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14.3.2 运用平方差公式因式分解
夯实基础篇
一、单选题:
1.下列多项式中能用平方差公式分解因式的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】利用平方差公式逐项分解因式可求解.
【详解】解:A、 ,无法因式分解,故此选项错误;
B、 ,无法因式分解,故此选项错误;
C、 ,无法因式分解,故此选项错误;
D、 ,故此选项正确.
故选:D.
【点睛】此题主要考查了公式法分解因式,熟练掌握平方差公式的基本形式是解题关键.
2.下列等式正确的是( )
A.x²+y²=(x+y)(x+y) B.-x²+y²=(y-x)(y+x)
C.-x²+y²=(-x+y)(-x-y) D.-x²-y²=-(x+y)(x-y)
【答案】B
【分析】把各个选项右边乘开看是否与左边相等.
【详解】A.右边=x²+2xy+y²,与左边不相等,故A选项错误,不符合题意;
B.右边=y²-x²=-x²+y²,与左边相等,故B选项正确,符合题意;
C.右边=(-x)²-y²=x²-y²,与左边不相等,故C选项错误,不符合题意;
D.右边=-(x²-y²)=-x²+y²,与左边不相等,故D选项不符合题意.
故选B
【点睛】本题考查了整式乘法与因式分解的关系:整式乘法与因式分解互为逆运算.通过把
等号右边的整式乘法展开看是否与左边的多项式相等,可以判断从左到右的因式分解是否正确.
掌握这一方法是解题的关键.
3. 等于( )A. B. C. D.
【答案】C
【分析】根据平方差公式,完全平方公式进行计算即可求解.
【详解】解:原式= .
故选C.
【点睛】本题考查了平方差公式与完全平方式,掌握乘法公式是解题的关键.
4.将多项式 分解因式,结果正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】运用平方差公式进行因式分解即可.
【详解】解:原式=
=
故选:C
【点睛】本题主要考查因式分解计算,主要因式分解过程中应分解彻底,是一个易错点.
5.在探索因式分解的公式时,可以借助几何图形来解释某些公式.如图,从左图到右图的变
化过程中,解释的因式分解公式是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】由面积相等列式可得答案.【详解】解:从左图到右图的变化过程中,由面积相等可得 ,
故选:B.
【点睛】本题考查了平方差公式的几何背景,利用两个图形的面积相等列式是关键,属于基
础题.
6.若 分解因式时有一个因式是 ,则另一个因式是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】直接运用平方差公式进行因式分解即可求解.
【详解】解:
故选:A.
【点睛】本题主要考查了运用平方差公式进行因式分解,熟练运用平方差公式是解答此题的
关键.
7.已知a,b满足 ,且 ,则关于a与b的数量关系,下列说法
中正确的是( )
① ;② ;③ ;④ .
A.①② B.②③ C.①④ D.③④
【答案】C
【分析】将等式整理即可得出①,根据因式分解及a≠3b即可得到④.
【详解】解:∵(3−9b)(a+b)+9ab=4a−a2,
∴3a+3b−9ab−9b2+9ab=4a−a2
∴a2−a=9b2−3b
∴a2−9b2=a−3b
故①正确,
∴(a+3b)(a−3b)=a−3b,
∵a≠3b,
∴a−3b≠0,∴a+3b=1.
故④正确,
故选:C.
【点睛】本题主要考查了多项式乘多项式及因式分解,掌握因式分解是解题关键.
二、填空题:
8.因式分解: =______.
【答案】
【分析】应先提出公因式a,再运用平方差公式分解.
【详解】原式
,
故答案为: .
【点睛】本题考查了提公因式和公式法进行因式分解的能力,一个多项式有公因式首先提取
公因式,然后再用其他方法进行因式分解,同时因式分解要彻底,直到不能分解为止.
9.因式分解:
【答案】
【分析】变形后提取公因式,再用平方差公式因式分解即可.
