专题02整式与因式分解-备战2024年中考数学一轮复习考点
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2.能用平方差公式、完全平方公式进行简单计算.
3.了解因式分解的意义及其与整式乘法之间的关系,会用提公因式法和公式法进行因式分解.
4.能选用恰当的方法进行相应的代数式的变形,并通过代数式的适当变形求代数式的值.
5.会列代数式表示简单的数量关系;能解释一些简单代数式的实际背景或几何意义,会求代数式的值,并能根据代数式的值或特征推断代数式反映的规律.
考点1:代数式
定义:用运算符号把数或表示数的字母连结而成的式子,叫做代数式。单独的一个数或字母也是代数式。
考点2:整式的相关概念
考点3:整式加减运算
1.实质:合并同类项
2.合并同类项:同类项的系数相加,所得结果作为系数,字母和字母的指数不变。
3. 去括号
(1)a+(b+c)=a+b+c ; (2)a-(b+c)=a-b-c
考点4:幂运算
(1)幂的乘法运算
口诀:同底数幂相乘,底数不变,指数相加。即am×an=a(m+n)(a≠0,m,n均为正整数,并且m>n)
(2)幂的乘方运算
口诀:幂的乘方,底数不变,指数相乘。即 (m,n都为正整数)
(3)积的乘方运算
口诀:等于将积的每个因式分别乘方,再把所得的幂相乘。即 (m,n为正整数)
(4)幂的除法运算
口诀:同底数幂相除,底数不变,指数相减。即am÷an=a(m-n)(a≠0,m,n均为正整数,并且m>n)
考点5:整式乘法运算
(1)单项式乘单项式
单项式相乘,把系数、同底数幂分别相乘,作为积的因式;对于只在一个单项式里含有的字母,则连同它的指数作为积的一个因式.
(2)单项式乘多项式
单项式与多项式相乘,用单项式和多项式的每一项分别相乘,再把所得的积相加.
(3)多项式乘多项式
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项与另一个多项式的每一项相乘,再把所得的积相加.
(4)乘法公式
①平方差公式:
②完全平方公式:
(5)除法运算
①单项式的除法:把系数、同底数幂分别相除,作为商的因式:对于只在被除式里含有的字母,则连同它的指数作为商的一个因式.
②多项式除以单项式:先把这个多项式的每一项除以这个单项式,再把所得的商相加.
考点6:因式分解
【题型1:代数式及其求值】
【典例1】(2023•南通)若a2﹣4a﹣12=0,则2a2﹣8a﹣8的值为( )
A.24B.20C.18D.16
【答案】D
【解析】解:∵a2﹣4a﹣12=0,
∴a2﹣4a=12,
∴2a2﹣8a﹣8
=2(a2﹣4a)﹣8
=2×12﹣8
=24﹣8
=16,
故选:D.
1.(2023•雅安)若m2+2m﹣1=0,则2m2+4m﹣3的值是( )
A.﹣1B.﹣5C.5D.﹣3
【答案】A
【解析】解:2m2+4m﹣3=2(m2+2m﹣1)﹣1=0﹣1=﹣1.
故选:A.
2.(2023•常德)若a2+3a﹣4=0,则2a2+6a﹣3=( )
A.5B.1C.﹣1D.0
【答案】A
【解析】解:∵a2+3a﹣4=0,
∴a2+3a=4,
∴2a2+6a﹣3
=2(a2+3a)﹣3
=2×4﹣3
=5,
故选:A.
3.(2023•巴中)若x满足x2+3x﹣5=0,则代数式2x2+6x﹣3的值为( )
A.5B.7C.10D.﹣13
【答案】B
【解析】解:∵x2+3x﹣5=0,
∴x2+3x=5,
∴2x2+6x﹣3=2(x2+3x)﹣3=2×5﹣3=7.
故选:B.
【题型2:整式的相关概念及加减】
【典例2】(2022•湘潭)下列整式与ab2为同类项的是( )
A.a2bB.﹣2ab2C.abD.ab2c
【答案】B
【解析】解:在a2b,﹣2ab2,ab,ab2c四个整式中,与ab2为同类项的是:﹣2ab2,
故选:B.
1.(2021•河池)下列各式中,与2a2b为同类项的是( )
A.﹣2a2bB.﹣2abC.2ab2D.2a2
【答案】A
【解析】解:2a2b中含有两个字母:a、b,且a的指数是2,b的指数是1,观察选项,与2a2b是同类项的是﹣2a2b.
