内容正文:
专题02 平方差与完全平方公式(期中复习专项训练)
题型导览
【题型1】判断是否乘法公式运算
【题型6】通过对完全平方公式变形求值
【题型2】求完全平方式中的字母系数
【题型7】平方差公式在几何图形中的应用
【题型3】平方差与完全平方综合进行运算
【题型8】完全平方公式在几何图形中的应用
【题型4】利用乘法公式进行简便运算
【题型9】利用完全平方公式求代数式的最值问题
【题型5】与乘法公式有关的化简求值问题
题型汇总
【题型1】判断是否乘法公式运算
1.能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
2.下列各式中,能用平方差公式进行计算的是( )
A. B.
C. D.
3.下列整式乘法中,变形后能运用完全平方公式进行运算的是( )
A. B.
C. D.
4.下列乘法公式的运用中,正确的是( )
A. B.
C. D.
5.下列乘法公式的运用,正确的是( )
A. B.
C. D.
【题型2】求完全平方式中的字母系数
6.一个完全平方式展开后的结果为,那么的值是( )
A. B. C. D.
7.已知,则的值为( )
A. B. C.2 D.1
8.已知代数式是一个完全平方式,则常数m的值为( )
A.2 B.4 C.2或 D.4或
9.已知是完全平方式,则实数________.
10.若是完全平方式,则m的值等于_______.
【题型3】平方差与完全平方综合进行运算
11.计算:
(1);
(2).
12.计算:
(1);
(2).
13.化简:
(1)
(2)
14.计算:
(1);
(2).
15.计算:.
【题型4】利用乘法公式进行简便运算
16.用乘法公式计算:
(1);
(2).
17.用乘法公式计算:
(1);
(2).
18.简便计算:
(1);
(2).
19.用乘法公式计算
(1)
(2)
20.运用所学乘法公式等进行简便运算:
(1)
(2)
(3)
【题型5】与乘法公式有关的化简求值问题
21.先化简,再求值:,其中,.
22.化简:,其中,.
23.先化简,再求值:,其中.
24.先化简,再求值:,其中,.
25.先化简,再求值:,其中.
【题型6】通过对完全平方公式变形求值
26.已知:,,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
27.已知,求下列各式的值:
(1)
(2)
28.按要求完成下列各题:
(1)已知,,求的值.
(2)已知,求的值.
(3)已知,求下列各式的值:
①;
②.
29.已知:,,,求下列各式的值:
(1);
(2).
30.【阅读材料】
整体思想是一种重要的数学思想,它是通过观察和分析问题的整体结构,发现其整体结构特征并把握它们之间的联系,然后把某些式子或图形看成一个整体,从而达到简化问题、解决问题的目的.
如:已知,求的值.
解:将和分别看作一个整体,
令,,
则,,
所以,即,
所以.
(1)【直接应用】
已知,请仿照上例,求的值.
(2)【变式应用】
已知,求的值.
(3)【迁移应用】
如图,点是线段上的一点,分别以和为边作正方形和正方形,设,两正方形的面积和,则图中阴影部分的面积为_________.
【题型7】平方差公式在几何图形中的应用
31.(1)观察下面的图形,由图1到图2的图形面积可以得到公式_______;
(2)请应用这个公式完成下列各题:
①已知,求的值;
②计算:.
32.从边长为a的正方形中减去一个边长为b的正方形(如图1),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图2).
(1)上述操作能验证的等式是 ;
(2)计算:;
(3)运用写出的等式,解答下列各题:
①已知,,求的值;
②计算:
33.如图所示:从边长为的正方形中剪掉一个边长为的正方形,然后将剩余部分拼成一个长方形.
(1)上述操作能验证的等式是 .
A. B. C.
(2)已知,,则 .
(3)应用所得的公式计算:
(4)应用所得的公式计算:
34.从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的正方形(如图1),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图2).
(1)上述操作能验证的等式是 ; (请选择正确的一个)
A.
B.
C.
D.
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知 ,,求的值.