【详解】解:原式=
=
=
【点睛】本题考查了因式分解,能熟练掌握提公因式法和公式法因式分解是解决本题的关键.
10.若多项式4a2+M能用平方差公式因式分解,则单项式M=__________.(写出一个即
可)
【答案】-4(答案不唯一)
【分析】根据平方差公式的特点:两项平方项,符号相反.所以M是个平方项且其符号为“-”,只要符合这个特点即可.
【详解】答案不唯一.如-b2,-4等.
【点睛】本题考查了用平方差公式进行因式分解,是开放型题目,熟记公式结构是解题的关
键,注意M中字母不要用a,如果用a,原多项式就可以合并同类项而变成单项式了.
11.若 , ,则 ___.
【答案】6
【分析】利用平方差公式分解因式求解即可.
【详解】解:∵
∴ ,
故答案为:6.
【点睛】本题主要考查平方差公式在因式分解里的运用,熟练运用平方差公式是解题关键.
12.已知一个圆的半径为Rcm,若这个圆的半径增加2cm,则它的面积增加__________
【答案】 (4R+4)cm2
【分析】半径为Rcm的圆的面积是S =πR2,若这个圆的半径增加2cm,则其面积是S =π
1 2
(R+2)2,用增加后的圆的面积减去增加前圆的面积,利用平方差公式计算即可.
【详解】∵S -S =π(R+2)2-πR2,
2 1
=π(R+2-R)(R+2+R),
=4π(R+1),
∴它的面积增加4π(R+1)cm2.
故答案为 (4R+4)cm2.
【点睛】本题考查了平方差公式,比较简单,关键是熟悉圆的面积公式.
13.若 ,则代数式 的值为______.
【答案】
【分析】根据平方差公式因式分解,再整体代换即可求出答案.
【详解】解:由题意,
原式.
故答案为: .
【点睛】本题考查因式分解,解题的关键是熟练运用平方差公式,本题属于基础题型.
14.若a2﹣b2=5,a+b=5,则2a2﹣2ab=___________.
【答案】6
【分析】运用公式法进行因式分解,由a2-b2=5,a+b=5,得(a+b)(a-b)=5,a-b =1,那
么2a=6,进而解决此题.
【详解】解:∵a2-b2=5,
∴(a+b)(a-b)=5,
∵a+b=5,
∴a-b =1,2a=6,
∴2a2−2ab=2a(a−b) =6×1=6.
故答案为:6.
【点睛】本题主要考查了运用公式法进行因式分解以及代数式求值,熟练掌握运用公式法进
行因式分解以及代数式求值是解题的关键.
三、解答题:
15.分解因式:
(1) ;(2)ab2﹣a;(3) .(4)x2﹣y2﹣ax﹣ay.
【详解】解:(1)原式 ;
(2)ab2﹣a,
=a(b2﹣1) ,
=a(b+1)(b﹣1);
(3)解:原式=(999+1)(999﹣1)
=1000×998
=998000.
(4) x2﹣y2﹣ax﹣ay,
=(x+y)(x﹣y)﹣a(x+y),=(x+y)(x﹣y﹣a).
【点睛】本题考查了提公因式法与公式法分解因式,要求灵活使用各种方法对多项式进行因
式分解,一般来说如果可以先提取公因式的要先提取公因式,再考虑运用公式法分解因式,
分解因式要彻底是解题关键.
16.若x+y是9的算术平方根,x﹣y的立方根是﹣2,求x2﹣y2的值.
【答案】-24
【分析】利用算术平方根与立方根的含义求解x+y和x-y可得答案.
【详解】解:∵x+y是9的算术平方根,
∴x+y=3,
∵ 的立方根是-2,
∴x-y=-8,
∴x2-y2=(x+y)(x-y)=-24,
故答案为:-24.
