第四章因式分解 单元练习 2025~2026学年北师大版八年级数学下册
2026-05-07
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摘要:
**基本信息**
北师大版八年级下第四章因式分解单元卷,通过基础巩固、能力提升、创新应用三级梯度设计,覆盖因式分解概念、方法及综合应用,适配单元复习,凸显抽象能力、运算能力与推理意识培养。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题|10小题|因式分解概念、平方差公式、几何应用|结合密码编译(第4题)、三角形性质(第6题)考查应用|
|填空题|5小题|公式法分解、几何背景(第12题)、错解分析(第13题)|通过拼图验证因式分解(第12题)体现直观想象|
|解答题|8小题|提公因式与公式法综合、简便计算、阅读理解推理|配方法求最值(第22题)、规律探究(第19题)培养推理意识|
内容正文:
2025-2026北师大版数学八年级下第四章因式分解
一.选择题(共10小题)
1.对于①x2﹣5xy=x(x﹣5y),②(x+3)(x﹣4)=x2﹣x﹣12,从左到右的变形,表述正确的是( )
A.都是因式分解
B.都是乘法运算
C.①是因式分解,②是乘法运算
D.①是乘法运算,②是因式分解
2.下列多项式乘法运算中,不能用平方差公式计算的是( )
A.(﹣x﹣y)(x+y) B.(2x+y)(2x﹣y)
C.(m2﹣mn)(m2+mn) D.(a﹣b+1)(a﹣b﹣1)
3.将下列多项式分解因式,结果中不含因式x﹣1的是( )
A.x2﹣1 B.x(x﹣2)﹣(x﹣2)
C.x2﹣2x+1 D.x2+2x+1
4.小南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:x﹣1,a﹣b,2,x2+1,a,x+1,分别对应下列六个字:数,爱,我,化,物,学.现将2a(x2﹣1)﹣2b(x2﹣1)因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A.我爱化 B.爱物化 C.我爱数学 D.物化数学
5.如图,边长为a,b的长方形,它的周长为14,面积为10,则a2b+ab2的值为( )
A.24 B.70 C.40 D.140
6.已知a、b、c为△ABC三边,满足a3+ab2﹣a2b﹣b3=c2(a﹣b),则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形
B.直角三角形
C.等腰直角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
7.有4张长为a,宽为b(a>b)的长方形纸片,按如图的方式拼成一个边长为(a+b)的大正方形,涂上阴影设计为中心对称图形,设图中大正方形面积为S1,阴影部分的面积为S2,若,则a、b满足( )
A.a=2b B.a=3b C.2a=3b D.2a=5b
8.如果一个正整数可以表示为两个连续奇数的平方差,那么称该正整数为“和谐数”如(8=32﹣12,16=52﹣32.即8,16均为“和谐数”),在不超过200的正整数中,所有的“和谐数”之和为( )
A.2700 B.2701 C.2601 D.2600
9.若a,b,c是直角三角形ABC的三边长,且a2+b2+c2+200=12a+16b+20c,则△ABC斜边上的高为( )
A.2.4 B.4.8 C.6 D.9.6
10.已知m2=3n+a,n2=3m+a,m≠n,则m2+2mn+n2的值为( )
A.9 B.6 C.4 D.无法确定
二.填空题(共5小题)
11.若a+b=1,则a2﹣b2+2b﹣2= .
12.如图,六块纸板拼成一张大矩形纸板,其中一块是边长为a的正方形,两块是边长为b的正方形,三块是长为a,宽为b的矩形(a>b).观察图形,发现多项式a2+3ab+2b2可因式分解为 .
13.甲、乙两人在对x2+ax+b进行因式分解时,甲看错了a,得到的结果为(x+4)2;乙看错了b,得到的结果为(x+1)(x+9),则x2+ax+b因式分解的正确结果为 .
14.若a=2b+1,则a2﹣4ab+4b2+2025的值为 .