②计算:
35.综合探究:某数学兴趣小组用“等面积法”构造了可以验证恒等式的图形:
(1)【探究】图中求阴影部分面积能够验证的恒等式是 ;
(2)【应用】利用(1)中的结论计算:;
(3)【拓展】利用(1)中的结论计算:.
【题型8】完全平方公式在几何图形中的应用
36.图①是一个长为、宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀分成四块小长方形,然后按图②的形状拼成一个正方形.
(1)观察图②请你写出下列三个代数式;,,之间的等量关系;
(2)根据(1)题中的等量关系,解决如下问题:
①已知:,,求的值.
②已知:求的值.
37.阅读材料:
若x满足,求的值.
解:设,则,
.
类比应用:
(1)若,求的值;
(2)若,则的值为________;
(3)已知正方形的边长为a,点P和点R分别是边和上的点,且,分别以和为边长作正方形和正方形.若图中阴影部分长方形的面积是4,请求出正方形和正方形的面积和.
38.【知识生成】通过学习我们已经知道,通过计算几何图形的面积可以表示一些代数恒等式.例如图1可以得到,进而得出.
(1)若,则______.
【知识迁移】
(2)将两块正方形纸板()如图2所示放置,其中点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,连接,,若,正方形和正方形的面积和为36,求图中阴影部分的面积.参考:[].
39.如图,有一块长为米,宽为米的长方形地块,规划部门计划对其中的阴影部分进行绿化,并在中间两块正方形区域修建两座雕塑.
(1)求绿化区域的面积(用含的式子表示).
(2)当时,求绿化区域的面积.
40.阅读理解:若满足,求的值.
解:设,,则,
,
.
解决问题:
(1)若满足,则________;
(2)若满足,求的值;
(3)如图,在长方形中,,,点、是、上的点,且,分别以、为边在长方形外侧作正方形和,则 , ,若长方形的面积为120平方单位,则图中阴影部分的面积和为________平方单位.
【题型9】利用完全平方公式求代数式的最值问题
41.先阅读理解下面的例题,再按要求解答问题.
例题:求代数式的最小值.
解:.
∵,
∴,
∴的最小值是4.
(1)求代数式的最小值.
(2)求代数式的最大值.
42.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.
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)如果多项式的最小值是,那么p的值为________;
(3)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AB = x米,那么当x =________时,该花坛的面积最大,最大面积是________平方米.
43.数学课时,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.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)知识再现:求为何值时,代数式有最小值,并求出这个值;
(2)知识运用:若,当______时,有最______值(填“大”或“小”),这个值是______.
44.数学教科书中这样写道:
“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,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,经常用来解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如,求代数式的最小值.
可知,当时,有最小值,最小值是-4.
再例如,求代数式的最大值.
.
可知,当时,有最大值,最大值是15.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)请比较多项式与的大小,并说明理由;
(2)当a,b为何值时,多项式有最小值,并求出这个最小值;
(3)已知,,求的值.
45.(1)学习“完全平方公式”时,小明遇到课本上一道题目“计算”,他联系所学过的知识和方法,想到两种解决思路:
①可以用“整体思想”把三项式转化为两部分:或,然后可以利用完全平方公式解决,请你选择一种变形方法写出计算过程;
②可以用“数形结合”的方法,画出表示的图形,根据面积关系得到结果.请你在下面正方形中画出图形,并作适当标注;
(2)利用(1)的结论分解因式:______;
(3)小明根据“任意一个实数的平方不小于0”,利用配方法求出了一些二次多项式的最大值或最小值,方法如下:
①
∵
∴
故当x=3时代数式的最小值为-2.
②
∵
∴
故当x=-1时代数式的最大值为4.
请你综合以上表述,求当x,y满足什么条件时以下代数式有最小值,并确定它的最小值.
①;
②.