故选:A.
2.(2022•泰州)下列计算正确的是( )
A.3ab+2ab=5abB.5y2﹣2y2=3
C.7a+a=7a2D.m2n﹣2mn2=﹣mn2
【答案】A
【解析】解:A、原式=5ab,符合题意;
B、原式=3y2,不符合题意;
C、原式=8a,不符合题意;
D、原式不能合并,不符合题意.
故选:A.
3.(2022•包头)若一个多项式加上3xy+2y2﹣8,结果得2xy+3y2﹣5,则这个多项式为 y2﹣xy+3 .
【答案】y2﹣xy+3.
【解析】解:由题意得,这个多项式为:
(2xy+3y2﹣5)﹣(3xy+2y2﹣8)
=2xy+3y2﹣5﹣3xy﹣2y2+8
=y2﹣xy+3.
故答案为:y2﹣xy+3.
【题型3:幂运算】
【典例3】(2023•株洲)计算:(3a)2=( )
A.5aB.3a2C.6a2D.9a2
【答案】D
【解析】解:∵(3a)2=32×a2=9a2,
故选:D.
1.(2023•丹东)下列运算正确的是( )
A.(3xy)2=9x2y2B.(y3)2=y5
C.x2•x2=2x2D.x6÷x2=x3
【答案】A
【解析】解:A.(3xy)2=9x2y2,故此选项符合题意;
B.(y3)2=y6,故此选项不合题意;
C.x2•x2=x4,故此选项不合题意;
D.x6÷x2=x4,故此选项不合题意.
故选:A.
2.(2023•陕西)计算:=( )
A.B.C.D.
【答案】C
【解析】解:原式=﹣x6y3,
故选:C.
3.(2023•温州)化简a4•(﹣a)3的结果是( )
A.a12B.﹣a12C.a7D.﹣a7
【答案】D
【解析】解:a4•(﹣a)3=﹣a7.
故选:D.
【题型4:整式的乘除及化简求值】
【典例4】(2023•盐城)先化简,再求值:(a+3b)2+(a+3b)(a﹣3b),其中a=2,b=﹣1.
【解析】解:(a+3b)2+(a+3b)(a﹣3b)
=a2+6ab+9b2+a2﹣9b2
=2a2+6ab.
当a=2,b=﹣1时,
原式=2×22+6×2×(﹣1)
=8﹣12
=﹣4.
1.(2023•长沙)先化简,再求值:(2﹣a)(2+a)﹣2a(a+3)+3a2,其中a=﹣.
【答案】4﹣6a,原式=6.
【解析】解:(2﹣a)(2+a)﹣2a(a+3)+3a2
=4﹣a2﹣2a2﹣6a+3a2
=4﹣6a,
当a=﹣时,原式=4﹣6×(﹣)
=4+2
=6.
2.(2023•常州)先化简,再求值:(x+1)2﹣2(x+1),其中x=.
【答案】x2﹣1,1.
【解析】解:原式=x2+2x+1﹣2x﹣2
=x2﹣1,
当x=时,原式=2﹣1=1.
3.(2022•盐城)先化简,再求值:(x+4)(x﹣4)+(x﹣3)2,其中x2﹣3x+1=0.
【解析】解:原式=x2﹣16+x2﹣6x+9
=2x2﹣6x﹣7,
∵x2﹣3x+1=0,
∴x2﹣3x=﹣1,
∴2x2﹣6x=﹣2,
∴原式=﹣2﹣7=﹣9.
【题型5:因式分解】
【典例5】(2023•北京)分解因式:x2y﹣y3= y(x+y)(x﹣y) .
【解析】解:x2y﹣y3
=y(x2﹣y2)
=y(x+y)(x﹣y).
故答案为:y(x+y)(x﹣y).
1.(2023•盐城)因式分解:x2﹣xy= x(x﹣y) .
【答案】x(x﹣y)
【解析】解:x2﹣xy=x(x﹣y).
故答案为:x(x﹣y).
2.(2023•陕西)分解因式:3x2﹣12= 3(x﹣2)(x+2) .
【答案】3(x+2)(x﹣2).
【解析】解:原式=3(x2﹣4)
=3(x+2)(x﹣2).
故答案为:3(x+2)(x﹣2).
3.(2023•怀化)分解因式:2x2﹣4x+2= 2(x﹣1)2 .
