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第 14 章 整式乘法与因式分解过关测试卷
(考试时间:120分钟 试卷满分:120分)
一.单项选择题(本题共12小题,每小题3分,共36分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合
题目要求的。)
1.已知am=2,an=3,则am+n的值是( )
A.6 B.18 C.36 D.72
【答案】A
【分析】本题主要考查了同底数幂乘法的逆运算,根据am+n=am ⋅an进行求解即可得到答案.
【详解】解:∵am=2,an=3,
∴am+n=am ⋅an=2×3=6,
故选:A.
2.下列运算结果为a6的是( )
A.a3÷a3 B.a3÷a9 C.a8÷a2 D.a9÷a6
【答案】C
【分析】本题考查了同底数幂的除法,关键是掌握同底数幂除法的运算法则:底数不变,指数相减.
【详解】A. a3÷a3=a0=1≠a6,选项A不符合题意;
B. a3÷a9=a3-9=a-6≠a6,选项B不符合题意;
C. a8÷a2=a8-2=a6,正确,选项C不符合题意;
D. a9÷a6=a9-6=a3≠a6,选项D不符合题意;
故选C.
3.下列各式从左到右的变形中,属于因式分解且正确的是( )
A. B.
m4-1=(m2+1)(m+1)(m-1) (2a-b) 2=4a2-4ab+b2
C. D.
12ab-4a+1=4(3ab-a) a2-b2-1=(a+b)(a-b)-1
【答案】A
【分析】本题考查因式分解的识别.熟练掌握因式分解的定义和方法,是解题的关键.根据因式分解
的定义:把一个多项式转化为几个整式积的形式,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、 ,选项正确,符合题意;
m4-1=(m2+1)(m+1)(m-1)
B、 ,是整式的乘法,不符合题意;
(2a-b) 2=4a2-4ab+b2C、12ab-4a+1=4(3ab-a),分解错误,不符合题意;
D、 ,等式右边不是整式积的形式,不符合题意;
a2-b2-1=(a+b)(a-b)-1
故选:A.
4.已知3×9n×27n=321,则n的值为( )
A.10 B.4 C.8 D.6
【答案】B
【分析】本题主要考查了幂的乘方运算,同底数幂相乘,解一元一次方程等知识点,熟练掌握幂的相
关运算法则是解题的关键.
利用幂的乘方运算及同底数幂相乘将原式转化为31+2n+3n,于是可得出关于n的一元一次方程,解方程
即可求出n的值.
【详解】解: ,
∵3×9n×27n=3×(32) n ×(33) n =3×32n×33n=31+2n+3n=321
∴1+2n+3n=21,
解得:n=4,
故选:B.
5.下列各式能用平方差公式计算的是( )
A.(a-b)(b-a) B.(a+b)(b+a) C.(a-b)(-a-b) D.(a+b)(-a-b)
【答案】C
【分析】本题考查平方差公式,根据平方差公式 ,进行判断即可.
(a+b)(a-b)=a2-b2
【详解】解:A、 ,不符合题意;
(a-b)(b-a)=-(a-b) 2
B、 ,不符合题意;
(a+b)(b+a)=(a+b) 2
C、 ,符合题意;
(a-b)(-a-b)=b2-a2
D、 ,不符合题意;
(a+b)(-a-b)=-(a+b) 2
故选C.
6.计算:(
-
1) 2019
×(-3) 2018=
( )
31 1
A. B.- C.-3 D.3
3 3
【答案】B
【分析】本题主要考查了同底数幂乘法的逆用,积的乘方的逆用等知识点,熟练掌握相关运算法则是
解题的关键.
首先根据同底数幂乘法的逆用将( 1) 2019写成( 1) ( 1) 2018,然后根据积的乘方的逆用将
- - × -
3 3 3
(
-
1) 2018
×(-3)
2018写成[(
-
1)
×(-3)
] 2018 ,据此即可得出答案.
3 3
【详解】解:(
-
1) 2019
×(-3) 2018
3
= ( - 1) × ( - 1) 2018 ×(-3) 2018
3 3
2018
( 1) [( 1) ]
= - × - ×(-3)
3 3
= ( - 1) ×12018
3
( 1)
= - ×1
3
1
=- ,
3
故选:B.
7.已知式子(2x+3)(x-a)的计算结果中不含x的一次项,则a的值为( )
A.-3 B.3 C.1.5 D.0
【答案】C
【分析】本题考查了多项式的乘法,先按照多项式与多项式的乘法法则乘开,再合并关于x的同类项,
然后令不含项的系数等于零,列方程求解即可.