【点睛】本题考查的是算术平方根与立方根的含义以及因式分解,掌握算术平方根与立方根
的含义以及平方差公式是解题的关键.
17.如图,大小两圆的圆心相同,已知它们的半径分别是 和 ,求它们所围成的环形的
面积.如果 , 呢?( 取 )
【答案】 .
【分析】围成的环形的面积 大圆的面积 小圆的面积,圆的面积 ,可列出代数式,并代
入数据可求值.
【详解】解:围成的环形的面积为: .
当 , 时:
,
∵ ,
∴ .
【点睛】本题考查列代数式和代数式求值,根据围成的环形的面积 大圆的面积 小圆的面积,
然后代数求值.
18.在 的运算结果中, 的系数为 ,x的系数为 ,求a,b的值并对式
子 进行因式分解.
【答案】 , ,
【分析】先计算多项式乘以多项式,再结合题意可得 , ,解方程组求解
的值,再利用平方差公式分解因式即可.【详解】解:∵
∴ ,
解得: ,
∴ .
【点睛】本题考查的是多项式乘以多项式,多项式的因式分解,二元一次方程组的解法,理
解题意列出方程组求解 的值是解本题的关键.
能力提升篇
一、单选题:
1.对于任意整数n,多项式(n+7)2﹣n2都能够被( )
A.2整除 B.n整除 C.(n+7)整除 D.7整除
【答案】D
【分析】先利用平方差公式因式分解,即可求解.
【详解】解:(n+7)2﹣n2
,
∴对于任意整数n,多项式(n+7)2﹣n2都能够被7整除.
故选:D
【点睛】本题主要考查了利用平方差公式因式分解,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
2.小明在抄因式分解的题目时,不小心漏抄了 的指数,他只知道该数为不大于10的正整数,
并且能利用平方差公式因式分解,他抄在作业本上的式子是 ,则这个指数的可能结果
共有( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
【答案】D
【分析】能利用平方差公式分解因式,说明漏掉的是平方项的指数,只能是偶数,又只知道
该数为不大于10的正整数,则该指数可能是2、4、6、8、10五个数.
【详解】解:∵当这个指数是偶次方时,这个多项式能利用平方差公式因式分解,又因为该指数为不大于10的正整数,
∴该指数可能是2、4、6、8、10五个数.
故选:D.
【点睛】本题考查了因式分解-运用公式法.能熟练掌握平方差公式的特点,是解答这道题的
关键,还要知道不大于就是小于或等于.
3.如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“神秘数”.如4
=22﹣02,12=42﹣22,20=62﹣42,因此 4,12,20 都是“神秘数”,则下面哪个数是“神
秘数”( )
A.56 B.60 C.62 D.88
【答案】B
【分析】设这两个连续偶数分别2m、2m+2(m为自然数),则“神秘数”=(2m+2)2-
(2m)2=(2m+2+2m)(2m+2-2m)=4(2m+1),因为m是自然数,要判断一个数是否是“神
秘数”,只需根据该数=4(2m+1)列方程求解即可,若解出m是自然数就符合,否则不符合.
【详解】解:设这两个连续偶数分别2m、2m+2(m为自然数),
∴“神秘数”=(2m+2)2-(2m)2=(2m+2+2m)(2m+2-2m)=4(2m+1),
A、若4(2m+1)=56,解得m= ,错误;
B、若4(2m+1)=60,解得m=7,正确;
C、若4(2m+1)=62,解得m= ,错误;
D、若4(2m+1)=88,解得m= ,错误;
故选:B.
【点睛】此题考查了利用平方差公式进行因式分解,熟练掌握平方差公式以及对题中新定义
的理解是解题的关键.
二、填空题:
4.若(20212﹣4)(20202﹣4)=2023×2019×2018m,则m=___.
【答案】2022
【分析】将等式左边利用平方差公式进行分解因式,再利用等式性质即可求值.
【详解】解: ,,
,
,
故答案为:2022.
