摘要:
**基本信息**
以“定义辨析-方法进阶-综合应用”为主线,构建“基础方法+拓展技巧+思想渗透”三维训练体系,强化因式分解与代数变形、几何应用的逻辑关联,培养抽象能力与模型意识。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|特训目标|3项目标|“一提二套三检查”步骤,逆向思维等思想|从定义到方法到应用,层层递进|
|考点分析|4大考点+4策略|概念判定“多项式→整式积”,分解口诀“有公先提公”等|高频考点与应对策略一一对应|
|经典例题|5道|整体代换求值,公式法综合应用|覆盖选择、填空、解答核心考法|
|强化/提优|选择20+填空20+解答22|分组分解“先分组再提公”,参数问题“系数对应”|基础巩固到综合提优,难度梯度合理|
内容正文:
数学臻选·2025-2026学年苏科版八年级数学下期末提优特训6
《因式分解》专题(江苏专版)
一.特训目标
(
1.辨析因式分解与整式乘法的互逆关系,牢记因式分解定义;熟练掌握提公因式法、平方差公式、完全平方公式三种基础分解方法,掌握分组分解、十字相乘法拓展用法;遵循因式分解步骤:一提、二套、三检查,分解到不能再分解为止。
2.能综合两种及以上方法完成多项式因式分解;会利用因式分解整体代入求值、简便运算;借助因式分解解决参数求值、几何面积、整除证明类题型。
3.培养逆向思维、整体思想、分类讨论思想,规范书写解题步骤。
)
二.期末考点分析+应对策略
(
(一)高频期末四大考点
1.考点1:因式分解概念辨析(选择题必考),命题:区分因式分解、整式乘法、变形错误式子,近三年期末卷选择第1~3题高频出现。
2.考点2:基础因式分解(填空+基础解答,分值6~10分),命题:单考提公因式、单用公式;综合型:先提公因式再套平方差/完全平方,期末填空主力题型。
3.考点3:因式分解综合运算(中档解答),命题:含整体换元、底数为多项式的公式分解、分组分解,是期末失分重灾区。
4.考点4:因式分解应用(压轴小解答,4~6分),命题:整体代换求代数式值、简便计算、根据分解结果求参数、整除证明、几何面积化简。
(二)应试应对策略
1.概念题:牢记核心判定:左边是多项式,右边是整式乘积形式,排除去括号、加减剩余项的式子;
2.分解计算题口诀:有公先提公,无公套公式,两项平方差,三项完全平,四项来分组,分解要彻底;易错点:首项负号先提取负号,系数公因数全部提出;
3.求值应用题:优先对所求式子因式分解,整体替换已知条件,不盲目单独求未知数;
4.参数题:利用因式分解与整式乘法互逆,展开后对应项系数相等列方程求解。
)
三.经典例题
例1(2023春·江苏南通·期末)判断下列变形属于因式分解的是( )
A.x2+2x=x(x+2) B.(x+1)(x-1)=x2-1
C.x2+x+1=x(x+1)+1 D.x2-2x=x2(1-)
例2(2022秋·江苏苏州·期末)因式分解:3ax2-12ay2
例3(2024春·江苏镇江·期末)因式分解:2x2-12xy+18y2
例4(2023春·山东潍坊·期末)已知a+b=5,ab=3,求a^2b+ab^2的值
例5(2024春·江苏泰州·期末)分解因式:(x2+4)2-16x2
四.强化基础
(一)选择题
1.(2025·苏州吴江区期末)下列变形属于因式分解的是( )
A.x(x-2)=x2-2x B.x2-2x=x(x-2) C.x2-4+3x=(x+2)(x-2)+3x D.x2+1=x(x+)
2.(2025·无锡锡山区期末)多项式8x2y-12xy2的公因式是( )
A.4xy B.4x C.xy D.8xy
3.(2025·常州金坛区期末)下列多项式能用平方差公式分解因式的是( )
A.-m2-n2 B.m2-4 C.m2+m D.m2+2m+1
4.(2025·盐城射阳县·期末)若x2+mx+16是完全平方式,则m的值为( )
A.8 B.-8 C.±8 D.±4
5.(2023春·常州期末)下列能用平方差分解的是( )
A.-x2-y B.x2-2y C.4m2-n2 D.x2+x
6.(2022春·盐城期末)多项式6x2y-3xy2的公因式是( )
A.3xy B.3x C.3y D.xy
7.(2024春·徐州期末)x2+kx+9是完全平方式,则k=( )
A.6 B.±6 C.3 D.±3
8.(2023春·连云港期末)分解-3x2+6x正确( )
A.-3x(x+2) B.-3x(x-2) C.3x(x-2) D.-3(x2-2x)
9.(2026·预测)已知△ABC的三边a,b,c满足a(a+c)﹣bc﹣ab=0,则△ABC的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
10.(2026·预测)如图,长方形的长和宽分别是x,y,它的周长为14,面积为10,则x2y+xy2的值为( )
A.140 B.70 C.14 D.10
(二)填空题
11.(2025·扬州江都区·期末)因式分解:a2-25=________
12.(2025·泰州姜堰区·期末)因式分解:x2-6x+9=________
13.(2025·南通通州区·期末)因式分解:3x2-6x=________
14.(2025·连云港东海县·期末)因式分解:-2a2+4a=________
15.若a+b=4,ab=1,则a2b+ab2= .
16.若a+b=4,a﹣b=1,则(a+1)2﹣(b﹣1)2的值为 .
17.分解因式:2x3+4x2+2x= 。
18.若m+n=3,则2m2+4mn+2n2﹣6的值为 。
19.有4个不同的整数m、n、p、q满足(5﹣m)(5﹣n)(5﹣p)(5﹣q)=9,那么m+n+p+q=
20.大长方形中放入5张长为a,宽为b的相同的小长方形,如图所示,其中A,B,C三点在同一条直线上.若阴影部分的面积为34,大长方形的周长为30,则一张小长方形的面积为
(三)解答题
21.因式分解:
(1)4m2n﹣8mn2﹣2mn (2)m2(m+1)﹣(m+1)
(3)4x2y+12xy+9y (4)(x2﹣6)2+2(x2﹣6)﹣15.
