学是这样做的:
解:
.
王老师说他做错了,你认为小刚的解法错在哪里?请写出你的正确答案.
19.(8分)下面是嘉琪同学对多项式进行因式分解的过程,请认真阅读并解答相关问题.
解:原式………………第一步
………………第二步
………………………………………………第三步
………………………………………………第四步
.…………………………………………第五步
(1)第三步到第四步运用了因式分解中的( )
A.提取公因式 B.两数的平方差公式
C.两数和的完全平方公式 D.两数差的完全平方公式
(2)除了嘉琪的解题方法,你还有没有其他的解题方法?请写出你的解题方法.
20.(8分)设是一个三位数,其中分别是这个三位数的百位、十位、个位上的数字.
(1)用含的式子表示;
(2)若,试说明一定能被9整除.
21.(10分)人类使用密码的历史悠久,以下是利用因式分解生成密码的一种方法:先将确定的多项式分解因式,再对因式赋值生成正整数或0的因式码,将因式码按从小到大的顺序排列就可以形成密码.例如多项式,将其分解因式为,若因式分解结果中的所有单项式乘积看作一个因式,取,,则有,,,其中75,17,13分别为因式码.将这三个因式码按从小到大的顺序排列就形成密码131775.
(1)已知多项式,当取时,求出用上述方法生成的密码;
(2)已知多项式,当n取正整数时,用上述方法生成的密码中,第一个因式码为11,求完整的密码.
22.(10分)阅读与思考
配方法
把代数式通过配凑等手段,得到局部完全平方式(两数和的平方公式或两数差的平方公式),再进行有关运算和解题,这种解题方法叫做配方法.配方法在分解因式、最值问题中都有着广泛的应用.
例如:
①用配方法分解因式:
原式;
②求的最小值.
解:
先求出的最小值,
;
由于是非负数,所以,可得到,即的最小值为2.
进而的最小值为4.
请根据上述材料解决下列问题:
(1)在横线上添上一个常数项使之成为完全平方式:________;
(2)用配方法分解因式:;
(3)若,(为任意实数)试比较与的大小,并说明理由.
23.(10分)观察下列各式
;
;
;
...
(1)根据以上规律,则:___________;
(2)请归纳出一般规律:___________;
(3)请根据你归纳出来的规律求的结果.
24.(10分)按下面规则扩充新数:已有a和b两个数,可按规则扩充一个新数,而a,b,c三个数中任取两数,按规则又可扩充一个新数,……,每扩充一个新数叫做一次操作.现有数2和3.
(1)求按上述规则操作三次得到扩充的最大新数.
(2)能否通过上述规则扩充得到新数5183?并说明理由.
1
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