15.研究发现,我们从某个正整数开始,取四个连续的整数,然后将这四个整数的乘积加上1,结果可以表示为一个自然数的平方.例如将1×2×3×4+1表示成一个自然数的平方,则这个自然数是 ;设a×(a+1)×(a+2)×(a+3)+1=A2,其中a为正整数,那么这个自然数A= (用含a的代数式表示).
三.解答题(共8小题)
16.分解因式:
(1)﹣(x+2)2+16(x﹣1)2;
(2)a4﹣18a2b2+81b4;
(3)x2﹣y2+ax+ay.
17.用简便方法计算:
(1)1012;
(2)102×98;
(3)20162﹣4034×2016+20172.
18.阅读下面分解因式的过程,再回答所提出的问题:
1+x+x(x+1)+x(x+1)2
=(1+x)[1+x+x(x+1)]
=(1+x)2(1+x)
=(1+x)3.
(1)上述分解因式的方法是 ,共用了 次;
(2)计算1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2025的结果是 ;
(3)依照上述方法分解因式:1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)n= (n为正整数).
19.观察下列算式,完成问题:
算式①:42﹣22=12=4×3,
算式②:62﹣42=20=4×5,
算式③:82﹣62=28=4×7,
算式④:102﹣82=36=4×9,
…
(1)按照以上四个算式的规律,请写出算式⑤: ;
(2)上述算式用文字表示为:“任意两个连续偶数的平方差都是4的奇数倍”,请证明上述命题成立.
20.如图,约定:上方相邻两整式之和等于这两个整式下方箭头共同指向的整式.
(1)求整式M、P;
(2)将整式P因式分解;
(3)P的最小值为 .
21.(1)计算:(a+b)(a﹣b)= ;
(a﹣1)(a+1)(a2+1)= ;
(2)利用平方差公式进行计算:98×102;
(3)计算:(2+1)×(22+1)×(24+1)×(28+1)ו••×(21024+1)+1= ;
并直接写出上面结果的个位数字是 ;
(4)数学公式可以逆用,有时能达到简便运算的效果.根据上面用到的数学公式,从下面的两个题中,任选一个题进行计算.(若两个题都进行计算,只第一个题得分)
①计算:20242﹣20232+20222﹣20212+•••+22﹣12;
②计算:.
22.阅读材料:形如a2±2ab+b2 的式子叫做完全平方式.有些多项式虽然不是完全平方式,但可以通过配凑等手段,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.配方法在因式分解、代数最值等问题中都有着广泛的应用.
示例:用配方法求代数式a2+6a+8的最小值,
解:原式=a2+6a+9﹣1
=(a+3)2﹣1
∵(a+3)2≥0,∴(a+3)2﹣1≥﹣1,∴a2+6a+8的最小值为﹣1.
(1)若代数式x2﹣8x+k是完全平方式,则常数k的值为 ;
(2)用配方法求代数式4x2+4x+3的最小值;
(3)若实数a,b满足a2﹣7a﹣b+13=0,求a+b的最小值.
23.已知实数a,b,c,m,n满足,.
(1)求证:b2﹣12ac为非负数;
(2)若a,b,c均为奇数,m,n是否可以都为整数?说明你的理由.
2025-2026北师大版数学八年级下第四章因式分解
参考答案与试题解析
一.选择题(共10小题)
1.对于①x2﹣5xy=x(x﹣5y),②(x+3)(x﹣4)=x2﹣x﹣12,从左到右的变形,表述正确的是( )
A.都是因式分解
B.都是乘法运算
C.①是因式分解,②是乘法运算
D.①是乘法运算,②是因式分解
【分析】根据因式分解的定义(把一个多项式化成几个整式积的形式,叫因式分解,也叫分解因式)判断即可.
【解答】解:①x2﹣5xy=x(x﹣5y),从左到右的变形是因式分解;
(x+3)(x﹣4)=x2﹣x﹣12,从左到右的变形是整式的乘法,不是因式分解;
所以①是因式分解,②是乘法运算.
故选:C.
【点评】此题考查了因式分解.解题的关键是掌握因式分解的定义:把一个多项式化为几个整式的积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解.
