第十六章 整式的乘法(单元分层测试·能力提升卷)数学新教材人教版八年级上册
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内容正文:
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2026-2027学年八年级上册数学单元自测
第十六章整式的乘法·能力提升(参考答案)
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
题号
1
2
3
4
5
6
8
9
10
答案
0
A
D
D
⊙
C
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.9-a21-a2+9
12.16
13.-3
14.b<c<a
15.5
16.-3或2或1
三、解答题(第17,18,19,20题,每题6分,第21,22,23题,每题8分:第24,25题,每题12分:
共9小题,共72分)
17.
【详解】1)解:原式-27rr(x)
=27x348-5
=27x6
3分
(2解:原式-少-(-4g+4y)+6r(-2x10ry+(-2r)
=4x2-y2-x2+4y-4y2-3x2+5y2
=40
.6分
18
【详解】解:
[(x-2y+(x-2yx+2y-2x(2x-y]+2x
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=(x2-4.xy+4y2+x2-4y2-4x2+2xy))÷2x
=(-2x2-2xy)÷2x
=-x-y,3分
当x=-2026,y=-1时,
=2026-(-1)=2026+1=2027
原式
6分
19.
【13+2j+好3+6-2a
72
-2a+b+3(a+b
=4+4ab+6)+3(g2+2ab+)
=6a2+6ab+3b2+3a2+6ab+3b
2
=9a2+12ab+9bm
2
/9a+12ab+9bm2
答:用于种花的面积为
2
3分
(2)解:
(4a+2b4a-2b)+(4a+2b-2a2-9m2+12ab+9r】
2
=16a2-4h2+4a2+8ab+462-902-12ab-9b2
2
-Ilo-dab-28)m
当a=462时,1d2-4a-=14-4x4x2-}2=12s(@)】。
126×30=3780(元).
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答:铺设草坪的总费用为3780元.6分
20.
【详解】(1)解:3*2-31=33-3*=2-31,32-3H=162,
.23*1=162,
3*4=81=34,
.x+1=4,
解得:x=3,
.x的值为3.2分
(2)解::m=2+l,n=4+2,
∴.2*=m-1,
:n=(22)+2*
=(2)2+2
=(m-1)2+m-1
=m2-2m+1+m-1
=m2-m
.n=m2-m.4分
(3)解:.P=5”9=75
3535=(5×7)35=535x735=(5)×(7)7=pq
.6分
21.
【详解】(1)解:x2+4x+5
=x2+4x+4+1
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=(x+2)2+1
(x+2}≥0
:(x+2}+1≥1
.x2+4x+5最小值为1.4分
(2)解:P有最大值,
p=-(x2-2x)+5=-(x-102+6
(x-1≥0
.-(x-1}2s0
-(x-1+6s6
.P有最大值,为6.8分
22.
【详解】1)解,(a+b=a+5ab+10d+10a6+5a'+分.…2分
(2)解:(a+b=d+5ab+10a6+10a公+5ab+h5
:当b=-1时:(a+b=(a-l=0-5a+10d-10d+5a-l:5分
(3)解:3-6×3+15×34-20×32+15×32-6×3+1
=36+6×3°×(-1)+15×3×(-1)2+20x33×(-13+15×32×(-)°+6x3×(-°+(-1)°
符合(a+°展开式(系数为,6,15,20,15,6,l),
,36-6×3+15×34-20×33+15×32-6×3+1
=[3+(-]
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=(3-1)
=26
=64.8分
23.
【详解】(1)解:如图,
-a-
b
b
图1
图2
在图1中,
S阴影1=ad2-b
在图2中,
S影=(a+b)(a-b)
图1中的阴影部分拼成图2的长方形,
:8腿=和
.(a+bY(a-6)=a-b2
2分
(2)解:①m2=5+4n2
:m2-(2m2=5
:(m+2m0m-2m)=5
.m-2n=1,
∴.m+2n=5,
.m+2n的值为5..4分
②20272-2026x2028
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=20272-(2027-1)×(2027+1)
=20272-(20272-1)
=16分
.-+-+)
1×3×2×4×.×2026×2028
X...X
2233
20272027
12028
=一X
22027
1014
20278分
24.