试卷第1页,共3页
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专题02 平方差与完全平方公式(期中复习专项训练)
题型导览
【题型1】判断是否乘法公式运算
【题型6】通过对完全平方公式变形求值
【题型2】求完全平方式中的字母系数
【题型7】平方差公式在几何图形中的应用
【题型3】平方差与完全平方综合进行运算
【题型8】完全平方公式在几何图形中的应用
【题型4】利用乘法公式进行简便运算
【题型9】利用完全平方公式求代数式的最值问题
【题型5】与乘法公式有关的化简求值问题
题型汇总
【题型1】判断是否乘法公式运算
1.能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据平方差公式的结构特征,平方差公式为,要求两个相乘的多项式中,存在一组相同项,另一组项互为相反数,据此判断各选项即可.
【详解】解:、原式变形为,两组项都完全相同,不能用平方差公式计算,不符合题意;
、原式变形为,两组项都完全相同,不能用平方差公式计算,不符合题意;
、原式变形为,不能用平方差公式计算,不符合题意;
、原式变形为,其中相同项为,相反项为和,符合平方差公式的结构,因此可以用平方差公式计算,符合题意.
2.下列各式中,能用平方差公式进行计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平方差公式的识别,平方差公式为,使用公式需满足两个因式中有一组相同项和一组相反项,结果为相同项的平方减去相反项的平方,据此逐项判断即可.
【详解】解:选项A、,两项均为相同项,不存在相反项,不能用平方差公式计算,不符合要求;
选项B、中,相同项为,相反项为和,符合平方差公式的使用条件,能用平方差公式计算,符合要求;
选项C、中没有相同项,不能用平方差公式计算,不符合要求;
选项D、,两项均为相同项,不存在相反项,不能用平方差公式计算,不符合要求.
3.下列整式乘法中,变形后能运用完全平方公式进行运算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】将各选项式子变形,判断是否能化为完全平方的形式即可,完全平方公式为,平方差公式结构为.
【详解】解:A选项,符合平方差公式结构,不能用完全平方公式,排除;
B选项,,符合平方差公式结构,不能用完全平方公式,排除;
C选项,,变形后符合完全平方公式结构,可以运用完全平方公式运算,符合要求;
D选项,,符合平方差公式结构,不能用完全平方公式,排除.
4.下列乘法公式的运用中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据平方差公式和完全平方公式,逐项计算判断即可.
【详解】解:A、,A错误;
B、,B错误;
C、 ,C正确;
D、 ,D错误.
5.下列乘法公式的运用,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】根据完全平方公式与平方差公式、多项式与多项式的乘法法则逐一计算各选项即可判断正误.
【详解】解:A选项:.
∴ A错误.
B选项:.
∴ B错误.
C选项:.
∴ C错误.
D选项:,与等式右边一致.
∴ D正确.
【题型2】求完全平方式中的字母系数
6.一个完全平方式展开后的结果为,那么的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】根据完全平方公式的结构对比系数即可求解的值.
【详解】解:是完全平方式,变形得,
中间项满足,
化简得,
即.
7.已知,则的值为( )
A. B. C.2 D.1
【答案】C
【详解】解:∵,
∴.
8.已知代数式是一个完全平方式,则常数m的值为( )
A.2 B.4 C.2或 D.4或
【答案】B
【分析】根据完全平方公式即可求出常数m的值.
【详解】解:∵代数式 是完全平方式,
∴.
9.已知是完全平方式,则实数________.
【答案】
【分析】根据完全平方式的特点求解即可.
【详解】解:∵是完全平方式,
∴,
∴.
10.若是完全平方式,则m的值等于_______.
【答案】或.
【分析】根据完全平方公式进行求解即可.
【详解】解:∵是完全平方式,
∴,
∴,
解得或.
【题型3】平方差与完全平方综合进行运算
11.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)根据多项式乘多项式、单项式乘多项式法则展开,然后合并同类项即可;
(2)将原式变形为,然后分别利用平方差公式和完全平方公式计算.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
12.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
(2)解:
13.化简:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
14.计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
15.计算:.
【答案】
【详解】解:
.
【题型4】利用乘法公式进行简便运算
16.用乘法公式计算:
(1);
(2).
【答案】(1)41209
(2)1
【分析】(1)将写成,然后利用完全平方公式计算;
(2)将写成,然后利用平方差公式计算.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
17.用乘法公式计算:
(1);
(2).