2.下列多项式乘法运算中,不能用平方差公式计算的是( )
A.(﹣x﹣y)(x+y) B.(2x+y)(2x﹣y)
C.(m2﹣mn)(m2+mn) D.(a﹣b+1)(a﹣b﹣1)
【分析】平方差公式适用于形式为(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2的乘法运算,即两个二项式中一项相同,另一项互为相反数.检查各选项是否符合此条件.
【解答】解:A、(﹣x﹣y)(x+y)=﹣(x+y)(x+y)=﹣(x+y)2,不符合平方差形式,故A不符合题意;
B、(2x+y)(2x﹣y)=(2x)2﹣y2,符合平方差公式,故B符合题意;
C、(m2﹣mn)(m2+mn)=(m2)2﹣(mn)2,符合平方差公式,故C不符合题意;
D、令 c=a﹣b,则 (a﹣b+1)(a﹣b﹣1)=(c+1)(c﹣1)=c2﹣12,符合平方差公式,故D不符合题意;
故选:A.
【点评】本题考查了平方差公式,完全平方公式,准确熟练地进行计算是解题的关键.
3.将下列多项式分解因式,结果中不含因式x﹣1的是( )
A.x2﹣1 B.x(x﹣2)﹣(x﹣2)
C.x2﹣2x+1 D.x2+2x+1
【分析】根据提公因式法与公式法进行因式分解,分别判断即可.
【解答】解:x2﹣1=(x﹣1)(x+1),
故A不符合题意;
x(x﹣2)﹣(x﹣2)=(x﹣2)(x﹣1),
故B不符合题意;
x2﹣2x+1=(x﹣1)2,
故C不符合题意;
x2+2x+1=(x+1)2,
故D符合题意,
故选:D.
【点评】本题考查了提公因式法与公式法的综合运用,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
4.小南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:x﹣1,a﹣b,2,x2+1,a,x+1,分别对应下列六个字:数,爱,我,化,物,学.现将2a(x2﹣1)﹣2b(x2﹣1)因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A.我爱化 B.爱物化 C.我爱数学 D.物化数学
【分析】首先应用提取公因式法,把2a(x2﹣1)﹣2b(x2﹣1)因式分解,然后根据x﹣1,a﹣b,2,x2+1,a,x+1分别对应数,爱,我,化,物,学,判断出结果呈现的密码信息即可.
【解答】解:2a(x2﹣1)﹣2b(x2﹣1)
=(2a﹣2b)(x2﹣1)
=2(a﹣b)(x﹣1)(x+1).
∵2,a﹣b,x﹣1,x+1,分别对应我,爱,数,学,
∴结果呈现的密码信息可能是我爱数学.
故选:C.
【点评】此题主要考查了因式分解的应用,解答此题的关键是要明确因式分解的方法,注意平方差公式的应用.
5.如图,边长为a,b的长方形,它的周长为14,面积为10,则a2b+ab2的值为( )
A.24 B.70 C.40 D.140
【分析】根据长方形的周长、面积公式得出2(a+b)=14,ab=10,再利用提公因式法将a2b+ab2分解因式,即可代入求值.
【解答】解:由题意得,2(a+b)=14,ab=10,
∴a+b=7,
∴a2b+ab2=ab(a+b)=10×7=70,
故选:B.
【点评】本题考查了因式分解﹣提公因式法,列代数式,熟练掌握提公因式法分解因式是解题的关键.
6.已知a、b、c为△ABC三边,满足a3+ab2﹣a2b﹣b3=c2(a﹣b),则△ABC的形状是( )
A.等腰三角形
B.直角三角形
C.等腰直角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
【分析】首先根据题意可得:∴(a﹣b)(a2+b2﹣c2)=0.,进而得到a2+b2=c2,a=b,根据勾股定理逆定理可得△ABC的形状为等腰三角形或直角三角形.
【解答】解:∵a3+ab2﹣a2b﹣b3=c2(a﹣b).