【详解】(1)解::A=x-2,B=x+3,C=x+8,
B-AxC
=(x+3)2-(x-2)(x+8)
=x2+6x+9-(x2-2x+8x-16)
=x2+6x+9-x2+2x-8x+16
=25」
多项式A=x-2,B=x+3,C=x+8是一组平衡多项式,且该组平衡多项式的平衡值为25;4分
(2)解::A=x+a,B=x+b,C=x+c,
.B-AxC
=(x+b)'-(x+a(x+c)
=x2+2bx+b2-(x2+ax+cx+ac)
=x2+2bx+b2-x2-ax-cx-ac
=(2b-a-c)x+b2-ac
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:多项式A=x+a,B=x+b,C=x+C(a,b,c是常数)是一组平衡多项式,
.2b-a-c=0,即2b=a+c:8分
(3)解:A=3x-1,B=3x+1,C=cx+1,
B-AxC
=(3x+1)2-(3x-1)(x+t)
=9x2+6x+1-(3kx2-ac+3x-1
=9x2+6x+1-3a2+-3r+t
=(9-3k)x2+(6+k-31)x+t+1
多项式A=3x-1,B=3x+1,C=c+1(k,t是常数)是一组平衡多项式,
.9-3k=0,6+k-31=0,
k=3,1=3,
.1+1=4,
∴.该组平衡多项式的平衡值为4.12分
25.
【详解】(1)解:由题意得,可得等式为(a+b=d+2ah+B
由a2+b2=40,ab=12,
得(a+b}°=40+2x12=64
故a+b=8,a+b=-8(不符合要求,舍去),
即该大正方形的边长为8;…4分
(2)解:(2-xx-5)=1
可设2-x=a,x-5=b,则ab=1,a+b=-3.
(a+b)}2=a2+2ab+b2
.a2+b2=(a+b)-2ab
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d+6=(-3}-2x1=9-2=7:…8分
(3)解:设2026-x=a,2027-x=b,
则0+2=17,a-b=(2026-x-(2027-x)=2026-x-2027+x=-1
:(a-b)2=a2-2ab+b2
∴.2ab=(a2+b2)-(a-b)2
b-@+)a-b_17-1_16-8
2
22
∴.(2026-x)(2027-x)=8
(4)解:设AC=b,BC=a,
则a+b=12,
:9+8=15玩
化b2er
2
2
b2 a2
.4+4=15,
22
.b2+a2=120
(a+b)2=a2+2ab+b2
.2ab=(a+b}2-(a2+b2)
a+fg+】_2,0=12
2
2
h=6,
8/9
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.△ABC的面积为6.12分
9/9………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
此卷只装订不密封
………………○………………内………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
………………○………………外………………○………………装………………○………………订………………○………………线………………○………………
… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
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第十六章 整式的乘法·能力提升
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列运算结果为的是( )
A. B. C. D.
2.下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
3.运用平方差公式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
4.已知,则的值等于( )
A.2 B. C. D.
5.若是关于的完全平方式,则的值是( )
A. B. C.或2 D.或
6.已知,,则的值为( )
A.非负数 B.负数 C.非正数 D.正数
7.已知,,,则满足的关系式是( ).
A. B. C. D.
8.新定义:对于任意的代数式,,,,我们规定一种新运算:,根据这一规定,计算的结果是( )
A. B. C. D.
9.在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(如图甲),把余下的部分拼成一个矩形(如图乙),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证等式( )
A. B.
C. D.
10.定义:如果一个正整数能表示为两个连续正奇数的平方差,那么称这个正整数为“和谐数”.将它们按照从小到大的顺序依次排列,就会形成一组“和谐数列”:,,,有如下结论:
①;
②是8的倍数;
③m,n为正整数,且,若是“和谐数”,则,
其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.计算的结果是_________.
12.已知,则的值为________.
13.若展开后不含的二次项,则常数的值为________.
14.已知,,,则a,b,c的大小关系为__________.
15.发现:,,,,依据上述规律,通过计算判断的结果的个位数字是_________.
16.如果等式,则等式成立的x的值为_____ .
三、解答题(第17,18,19,20题,每题6分;第21,22,23题,每题8分;第24,25题,每题12分;共9小题,共72分)
17.计算:
(1)
(2)
18.先化简,再求值:,其中,.
19.如图,是某花园的平面示意图,其中四边形是正方形,四边形是长为,宽为的长方形,且,以长为半径作四分之一圆,以长为直径作半圆,园艺师计划在图中阴影部分种花,其余部分铺设草坪.(取3)
(1)求用于种花的面积;
(2)若铺设草坪每平方米的费用是30元,当,时,求铺设草坪的总费用.