【详解】解: ;
(2x+3)(x-a) =2x2-2ax+3x-3a=2x2+(3-2a)x-3a∵结果中不含x的一次项,
∴3-2a=0,
3
解得:a= =1.5;
2
故选C.
8.如果多项式x2-mx+9是一个完全平方式,那么m的值为( )
A.-3 B.-6 C.±3 D.±6
【答案】D
【分析】本题主要考查了完全平方公式,把多项式写成 即可得出答案.
(x±a) 2
【详解】解:因为多项式x2-mx+9是一个完全平方公式,
所以 ,
x2±6x+32=(x±3) 2
所以±6=-m,
则m=±6.
故选:D.
9.若a+b=3,ab=-12,则a2-ab+b2的值为( )
A.57 B.21 C.45 D.33
【答案】C
【分析】本题考查了利用完全平方公式变形求整式的值,由完全平方公式得 ,代值计算,
(a+b) 2-3ab
即可求解;掌握 、 、 三者之间的关系是解题的关键.
(a+b) 2 a+b ab
【详解】解:原式 ,
=(a+b) 2-3ab
当a+b=3,ab=-12时,
原式 ,
=32-3×(-12)
=45.
故选:C.
10.如图①,在边长为a的正方形中挖掉一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分剪拼成一个矩
形(如图②),验证了一个等式,则这个等式是( )A. B.
(a+2b)(a-b)=a2+ab-2b2 a2-b2=(a+b)(a-b)
C. D.
(a-b) 2=a2-2ab+b2 (a+b) 2=a2+2ab+b2
【答案】B
【分析】本题考查了平方差公式的几何背景,分别表示出图①和图②的面积,再根据图①和图②的面
积相等即可求解,正确识图是解题的关键.
【详解】解:由题意可得,
图①中阴影部分的面积是:a2-b2,
图②中矩形的面积是:(a+b)(a-b),
∵图①和图②的面积相等,
∴ ,
a2-b2=(a+b)(a-b)
故选:B.
11.已知a=313,b=96,c=275,则a、b、c的大小关系为( )
A.c>a>b B.b>a>c
C.a>b>c D.a>c>b
【答案】A
【分析】本题考查了幂的乘方,熟练掌握幂的乘方运算法则是解题的关键.根据幂的乘方可得
, ,即可求解.
b=96=(32) 6 =312 c=275=(33) 5 =315
【详解】解∶∵ , , ,且 ,
a=313 b=96=(32) 6 =312 c=275=(33) 5 =315 15>13>12
∴c>a>b.
故选:A.
12.我国宋代数学家杨辉发现了 展开式系数的规律:( )
(a+b) n (n=0,1,2,3,…)(a+b) 0=1 (a+b) 1=a+b 展开式系数和为1
展开式系数和为1+1
(a+b) 2=a2+2ab+b2
展开式系数和为1+2+1
(a+b) 3=a3+3a2b+3ab2+b3
展开式系数和为1+3+3+1
(a+b) 4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
展开式系数和为1+4+6+4+1
以上系数三角表称为“杨辉三角”,根据上述规律, 展开式的系数和是( )
(a+b) 8
A.64 B.128 C.256 D.612
【答案】C
【分析】本题考查了“杨辉三角”展开式中所有项的系数和的求法,通过观察展开式中所有项的系数
和,得到规律即可求解.由“杨辉三角”得到:应该是 (n为非负整数)展开式的项系数和为
(a+b) n
2n.
【详解】解:解:当n=0时,展开式中所有项的系数和为1=20,
当n=1时,展开式中所有项的系数和为2=21,
当n=2时,展开式中所有项的系数和为4=22,
…,
当n=8时,展开式的项系数和为=28=256,
故选:C.
二.填空题(本题共6小题,每小题2分,共12分.)
13.若2m=10,2n=5,则2m-n= .
【答案】2
【分析】本题考查了同底数幂的除法,根据同底数幂相除,底数不变,指数相减计算即可.
【详解】解:∵2m=10,2n=5,
∴2m-n=2m÷2n=10÷5=2,
故答案为:2.
14.若x+ y=9且xy=-36,则(x+1)⋅(y+1)= .
【答案】-26
【分析】此题考查了整式的混合运算−化简求值,原式利用多项式乘以多项式法则计算,变形后将已
知等式代入计算即可求出值.
【详解】解:∵x+ y=9且xy=-36,∴(x+1)⋅(y+1)= xy+x+ y+1=-36+9+1=-26
故答案为:-26.
15.计算: .