∴(a﹣b)(a2+b2)﹣c2(a﹣b)=0,
∴(a﹣b)(a2+b2﹣c2)=0.
∴.a﹣b=0或a2+b2﹣c2=0,
∴a=b或a2+b2=c2,
∴△ABC的形状是等腰三角形或直角三角形,
故选:D.
【点评】此题主要考查了因式分解的应用,关键是掌握勾股定理的逆定理:如果三角形的三边长a,b,c满足a2+b2=c2,那么这个三角形就是直角三角形.
7.有4张长为a,宽为b(a>b)的长方形纸片,按如图的方式拼成一个边长为(a+b)的大正方形,涂上阴影设计为中心对称图形,设图中大正方形面积为S1,阴影部分的面积为S2,若,则a、b满足( )
A.a=2b B.a=3b C.2a=3b D.2a=5b
【分析】先用a、b的代数式分别表示S1=(a+b)2,S2=b(a+b)+ab+b2=2ab+2b2,再根据,得(a+b)2=2ab+2b2,整理可得答案.
【解答】解:S1=(a+b)2,
S2=b(a+b)+ab+(a﹣b)2=2b2+a2,
∵,
∴(a+b)2=2b2+a2,
整理,得2(a+b)2=6ab+3b2,
∴a=2b.
故选:A.
【点评】此题考查了完全平方公式的几何背景,中心对称图形以及完全平方公式,关键是能根据图形准确列式,并运用完全平方公式进行运算.
8.如果一个正整数可以表示为两个连续奇数的平方差,那么称该正整数为“和谐数”如(8=32﹣12,16=52﹣32.即8,16均为“和谐数”),在不超过200的正整数中,所有的“和谐数”之和为( )
A.2700 B.2701 C.2601 D.2600
【分析】不超过200的正整数中的“和谐数”,再求和,根据计算结果的规律性,可得出答案.
【解答】解:∵512﹣492=(51+49)(51﹣49)=200,
∴在不超过200的正整数中,所有的“和谐数”之和为:
(﹣12+32)+(﹣32+52)+(﹣52+72)+……+(﹣492+512)
=﹣12+32﹣32+52﹣52+72+……﹣492+512
=512﹣12
=(51+1)(51﹣1)
=52×50
=2600,
故选:D.
【点评】本题考查平方差公式,理解“和谐数”的意义是解决问题的前提,得出计算结果的规律性是解决问题的关键.
9.若a,b,c是直角三角形ABC的三边长,且a2+b2+c2+200=12a+16b+20c,则△ABC斜边上的高为( )
A.2.4 B.4.8 C.6 D.9.6
【分析】根据所给等式结合完全平方的非负性可求出a,b,c的值,再利用勾股定理逆定理可得出∠C=90°,最后利用面积法即可解决问题.
【解答】解:由题知,
因为a2+b2+c2+200=12a+16b+20c,
所以a2+b2+c2+200﹣12a﹣16b﹣20c=0,
则(a﹣6)2+(b﹣8)2+(c﹣10)2=0,
所以a﹣6=0,b﹣8=0,c﹣10=0,
则a=6,b=8,c=10.
因为62+82=102,
即a2+b2=c2,
所以∠C=90°,
所以△ABC斜边上的高为.
故选:B.
【点评】本题主要考查了因式分解的应用,能根据题意得出∠C=90°及巧用面积法是解题的关键.
10.已知m2=3n+a,n2=3m+a,m≠n,则m2+2mn+n2的值为( )
A.9 B.6 C.4 D.无法确定
【分析】将已知的两个方程相减,求得m+n的值,再将所求代数式分解成完全平方式,再代值计算.
【解答】解:∵m2=3n+a,n2=3m+a,
∴m2﹣n2=3n﹣3m,
∴(m+n)(m﹣n)+3(m﹣n)=0,
∴(m﹣n)[(m+n)+3]=0,
∵m≠n,
∴(m+n)+3=0,
∴m+n=﹣3,
∴m2+2mn+n2=(m+n)2=(﹣3)2=9.