【答案】2(x﹣1)2
【解析】解:2x2﹣4x+2,
=2(x2﹣2x+1),
=2(x﹣1)2.
1.单项式mxy3与xn+2y3的和是5xy3,则m﹣n=( )
A.﹣4B.3C.4D.5
【答案】D
【解析】解:∵单项式mxy3与xn+2y3的和是5xy3,
∴单项式mxy3与xn+2y3是同类项,
∴n+2=1,m+1=5,
解得n=﹣1,m=4,
∴m﹣n=4﹣(﹣1)=5,
故选:D.
2.下列计算正确的是( )
A.2ab+3ab=5abB.7y2﹣2y2=5
C.4a+2a=6a2D.3m2n﹣2mn2=mn2
【答案】A
【解析】解:A.2ab+3ab=5ab,故本选项符合题意;
B.7y2﹣2y2=5y2,故本选项不符合题意;
C.4a+2a=6a,故本选项不符合题意;
D.3m2n与﹣2mn2不是同类项,所以不能合并,故本选项不符合题意.
故选:A.
3.如图是由连续的奇数1,3,5,7,……排成的数阵,用如图所示的T字框框住其中的四个数,设竖列中间的数为x,则这四个数的和为( )
A.3x+1B.3x+2C.4x+1D.4x+2
【答案】B
【解析】解:设竖列中间的数为x,
则上面的数为:x﹣10,
下面的数为:x+10,
其右侧的数为:x+2,
则这四个数的和为:x﹣10+x+10+x+2=3x+2,
故选:B.
4.某商品标价为m元,商店以标价7折的价格开展促销活动,这时一件商品的售价为( )
A.0.3m元B.1.7m元C.7m元D.0.7m元
【答案】D
【解析】解:商店以标价7折的价格开展促销,售价为0.7m元;
故选:D.
5.如图是一组有规律的图案,它们由边长相等的等边三角形组成,第1个图案有4个三角形,第2个图案有7个三角形,第3个图案有10个三角形,…,照此规律,摆成第6个图案需要的三角形个数是( )
A.19个B.22个C.25个D.26个
【答案】A
【解析】解:第1个图案有4个三角形,即4=3×1+1,
第2个图案有7个三角形,即7=3×2+1,
第3个图案有10个三角形,即10=3×3+1,
…,
按此规律摆下去,
第n个图案有(3n+1)个三角形.
第6个图案有(3×6+1)=19个三角形.
故选:A.
6.若代数2x2+3x的值为5,则代数式4x2+6x﹣9的值是( )
A.1B.﹣1C.4D.﹣4
【答案】A
【解析】解:∵2x2+3x的值为5,
∴2x2+3x=5,
∴原式=2(2x2+3x)﹣9
=2×5﹣9
=10﹣9
=1.
故选:A.
7.下列计算正确的是( )
A.(a3)2=a8B.a2•a3=a6
C.(2ab2)3=8a3b6D.
【答案】C
【解析】解:(a3)2=a6,则A不符合题意;
a2•a3=a5,则B不符合题意;
(2ab2)3=8a3b6,则C符合题意;
3a2÷4a2=,则D不符合题意;
故选:C.
8.多项式3x2﹣2x+5的各项分别是( )
A.3x2,﹣2x,5B.x2,x,5C.3x2,2x,5D.3,2,5
【答案】A
【解析】解:多项式3x2﹣2x+5的各项分别是3x2,﹣2x,5,
故选:A.
9.下列各整式中是三次单项式的是( )
A.5a3bB.32a2bC.﹣a2b3D.9a2+b3
【答案】B
【解析】解:5a3b的次数是3+1=4,则A不符合题意;
32a2b的次数是2+1=3,则B符合题意;
﹣a2b3的次数是2+3=5,则C不符合题意;
9a2+b3不是多项式,则D不符合题意;
故选:B.
10.如果二次三项式x2+ax﹣2可分解为(x﹣2)(x+b),那么a+b的值为( )
A.﹣2B.﹣1C.1D.0
【答案】D
【解析】【详解】解:∵(x﹣2)(x+b)=x2+(b﹣2)x﹣2b,
∴x2+ax﹣2=x2+(b﹣2)x﹣2b,
∴a=b﹣2,﹣2=﹣2b,
∴a=﹣1,b=1,
∴a+b=0,
故选:D.