22. 用简便方法计算:
(1). (2)(1-)(1-)(1-)…(1-)·(1-).
23.阅读下列材料:分解因式:3x2+3xy﹣5x﹣5y.
解1:3x2+3xy﹣5x﹣5y=(3x2+3xy)﹣(5x+5y)=3x(x+y)﹣5(x+y)=(x+y)(3x﹣5).
解2:3x2+3xy﹣5x﹣5y=(3x2﹣5x)+(3xy﹣5y)=x(3x﹣5)+y(3x﹣5)=(3x﹣5)(x+y).
【方法总结】对不能直接使用提取公因式法,公式法进行分解因式的多项式,我们可把被分解的多项式分成若干组,分别按“基本方法”即提取公因式法和公式法进行分解,然后,再从总体上按“基本方法”继续进行分解,直到分解出最后结果.这种分解因式的方法叫做分组分解法:
【学以致用】尝试运用分组分解法解答下列问题:
(1)分解因式:x3+x2+x+1;
(2)分解因式:y2+2yz+z2﹣9x2.
24.阅读材料:要将多项式am+an+bm+bn分解因式,可以先把它的前两项分成一组,再把它的后两项分成一组,从而得:am+an+bm+bn=(am+an)+(bm+bn)=a(m+n)+b(m+n)=(m+n)(a+b).这种分解因式的方法称为分组分解法.根据以上方法回答下列问题:
(1)解决问题:因式分解:ac﹣bc+a2﹣b2;
(2)拓展应用:已知三角形的三边长分别为a,b,c,且满足a2﹣2ab+2b2﹣2bc+c2=0,试判断这个三角形的形状,并说明理由.
25.阅读下列材料:定义:任意两个数a,b,按规则c=ab+a+b扩充得到一个新数c,称所得的新数c为“如意数”。
(1)若a=2,b=﹣1,直接写出a,b的“如意数”c;
(2)如果a=m﹣4,b=﹣m,求a,b的“如意数”c,并证明“如意数”c恒小于等于0;
(3)已知a=x2(x≠0),且a,b的“如意数”为c=x4+4x2+2,请用含x的式子表示b.
26.两个边长分别为a和b的正方形如图放置(图1),其未叠合部分(阴影)面积为S1;若再在图1中大正方形的右下角摆放一个边长为b的小正方形(如图2),两个小正方形叠合部分(阴影)面积为S2。
(1)用含a,b的代数式分别表示S1、S2;
(2)若a+b=10,ab=20,求S1+S2的值;
(3)当S1+S2=30时,求出图3中阴影部分的面积S3.
五.提优特训
(一)选择题
1.(2025秋·盐城阜宁期末)下列变形属于因式分解的是( )
A.x2+2x=x(x+2) B.x(x+2)=x2+2x
C.x2+2x+1=x(x+2)+1 D.x2-4+3x=(x+2)(x-2)+3x
2.(2025春·南通海门期末)下列多项式不能用平方差公式分解因式的是( )
A.-m2+1 B.4x2-y2 C.-x2-y2 D.(a+b)2-(a-b)2
3.(2025春·泰州姜堰期末)若x2+kx+16是完全平方式,则k的值为( )
A.8 B.±8 C.4 D.±4
4.(2025春·盐城大丰期末)多项式3a2b-6ab+3b因式分解结果正确的是( )
A.3b(a2-2a) B.b(3a2-6a+3) C.3b(a-1)2 D.3(a2b-2ab+b)
5.(2025春·苏州昆山期末)已知a+b=5,ab=3,则a2b+ab2的值为( )
A.15 B.8 C.45 D.30
6.(2025春·盐城阜宁期末)因式分解(x-y)3-(y-x)2,结果是( )
A.(x-y)2(x-y-1) B.(x-y)2(x-y+1) C.(y-x)2(x-y-1) D.(x-y)3-(x-y)2
7.(2025春·南通海门期末)若x2-2x-1=0,则代数式2x3-7x2+4x+2025的值为( )
A.2022 B.2023 C.2024 D.2025
8.(2025春·泰州姜堰期末)已知三角形三边a、b、c满足a2-ac-b2+bc=0,则△ABC形状为( )
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.钝角三角形
9.若x2﹣bx﹣10=(x+5)(x﹣a),则ab的值是( )。
A.﹣8 B.8 C.﹣ D.
10.若k为自然数,则(3k+2)2﹣9k2的值总能( )
A.被3整除 B.被4整除 C.被5整除 D.被7整除
(二)填空题
11.(2025春·盐城大丰期末)因式分解:4m2-9n2=_________.
12.(2025春·苏州昆山期末)分解因式:-2x2+8x-8=_________.
13.(2025春·盐城阜宁期末)简便计算:20252-2024×2026=_________.
14.(2025春·南通海门期末)若多项式x2-mx+9能用完全平方分解,则_________.
15.(2025春·泰州姜堰期末)已知x-y=2,则x2-y2-4y=_________.
16.(2025春·盐城大丰期末)因式分解:a3-ab2-a+b=_________.
17.(2025春·苏州昆山期末)观察规律:22-12=3,32-22=5,42-32=7,利用因式分解计算:1012-1002=_________.
18.根据如图所示的拼图过程,写出一个多项式的因式分解: .
19.将边长为m的大正方形,长为m、宽为n的长方形以及边长为n的小正方形卡片拼成如图所示的长方形,请根据图形写出一个多项式的因式分解 .