故选:A.
【点评】本题主要考查了求代数式的值,因式分解的应用,关键是由已知求得m+n的值.
二.填空题(共5小题)
11.若a+b=1,则a2﹣b2+2b﹣2= ﹣1 .
【分析】由于a+b=1,将a2﹣b2+2b﹣2变形为含有a+b的形式,整体代入计算即可求解.
【解答】解:∵a+b=1,
∴a2﹣b2+2b﹣2
=(a+b)(a﹣b)+2b﹣2
=a﹣b+2b﹣2
=a+b﹣2
=1﹣2
=﹣1.
故答案为:﹣1.
【点评】考查了平方差公式,注意整体思想的应用.
12.如图,六块纸板拼成一张大矩形纸板,其中一块是边长为a的正方形,两块是边长为b的正方形,三块是长为a,宽为b的矩形(a>b).观察图形,发现多项式a2+3ab+2b2可因式分解为 (a+b)(a+2b) .
【分析】图形中大长方形的面积有两种求法,三个正方形的面积加上三个长方形的面积之和得到;也可以由长为 a+2b,宽为a+b的长方形面积得到,两者相等即可得到多项式a2+3ab+2b2分解因式的结果.
【解答】解:根据图形得到长方形的面积为:a2+ab+ab+ab+b2+b2=a2+3ab+2b2,
也可以为(a+b)(a+2b),
则根据此图,多项式a2+3ab+2b2分解因式的结果为(a+b)(a+2b),
故答案为:(a+b)(a+2b).
【点评】此题考查了因式分解的应用,弄清图形中的关系是解本题的关键.
13.甲、乙两人在对x2+ax+b进行因式分解时,甲看错了a,得到的结果为(x+4)2;乙看错了b,得到的结果为(x+1)(x+9),则x2+ax+b因式分解的正确结果为 (x+2)(x+8) .
【分析】分别将(x+4)2与(x+1)(x+9)进行计算后求得a,b的值,然后利用十字相乘法进行因式分解即可.
【解答】解:∵(x+4)2=x2+8x+16,
∴b=16,
∵(x+1)(x+9)=x2+10x+9,
∴a=10,
则x2+10x+16
=x2+(2+8)x+2×8
=(x+2)(x+8),
故答案为:(x+2)(x+8).
【点评】本题考查因式分解与整式乘法的关系及利用十字相乘法因式分解,将题干中多项式展开求得a,b的值是解题的关键.
14.若a=2b+1,则a2﹣4ab+4b2+2025的值为 2026 .
【分析】根据完全平方公式对原式进行因式分解,再代入a的关系式计算即可.
【解答】解:a2﹣4ab+4b2+2025
=(a﹣2b)2+2025
=(2b+1﹣2b)2+2025
=12+2025
=2026,
故答案为:2026.
【点评】本题考查的是完全平方公式,熟练掌握完全平方公式的变形是关键.
15.研究发现,我们从某个正整数开始,取四个连续的整数,然后将这四个整数的乘积加上1,结果可以表示为一个自然数的平方.例如将1×2×3×4+1表示成一个自然数的平方,则这个自然数是 5 ;设a×(a+1)×(a+2)×(a+3)+1=A2,其中a为正整数,那么这个自然数A=a2+3a+1 (用含a的代数式表示).
【分析】根据题意,列出式子,然后对式子进行分解因式,最后根据分解因式的结果即可得到答案.
【解答】解:1×2×3×4+1=25=52,
故答案为:5;
a×(a+1)×(a+2)×(a+3)+1
=a×(a+3)×(a+1)×(a+2)+1
=(a2+3a)(a2+3a+2)+1
=(a2+3a)2+2(a2+3a)+1
=(a2+3a+1)2,
故答案为:a2+3a+1.
【点评】本题考查了多项式乘多项式,解题的关键是熟练掌握因式分解的方法.