11.将长、宽分别为x、y的四个完全一样的长方形,拼成如图所示的两个正方形,则这个图形可以用来解释的代数恒等式是( )
A.(x+y)2=x2+2xy+y2B.(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2
C.(x+y)(x﹣y)=x2﹣y2D.(x+y)2﹣(x﹣y)2=4xy
【答案】D
【解析】解:根据图形可得:大正方形的面积为(x+y)2,阴影部分小正方形的面积为(x﹣y)2,一个小长方形的面积为xy,
则大正方形的面积﹣小正方形的面积=4个小长方形的面积,
即(x+y)2﹣(x﹣y)2=4xy,
故选:D.
12.(﹣x3)2的运算结果是( )
A.﹣x5B.﹣x6C.x6D.x9
【答案】C
【解析】解:(﹣x3)2=x6.
故选:C.
13.单项式﹣的系数和次数分别是( )
A.﹣,4B.﹣,5C.D.
【答案】C
【解析】解:单项式﹣的系数是﹣,次数是4,
故选:C.
14.若M和N都是三次多项式,则M+N一定是( )
A.次数低于三次的整式
B.六次多项式
C.三次多项式
D.次数不高于三次的整式
【答案】D
【解析】解:∵M和N都是三次多项式,
∴M+N一定是次数不高于三次的整式,
故选:D.
15.多项式x2+mx+25是完全平方式,那么m的值是( )
A.10B.20C.±10D.±20
【答案】C
【解析】解:由于(x±5)2=x2±10x+25
∴m=±10
故选:C.
16.要使多项式2x2﹣2(7+3x﹣2x2)+mx2化简后不含x的二次项,则m的值是( )
A.2B.0C.﹣2D.﹣6
【答案】D
【解析】解:2x2﹣2(7+3x﹣2x2)+mx2
=2x2﹣14﹣6x+4x2+mx2
=(6+m)x2﹣6x﹣14.
∵化简后不含x的二次项.
∴6+m=0.
∴m=﹣6.
故选:D.
17.先化简,再求值:(a+2)(a﹣2)+a(1﹣a),其中a=2023.
【答案】a﹣4,2019.
【解析】解:原式=a2﹣4+a﹣a2
=a﹣4,
当a=2023时,
原式=2023﹣4
=2019.
18.甲、乙两个长方形的边长如图所示(m为正整数),其面积分别为S1,S2.
(1)填空:S1﹣S2= 2m﹣1 (用含m的代数式表示);
(2)若一个正方形的周长等于甲、乙两个长方形的周长之和.
①设该正方形的边长为x,求x的值(用含m的代数式表示);
②设该正方形的面积为S3,试探究:S3与2(S1+S2)的差是否是常数?若是常数,求出这个常数,若不是常数,请说明理由.
【答案】(1)2m﹣1;
(2)①2m+7;
②S3与 2(S1+S2)的差是常数19.
【解析】解:(1)S1﹣S2
=(m+7)(m+1)﹣(m+4)(m+2)
=(m2+m+7m+7)﹣(m2+2m+4m+8)
=m2+m+7m+7﹣m2﹣2m﹣4m﹣8
=2m﹣1,
故答案为:2m﹣1;
(2)①根据题意得:
4x=2(m+7+m+1)+2(m+4+m+2),
解得:x=2m+7,
答:x的值为 2m+7;
②∵S1+S2
=(m+7)(m+1)+(m+4)(m+2)
=(m2+m+7m+7)+(m2+2m+4m+8)
=m2+m+7m+7+m2+2m+4m+8
=2m2+14m+15,
∴S3﹣2(S1+S2)
=(2m+7)2﹣2(2m2+14m+15)
=4m2+28m+49﹣4m2﹣28m﹣30
=19,
答:S3与 2(S1+S2)的差是常数19.
1.已知有2个完全相同的边长为a、b的小长方形和1个边长为m、n的大长方形,小明把这2个小长方形按如图所示放置在大长方形中,小明经过推理得知,要求出图中阴影部分的周长之和,只需知道a、b、m、n中的一个量即可,则要知道的那个量是( )
A.aB.bC.mD.n
【答案】D
【解析】解:由图和已知可知:AB=a,EF=b,AC=n﹣b,GE=n﹣a.
阴影部分的周长为:2(AB+AC)+2(GE+EF)
=2(a+n﹣b)+2(n﹣a+b)
=2a+2n﹣2b+2n﹣2a+2b
=4n.
∴求图中阴影部分的周长之和,只需知道n一个量即可.
故选:D.