20.在幂的运算中规定:若(且,x、y是正整数),则,利用上面规定解答下列问题;
(1)若,求x的值;
(2)若,,用含m的代数式表示n;
(3)已知,,用含p,q的式子表示 .
21.【阅读材料】我们可以通过以下方法求代数式的最小值.
,
当时,有最小值-4.
【解答问题】
(1)求代数式的最小值;
(2)若,有最大值还是最小值?求出这个最值;
22.课本再现:我国宋朝数学家杨辉在他的著作《详解九章算法》中提出“杨辉三角”(如图).此图揭示了(为非负整数)展开式的项数及各项系数的相关规律.(为非负整数)展开式的项数及各项系数的有关规律如下:
(1)根据规律写出的展开式:___________.
(2)根据规律写出的展开式:___________.
(3)利用上述规律计算:.
23.学习了平方差公式后,就下面内容展开探究.
(1)如图1,边长为a的大正方形中有一个边长为b的小正方形,把图1中的阴影部分拼成一个长方形(如图2),通过观察比较图2与图1中的阴影部分面积,可以得到乘法公式:_______________________(用含a,b的等式表示).
(2)①已知,,则的值为_____________.
②计算:(使用乘法公式简便计算).
(3)根据(1)中的结论逆推,直接写出的结果.
24.定义:多项式、、,如果满足(为常数),则称多项式、、为一组平衡多项式,其中是该组平衡多项式的平衡值.
例如:对于多项式,,,因为,所以多项式,,是一组平衡多项式,9是该组的平衡值.
(1)判断多项式,,是否为一组平衡多项式?若是,请求出该组平衡多项式的平衡值;若不是,请说明理由;
(2)多项式,,(,,是常数)是一组平衡多项式,求,,之间的数量关系;
(3)多项式,,(,是常数)是一组平衡多项式,请直接写出该组平衡多项式的平衡值.
25.理解图形,完成下列各题:
(1)【知识生成】将一个大正方形分割成如图的四部分,两个边长分别为,的正方形和两个长方形.用两种方法表示该大正方形的面积,可得数学等式是________________;若,,则该大正方形的边长为________;
(2)【能力提升】我们还可以利用(1)中的关系解决一些更复杂的问题,例如,若满足,可设,,则,,则________;
(3)仿照这个方法,请你尝试解决:若,求的值;
(4)【解决问题】如图,是直角三角形,,分别以边,为直径向三角形外部作半圆,已知,两半圆的面积和,求的面积.
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共8页)
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第十六章整式的乘法·能力提升
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列运算结果为的是()
A.x2+x
B.x2.x
c.()'
D.x5÷x3
2.下列运算正确的是()
A.(x+2yx-2y=x2-2y2
B.x+2=x2+y2
c.(-'(←x)=-x0
D.(3ar-9ar)÷(-3ar)=3x2-d
3.运用平方差公式计算102×98正确的是()
A.(100+2)×(100-2)
B.(100+2)x98
c,102×100-2)
D.(101+)x(101-3)
4.ug---0则6的预爷于()
A.2
B.2
C.Z
5.若r-(2a+6)x+4
关于x的完全平方式,则“的值是()
A.-1
B.-5
C.-1或2
D
-1或-5
6.已知M=2x2+6x-2,N=x2-12,则M-W的值为()
A.非负数
B.负数
C.非正数
D.正数
7.已知=3,2=6,x=12,则a,b,C满足的关系式是().