【答案】(1)9604
(2)
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
18.简便计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)运用积的乘方的逆运算计算;
(2)运用完全平方公式计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
19.用乘法公式计算
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)9
【分析】本题考查了完全平方公式,平方差公式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)运用完全平方公式进行简便运算,即可作答.
(2)运用平方差公式进行简便运算,即可作答.
【详解】(1)解:
(2)解:
.
20.运用所学乘法公式等进行简便运算:
(1)
(2)
(3)
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)逆用积的乘方法则进行计算即可;
(2)变形后利用平方差公式计算即可;
(3)变形后利用完全平方公式计算即可.
【详解】(1)解:原式
(2)解:
(3)解:
【题型5】与乘法公式有关的化简求值问题
21.先化简,再求值:,其中,.
【答案】,
【详解】解:
,
当,时,
原式.
22.化简:,其中,.
【答案】,
【详解】解:
,
当,时,原式
.
23.先化简,再求值:,其中.
【答案】
;
【分析】利用完全平方公式和单项式乘多项式法则展开原式,合并同类项化简后,代入的值计算即可得到结果.
【详解】解:原式
;
将代入得,原式.
24.先化简,再求值:,其中,.
【答案】,
【分析】先根据完全平方公式和单项式乘多项式进行计算,再合并同类项即可,然后将,的值代入计算即可.
【详解】解:原式
,
当,时,原式.
25.先化简,再求值:,其中.
【答案】
,
【分析】先根据完全平方公式、多项式乘多项式及单项式乘多项式的运算法则将原式展开,合并同类项后,再整体代入已知条件计算即可.
【详解】解:原式
,
,
,
原式
.
【题型6】通过对完全平方公式变形求值
26.已知:,,且.
(1)求的值;
(2)求的值.
【答案】(1)21
(2)17
【分析】(1)利用同底数幂的乘法和幂的乘方求得,;再利用完全平方公式变形求解即可;
(2)利用完全平方公式求解即可.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴,;
,
的值为21;
(2)解:,
的值为17.
27.已知,求下列各式的值:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)利用完全平方公式得到,据此计算即可;
(2)先将式子展开,再利用完全平方公式化简展开式进行计算即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:
.
28.按要求完成下列各题:
(1)已知,,求的值.
(2)已知,求的值.
(3)已知,求下列各式的值:
①;
②.
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【分析】(1)先求出,再根据,代入求解即可;
(2)设,,则,,可得把变形为,代入求解即可;
(3)①由可知,两边同时除以即可得出;
②把两边同时平方,即可得答案.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∵,
∴.
(2)解:设,,则,
∵,
∴,
∴,
∴
.
(3)解:①∵,
∴,
∴,
∴;
②由①可知,
∴,
∴.
29.已知:,,,求下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1)9
(2)29
【分析】(1)构造完全平方公式 即可求解;
(2)利用完全平方公式变形即可求解.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∴;
(2)解:∵,,
∴.
30.【阅读材料】
整体思想是一种重要的数学思想,它是通过观察和分析问题的整体结构,发现其整体结构特征并把握它们之间的联系,然后把某些式子或图形看成一个整体,从而达到简化问题、解决问题的目的.
如:已知,求的值.
解:将和分别看作一个整体,
令,,
则,,
所以,即,
所以.
(1)【直接应用】
已知,请仿照上例,求的值.
(2)【变式应用】
已知,求的值.
(3)【迁移应用】
如图,点是线段上的一点,分别以和为边作正方形和正方形,设,两正方形的面积和,则图中阴影部分的面积为_________.
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】(1)根据完全平方公式,模仿题干的过程,求解即可;
(2)根据完全平方公式,模仿题干的过程,求解即可;
(3)根据直角三角形,正方形的面积结合图形可得阴影的面积为,模仿题干求解即可.
【详解】(1)解:令
∴,,
∴即:,
∴即:;
(2)解:令,
∴,,
∴,即:,
∴;
(3)解:∵,,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴.
故答案为:.
【题型7】平方差公式在几何图形中的应用
31.(1)观察下面的图形,由图1到图2的图形面积可以得到公式_______;
(2)请应用这个公式完成下列各题:
①已知,求的值;
②计算:.