三.解答题(共8小题)
16.分解因式:
(1)﹣(x+2)2+16(x﹣1)2;
(2)a4﹣18a2b2+81b4;
(3)x2﹣y2+ax+ay.
【分析】(1)先根据平方差公式分解因式,再化简即可;
(2)先根据完全平方公式分解因式,再根据平方差公式分解因式即可;
(3)先分组,再分解因式,最后提取公因式即可.
【解答】解:(1)﹣(x+2)2+16(x﹣1)2
=[4(x﹣1)]2﹣(x+2)2
=[4(x﹣1)+(x+2)][4(x﹣1)﹣(x+2)]
=(5x﹣2)(3x﹣6)
=3(5x﹣2)(x﹣2);
(2)a4﹣18a2b2+81b4
=(a2﹣9b2)2
=(a+3b)(a﹣3b)]2
=(a+3b)2(a﹣3b)2;
(3)x2﹣y2+ax+ay
=(x2﹣y2)+(ax+ay)
=(x+y)(x﹣y)+a(x+y)
=(x+y)(x﹣y+a).
【点评】本题考查了分解因式,能选择适当的方法分解因式是解此题的关键,注意:因式分解的方法有提公因式法,公式法,分组分解法等.
17.用简便方法计算:
(1)1012;
(2)102×98;
(3)20162﹣4034×2016+20172.
【分析】(1)根据完全平方公式进行计算即可;
(2)根据平方差公式进行计算即可;
(3)利用完全平方公式进行计算即可.
【解答】解:(1)1012=(100+1)2
=1002+200+12
=10201;
(2)102×98
=(100+2)(100﹣2)
=1002﹣22=9996;
(3)20162﹣4034×2016+20172
=20162﹣2×2017×2016+20172
=(2016﹣2017)2
=1.
【点评】本题主要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(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,完全平方公式(a±b)2=a2±2ab+b2.
18.阅读下面分解因式的过程,再回答所提出的问题:
1+x+x(x+1)+x(x+1)2
=(1+x)[1+x+x(x+1)]
=(1+x)2(1+x)
=(1+x)3.
(1)上述分解因式的方法是 提取公因式法 ,共用了 2 次;
(2)计算1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2025的结果是 (1+x)2026 ;
(3)依照上述方法分解因式:1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)n= (1+x)n+1 (n为正整数).
【分析】(1)利用提取公因式法解答即可;
(2)利用题干中的方法进行因式分解即可;
(3)利用(2)的方法解答即可.
【解答】解:(1)上述分解因式的方法是提取公因式法,共用了2次.
故答案为:提取公因式法;2;
(2)1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2025
=(1+x)[1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2024]
=(1+x)2[1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)2023]
=......,
=(1+x)2025(1+x)
=(1+x)2026.
故答案为:(1+x)2026;
(3)1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)n
=(1+x)[1+x+x(x+1)+x(x+1)2+…+x(x+1)n﹣1]
=......,
=(1+x)n(1+x)
=(1+x)n+1.
故答案为:(1+x)n+1.
【点评】本题主要考查了多项式的因式分解,本题是阅读型,熟练掌握题干中的方法是解题的关键.
19.观察下列算式,完成问题:
算式①:42﹣22=12=4×3,
算式②:62﹣42=20=4×5,
算式③:82﹣62=28=4×7,
算式④:102﹣82=36=4×9,
…
(1)按照以上四个算式的规律,请写出算式⑤: 122﹣102=44=4×11 ;
(2)上述算式用文字表示为:“任意两个连续偶数的平方差都是4的奇数倍”,请证明上述命题成立.
【分析】(1)根据题意即可得出答案;
(2)先设两个连续偶数为2n和2n+2,再由平方差公式(2n+2)2﹣(2n)2=4(2n+1),即可得出答案.
【解答】(1)根据题意,可得算式⑤:122﹣102=44=4×11,
故答案为:122﹣102=44=4×11;
(2)设两个连续偶数为2n和2n+2,
∵(2n+2)2﹣(2n)2=(2n+2+2n)(2n+2﹣2n)=2(4n+2)=4(2n+1),
∴任意两个连续偶数的平方差都是4的奇数倍.