(7a4b3-a3b2)÷(3a3b2)=
7 1
【答案】 ab-
3 3
【分析】此题考查了多项式除以单项式,解答本题的根据在于掌握运算法则.
根据多项式除以单项式法则计算即可.
7 1
【详解】解:(7a4b3-a3b2)÷(3a3b2)= ab- ,
3 3
7 1
故答案为: ab- .
3 3
16.因式分解:ac2-4ab2= .
【答案】a(c+2b)(c-2b)
【分析】本题考查了因式分解,先提公因式a,然后根据平方差公式因式分解即可求解.
【详解】解:
ac2-4ab2= a(c2-4b2)=a(c+2b)(c-2b)
故答案为:a(c+2b)(c-2b).
17.若 , 是等腰三角形 的两边长,且满足关系式 ,则 的周长是
a b ABC (a-2) 2+b2=8b-16 △ABC
.
【答案】10
【分析】本题考查了因式分解的应用,等腰三角形的定义、非负数的性质及三角形三边关系;根据关
系式得出a=2,b=4,再根据a是腰长和底边长两种情况讨论求解.
【详解】解:∵ ,即 ,
(a-2) 2+b2=8b-16 (a-2) 2+b2-8b+16=0
∴ ,
(a-2) 2+(b-4) 2=0
∴a=2,b=4,
①若2是腰长,则三角形的三边长为:2、2、4,不能组成三角形;
②若2是底边长,则三角形的三边长为:2、4、4,能组成三角形
周长为2+4+4=10.
故答案为:10.
18.“幻方”最早记载于春秋时期的《大戴礼记》中,现将数字1~9填入如图所示的“幻方”中,使得每个圆圈上的四个数字的和都等于23,若每个圆圈上的四个数字的平方和分别记A、B、C,且
A+B+C=519.如果将交点处的三个圆圈填入的数字分别记作为x、y、x+ y,则x+ y= ;
xy= .
【答案】 12 27
【分析】根据x、y、x+ y的位置可知这三个数每个都加了两次,三个圆圈上的数字之和是69,但是
1~9这9个数字之和是45,所以可得∴x+ y+(x+ y)=24,从而求出x+ y的值;因为
, ,可以得到 ,配
12+22+32+42+52++62+72+82+92=285 A+B+C=519 ∴x2+ y2+(x+ y) 2=234
方得 ,把 代入即可求出 的值.
(x+ y) 2-2xy+(x+ y) 2=234 x+ y=12 xy
【详解】解:∵每个圆圈上的四个数字的和都等于23,
∴三个圆上的数字之和应为3×23=69,
其中的x、y、x+ y这三个数每个都加了两次,
∵1+2+3+4+5+6+7+8+9=45,
∴45+x+ y+(x+ y)=69,
则有2(x+ y)=69-45,
解得:x+ y=12;
∵每个圆圈上的四个数字的平方和分别记A、B、C,且A+B+C=519,
,
∴12+22+32+42+52+62+72+82+92+x2+ y2+(x+ y) 2=519
∵12+22+32+42+52+62+72+82+92=285,
,
∴x2+ y2+(x+ y) 2=519-285
,
∴x2+ y2+(x+ y) 2=234
整理得: ,
x2+ y2+2xy-2xy+(x+ y) 2=234,
∴(x+ y) 2-2xy+(x+ y) 2=234
∵x+ y=12;
∴122-2xy+122=234,
∴144-2xy+144=234,
∴2xy=54,
解得:xy=27.
故答案为:12;27.
【点睛】本题考查了整式的运算、完全平方公式以及有理数的乘方运算.解决本题的关键是理解x、y、
x+ y这三个数每个都加了两次,并且能把x2+ y2凑成完全平方式.
三.解答题(本题共8小题,共72分,解答应写出文字说明、证明过程或演算步骤.)
19.(8分)计算:
(1)a(a+2)-(a+1)(a-1)
(2)
(x- y)(3x+ y)+(2x- y) 2
【答案】(1)2a+1
(2)7x2-6xy
【分析】此题考查了整式的混合运算,平方差公式,完全平方公式以及单项式乘多项式,熟练掌握公
式及法则是解本题的关键.
(1)利用单项式乘多项式,以及平方差公式化简,去括号合并即可得到结果;
(2)利用多项式乘多项式,以及完全平方公式化简,再合并同类项即可.
【详解】(1)解:原式
=a2+2a-(a2-1)
=a2+2a-a2+1
=2a+1
(2)解:原式=3x2-3xy+xy- y2+4x2-4xy+ y2
=7x2-6xy
20.(8分)分解因式:
(1)x3-9x
(2)3x2-6xy+3 y2
【答案】(1)x(x+3)(x-3)(2)
3(x- y) 2
【分析】本题考查了综合提公因式法和公式法分解因式,熟练掌握平方差公式和完全平方公式是解此
题的关键.