2.已知8m=a,16n=b,其中m,n为正整数,则23m+12n=( )
A.ab2B.a+b2C.ab3D.a+b3
【答案】C
【解析】解:∵8=23,16=24,
∴(23)m=23m=a,(24)n=24n=b,
∴23m+12n=23m×212n=23m×(24n)3=ab3,
故选:C.
3.比较344,433,522的大小正确的是( )
A.344<433<522B.522<433<344
C.522<344<433D.433<344<522
【答案】B
【解析】解:344=(34)11=8111;
433,=(43)11=6411;
522的=(52)11=2511;
∵2511<6411<8111,
∴522<433<344.
故选:B.
4.若(a+2b)•_____=a2﹣4b2,则横线内应填的代数式是( )
A.﹣a﹣2bB.a+2bC.a﹣2bD.2b﹣a
【答案】C
【解析】解:a2﹣4b2=(a+2b)(a﹣2b),
∴括号内应填的代数式是a﹣2b.
故选:C.
5.同号两实数a,b满足a2+b2=4﹣2ab,若a﹣b为整数,则ab的值为( )
A.1或B.1或C.2或D.2或
【答案】A
【解析】解:∵a2+b2=4﹣2ab,
∴(a+b)2=4,
∴(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab=4﹣4ab≥0,
∴ab≤1,
∵ab>0,
∴0<ab≤1.
∴0≤4﹣4ab<4.
∵a﹣b为整数,
∴4﹣4ab为平方数.
∴4﹣4ab=1或0,
解得ab=或1;
故选:A.
6.我国古代数学的许多创新和发展都位居世界前列,如南宋数学家杨辉(约13世纪)所著的《详解九章算术》一书中,用如图的三角形解释二项式(a+b)n的展开式的各项系数,此三角形称为“杨辉三角”.根据“杨辉三角”设(a+b)n的展开式中各项系数的和为an,若21010=x,则a1+a2+a3+…+a2020的值为( )
A.2x2B.2x2﹣2C.2020x﹣2D.2020x
【答案】B
【解析】解:观察所给数据可得,a1=2,a2=1+2+1=4=22,a3=1+3+3+1=8=23,a4=1+4+6+4+1=16=24,…,a2020=22020,
∵21010=x,
∴a2020=22020=x2,
∵a1+a2=2+4=6=2(22﹣1),
a1+a2+a3=2+4+8=14=2(23﹣1),
…,
∴a1+a2+a3+…+a2020
=2(22020﹣1)
=2(x2﹣1)
=2x2﹣2.
故选:B.
7.下列表格中的四个数都是按照规律填写的,则表中x的值是( )
A.135B.170C.209D.252
【答案】C
【解析】解:根据表格可得规律:
第n个表格中,
左上数字为n,
左下数字为n+1,
右上数字为2(n+1),
右下数字为2(n+1)(n+1)+n,
∴20=2(n+1),
解得n=9,
∴a=9,b=10,x=10×20+9=209.
故选:C.
8.定义运算“★”:a★b=,关于x的方程(2x+1)★(2x﹣3)=t恰好有两个不相等的实数根,则t的取值范围是 t>﹣ .
【答案】t>﹣.
【解析】解:由新定义的运算可得关于x的方程为:
(1)当2x+1≤2x﹣3成立时,即1≤﹣3,矛盾,
所以a≤b时不成立;
(2)当2x+1>2x﹣3成立时,即1>﹣3时,
所以a>b时成立,
则(2x﹣3)2﹣(2x+1)=t,
化简得:4x2﹣14x+8﹣t=0,
∵一元二次方程有两个不相等的实数根,
∴Δ=142﹣4×4×(8﹣t)>0,
解得:t>﹣,
故答案为:t>﹣.
9.计算:已知:a+b=3,ab=1,则a2+b2= 7 .
【答案】见试题解答内容
【解析】解:∵a+b=3,ab=1,
∴a2+b2=(a+b)2﹣2ab=32﹣2=9﹣2=7.
故答案为:7
10.如图,边长分别为a、b的两个正方形并排放在一起,当a+b=8,ab=10时,阴影部分的面积为 17 .
【答案】17.
【解析】解:根据题意得:S阴影部分=a2+b2﹣a2﹣b(a+b)
=a2+b2﹣a2﹣ab﹣b2
=(a2+b2﹣ab)
=[(a+b)2﹣3ab],
把a+b=8,ab=10代入得:S阴影部分=17.
故图中阴影部分的面积为17.