【答案】(1);(2)①;②
【分析】本题主要考查平方差公式与几何图形,熟练掌握平方差公式是解题的关键;
(1)根据等积法可进行求解;
(2)①由题意易得,然后代入进行求解即可;
②根据平方差公式可进行求解.
【详解】解:(1)由图可知:;
故答案为;
(2)①,
,
,
;
②
.
32.从边长为a的正方形中减去一个边长为b的正方形(如图1),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图2).
(1)上述操作能验证的等式是 ;
(2)计算:;
(3)运用写出的等式,解答下列各题:
①已知,,求的值;
②计算:
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【分析】本题主要考查平方差公式的变形计算,掌握平方差公式是关键.
(1)根据图形面积计算即可;
(2)运用(1)中的结论计算即可;
(3)①运用(1)中的结论计算即可;
②运用(1)中的结论分别计算出每一项,最后再计算乘法即可.
【详解】(1)解:图1的面积为,图2的面积为,
∴,
故答案为:;
(2)解:
;
(3)解:①,,,
,
;
②
.
33.如图所示:从边长为的正方形中剪掉一个边长为的正方形,然后将剩余部分拼成一个长方形.
(1)上述操作能验证的等式是 .
A. B. C.
(2)已知,,则 .
(3)应用所得的公式计算:
(4)应用所得的公式计算:
【答案】(1)B
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了平方差公式的几何意义,平方差公式的应用,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
(1)因为图1的面积,图2的面积,得到,即可得到答案;
(2)根据平方差公式得到,继而得到;
(3)利用平方差公式计算即可;
(4)利用平方差公式计算即可.
【详解】(1)解:图1的面积,图2的面积,
,
故选:B;
(2)解:,
,
,
,
故答案为:;
(3)解:
;
(4)解:
.
34.从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的正方形(如图1),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图2).
(1)上述操作能验证的等式是 ; (请选择正确的一个)
A.
B.
C.
D.
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知 ,,求的值.
②计算:
【答案】(1)C
(2)①3;②
【分析】本题主要考查了平方差公式的几何表示,表示出图形阴影部分面积是解题的关键.
(1)根据两个图形中阴影部分的面积相等,即可列出等式;
(2)①把利用(1)的结论写成两个式子相乘的形式,然后把代入即可求解;
②利用(1)的结论化成式子相乘的形式即可求解.
【详解】(1)解:第一个图形中阴影部分的面积是,第二个图形的面积是,
则.
故选:C;
(2)解:①∵,,
∴
得:;
②
.
35.综合探究:某数学兴趣小组用“等面积法”构造了可以验证恒等式的图形:
(1)【探究】图中求阴影部分面积能够验证的恒等式是 ;
(2)【应用】利用(1)中的结论计算:;
(3)【拓展】利用(1)中的结论计算:.
【答案】(1)
(2)4
(3)
【分析】本题考查的是平方差公式的几何背景,平方差公式的灵活运用,熟练掌握平方差公式是解本题的关键.
(1)分别用代数式表示图形中阴影部分的面积即可;
(2)把原式化为,再利用平方差公式计算即可;
(3)把原式化为,再依次利用平方差公式计算即可.
【详解】(1)解:图形中阴影部分的面积可以看作两个正方形的面积差,即,也可以拼成底为,高为的平行四边形,因此面积为,
所以有,
故答案为:;
(2)原式
.
(3)原式
.
【题型8】完全平方公式在几何图形中的应用
36.图①是一个长为、宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀分成四块小长方形,然后按图②的形状拼成一个正方形.
(1)观察图②请你写出下列三个代数式;,,之间的等量关系;
(2)根据(1)题中的等量关系,解决如下问题:
①已知:,,求的值.
②已知:求的值.
【答案】(1)
(2);②
【分析】本题考查对完全平方公式几何意义的理解,应从整体和部分两方面来理解完全平方公式的几何意义;主要围绕图形面积展开分析即可.