20.如图,分解多项式x2﹣3x+2,可以用十字相乘的形式形象地表示:先分解二次项系数,分别写在十字交叉线的左上角和左下角;再分解常数项,分别写在十字交叉线的右上角和右下角;然后交叉相乘,求代数和,使其等于一次项系数.
这样,我们可以得到x2﹣3x+2=(x﹣1)(x﹣2).
利用这种方法,把多项式x2+7x﹣18分解因式为 .
(三)解答题
21.分解因式:
(1)-x2+3x; (2)27a3bc-3ab3c;
(3)-ab+2a2b-a3b. (4)9a2(x-y)+4b2(y-x)
22.如图,将一张长方形纸板按图中虚线裁剪成九块,其中有两块是边长为m的大正方形,两块是边长为n的小正方形,五块是长为m,宽为n的小长方形,且m>n.
(1)根据图形,因式分解2m2+5mn+2n2= .
(2)若每块小长方形的面积为12,四个正方形的面积和为80,求图中所有裁剪线(虚线部分)的长度之和.
23.对于一个图形,通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个因式分解的等式.
(1)如图①,观察可以发现代数式2a2+5ab+2b2能进行因式分解,请写出将其分解因式的结果.
(2)通过不同的方法表示同一个几何体的体积,也可以探求相应的因式分解等式.如图②,棱长为a+b的正方体被分割线分成8块.①通过不同的方法计算这个正方体的体积,就可以得到一个因式分解的等式,则这个等式为 .
②若a+b=5,ab=2,利用上面的规律求a3+b3的值.
24.先阅读下面的内容,再解决问题:
对于形如x2+2xa+a2这样的二次三项式,可以用公式法将它分解成(x+a)2的形式.但对于二次三项式x2+2xa﹣3a2,就不能直接运用公式了.此时,我们可以在二次三项式x2+2xa﹣3a2中先加上一项a2,使它与x2+2xa的和成为一个完全平方式,再减去a2,于是有:
x2+2xa﹣3a2=(x2+2xa+a2)﹣a2﹣3a2=(x+a)2﹣4a2=(x+a)2﹣(2a)2=(x+3a)(x﹣a)
像这样,先添一适当项,使式中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变的方法称为“配方法”.利用“配方法”,解决下列问题:
(1)分解因式:a2﹣6a+8;
(2)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2+b2﹣2a﹣4b+5=0,求△ABC的周长,并判断△ABC的形状.
25.【感知】把代数式通过配方等手段,得到完全平方式,再运用完全平方式的非负性来增加题目的已知条件,这种解题方法叫做配方法.配方法在代数式求值、解方程、最值问题等都有着广泛的应用.
①用配方法分解因式:a2+6a+5.
解:原式=a2+6a+9﹣4=(a+3)2﹣4=(a+3+2)(a+3﹣2)=(a+5)(a+1).
②利用配方法求最小值:求a2+6a+5最小值.
解:a2+6a+5=a2+2a•3+32﹣32+5=(a+3)2﹣4,因为不论a取何值,(a+3)2总是非负数,即(a+3)2≥0,所以(a+3)2﹣4≥﹣4,所以当a=﹣3时,a2+6a+5有最小值,最小值是﹣4,
【应用】根据上述材料,解答下列问题:
(1)填空:x2﹣12x+ =(x﹣ )2;
(2)将x2﹣3x+66变形为(x+m)2+n的形式,并求出x2﹣3x+66的最小值;
【探究】若M=5a2+9a+6,N=4a2+5a(为任意实数)试比较M与N的大小,并说明理由.
26.在一次数学活动课上,张老师准备了若干张如图1所示的甲、乙、丙三种纸片,其中甲种纸片是边长为x的正方形,乙种纸片是边长为y的正方形,丙种纸片是长为y,宽为x的长方形,并用甲种纸片一张,乙种纸片一张,丙种纸片两张拼成了如图2所示的一个大正方形.
(1)①观察图2,用两种不同方式表示阴影部分的面积可得到一个等式: .
②利用①中的等式解决问题:若x+y=8,x2+y2=40,则xy的值为 .
(2)【阅读理解】若x满足(20﹣x)(x﹣30)=10,求(20﹣x)2+(x﹣30)2的值.
我们可以作如下解答:设a=20﹣x,b=x﹣30,
则(20﹣x)(x﹣30)=ab=10,a+b=(20﹣x)+(x﹣30)=20﹣30=﹣10,
所以(20﹣x)2+(x﹣30)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=(﹣10)2﹣2×10=80.
【学以致用】若x满足(4﹣x) (5﹣x)=8,仿照上述解法求(4﹣x)2+(5﹣x)2的值.
(3)【联系拓广】如图3,将正方形EFGH叠放在正方形ABCD上,重叠部分LFKD是一个长方形,AL=8,CK=12.沿着LD、KD所在直线将正方形EFGH分割成四个部分,若四边形ELDN和四边形DKGM恰好为正方形,且它们的面积之和为400,求长方形NDMH的面积.