故答案为:17.
11.因式分解:2x2﹣4x+2= 2(x﹣1)2 .
【答案】2(x﹣1)2.
【解析】解:2x2﹣4x+2=2(x2﹣2x+1)=2(x﹣1)2
故答案为2(x﹣1)2.
12.已知xy=2,x+y=3,则x2y+xy2= 6 .
【答案】见试题解答内容
【解析】解:∵xy=2,x+y=3,
∴x2y+xy2
=xy(x+y)
=2×3
=6,
故答案为:6.
13.如图,点C是线段AB上的一点,以AC,BC为边向两边作正方形,设AB=9,两正方形的面积和S1+S2=51,则图中阴影部分面积为 .
【答案】.
【解析】解:设AC=m,CF=n,
∵AB=9,
∴m+n=9,
又∵S1+S2=51,
∴m2+n2=51,
由完全平方公式可得,(m+n)2=m2+2mn+n2,
∴92=51+2mn,
∴mn=15,
∴S阴影部分=mn=,
即:阴影部分的面积为.
故答案为:.
14.若实数a,b满足a﹣b=1,则代数式a2﹣b2﹣2b+5的值为 6 .
【答案】6.
【解析】解:a2﹣b2﹣2b+5
=(a+b)(a﹣b)﹣2b+5,
∵a﹣b=1,
∴原式=a+b﹣2b+5
=a﹣b+5
=1+5
=6.
故答案为:6.
15.我国南宋数学家杨辉用三角形解释二项和的乘方规律,称之为“杨辉三角”这个三角形给出了(a+b)n(n=1,2,3,4,…)的展开式的系规律(按a的次数由大到小的顺序).
请根据规律,写出(x+1)2022的展开式中含x2021项的系数是 2022 .
【答案】2022.
【解析】解:∵(a+b)1展开式中的第二项系数为1,
(a+b)2展开式中的第二项系数为2,
(a+b)3展开式中的第二项系数为3,
(a+b)4展开式中的第二项系数为4,
∴(a+b)n展开式中的第二项系数为n,
由图中规律可知:
含x2021的项是(x+1)2022的展开式中的第二项,
∴(x+1)2022的展开式中的第二项系数为2022,
故答案为:2022.
16.观察下列一组数:
a1=,a2=,a3=,a4=,a5=,…,
它们是按一定规律排列的,请利用其中规律,写出第n个数an= (用含n的式子表示)
【解析】解:观察分母,3,5,9,17,33,…,可知规律为2n+1,
观察分子的,1=×1×2,3=×2×3,6=×3×4,10=×4×5,15=×5×6,…,可知规律为,
∴an==;
故答案为;
17.先化简,再求值:(2a+1)(2a﹣1)﹣4a(a﹣1),其中a=﹣1.
【解析】解:(2a+1)(2a﹣1)﹣4a(a﹣1)
=4a2﹣1﹣4a2+4a
=4a﹣1,
当a=﹣1时,原式=﹣4﹣1=﹣5.
18.已知多项式A=2x2﹣xy+my﹣8,B=﹣nx2+xy+y+7,A﹣2B中不含有x2项和y项,求nm+mn的值.
【解析】解:∵A=2x2﹣xy+my﹣8,B=﹣nx2+xy+y+7,
∴A﹣2B=2x2﹣xy+my﹣8+2nx2﹣2xy﹣2y﹣14=(2+2n)x2﹣3xy+(m﹣2)y﹣22,
由结果不含有x2项和y项,得到2+2n=0,m﹣2=0,
解得:m=2,n=﹣1,
则原式=1﹣2=﹣1.
19.我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例.如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(a+b)n(n为正整数)的展开式(按a的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应(a+b)2=a2+2ab+b2展开式中的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应着(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3展开式中的系数等等.
(1)根据上面的规律,写出(a+b)5的展开式.
(2)利用上面的规律计算:25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1.
【解析】解:(1)如图,
则(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5;
(2)25﹣5×24+10×23﹣10×22+5×2﹣1.
=25+5×24×(﹣1)+10×23×(﹣1)2+10×22×(﹣1)3+5×2×(﹣1)4+(﹣1)5.
=(2﹣1)5,
=1.