【点评】本题考查了命题与定理,因式分解一平方差公式的应用,有理数的混合运算,合理应用公式是解决本题的关键.
20.如图,约定:上方相邻两整式之和等于这两个整式下方箭头共同指向的整式.
(1)求整式M、P;
(2)将整式P因式分解;
(3)P的最小值为 ﹣16 .
【分析】(1)根据题意列出关系式,去括号合并即可得到结果;
(2)把P提取公因式,再利用平方差公式分解即可;
(3)利用非负数的性质求出P的最小值即可.
【解答】解:(1)根据题意得:M=(3x2﹣4x﹣20)﹣3x(x﹣3)
=3x2﹣4x﹣20﹣3x2+9x
=5x﹣20;
P=3x2﹣4x﹣20+(x+2)2
=3x2﹣4x﹣20+x2+4x+4
=4x2﹣16;
(2)P=4x2﹣16
=4(x2﹣4)
=4(x+2)(x﹣2);
(3)∵P=4x2﹣16,x2≥0,
∴当x=0时,P的最小值为﹣16.
故答案为:﹣16.
【点评】此题考查了因式分解﹣运用公式法,以及整式的加减,熟练掌握运算法则及因式分解的方法是解本题的关键.
21.(1)计算:(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2 ;
(a﹣1)(a+1)(a2+1)=a4﹣1 ;
(2)利用平方差公式进行计算:98×102;
(3)计算:(2+1)×(22+1)×(24+1)×(28+1)ו••×(21024+1)+1= 22048 ;
并直接写出上面结果的个位数字是 6 ;
(4)数学公式可以逆用,有时能达到简便运算的效果.根据上面用到的数学公式,从下面的两个题中,任选一个题进行计算.(若两个题都进行计算,只第一个题得分)
①计算:20242﹣20232+20222﹣20212+•••+22﹣12;
②计算:.
【分析】(1)根据平方差公式进行计算即可;
(2)将98×102写成(100+2)(100﹣2),利用平方差公式进行计算即可;
(3)将原式形成(2﹣1)(2+1)×(22+1)×(24+1)×(28+1)ו••×(21024+1)+1,连续利用平方差公式得到结果为22048,再根据底数为2的幂的个位数字所呈现的规律得出答案;
(4)①将原式写成(20242﹣20232)+(20222﹣20212)+•••+(22﹣12),再利用平方差公式得到(2024+2023)(2024﹣2023)+(2022+2021)(2022﹣2021)+…+(2+1)(2﹣1),进而得到2024+2023+2022+2021+…+4+3+2+1,再求和即可;
②利用平方差公式将原式化为(1)(1)(1)(1)(1)(1)…(1)(1)(1)(1),进而得到,再进行计算即可.
【解答】解:(1)(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,
故答案为:a2﹣b2;
(a﹣1)(a+1)(a2+1)
=(a2﹣1)(a2+1)
=a4﹣1,
故答案为:a2﹣b2,a4﹣1;
(2)原式=(100﹣2)(100+2)
=1002﹣22
=10000﹣4
=9996;
(3)原式=(2﹣1)(2+1)×(22+1)×(24+1)×(28+1)ו••×(21024+1)+1
=(22﹣1)×(22+1)×(24+1)×(28+1)ו••×(21024+1)+1
=(24﹣1)×(24+1)×(28+1)ו••×(21024+1)+1
=(28﹣1)×(28+1)ו••×(21024+1)+1
=22048﹣1+1
=22048;
∵21=2,22=4,23=8,24=16,25=32,26=64,27=128,28=256……而2048÷4=512,
∴22048的个位数字是6,
故答案为:22048,6;
(4)①原式=(20242﹣20232)+(20222﹣20212)+•••+(22﹣12)
=(2024+2023)(2024﹣2023)+(2022+2021)(2022﹣2021)+…+(2+1)(2﹣1)
=2024+2023+2022+2021+…+4+3+2+1
=2049300;
②原式
=(1)(1)(1)(1)(1)(1)…(1)(1)(1)(1)
.