(1)理解每个代数式的意义,根据不同方法表示的阴影部分的面积相同列式即可;
(2)根据(1)的结论代入进行计算即可.
【详解】(1)解: 观察图②可知为大正方形的面积,为小正方形的面积,为一个长方形面积;根据不同方法表示的阴影部分的面积相同得;
(2)解:①
37.阅读材料:
若x满足,求的值.
解:设,则,
.
类比应用:
(1)若,求的值;
(2)若,则的值为________;
(3)已知正方形的边长为a,点P和点R分别是边和上的点,且,分别以和为边长作正方形和正方形.若图中阴影部分长方形的面积是4,请求出正方形和正方形的面积和.
【答案】(1)3
(2)
(3)12
【分析】本题考查利用完全平方公式求解,解题的关键是正确的利用完全平方公式.
(1)根据例题方法直接求解即可得到答案;
(2)利用完全平方公式直接求解即可得到答案;
(3)结合图形根据例题方法代入,结合完全平方公式直接求解即可得到答案.
【详解】(1)设,
则,
;
(2)设,
则,
,
(3)由题意可知:
.
图中阴影部分的面积为,
则正方形和正方形的面积和为.
38.【知识生成】通过学习我们已经知道,通过计算几何图形的面积可以表示一些代数恒等式.例如图1可以得到,进而得出.
(1)若,则______.
【知识迁移】
(2)将两块正方形纸板()如图2所示放置,其中点,,在一条直线上,点,,在一条直线上,连接,,若,正方形和正方形的面积和为36,求图中阴影部分的面积.参考:[].
【答案】(1)15
(2)14
【分析】本题考查完全平方公式,整体思想和数形结合思想,灵活运用代数式的变形是解题关键.
(1)运用整体思想,可以把x和看作完全平方中的两个部分,它们的和为5,乘积也为5,通过公式变形求出;
(2)类比第(1)问,可以设两个正方形的边长分别为m和n,由题意可得,,,而阴影面积为,利用完全平方公式变形得到结果.
【详解】(1)解:,
故答案为:15;
(2)解:如图2,根据题意,设,,
,
,
∴,即,
∵正方形和正方形的面积和为36,
∴,
,
,
,即阴影部分的面积为14.
39.如图,有一块长为米,宽为米的长方形地块,规划部门计划对其中的阴影部分进行绿化,并在中间两块正方形区域修建两座雕塑.
(1)求绿化区域的面积(用含的式子表示).
(2)当时,求绿化区域的面积.
【答案】(1)平方米
(2)86平方米
【分析】本题主要考查了整式的乘法,整式的化简求值,
对于(1),根据整式的乘法法则计算;
对于(2),将a,b的值代入计算得出答案.
【详解】(1)解:绿化区域的面积为
.
答:绿化区域的面积为平方米;
(2)解:当时,.
答:绿化区域的面积为86平方米.
40.阅读理解:若满足,求的值.
解:设,,则,
,
.
解决问题:
(1)若满足,则________;
(2)若满足,求的值;
(3)如图,在长方形中,,,点、是、上的点,且,分别以、为边在长方形外侧作正方形和,则 , ,若长方形的面积为120平方单位,则图中阴影部分的面积和为________平方单位.
【答案】(1)12
(2)94
(3),,256
【分析】本题考查整式混合运算,解题的关键是掌握完全平方公式的灵活应用.
(1)由,可得,故;
(2)由,可得,故;
(3)求出,,根据长方形的面积为120平方单位,有,又,可得,故,即图中阴影部分的面积和为256.
【详解】(1)解: ,
,
,
,
,
故答案为:12;
(2),
,
,
,
;
(3),,,
,,
长方形的面积为120平方单位,
,
,
,
,
;
图中阴影部分的面积和为256;
故答案为:,,256.
【题型9】利用完全平方公式求代数式的最值问题
41.先阅读理解下面的例题,再按要求解答问题.
例题:求代数式的最小值.
解:.
∵,
∴,
∴的最小值是4.
(1)求代数式的最小值.
(2)求代数式的最大值.
【答案】(1)
(2)9
【分析】(1)根据,解答即可.