A.a+b=c
B.2a+b=c
C.a+c=2b
D.a+b+c=6
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a b
=ad-bc
8.新定义:对于任意的代数式a,b,c,d,我们规定一种新运算:cd
,根据这一规定,
x+5x-2
计算x-3x+5的结果是()
A.13x-9
B.15x+19
C.15x-19
D.13x+9
9.在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(a>b)(如图甲),把余下的部分拼成一个矩形
(如图乙),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证等式()
b
b
b
图甲
图乙
A.(a+b)}'=a2+2ab+b2
B.(a-b)'=a2-2ab+b2
c.(a+b(a-b)=a2-b
D.(a+b)(a-26)=a2-ab-2b2
10.定义:如果一个正整数能表示为两个连续正奇数的平方差,那么称这个正整数为“和谐数”,将它们
按熙从小到大的顺序依次排列,就会形成一组“和谐数列”:4=3-1,4=52-324=72-5…
有如下结论:
@26
@+a++a
是8的倍数;
③,1为正整数,且m>m,若+7(m-7)+-2mm是“和诺数”,则m-n=7,
其中正确结论的个数是()
A.0
B.1
C.2
D.3
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
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1.计算3-a+3)
的结果是
12.己知2x+3y-4=0,则48”的值为
13.若(-k川?-3x+2列辰开后不含x的二次项,则常数k的值为
14.已知a=34,b=25,c=4,则a,b,c的大小关系为
15.发现:
4=4,42=16,43=64,44=256,43=10244°=40964=1638448=65536
依据上述规律,
通过计算判断3×4+(4+4+小-一(4+的结果的个位数字是
16如果等式2x-”=1,则等式成立的x的值为
三、解答题(第17,18,19,20题,每题6分:第21,22,23题,每题8分:第24,25题,每题12分:
共9小题,共72分)
17.计算:
)-3x°(x÷(-x月
22x+y2x-y-(c-2y'+(6r-10ry)(-2x2)
18.先化简,再求值:
[(x-2'+(x-2y(x+2y列-2x(2x-川÷2x,其中x=-2026,y=1.
19,如图,是某花园的平面示意图,其中四边形ABCD是正方形,四边形BFGC是长为4如+2b)m
宽为
(4a-2b)m
长方形,且ED=2m,以CD长为半径作四分之一圆,以FG长为直径作半圆,园艺师计划
在图中阴影部分种花,其余部分铺设草坪.(π取3)
B
4a+2b
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(1)求用于种花的面积:
(2)若铺设草坪每平方米的费用是30元,当a=4,b=2时,求铺设草坪的总费用.
20.在幂的运算中规定:若a=a'(a>0且a≠1,x、y是正整数),则x=y,利用上面规定解答下列问
题;
(1)若3+2-31=162,求x的值;
(2)若m=2”+1,n=4+2,用含m的代数式表示n:
3)2知P=579=7
用含D,9的式子表示355=
21.【阅读材料】我们可以通过以下方法求代数式x2+6x+5的最小值.
x2+6x+5=x2+6x+9-4=(x+3)2-4,
(x+3)220,.(x+3-4≥-4
当x=-3时,x2+6x+5有最小值-4.
【解答问题】
(1)求代数式x2+4x+5的最小值:
②若P=-(+2x+5,P有最大值还是最小值?求出这个最值:
22.课本再现:我国宋朝数学家杨辉在他的著作《详解九章算法》中提出“杨辉三角”(如图)·此图揭
示了+b”(”为非负整数)展开式的项数及各项系数的相关提律
,(a+b)(n为非负整数)辰开式的项
数及各项系数的有关规律如下:
杨辉三角
(a+b)°-1:
(a+b)'=a+b:
(a+b)2=a2+2ab+b2:
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3;
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4;
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(1)根据规律写出
a+b)3
的展开式:
(2)根据规律写出(a-)
的展开式:
(3)利用上述规律计算:3-6×3°+15×34-20×33+15×32-6×3+1,
23.学习了平方差公式后,就下面内容展开探究.
-0-
b
图1
图2
(1)如图1,边长为a的大正方形中有一个边长为b的小正方形,把图1中的阴影部分拼成一个长方形(如
图2),通过观察比较图2与图1中的阴影部分面积,可以得到乘法公式:
(用
含a,b的等式表示).
(2)①已知m2=5+4n2,m-2n=1,则m+2n的值为
②计算:2027-2026×2028(使用乘法公式简便计算).
8限据山的的遮能.直接5〔---》-s)(应)果
24.定义:多项式A、B、C,如果满足B2-A×C=m(m为常数),则称多项式A、B、C为一组平
衡多项式,其中m是该组平衡多项式的平衡值,
例如:对于多顶式A=x-1,B=x+2,C=x+5,因为B-AxC=(x+2-(x-1x+5)=9,所以多项
式x-1,x+2,x+5是一组平衡多项式,9是该组的平衡值.
(1)判断多项式A=x-2,B=x+3,C=x+8是否为一组平衡多项式?若是,请求出该组平衡多项式的平
衡值;若不是,请说明理由;
(2)多项式A=x+a,B=x+b,C=x+C(a,b,C是常数)是一组平衡多项式,求a,b,C之间的数量
关系;
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(3)多项式A=3x-1,B=3x+1,C=c+1(k,1是常数)是一组平衡多项式,请直接写出该组平衡多项
式的平衡值.