20.我们知道,对于一个图形,通过两种不同的方法计算它的面积,可以得到一个数字等式,例如图1,可以得到(a+2b)(a+b)=a2+3ab+2b2.请解答下列问题:
(1)写出图2中所表示的数学等式 (a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca ;
(2)利用(1)中所得到的结论,解决下面的问题:已知a+b+c=9,ab+bc+ac=26,求a2+b2+c2的值;
(3)小明同学用2张边长为a的正方形、3张边长为b的正方形、5张边长为a、b的长方形纸片拼出了一个长方形,那么该长方形较长一边的边长为多少?
(4)小明同学又用x张边长为a的正方形,y张边长为b的正方形,z张边长分别为a、b的长方形纸片拼出了一个面积为(25a+7b)(2a+5b)长方形,求9x+10y+6.
【解析】解:(1)正方形的面积可表示为=(a+b+c)2;
正方形的面积=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca,
所以(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca.
故答案为:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca.
(2)由(1)可知:a2+b2+c2=(a+b+c)2﹣2(ab+bc+ca)=92﹣26×2=81﹣52=29.
(3)长方形的面积=2a2+5ab+3b2=(2a+3b)(a+b).
所以长方形的边长为2a+3b和a+b,
所以较长的一边长为2a+3b.
(4)∵长方形的面积=xa2+yb2+zab=(25a+7b)(2a+5b)=50a2+14ab+125ab+35b2=50a2+139ab+35b2,
∴x=50,y=35,z=139.
∴9x+10y+6=450+350+6=806.
21.阅读理解:
若x满足(9﹣x)(x﹣4)=4,求(4﹣x)2+(x﹣9)2的值.
解:设9﹣x=a,x﹣4=b,
则(9﹣x)(x﹣4)=ab=4,a+b=(9﹣x)+(x﹣4)=5,
∴(9﹣x)2+(x﹣4)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×4=17.
迁移应用:
(1)若x满足(2020﹣x)2+(x﹣2022)2=10,求(2020﹣x)(x﹣2022)的值;
(2)如图,点E,G分别是正方形ABCD的边AD、AB上的点,满足DE=k,BG=k+1(k为常数,且k>0),长方形AEFG的面积是,分别以GF、AG作正方形GFIH和正方形AGJK,求阴影部分的面积.
【答案】(1)﹣3;(2).
【解析】解:(1)设a=2020﹣x,b=x﹣2022,则:
a+b=﹣2,a2+b2=10.
∵(a+b)2=a2+2ab+b2,
∴10+2ab=(﹣2)2.
∴ab=﹣3.
∴(2020﹣x)(x﹣2022)=﹣3.
(2)设正方形ABCD的边长为x,则AE=x﹣k,AG=x﹣k﹣1,
∴AE﹣AG=1.
∵长方形AEFG的面积是,
∴AE•AG=.
∵(AE﹣AG)2=AE2﹣2AE•AG+AG2,
∴AE2+AG2=1+=.
∵(AE+AG)2=AE2+2AE•AG+AG2,
∴(AE+AG)2=,
∴AE+AG=.
∴S阴影部分=S正方形GFIH﹣S正方形AGJK
=AE2﹣AG2
=(AE+AG)(AE﹣AG)
=×1
=.
22.如图①所示是一个长为2m,宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成相等的四个小长方形,然后按图②的方式拼成一个正方形.
(1)图②中阴影部分的正方形的边长等于 m﹣n ;
(2)请用两种不同的方法列代数式表示图②中阴影部分的面积:
方法一: (m﹣n)2 ;
方法二: (m+n)2﹣4mn ;
(3)根据(2)写出(m﹣n)2,(m+n)2,mn这三个代数式之间的等量关系及推理过程.
【答案】(1)m﹣n;
(2)(m﹣n)2,(m+n)2﹣4mn;
(3)(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn,推理过程见解答.
【解析】解:(1)图②中的阴影部分的小正方形的边长=m﹣n,
故答案为:m﹣n;
(2)方法①(m﹣n)2;
方法②(m+n)2﹣4mn;
故答案为:(m﹣n)2,(m+n)2﹣4mn;
(3)这三个代数式之间的等量关系是:(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn,
由(2)得图②中阴影部分的面积为:(m﹣n)2或(m+n)2﹣4mn,
所以:(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn,
因此这三个代数式之间的等量关系是:(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn.
1.(2023•西藏)下列计算正确的是( )
A.2a2b﹣3a2b=﹣a2bB.a3•a4=a12
C.(﹣2a2b)3=﹣6a6b3D.(a+b)2=a2+b2
【答案】A
【解析】解:A、2a2b﹣3a2b=﹣a2b,故此选项符合题意;
B、a3•a4=a7,故此选项不符合题意;
C、(﹣2a2b)3=﹣8a6b3,故此选项不符合题意;
D、(a+b)2=a2+2ab+b2,故此选项不符合题意;
故选:A.