(2)根据,解答即可.
本题考查了配方法,实数的非负性,熟练掌握配方和非负性是解题的关键.
【详解】(1)解:,
故的最小值是.
(2)解:
.
故的最大值是9.
42.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.
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)如果多项式的最小值是,那么p的值为________;
(3)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AB = x米,那么当x =________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
(2)
(3)5米,25
【分析】本题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)根据阅读材料即可求出答案;
(2),根据阅读材料和已知条件即可求出答案;
(3)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.
【详解】(1)解:,
∵,
∴.
∴当时,代数式的最小值为4;
(2)解:,
∵,
∴,
∴当时,代数式的最小值为,
∵多项式的最小值是,
∴,
∴,
∴.
故答案为:;
(3)解:∵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,
即米时,该花坛的面积最大,最大面积是25平方米.
故答案为:5米,25.
43.数学课时,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.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)知识再现:求为何值时,代数式有最小值,并求出这个值;
(2)知识运用:若,当______时,有最______值(填“大”或“小”),这个值是______.
【答案】(1)当时,的值最小,最小值为2
(2)2,大,9
【分析】本题考查了完全平方公式的应用,熟练掌握是解答本题的关键.
(1)利用完全平方公式对代数式变形得,可得当时代数式可取最小值2;
(2)利用完全平方公式对的右边变形得,可得当时,y有最大值9.
【详解】(1)解:
,
∵,
∴当时,的值最小,最小值为2,
∴当时,的值最小,最小值为2;
(2)解:
,
∵,
当时,的值最大,最大值为9,
∴当时,的值最大,最大值为9;
故答案为:2,大,9.
44.数学教科书中这样写道:
“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,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,经常用来解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如,求代数式的最小值.
可知,当时,有最小值,最小值是-4.
再例如,求代数式的最大值.
.
可知,当时,有最大值,最大值是15.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)请比较多项式与的大小,并说明理由;
(2)当a,b为何值时,多项式有最小值,并求出这个最小值;
(3)已知,,求的值.
【答案】(1)
(2)当,时,多项式有最小值4
(3)2
【分析】本题主要考查了完全平方公式的应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)计算得,可知,即可比较大小;
(2)由变形得,再根据,,可得答案;
(3)先得到,然后代入到中得到据此求解即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
,
∵,
∴,即:,
∴;
(2)
,
∵,,
∴
∴当,时,多项式有最小值4;
(3)解:∵,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
45.(1)学习“完全平方公式”时,小明遇到课本上一道题目“计算”,他联系所学过的知识和方法,想到两种解决思路:
①可以用“整体思想”把三项式转化为两部分:或,然后可以利用完全平方公式解决,请你选择一种变形方法写出计算过程;
②可以用“数形结合”的方法,画出表示的图形,根据面积关系得到结果.请你在下面正方形中画出图形,并作适当标注;
(2)利用(1)的结论分解因式:______;
(3)小明根据“任意一个实数的平方不小于0”,利用配方法求出了一些二次多项式的最大值或最小值,方法如下:
①
∵
∴
故当x=3时代数式的最小值为-2.
②
∵
∴
故当x=-1时代数式的最大值为4.
请你综合以上表述,求当x,y满足什么条件时以下代数式有最小值,并确定它的最小值.
①;
②.
【答案】(1)①;②见解析;(2);(3)①当时,有最小值为11;②当时,有最小值,为8.
【分析】(1)①运用完全平方公式进行计算即可得出绪论;②可画出边长为a+b+c的正方形即可;
(2)将多项式组合后,运用完全平方公式进行因式分解即可;
(3)将两式化成完全平方式即可判断出结果.
【详解】解:(1)①方法一:
=
=
=
=;
方法二:
=
=
=
=;
②如图,,
(2)
=
=
=
故答案为:
(3)①
=
=
=
=
∵
∴
即当时,有最小值为11;
②
=
=
=
∵,
∴当,即时,有最小值,为8.
【点睛】本题考查了完全平方公式的几何应用,能灵活运用完全平方公式解决问题是解答本题的关键.
试卷第1页,共3页
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