25.理解图形,完成下列各题:
b
P
B
图1
图2
(I)【知识生成】将一个大正方形分割成如图1的四部分,两个边长分别为a,b的正方形和两个长方形.
用两种方法表示该大正方形的面积,可得数学等式是
若a2+b2=40,ab=12,则该大
正方形的边长为一:
(②)【能力提升】我们还可以利用(山)中的关系解决一些更复杂的问思,例如,若满足2-x-5)】
可设2-x=a,x-5=b,则ab=1,a+b=-3,则a2+b2=
3)仿照这个方法,请你尝试解决:若2026-+(2027-=17,求(2026-(2027-
的值:
(4)【解决问题】如图2,△ABC是直角三角形,∠C=90°,分别以边AC,BC为直径向三角形外部作半
圆,已知AC+BC=12
S+S2=15π
,两半圆的面积和
,求4ABC
的面积.
616
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第十六章 整式的乘法·能力提升
建议用时:120分钟,满分:120分
一、选择题(本大题共10小题,每小题3分,共30分)
1.下列运算结果为的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】解:A选项中与不是同类项,无法合并,故本选项不符合题意;
B选项:,故本选项符合题意;
C选项:,故本选项不符合题意;
D选项:,故本选项不符合题意;
2.下列运算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】解:A选项:,运算错误;
B选项:,运算错误;
C选项:,运算错误;
D选项:,运算正确.
3.运用平方差公式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查平方差公式的结构应用,平方差公式要求将计算式变形为“两个数的和乘这两个数的差”的形式,即符合的结构,据此对原式变形即可得到结果.
【详解】解:,符合平方差公式的运用要求.
4.已知,则的值等于( )
A.2 B. C. D.
【答案】C
【分析】由非负数和为0的性质求出的值,再逆用积的乘方运算简化待求式.
【详解】解:∵,,且,
∴,,
解得,.
∴
.
5.若是关于的完全平方式,则的值是( )
A. B. C.或2 D.或
【答案】D
【详解】解:∵是关于的完全平方式,
∴,
∴,即或.
6.已知,,则的值为( )
A.非负数 B.负数 C.非正数 D.正数
【答案】D
【分析】先求,再配方判断符号.
【详解】解:
,
∵,
∴.
7.已知,,,则满足的关系式是( ).
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据同底数幂的乘法法则和幂的乘方法则,通过计算幂值,根据同底数幂值相等则指数相等,推导的关系式.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
8.新定义:对于任意的代数式,,,,我们规定一种新运算:,根据这一规定,计算的结果是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】读懂新运算规则,按规则列出算式后,展开合并同类项即可得到结果.
【详解】解:根据新运算规则,得:
.
9.在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(如图甲),把余下的部分拼成一个矩形(如图乙),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证等式( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分别表示出图甲和图乙中的阴影部分面积,再根据图甲和图乙中阴影部分面积相等,即可得到答案.
【详解】解:图甲中阴影部分面积等于大正方形面积减去小正方形面积,即为;
图乙中阴影部分面积为一个长为,宽为的长方形面积,即为;
∵图甲和图乙中阴影部分面积相等,
∴.
10.定义:如果一个正整数能表示为两个连续正奇数的平方差,那么称这个正整数为“和谐数”.将它们按照从小到大的顺序依次排列,就会形成一组“和谐数列”:,,,有如下结论:
①;
②是8的倍数;
③m,n为正整数,且,若是“和谐数”,则,
其中正确结论的个数是( )
A.0 B.1 C.2 D.3
【答案】C
【分析】①根据 “和谐数”的定义,观察规律,即可得到的值;
②根据①中找出的规律进行计算即可判断此结论的正误;
③将整理为,把代入,求出原式的值0,然后根据“和谐数”的定义即可判断.
【详解】解:① 观察“和谐数”可知,设下标为,则被减数的底数为,减数的底数为,
即;
.
故①正确;
②根据①找出的规律知:
,
是8的倍数.
故②正确;
③
若,则原式,
而0不是正整数,故不可能是“和谐数”.
故③错误.
二、填空题(本大题共6小题,每小题3分,共18分)
11.计算的结果是_________.
【答案】/
【详解】解:.
12.已知,则的值为________.
【答案】16
【分析】将所求代数式变形为以为底的幂,利用同底数幂的乘法法则得到指数为,结合已知等式即可计算出结果.