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数学臻选·2025-2026学年苏科版八年级数学下期末提优特训6
《因式分解》专题(江苏专版)
一.特训目标
(
1.辨析因式分解与整式乘法的互逆关系,牢记因式分解定义;熟练掌握提公因式法、平方差公式、完全平方公式三种基础分解方法,掌握分组分解、十字相乘法拓展用法;遵循因式分解步骤:一提、二套、三检查,分解到不能再分解为止。
2.能综合两种及以上方法完成多项式因式分解;会利用因式分解整体代入求值、简便运算;借助因式分解解决参数求值、几何面积、整除证明类题型。
3.培养逆向思维、整体思想、分类讨论思想,规范书写解题步骤。
)
二.期末考点分析+应对策略
(
(一)高频期末四大考点
1.考点1:因式分解概念辨析(选择题必考),命题:区分因式分解、整式乘法、变形错误式子,近三年期末卷选择第1~3题高频出现。
2.考点2:基础因式分解(填空+基础解答,分值6~10分),命题:单考提公因式、单用公式;综合型:先提公因式再套平方差/完全平方,期末填空主力题型。
3.考点3:因式分解综合运算(中档解答),命题:含整体换元、底数为多项式的公式分解、分组分解,是期末失分重灾区。
4.考点4:因式分解应用(压轴小解答,4~6分),命题:整体代换求代数式值、简便计算、根据分解结果求参数、整除证明、几何面积化简。
(二)应试应对策略
1.概念题:牢记核心判定:左边是多项式,右边是整式乘积形式,排除去括号、加减剩余项的式子;
2.分解计算题口诀:有公先提公,无公套公式,两项平方差,三项完全平,四项来分组,分解要彻底;易错点:首项负号先提取负号,系数公因数全部提出;
3.求值应用题:优先对所求式子因式分解,整体替换已知条件,不盲目单独求未知数;
4.参数题:利用因式分解与整式乘法互逆,展开后对应项系数相等列方程求解。
)
三.经典例题
例1(2023春·江苏南通·期末)判断下列变形属于因式分解的是( )
A.x2+2x=x(x+2) B.(x+1)(x-1)=x2-1
C.x2+x+1=x(x+1)+1 D.x2-2x=x2(1-)
【答案】:A
【解析】:B是整式乘法;C右边不是乘积;D因式分解结果必须是整式,含分式错误,只有A符合定义。
例2(2022秋·江苏苏州·期末)因式分解:3ax2-12ay2
【答案】:3a(x+2y)(x-2y)
【解析】:第一步提公因式3a:原式=3a(x2-4y2),第二步平方差分解x2-4y2=(x+2y)(x-2y),分解彻底。
例3(2024春·江苏镇江·期末)因式分解:2x2-12xy+18y2
【答案】:2(x-3y)2
【解析】:先提系数公因数2:2(x2-6xy+9y2),括号内完全平方:x2-6xy+9y2=(x-3y)2。
例4(2023春·山东潍坊·期末)已知a+b=5,ab=3,求a^2b+ab^2的值
【答案】:15
【解析】:因式分解原式=ab(a+b),整体代入:3×5=15,整体思想是期末必考模型。
例5(2024春·江苏泰州·期末)分解因式:(x2+4)2-16x2
【答案】:(x+2)2(x-2)2
【解析】:整体看成平方差:原式=(x2+4+4x)(x2+4-4x)=(x+2)2(x-2)2,两次使用完全平方公式。
四.强化基础
(一)选择题
1.(2025·苏州吴江区期末)下列变形属于因式分解的是( )
A.x(x-2)=x2-2x B.x2-2x=x(x-2) C.x2-4+3x=(x+2)(x-2)+3x D.x2+1=x(x+)
【答案】:B
【解析】:A整式乘法;C右侧不是整式乘积;D出现分式,不符合因式分解定义。
2.(2025·无锡锡山区期末)多项式8x2y-12xy2的公因式是( )
A.4xy B.4x C.xy D.8xy
【答案】:A
【解析】:系数最大公因数4,相同字母最低次幂xy,公因式4xy。
3.(2025·常州金坛区期末)下列多项式能用平方差公式分解因式的是( )
A.-m2-n2 B.m2-4 C.m2+m D.m2+2m+1
【答案】:B
【解析】:m2-4=m2-22,两项异号平方,满足平方差形式。
4.(2025·盐城射阳县·期末)若x2+mx+16是完全平方式,则m的值为( )
A.8 B.-8 C.±8 D.±4
【答案】:C
【解析】:16=42,m=±2×1×4=±8。
5.(2023春·常州期末)下列能用平方差分解的是( )
A.-x2-y B.x2-2y C.4m2-n2 D.x2+x
【答案】:C
【解析】:平方差:两项异号平方,只有4m2-n2=(2m+n)(2m-n)。
6.(2022春·盐城期末)多项式6x2y-3xy2的公因式是( )
A.3xy B.3x C.3y D.xy
【答案】:A
【解析】:系数最大公因数3,相同字母最低次幂xy,公因式3xy。
7.(2024春·徐州期末)x2+kx+9是完全平方式,则k=( )
A.6 B.±6 C.3 D.±3
【答案】:B
【解析】:9=32,k=±2×1×3=±6。
8.(2023春·连云港期末)分解-3x2+6x正确( )
A.-3x(x+2) B.-3x(x-2) C.3x(x-2) D.-3(x2-2x)
【答案】:B
【解析】:首项负号提出-3x,原式=-3x(x-2)。
9.(2026·预测)已知△ABC的三边a,b,c满足a(a+c)﹣bc﹣ab=0,则△ABC的形状为( )
A.等腰三角形 B.直角三角形 C.等边三角形 D.等腰直角三角形
【答案】A
【解析】∵a(a+c)﹣bc﹣ab=0,∴a(a+c)﹣b(a+c)=0,(a﹣b)(a+c)=0,∵a,b,c是△ABC的三边,∴a﹣b=0,∴a=b,即△ABC的形状为等腰三角形.故选:A.
10.(2026·预测)如图,长方形的长和宽分别是x,y,它的周长为14,面积为10,则x2y+xy2的值为( )
A.140 B.70 C.14 D.10
【答案】B
【解析】∵该长方形的周长为14,面积为10,∴2(x+y)=14,xy=10,则x+y=7,∴x2y+xy2=xy(x+y)=10×7=70,故选:B.
(二)填空题
11.(2025·扬州江都区·期末)因式分解:a2-25=________
【答案】:(a+5)(a-5)
【解析】:直接套用平方差公式。
12.(2025·泰州姜堰区·期末)因式分解:x2-6x+9=________
【答案】:(x-3)2
【解析】:完全平方公式:a2-2ab+b2=(a-b)2。
13.(2025·南通通州区·期末)因式分解:3x2-6x=________
【答案】:3x(x-2)
【解析】:提取公因式3x。
14.(2025·连云港东海县·期末)因式分解:-2a2+4a=________
【答案】:-2a(a-2)
【解析】:首项为负,先提取负公因式-2a。
15.若a+b=4,ab=1,则a2b+ab2= .