【点睛】本题主要考查平方差公式的因式分解,熟练应用公式是解题的关键.
5.请阅读以下因式分解的过程:
.
这种因式分解的方法叫做配方法.
请用配方法分解因式: ____________.
【答案】(x+3)(x-1)
【分析】根据题干中配方法,构造平方差公式进行因式分解.
【详解】解:
=
=
=[(x+1)+2][(x+1)-2]
=(x+3)(x-1).
故答案为:(x+3)(x-1).
【点睛】本题主要考查因式分解,熟练掌握因式分解是解决本题的关键.
6.如图,有一张边长为x的正方形ABCD纸板,在它的一个角上切去一个边长为y的正方形
AEFG,剩下图形的面积是32,过点F作FH⊥DC,垂足为H.将长方形GFHD切下,与长方
形EBCH重新拼成一个长方形,若拼成的长方形的较长的一边长为8,则正方形ABCD的面
积是____.【答案】36.
【分析】根据题意列出 ,求出x-y=4,解方程组得到x的值即可得到答案.
【详解】由题意得:
∵ ,
∴x-y=4,
解方程组 ,得 ,
∴正方形ABCD面积为 ,
故填:36.
【点睛】此题考查平方差公式的运用,根据题意求得x-y=4是解题的关键,由此解方程组即
可.
三、解答题:
7.如图,边长为 的大正方形中有一个边长为 的小正方形,如图2是由图1中阴影部分拼
成的一个长方形.
(1)请问用这两个图可以验证公式法因式分解中的哪个公式?试利用这个公式计算:
.(2)若图(1)中的阴影部分的面积是12, ,求 的值.
【答案】(1)a2-b2=(a+b)(a-b),264.(2)150
【分析】(1)根据两个图形的面积相等,即可写出公式a2-b2=(a+b)(a-b),从左到右依
次利用平方差公式即可求解;
(2)根据a2-b2=(a+b)(a-b)=12,把a-b的值代入即可求得a+b的值,进而求出a,b的
值,代入求值即可.
【详解】解:(1)图1中阴影部分的面积是a2-b2,图2中阴影部分的面积是(a+b)(a-
b),
∴a2-b2=(a+b)(a-b),
∴
=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)+1
=(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)+1
=(24-1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)+1
=(28-1)(28+1)(216+1)(232+1)+1
=(216-1)(216+1)(232+1)+1
=(232-1)(232+1)+1
=264-1+1
=264.
(2)依题意可得:a2-b2=12,(a+b)(a-b)=12,
∵a-b=3,
∴a+b=4.
联立方程组可得:
解得, ,
∴ .
【点睛】本题考查了平方差的几何背景以及平方差公式的应用,正确理解平方差公式的结构是关键.
8.阅读材料:利用公式法,可以将一些形如 ( )的多项式变形为
的形式,我们把这样的变形方法叫做多项式 ( )的配方法,运用多项式的配方
法可以解决一些数学问题.比如运用多项式的配方法及平方差公式能对一些多项式进行因式
分解.
例: .
.
根据以上材料,利用多项式的配方解答下列问题.
(1)分解因式: ;
(2)求多项式 的最小值;
(3)已知 , , 是 的三边长,且满足 ,求 的周长.
【答案】(1)
(2)-18
(3)12
【分析】(1)根据阅读材料中的方法分解即可;
(2)根据阅读材料中的方法将多项式变形,求出最小值即可;
(3)原式配方后,利用非负数的性质即可求解.
(1)
解:
=
=
=
= ;(2)
=
=
∵ ,
∴ ,
∴多项式 的最小值为-18;
(3)
∵ ,
即 ,
∴ ,
∴a=3,b=4,c=5,
∴△ABC的周长为3+4+5=12.
【点睛】此题考查了完全平方公式的应用,以及非负数的性质:偶次方,熟练掌握完全平方
公式的形式是解本题的关键.