【详解】解:,
∵,
∴,
∴原式.
13.若展开后不含的二次项,则常数的值为________.
【答案】
【分析】将多项式按乘法法则展开,合并同类项后,令二次项系数为0,即可求出常数的值.
【详解】解:展开原式得:
,
∵展开后不含的二次项,
∴,
解得.
14.已知,,,则a,b,c的大小关系为__________.
【答案】
【分析】将三个幂转化为指数相同的形式,再比较底数的大小,当底数大于1时,指数相同,底数越大,幂越大,即可得到三者的大小关系.
【详解】解:, , ,
因为,且指数都为, ,
所以 ,即.
15.发现:,,,,依据上述规律,通过计算判断的结果的个位数字是_________.
【答案】
【分析】先用平方差公式补齐因式,对,连续化简,得到;再观察的个位数字周期:指数奇数时个位为4,指数偶数时个位为6,据此求出个位,再减1得到整个式子的个位数字.
【详解】解:
……
观察4的乘方个位:个位是4,个位是6,个位是4,个位是6,周期为2.
64是偶数,故个位数字为6.
,
即最终结果的个位数是5.
16.如果等式,则等式成立的x的值为_____ .
【答案】或2或1
【分析】需分三种情况讨论:①指数为且底数不为;②底数为;③底数为且指数为偶数,分别计算验证即可.
【详解】解:分三种情况讨论:
(1)当且时,
由得,
此时,则,符合题意.
(2)当时,
解得,
此时,则,符合题意.
(3)当时,
解得,
此时,则,符合题意.
综上所述,等式成立的的值为或或.
三、解答题(第17,18,19,20题,每题6分;第21,22,23题,每题8分;第24,25题,每题12分;共9小题,共72分)
17.计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)按单项式乘除混合运算的法则进行计算.
(2)结合平方差,完全平方公式以及多项式除以单项式进行计算.
【详解】(1)解:原式
.
(2)解:原式
.
18.先化简,再求值:,其中,.
【答案】化简为,值为2027
【详解】解:
,
当,时,
原式.
19.如图,是某花园的平面示意图,其中四边形是正方形,四边形是长为,宽为的长方形,且,以长为半径作四分之一圆,以长为直径作半圆,园艺师计划在图中阴影部分种花,其余部分铺设草坪.(取3)
(1)求用于种花的面积;
(2)若铺设草坪每平方米的费用是30元,当,时,求铺设草坪的总费用.
【答案】(1)
(2)3780元
【分析】(1)根据圆的面积公式计算即可得出结果;
(2)先表示出铺设草坪的面积,再代入,,最后乘以30即可.
【详解】(1)解:
.
答:用于种花的面积为.
(2)解:
.
当,时,.
(元).
答:铺设草坪的总费用为3780元.
20.在幂的运算中规定:若(且,x、y是正整数),则,利用上面规定解答下列问题;
(1)若,求x的值;
(2)若,,用含m的代数式表示n;
(3)已知,,用含p,q的式子表示 .
【答案】(1)x的值为3
(2)
(3)
【分析】(1)根据同底数幂乘法的逆运算将变形为再计算即可;
(2)由题意得,将变形为,再代入化简即可;
(3)根据幂的乘方的逆运算,积的乘方的逆运算将变形为,再代入即可.
【详解】(1)解:,,
∴,
∴,
∴,
解得:,
∴x的值为3.
(2)解:∵,,
∴,
∴
,
∴.
(3)解:∵,,
∴.
21.【阅读材料】我们可以通过以下方法求代数式的最小值.
,
当时,有最小值-4.
【解答问题】
(1)求代数式的最小值;
(2)若,有最大值还是最小值?求出这个最值;
【答案】(1)
(2)有最大值,为
【分析】(1)先用配方法将多项式化为完全平方式加常数,再利用平方非负性求最小值;
(2)先提取负号后配方,再根据完全平方非负判断代数式存在最大值并求值.
【详解】(1)解:
∵,
∴,
∴最小值为.
(2)解:有最大值,
∵
∴
∴
∴有最大值,为.
22.课本再现:我国宋朝数学家杨辉在他的著作《详解九章算法》中提出“杨辉三角”(如图).此图揭示了(为非负整数)展开式的项数及各项系数的相关规律.(为非负整数)展开式的项数及各项系数的有关规律如下:
(1)根据规律写出的展开式:___________.
(2)根据规律写出的展开式:___________.