【点评】本题考查平方差公式,掌握(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2是正确解答的关键.
22.阅读材料:形如a2±2ab+b2 的式子叫做完全平方式.有些多项式虽然不是完全平方式,但可以通过配凑等手段,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.配方法在因式分解、代数最值等问题中都有着广泛的应用.
示例:用配方法求代数式a2+6a+8的最小值,
解:原式=a2+6a+9﹣1
=(a+3)2﹣1
∵(a+3)2≥0,∴(a+3)2﹣1≥﹣1,∴a2+6a+8的最小值为﹣1.
(1)若代数式x2﹣8x+k是完全平方式,则常数k的值为 16 ;
(2)用配方法求代数式4x2+4x+3的最小值;
(3)若实数a,b满足a2﹣7a﹣b+13=0,求a+b的最小值.
【分析】(1)根据完全平方式得出k=42,求出即可;
(2)先将原式变形,再利用完全平方公式变形,根据偶次方的非负性即可得答案;
(3)先将已知等式变形,得出 b=a2﹣7a+13,再将a+b变形为a+a2﹣7a+13,利用配方法即可得答案.
【解答】解:(1)∵x2﹣8x+k是完全平方式,
∴k=42=16,
故答案为:16;
(2)4x2+4x+3=4x2+4x+1+2=(2x+1)2+2,
∵(2x+1)2≥0,
∴(2x+1)2+2≥2,
∴4x2+4x+3的最小值是2;
(3)∵a2﹣7a﹣b+13=0,
∴b=a2﹣7a+13,
∴a+b=a+a2﹣7a+13=a2﹣6a+13=(a﹣3)2+4,
∵(a﹣3)2≥0,
∴(a﹣3)2+4≥4,
∴.a+b的最小值为4.
【点评】本题考查了因式分解,完全平方式、偶次方的非负性及配方法的应用,解题的关键是熟练掌握完全平方公式.
23.已知实数a,b,c,m,n满足,.
(1)求证:b2﹣12ac为非负数;
(2)若a,b,c均为奇数,m,n是否可以都为整数?说明你的理由.
【分析】(1)根据题意,可得 b=a(3m+n),c=amn,将其代入原式中,再利用公式法与提公因式法进行因式分解,可得原式=a2(3m﹣n)2,根据a,m,n是实数,可知a2(3m﹣n)2≥0,即可证b2﹣12ac 为非负数.
(2)m,n不可能都为整数.理由如下:若m,n都为整数,其可能情况有:①m,n都为奇数;②m,n为整数,且其中至少有一个为偶数,分别进行论证讨论即可.
【解答】解:(1)证明:∵,
∴b=a(3m+n),c=amn,
则b2﹣12ac=[a(3m+n)]2﹣12a2mn
=a2(9m2+6mn+n2)﹣12a2mn
=a2(9m2﹣6mn+n2)
=a2(3m﹣n)2,
∵a,m,n是实数,
∴a2(3m﹣n)2≥0,
∴b2﹣12ac 为非负数.
(2)m,n不可能都为整数.
理由如下:若m,n都为整数,其可能情况有:①m,n都为奇数;②m,n为整数,且其中至少有一个为偶数,
①当m,n都为奇数时,则3m+n必为偶数,
又∵,
∴b=a(3m+n),
∵a为奇数,
∴a(3m+n) 必为偶数,这与b为奇数矛盾;
②当m,n为整数,且其中至少有一个为偶数时,则mn必为偶数,
又∵,
∴c=amn,
∵a为奇数,
∴amn必为偶数,这与c为奇数矛盾;
综上所述,m,n不可能都为整数.
【点评】本题考查的是因式分解的应用和整式的混合运算,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键.
声明:试题解析著作权属所有,未经书面同意,不得复制发布日期:2026/5/7 11:03:06;用户:姚怀洪;邮箱:13927028828;学号:38450005
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