【答案】4
【解析】直接利用提取公因式法分解因式,再把已知代入求出答案.∵a+b=4,ab=1,
∴a2b+ab2=ab(a+b)=1×4=4.故答案为:4.
16.若a+b=4,a﹣b=1,则(a+1)2﹣(b﹣1)2的值为 .
【答案】12
【解析】对所求代数式运用平方差公式进行因式分解,然后整体代入求值.∵a+b=4,a﹣b=1,∴(a+1)2﹣(b﹣1)2=(a+1+b﹣1)(a+1﹣b+1)=(a+b)(a﹣b+2)=4×(1+2)
17.分解因式:2x3+4x2+2x= 。
【答案】2x(x+1)2.
【解析】原式=2x(x2+2x+1)=2x(x+1)2.故答案为:2x(x+1)2.
18.若m+n=3,则2m2+4mn+2n2﹣6的值为 。
【答案】12
【解析】∵m+n=3,∴2m2+4mn+2n2﹣6=2(m+n)2﹣6=18﹣6=12.故答案为:12.
19.有4个不同的整数m、n、p、q满足(5﹣m)(5﹣n)(5﹣p)(5﹣q)=9,那么m+n+p+q=
【答案】20
【解析】因为(5﹣m)(5﹣n)(5﹣p)(5﹣q)=9,每一个因数都是整数且都不相同,那么只可能是﹣1,1,﹣3,3,由此得出m、n、p、q分别为6、4、8、2,所以,m+n+p+q=20.故答案为:20.
20.大长方形中放入5张长为a,宽为b的相同的小长方形,如图所示,其中A,B,C三点在同一条直线上.若阴影部分的面积为34,大长方形的周长为30,则一张小长方形的面积为
【答案】4
【解析】依题意得:,即,(①2﹣②)÷2,得:xy=4.∴一张小长方形的面积为4.故答案为4.
(三)解答题
21.因式分解:
(1)4m2n﹣8mn2﹣2mn (2)m2(m+1)﹣(m+1)
(3)4x2y+12xy+9y (4)(x2﹣6)2+2(x2﹣6)﹣15.
解:(1)4m2n﹣8mn2﹣2mn=2mn(2m﹣4n﹣1);
(2)m2(m+1)﹣(m+1)=(m+1)(m2﹣1)=(m+1)2(m﹣1);
(3)4x2y+12xy+9y=y(4x2+12x+9)=y(2x+3)2;
(4)(x2﹣6)2+2(x2﹣6)﹣15=(x2﹣6﹣3)(x2﹣6+5)=(x2﹣9)(x2﹣1)
=(x+3)(x﹣3)(x+1)(x﹣1).
22. 用简便方法计算:
(1). (2)(1-)(1-)(1-)…(1-)·(1-).
解:(1)原式===10
(2)原式=(1-)(1+)(1-)(1+)(1-)(1+)…(1-)(1+)(1-)(1+)=××××××…××××=×=
23.阅读下列材料:分解因式:3x2+3xy﹣5x﹣5y.
解1:3x2+3xy﹣5x﹣5y=(3x2+3xy)﹣(5x+5y)=3x(x+y)﹣5(x+y)=(x+y)(3x﹣5).
解2:3x2+3xy﹣5x﹣5y=(3x2﹣5x)+(3xy﹣5y)=x(3x﹣5)+y(3x﹣5)=(3x﹣5)(x+y).
【方法总结】对不能直接使用提取公因式法,公式法进行分解因式的多项式,我们可把被分解的多项式分成若干组,分别按“基本方法”即提取公因式法和公式法进行分解,然后,再从总体上按“基本方法”继续进行分解,直到分解出最后结果.这种分解因式的方法叫做分组分解法:
【学以致用】尝试运用分组分解法解答下列问题:
(1)分解因式:x3+x2+x+1;
(2)分解因式:y2+2yz+z2﹣9x2.
解:(1)原式=(x3+x2)+(x+1)=x2(x+1)+(x+1)=(x2+1)(x+1);
(2)原式=(y2+2yz+z2)﹣9x2=(y+z)2﹣9x2=(y+z+3x)(y+z﹣3x).
24.阅读材料:要将多项式am+an+bm+bn分解因式,可以先把它的前两项分成一组,再把它的后两项分成一组,从而得:am+an+bm+bn=(am+an)+(bm+bn)=a(m+n)+b(m+n)=(m+n)(a+b).这种分解因式的方法称为分组分解法.根据以上方法回答下列问题:
(1)解决问题:因式分解:ac﹣bc+a2﹣b2;
(2)拓展应用:已知三角形的三边长分别为a,b,c,且满足a2﹣2ab+2b2﹣2bc+c2=0,试判断这个三角形的形状,并说明理由.
解:(1)ac﹣bc+a2﹣b2=(ac﹣bc)+(a2﹣b2)=c(a﹣b)+(a﹣b)(a+b)=(a﹣b)(a+b+c);
(2)三角形为等边三角形,理由如下:a2﹣2ab+2b2﹣2bc+c2=0,(a2﹣2ab+b2)+(b2﹣2bc+c2)=0,(a﹣b)2+(b﹣c)2=0,∵(a﹣b)2≥0,(b﹣c)2≥0,∴a﹣b=0,b﹣c=0,∴a=b=c,∴这个三角形为等边三角形.
25.阅读下列材料:定义:任意两个数a,b,按规则c=ab+a+b扩充得到一个新数c,称所得的新数c为“如意数”。
(1)若a=2,b=﹣1,直接写出a,b的“如意数”c;
(2)如果a=m﹣4,b=﹣m,求a,b的“如意数”c,并证明“如意数”c恒小于等于0;
(3)已知a=x2(x≠0),且a,b的“如意数”为c=x4+4x2+2,请用含x的式子表示b.