(1)先提取公因式x,再利用平方差公式计算即可得解;
(2)先提取公因式3,再利用完全平方公式计算即可得解.
【详解】(1)解:x3-9x
=x(x2-9)
=x(x+3)(x-3);
(2)解:3x2-6xy+3 y2
=3(x2-2xy+ y2)
.
=3(x- y) 2
21.(8分)先化简,再求值: ,其中 .
(2x+3 y) 2-(2x+ y)(2x- y) x=3,y=2
【答案】12xy+10 y2,112
【分析】本题主要考查整式的混合运算,熟练掌握乘法公式是解题的关键;因此此题根据乘法公式进
行化简,然后再代值求解即可.
【详解】解:
(2x+3 y) 2-(2x+ y)(2x- y)
=4x2+12xy+9 y2-4x2+ y2
=12xy+10 y2;
∵x=3,y=2,
∴原式=12×3×2+10×22=112.
22.(8分)已知10x=3,10y=2
(1)求102x+3y的值.
(2)求103x-4y的值.
【答案】(1)72
27
(2)
16
【分析】(1)利用同底数幂的乘法的逆运算、幂的乘方的逆运算对代数式进行转化即可求解;
(2)利用同底数幂的除法的逆运算、幂的乘方的逆运算对代数式进行转化即可求解;本题考查了幂的有关运算性质,掌握同底数幂的乘除法的逆运算和幂的乘方的逆运算是解题的关键.
【详解】(1)解:
102x+3y=102x·103y=(10x) 2 ·(10y) 3 =32×23=72
;
(2)解:103x-4y=103x÷104y=(10x) 3 ÷(10y) 4 =33÷24= 27 .
16
23.(10分)如图,某中学校园内有一块长为(x+2y)米,宽为(2x+ y)米的长方形地块,学校计划在中间
留下一个“T”型的图形(阴影部分)修建一个文化广场.
(1)用含x,y的式子表示“T”型图形的面积并化简;
(2)若x=2,y=3,预计修建文化广场每平方米的费用为50元,求修建文化广场所需要的费用.
【答案】(1)2x2+5xy
(2)1900元
【分析】本题主要考查多项式乘以多项式与图形面积;
(1)用大长方形面积减去两个空白部分的面积即可得到阴影部分面积;
(2)由(1)可知绿化部分的面积为 平方米,然后把 , 代入求解面积,进而求出
(2x2+5xy) x=2 y=3
对应的费用即可.
【详解】(1)解:“T”型区域的面积为:
(2x+ y)(x+2y)-2y2
=2x2+4xy+xy+2y2-2y2
=2x2+4xy+xy
=2x2+5xy;
(2)解:当x=2,y=3时, 2x2+5xy=2×22+5×2×3=38(平方米),
38×50=1900元
答:修建文化广场所需要的费用为1900元.
24.(10分)(1)填空并观察下列各式的规律:
(a-b)(a+b)=________;;
(a-b)(a2+ab+b2)=a3-b3
;
(a-b)(a3+a2b+ab2+b3)=a4-b4
;
(a-b)(a4+a3b+a2b2+ab3+b4)=a5-b5
…
可得到 ________;
(a-b)(a2024+a2023b+⋯+ab2023+b2024)=
(2)猜想: ________(其中 为正整数,且 );
(a-b) (an-1+an-2b+⋯+abn-2+bn-1)= n n≥2
(3)利用(2)猜想的结论计算:37-36+35 ⋯+33-32+3.
38+3
【答案】(1)a2025-b2025;(2)an-bn;(3)
4
【分析】本题考查了多项式乘多项式的规律问题,解题的关键是明确题意,利用猜想解答问题.
(1)根据题目中的例题得到规律,则可以直接写出结果;
(2)根据(1)中的例子可以写出相应的猜想;
(3)把(2)中式子中的a=3,b=-1,n=8代入即可求解.
【详解】解:(1)根据规律可得 ,
(a-b)(a2024+a2023b+⋯+ab2023+b2024)=a2025-b2025
故答案为:a2025-b2025;
(2)根据(1)中规律可得 ,
(a-b)(an-1+an-2b+⋯+abn-2+bn-1)=an-bn
故答案为:an-bn;
(3)设(2)中式子中的a=3,b=-1,n=8,
则有 ,
[3-(-1)](37+36 ⋅(-1)+⋯+3⋅(-1) 6+(-1) 7)=38-(-1) 8
即 ,
4×(37-36+⋯+3-1)=38-1
38-1 38+3
∴37-36+⋯+3= +1= .