(3)利用上述规律计算:.
【答案】(1)
(2)
(3)64
【分析】(1)根据给定的式子推导出的展开式即可;
(2)将代入(1)中的结论,即可得出结果;
(3)根据算式的特点,得到,进行求解即可.
【详解】(1)解:.
(2)解:∵,
∴当时:;
(3)解:
,
符合展开式(系数为),
∴
.
23.学习了平方差公式后,就下面内容展开探究.
(1)如图1,边长为a的大正方形中有一个边长为b的小正方形,把图1中的阴影部分拼成一个长方形(如图2),通过观察比较图2与图1中的阴影部分面积,可以得到乘法公式:_______________________(用含a,b的等式表示).
(2)①已知,,则的值为_____________.
②计算:(使用乘法公式简便计算).
(3)根据(1)中的结论逆推,直接写出的结果.
【答案】(1)
(2)①5;②
(3).
【分析】(1)根据图1中的阴影部分拼成图2的长方形,得,根据图形分别求出、,即可得.
(2)根据得,根据公式得,再根据即可求出的值.
(3)先计算的乘方后,再根据计算,再约分后找到规律,计算即可.
【详解】(1)解:如图,
在图1中,,
在图2中,,
∵图1中的阴影部分拼成图2的长方形,
∴,
∴.
(2)解:①∵
∴,
∴,
∵,
∴,
∴的值为5.
②
(3)解:原式
24.定义:多项式、、,如果满足(为常数),则称多项式、、为一组平衡多项式,其中是该组平衡多项式的平衡值.
例如:对于多项式,,,因为,所以多项式,,是一组平衡多项式,9是该组的平衡值.
(1)判断多项式,,是否为一组平衡多项式?若是,请求出该组平衡多项式的平衡值;若不是,请说明理由;
(2)多项式,,(,,是常数)是一组平衡多项式,求,,之间的数量关系;
(3)多项式,,(,是常数)是一组平衡多项式,请直接写出该组平衡多项式的平衡值.
【答案】(1)多项式,,是一组平衡多项式,且该组平衡多项式的平衡值为25
(2)
(3)
【分析】(1)根据完全平方公式和多项式乘以多项式的运算法则求出的结果,再根据定义判断即可得到答案;
(2)根据完全平方公式和多项式乘以多项式的运算法则求出的结果,再根据定义令含x的项的系数为0即可得到答案;
(3)根据完全平方公式和多项式乘以多项式的运算法则求出的结果,再根据定义令含x的项的系数为0求出k和t的值,进而求出常数项的值即可得到答案.
【详解】(1)解:∵,,,
∴
,
∴多项式,,是一组平衡多项式,且该组平衡多项式的平衡值为25;
(2)解:∵,,,
∴
,
∵多项式,,(,,是常数)是一组平衡多项式,
∴,即;
(3)解:∵,,,
∴
,
∵多项式,,(,是常数)是一组平衡多项式,
∴,
∴,
∴,
∴该组平衡多项式的平衡值为4.
25.理解图形,完成下列各题:
(1)【知识生成】将一个大正方形分割成如图的四部分,两个边长分别为,的正方形和两个长方形.用两种方法表示该大正方形的面积,可得数学等式是________________;若,,则该大正方形的边长为________;
(2)【能力提升】我们还可以利用(1)中的关系解决一些更复杂的问题,例如,若满足,可设,,则,,则________;
(3)仿照这个方法,请你尝试解决:若,求的值;
(4)【解决问题】如图,是直角三角形,,分别以边,为直径向三角形外部作半圆,已知,两半圆的面积和,求的面积.
【答案】(1),8
(2)7
(3)8
(4)6
【分析】(1)整体图形是一个边长为的正方形,其面积为;图形有一个边长为的正方形,一个边长为的正方形,两个长为,宽为的长方形组成,根据图形的面积性质,列代数式表示解答即可;再利用完全平方公式求解即可;
(2)求解即可.
(3)设,,则,,再由完全平方公式变形求解即可;
(4)设,则,根据圆的面积公式,得,利用求解即可;
【详解】(1)解:由题意得,可得等式为,
由,,
得,
故,(不符合要求,舍去),
即该大正方形的边长为8;
(2)解:∵,
可设,,则,.
,
,
;
(3)解:设,,
则,.
,
,
;
;
(4)解:设,
则,
∵,
,
,
,
,
,
;
,
的面积为6.
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