解:(1)由“如意数”的定义可得,c=ab+a+b=2×(﹣1)+2+(﹣1)=﹣1;
(2)证明:由“如意数”的定义可得,c=ab+a+b=(m﹣4)•(﹣m)+(m﹣4)+(﹣m)=﹣m2+4m+m﹣4﹣m=﹣m2+4m﹣4=﹣(m﹣2)2,
∵(m﹣2)2≥0,∴﹣(m﹣2)2≤0,∴“如意数”c恒小于等于0;
(3)∵c=ab+a+b,∴(a+1)b=c﹣a,∴(x2+1)b=x4+4x2+2﹣x2,∴(x2+1)b=x4+3x2+2=(x2+1)(x2+2),∵x2≥0,∴x2+1>0,∴b=x2+2.
26.两个边长分别为a和b的正方形如图放置(图1),其未叠合部分(阴影)面积为S1;若再在图1中大正方形的右下角摆放一个边长为b的小正方形(如图2),两个小正方形叠合部分(阴影)面积为S2。
(1)用含a,b的代数式分别表示S1、S2;
(2)若a+b=10,ab=20,求S1+S2的值;
(3)当S1+S2=30时,求出图3中阴影部分的面积S3.
解:(1)由图可得,S1=a2﹣b2,S2=a2﹣a(a﹣b)﹣b(a﹣b)﹣b(a﹣b)=2b2﹣ab;
(2)S1+S2=a2﹣b2+2b2﹣ab=a2+b2﹣ab,∵a+b=10,ab=20,∴S1+S2=a2+b2﹣ab=(a+b)2﹣3ab=100﹣3×20=40;
(3)由图可得,S3=a2+b2﹣b(a+b)﹣a2=(a2+b2﹣ab),∵S1+S2=a2+b2﹣ab=30,
∴S3=×30=15.
五.提优特训
(一)选择题
1.(2025秋·盐城阜宁期末)下列变形属于因式分解的是( )
A.x2+2x=x(x+2) B.x(x+2)=x2+2x
C.x2+2x+1=x(x+2)+1 D.x2-4+3x=(x+2)(x-2)+3x
【答案】:A
【解析】:因式分解定义:多项式→整式乘积;B整式乘法,C、D右侧非乘积形式。
2.(2025春·南通海门期末)下列多项式不能用平方差公式分解因式的是( )
A.-m2+1 B.4x2-y2 C.-x2-y2 D.(a+b)2-(a-b)2
【答案】:C
【解析】:平方差:A2-B2;-x2-y2=-(x2+y2),两项同号无法分解。
3.(2025春·泰州姜堰期末)若x2+kx+16是完全平方式,则k的值为( )
A.8 B.±8 C.4 D.±4
【答案】:B
【解析】:x2±8x+42=(x±4)2,k=±8。
4.(2025春·盐城大丰期末)多项式3a2b-6ab+3b因式分解结果正确的是( )
A.3b(a2-2a) B.b(3a2-6a+3) C.3b(a-1)2 D.3(a2b-2ab+b)
【答案】:C
【解析】:原式=3b(a2-2a+1)=3b(a-1)2,必须分解彻底。
5.(2025春·苏州昆山期末)已知a+b=5,ab=3,则a2b+ab2的值为( )
A.15 B.8 C.45 D.30
【答案】:A
【解析】:原式=ab(a+b)=3×5=15,整体代入提优考点。
6.(2025春·盐城阜宁期末)因式分解(x-y)3-(y-x)2,结果是( )
A.(x-y)2(x-y-1) B.(x-y)2(x-y+1) C.(y-x)2(x-y-1) D.(x-y)3-(x-y)2
【答案】:A
【解析】:(y-x)2=(x-y)2,原式=(x-y)2[(x-y)-1]=(x-y)2(x-y-1)。
7.(2025春·南通海门期末)若x2-2x-1=0,则代数式2x3-7x2+4x+2025的值为( )
A.2022 B.2023 C.2024 D.2025
【答案】:A
【解析】:由x2=2x+1降次:2x3=2x·x2=2x(2x+1)=4x2+2x,代入原式=4x2+2x-7x2+4x+2025
=-3(2x+1)+6x+2025=2022。
8.(2025春·泰州姜堰期末)已知三角形三边a、b、c满足a2-ac-b2+bc=0,则△ABC形状为( )
A.等边三角形 B.等腰三角形 C.直角三角形 D.钝角三角形
【答案】:B
【解析】:分组分解:(a2-b2)-c(a-b)=(a-b)(a+b-c)=0;a+b-c≠0,故a=b。
9.若x2﹣bx﹣10=(x+5)(x﹣a),则ab的值是( )。
A.﹣8 B.8 C.﹣ D.
【答案】D
【解析】∵x2﹣bx﹣10=(x+5)(x﹣a),∴x2﹣bx﹣10=x2+(﹣a+5)x﹣5a,故﹣a+5=﹣b,﹣5a=﹣10,解得:a=2,b=﹣3,故ab=2﹣3=.故选:D.
10.若k为自然数,则(3k+2)2﹣9k2的值总能( )
A.被3整除 B.被4整除 C.被5整除 D.被7整除
【答案】B
【解析】(3k+2)2﹣9k2=(3k+2+3k)(3k+2﹣3k)=2(6k+2)=4(3k+1),∴(3k+2)2﹣9k2的值总能被4整除.故选:B.
(二)填空题
11.(2025春·盐城大丰期末)因式分解:4m2-9n2=_________.
【答案】:(2m+3n)(2m-3n)
【解析】:直接套用平方差公式。
12.(2025春·苏州昆山期末)分解因式:-2x2+8x-8=_________.