2.(2023•攀枝花)我们可以利用图形中的面积关系来解释很多代数恒等式.给出以下4组图形及相应的代数恒等式:
其中,图形的面积关系能正确解释相应的代数恒等式的有( )
A.1个B.2个C.3个D.4个
【答案】D
【解析】解:图形的面积关系能正确解释相应的代数恒等式的有①②③④,
故选:D.
3.(2022•永州)若单项式3xmy与﹣2x6y是同类项,则m= 6 .
【答案】6.
【解析】解:∵3xmy与﹣2x6y是同类项,
∴m=6.
故答案为:6.
4.(2020•黔西南州)若7axb2与﹣a3by的和为单项式,则yx= 8 .
【答案】8
【解析】解:∵7axb2与﹣a3by的和为单项式,
∴7axb2与﹣a3by是同类项,
∴x=3,y=2,
∴yx=23=8.
故答案为:8.
5.(2023•丽水)分解因式:x2﹣9= (x+3)(x﹣3) .
【答案】(x+3)(x﹣3).
【解析】解:x2﹣9=(x+3)(x﹣3).
故答案为:(x+3)(x﹣3).
6.(2023•淄博)分解因式:2a2﹣8b2= 2(a﹣2b)(a+2b) .
【答案】2(a+2b)(a﹣2b)
【解析】解:2a2﹣8b2,
=2(a2﹣4b2),
=2(a+2b)(a﹣2b).
故答案为:2(a+2b)(a﹣2b).
7.(2022•广西)阅读材料:整体代值是数学中常用的方法.例如“已知3a﹣b=2,求代数式6a﹣2b﹣1的值.”可以这样解:6a﹣2b﹣1=2(3a﹣b)﹣1=2×2﹣1=3.根据阅读材料,解决问题:若x=2是关于x的一元一次方程ax+b=3的解,则代数式4a2+4ab+b2+4a+2b﹣1的值是 14 .
【答案】14.
【解析】解:∵x=2是关于x的一元一次方程ax+b=3的解,
∴2a+b=3,
∴b=3﹣2a,
∴4a2+4ab+b2+4a+2b﹣1
=4a2+4a(3﹣2a)+(3﹣2a)2+4a+2(3﹣2a)﹣1
=4a2+12a﹣8a2+9﹣12a+4a2+4a+6﹣4a﹣1
=14.
解法二:原式=(2a+b)2+2(2a+b)﹣1=32+2×3﹣1=14,
故答案为:14.
8.(2023•长春)先化简,再求值:(a+1)2+a(1﹣a),其中.
【答案】3a+1,+1.
【解析】解:原式=a2+2a+1+a﹣a2
=(a2﹣a2)+(2a+a)+1
=3a+1.
当a=时,3a+1=3×+1=+1.
9.(2023•邵阳)先化简,再求值:(a﹣3b)(a+3b)+(a﹣3b)2,其中a=﹣3,b=.
【答案】24.
【解析】解:(a﹣3b)(a+3b)+(a﹣3b)2
=a2﹣(3b)2+(a2﹣6ab+9b2)
=a2﹣9b2+a2﹣6ab+9b2
=2a2﹣6ab,
当a=﹣3,时,原式==24.
10.(2023•河北)现有甲、乙、丙三种矩形卡片各若干张,卡片的边长如图所示(a>1).某同学分别用6张卡片拼出了两个矩形(不重叠无缝隙),如表2和表3,其面积分别为S1,S2.
表2
表3
(1)请用含a的式子分别表示S1,S2,当a=2时,求S1+S2的值;
(2)比较S1与S2的大小,并说明理由.
【答案】(1)S1=a2+3a+2,S2=5a+1,当a=2时,S1+S2=23;
(2)S1>S2,理由见解析.
【解析】解:(1)由图可知S1=(a+2)(a+1)=a2+3a+2,S2=(5a+1)×1=5a+1,
当a=2时,S1+S2=4+6+2+10+1=23;
(2)S1>S2,
理由:∵S1﹣S2=a2+3a+2﹣5a﹣1=a2﹣2a+1=(a﹣1)2,
又∵a>1,
∴(a﹣1)2>0,
∴S1>S2.
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