【答案】:-2(x-2)2
【解析】:先提-2:-2(x2-4x+4)=-2(x-2)2。
13.(2025春·盐城阜宁期末)简便计算:20252-2024×2026=_________.
【答案】:1
【解析】:2024×2026=(2025-1)(2025+1)=2025-21,原式=20252-(20252-1)=1。
14.(2025春·南通海门期末)若多项式x2-mx+9能用完全平方分解,则_________.
【答案】:±6
【解析】:x2±6x+9=(x±3)2。
15.(2025春·泰州姜堰期末)已知x-y=2,则x2-y2-4y=_________.
【答案】:4
【解析】:原式=(x-y)(x+y)-4y=2(x+y)-4y=2x-2y=2(x-y)=4。
16.(2025春·盐城大丰期末)因式分解:a3-ab2-a+b=_________.
【答案】:(a-1)(a+b)(a-b)
【解析】:分组=(a3-ab2)-(a-b)=a(a+b)(a-b)-(a-b)=(a-1)(a+b)(a-b)(分组分解提优)。
17.(2025春·苏州昆山期末)观察规律:22-12=3,32-22=5,42-32=7,利用因式分解计算:1012-1002=_________.
【答案】:201
【解析】:平方差:(101+100)(101-100)=201×1=201。
18.根据如图所示的拼图过程,写出一个多项式的因式分解: .
【答案】x2+2x+4x+8=(x+4)(x+2)
【解析】四张长方形或正方形纸片拼成一个大长方形,面积可以表示为:x2+2x+4x+8=x2+6x+8=(x+4)(x+2).故答案为:x2+2x+4x+8=(x+4)(x+2).
19.将边长为m的大正方形,长为m、宽为n的长方形以及边长为n的小正方形卡片拼成如图所示的长方形,请根据图形写出一个多项式的因式分解 .
【答案】m2+4mn+3n2=(m+3n)(m+n).
【解析】图中大长方形的面积:大长方形的长×宽=1个边长为m的大正方形+4个长为m、宽为n的长方形面积+3个边长为n的小正方形面积,即:(m+3n)(m+n)=m2+4mn+3n2,
故答案为:m2+4mn+3n2=(m+3n)(m+n).
20.如图,分解多项式x2﹣3x+2,可以用十字相乘的形式形象地表示:先分解二次项系数,分别写在十字交叉线的左上角和左下角;再分解常数项,分别写在十字交叉线的右上角和右下角;然后交叉相乘,求代数和,使其等于一次项系数.
这样,我们可以得到x2﹣3x+2=(x﹣1)(x﹣2).
利用这种方法,把多项式x2+7x﹣18分解因式为 .
【答案】(x﹣2)(x+9).
【解析】因为9×(﹣2)=﹣18,9+(﹣2)=7,所以x2+7x﹣18=(x+9)(x﹣2).故答案为:(x﹣2)(x+9).
(三)解答题
21.分解因式:
(1)-x2+3x; (2)27a3bc-3ab3c;
(3)-ab+2a2b-a3b. (4)9a2(x-y)+4b2(y-x)
解:(1)-x2+3x=-x(x-3).
(2)27a3bc-3ab3c=3abc(9a2-b2)=3abc(3a+b)(3a-b).
(3)-ab+2a2b-a3b=-ab(1-2a+a2)=-ab(1-a)2.
(4)9a2(x-y)+4b2(y-x)=(x-y)(9a2-4b2)=(x-y)(3a+2b)(3a-2b).
22.如图,将一张长方形纸板按图中虚线裁剪成九块,其中有两块是边长为m的大正方形,两块是边长为n的小正方形,五块是长为m,宽为n的小长方形,且m>n.
(1)根据图形,因式分解2m2+5mn+2n2= .
(2)若每块小长方形的面积为12,四个正方形的面积和为80,求图中所有裁剪线(虚线部分)的长度之和.
解:(1)大长方形的长为2m+n,宽为m+2n,∴2m2+5mn+2n2=(2m+n)(m+2n).
故答案为(2m+n)(m+2n).
(2)∵每块小长方形的面积为12,四个正方形的面积和为80,∴mn=12,2m2+2n2=80,∴m2+n2=40,∴(m+n)2=m2+n2+2mn=40+12×2=64,∴m+n=8,∴题图中所有裁剪线(虚线部分)的长度之和为6m+6n=6(m+n)=48.
23.对于一个图形,通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个因式分解的等式.
(1)如图①,观察可以发现代数式2a2+5ab+2b2能进行因式分解,请写出将其分解因式的结果.
(2)通过不同的方法表示同一个几何体的体积,也可以探求相应的因式分解等式.如图②,棱长为a+b的正方体被分割线分成8块.①通过不同的方法计算这个正方体的体积,就可以得到一个因式分解的等式,则这个等式为 .
②若a+b=5,ab=2,利用上面的规律求a3+b3的值.
解:(1)根据图①可知2a2+5ab+2b2可表示为长2a+b,宽为a+2b的长方形面积,那么有:
2a2+5ab+2b2=(2a+b)(a+2b);
(2)①这个正方体的体积可以表示为:a3+b3+3a2b+3ab2,也可以表示为(a+b)3,
∴a3+b3+3a2b+3ab2=(a+b)3,故答案为:a3+b3+3a2b+3ab2=(a+b)3.
②由条件可知a3+b3=(a+b)3﹣3ab(a+b)=53﹣3×2×5=95.
24.先阅读下面的内容,再解决问题:
对于形如x2+2xa+a2这样的二次三项式,可以用公式法将它分解成(x+a)2的形式.但对于二次三项式x2+2xa﹣3a2,就不能直接运用公式了.此时,我们可以在二次三项式x2+2xa﹣3a2中先加上一项a2,使它与x2+2xa的和成为一个完全平方式,再减去a2,于是有:
x2+2xa﹣3a2=(x2+2xa+a2)﹣a2﹣3a2=(x+a)2﹣4a2=(x+a)2﹣(2a)2=(x+3a)(x﹣a)
像这样,先添一适当项,使式中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变的方法称为“配方法”.利用“配方法”,解决下列问题:
(1)分解因式:a2﹣6a+8;
(2)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2+b2﹣2a﹣4b+5=0,求△ABC的周长,并判断△ABC的形状.
解:(1)(1)原式=a2﹣6a+8+9﹣9=a2﹣6a+9﹣1=(a﹣3)2﹣1=(a﹣3+1)(a﹣3﹣1)=(a﹣2)(a﹣4);
(2)∵a2+b2﹣2a﹣4b+5=0,∴(a2﹣2a+1)+(b2﹣4b+4)=0,(a﹣1)2+(b﹣2)2=0,∴a﹣1=0,b﹣2=0,∴a=1,b=2,∴2﹣1=1<c<2+1=3,∴1<c<3,而a、b、c都是正整数,∴c=2,∴△ABC是等腰三角形.
25.【感知】把代数式通过配方等手段,得到完全平方式,再运用完全平方式的非负性来增加题目的已知条件,这种解题方法叫做配方法.配方法在代数式求值、解方程、最值问题等都有着广泛的应用.
①用配方法分解因式:a2+6a+5.
解:原式=a2+6a+9﹣4=(a+3)2﹣4=(a+3+2)(a+3﹣2)=(a+5)(a+1).
②利用配方法求最小值:求a2+6a+5最小值.
解:a2+6a+5=a2+2a•3+32﹣32+5=(a+3)2﹣4,因为不论a取何值,(a+3)2总是非负数,即(a+3)2≥0,所以(a+3)2﹣4≥﹣4,所以当a=﹣3时,a2+6a+5有最小值,最小值是﹣4,
【应用】根据上述材料,解答下列问题:
(1)填空:x2﹣12x+ =(x﹣ )2;
(2)将x2﹣3x+66变形为(x+m)2+n的形式,并求出x2﹣3x+66的最小值;
【探究】若M=5a2+9a+6,N=4a2+5a(为任意实数)试比较M与N的大小,并说明理由.
解:【应用】(1)x2﹣12x+36=(x﹣6)2,故答案为:36,6.
(2)x2﹣3x+66=x2﹣3x++=(x-)2+, 因为(x-)2≥0,所以(x-)2+≥,所以当x=时,x2﹣3x+66的最小值是.
【探究】因为M=5a2+9a+6,N=4a2+5a,M﹣N=5a2+9a+6﹣(4a2+5a)=5a2+9a+6﹣4a2﹣5a
=a2+4a+6=a2+4a+4+2=(a+2)2+2,因为(a+2)2≥0,有(a+2)2+2>0,所以M﹣N>0,
所以M>N.
26.在一次数学活动课上,张老师准备了若干张如图1所示的甲、乙、丙三种纸片,其中甲种纸片是边长为x的正方形,乙种纸片是边长为y的正方形,丙种纸片是长为y,宽为x的长方形,并用甲种纸片一张,乙种纸片一张,丙种纸片两张拼成了如图2所示的一个大正方形.
(1)①观察图2,用两种不同方式表示阴影部分的面积可得到一个等式: .
②利用①中的等式解决问题:若x+y=8,x2+y2=40,则xy的值为 .
(2)【阅读理解】若x满足(20﹣x)(x﹣30)=10,求(20﹣x)2+(x﹣30)2的值.
我们可以作如下解答:设a=20﹣x,b=x﹣30,
则(20﹣x)(x﹣30)=ab=10,a+b=(20﹣x)+(x﹣30)=20﹣30=﹣10,
所以(20﹣x)2+(x﹣30)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=(﹣10)2﹣2×10=80.
【学以致用】若x满足(4﹣x) (5﹣x)=8,仿照上述解法求(4﹣x)2+(5﹣x)2的值.
(3)【联系拓广】如图3,将正方形EFGH叠放在正方形ABCD上,重叠部分LFKD是一个长方形,AL=8,CK=12.沿着LD、KD所在直线将正方形EFGH分割成四个部分,若四边形ELDN和四边形DKGM恰好为正方形,且它们的面积之和为400,求长方形NDMH的面积.
解:(1)①第一种:∵阴影部分为一个边长为y的正方形和一个边长为x的正方形,
∴S阴影部分=x2+y2; 第二种:∵阴影部分面积等于大正方形面积减去两个长方形的面积,
∴S阴影部分=(x+y)2﹣2xy;∴x2+y2=(x+y)2﹣2xy,故答案为:x2+y2=(x+y)2﹣2xy;
②将x+y=8,x2+y2=40代入①中等式,得:40=82﹣2xy,∴xy=12,故答案为:12;
(2)∵(4﹣x) (5﹣x)=8,∴(4﹣x)(x﹣5)=﹣8,∴(4﹣x)2+(5﹣x)2
=(4﹣x)2+(x﹣5)2=(4﹣x+x﹣5)2﹣2(4﹣x)(x﹣5)=(﹣1)2﹣2×(﹣8)=1+16=17;
(3)设LD=x,DK=y,∵四边形ELDN和四边形DKGM为正方形,
∴DN=LD=x,DM=DK=y,∵四边形ABCD为正方形,∴AD=CD,∵AD=AL+LD,CD=CK+DK,∴AL+LD=CK+DK,∵AL=8,CK=12,∴8+x=12+y,∴x=y+4,∵正方形ELDN和正方形DKGM的面积之和为400,∴x2+y2=400,将x=y+4代入x2+y2=400中,得:(y+4)2+y2=400,解得:y=12或y=﹣16(舍),∴x=y+4=16,∴DN=16,DM=12,∴S长方形NDMH=DN•DM=16×12=192.
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