4 4
25.(10分)“形如a2±2ab+b2的式子称为完全平方式”.如果一个多项式不是完全平方式,我们常做
如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,
这种方法叫做配方法.配方法是一种重要的解决问题的数学方法,不仅可以将一个看似不能分解的多
项式分解因式,还能解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值、最小值等问题.例如:分解因式:x2+2x-3.
解:原式
=(x2+2x+1)-4=(x+1) 2-4=(x+1+2)(x+1-2)=(x+3)(x-1)
再如:求代数式2x2+4x-6的最小值.
解: ,可知当 时, 有最小值,最小值是
2x2+4x-6=2(x2+2x-3)=2(x+1) 2-8 x=-1 2x2+4x-6
-8.
根据阅读材料,用配方法解决下列问题:
(1)分解因式:x2-6x-7=______.(直接写出结果)
(2)当x为何值时,多项式-2x2-4x+5有最大值?并求出这个最大值.
(3)已知a-b=2,ab+c2-4c+5=0,求代数式a+b+c的值.
【答案】(1)(x+1)(x-7)
(2)当x=-1时,多项式-2x-4x+5有最大值,最大值是7;
(3)a+b+c=2
【分析】本题考查了完全平方公式在因式分解中的应用,掌握公式的形式是解题关键.
(1)根据x2-6x-7=x2-6x+9-16即可求解;
(2)根据 即可求解;
-2x2-4x+5=-2(x+1) 2+7
(3)由完全平方公式可得 (a+b) 2-4,代入 可得(a+b) 2 ,然后由
ab= ab+c2-4c+5=0 +(c-2) 2=0
4 4
完全平方式的非负性可得a+b=0,c-2=0,求出c=2,代入进行计算即可.
【详解】(1)解:x2-6x-7
=x2-6x+9-16
=(x-3) 2-16
=(x-3+4)(x-3-4)
=(x+1)(x-7),
故答案为:(x+1)(x-7);
(2)解:∵-2x2-4x+5
=-2(x2+2x)+5
=-2(x2+2x+1-1)+5,
=-2(x+1) 2+7
∴当x=-1时,多项式-2x-4x+5有最大值,最大值是7;
(3)解: , ,
∵(a+b) 2=a2+2ab+b2 (a-b) 2=a2-2ab+b2
(a+b) 2-(a-b) 2 (a+b) 2-22 (a+b) 2-4,
∴ab= = =
4 4 4
∵ab+c2-4c+5=0,
(a+b) 2-4 ,
∴ +c2-4c+5=0
4
(a+b) 2 ,
∴ -1+(c-2) 2+1=0
4
(a+b) 2 ,
∴ +(c-2) 2=0
4
(a+b) 2 , ,
∵ ≥0 (c-2) 2≥0
4
∴a+b=0,c-2=0,
∴c=2,
∴a+b+c=2.
26.(10分)如图1是长为4b,宽为a的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块
小长方形拼成一个“回形”正方形(如图2).
(1)请你用两种不同的方式表示图2阴影部分的面积(直接用含a,b的代数式表示).
方法一:________;方法二:________.由此可以得出的等式是________;(2)根据(1)中的结论,若 , ,求 的值;
x+ y=5 xy=2 (x- y) 2
(3)如图3,已知正方形ABCD的边长为x,E,F分别是AD、DC上的点,且AE=1,CF=3,长方
形EMFD的面积是24,分别以MF、DF为边长作正方形MFRN和正方形GFDH,求阴影部分的面
积.
【答案】(1) , ,
(a-b) 2 (a+b) 2-4ab (a+b) 2-4ab=(a-b) 2
(2)17
(3)阴影部分面积为20
【分析】本题考查了完全平方公式的几何背景,图形面积,平方差公式,理解完全平方公式的几何意
义是解题的关键.
(1)方法一:根据图象得出阴影部分正方形边长即可求得面积;方法二:根据大正方形面积减去四
个小长方形的面积即可,根据方法一和方法二即可得到等式;
(2)根据(1)的结论,利用完全平方公式变形求值即可求解;
(3)根据题意找出题中各线段之间的数量关系和等量关系,设a=x-3,b=x-1,即ab=24,阴影部
分面积=N R2-DF2=b2-a2,根据平方差公式与完全平方公式进行计算即可求解.
【详解】(1)解:方法一: ;方法二: .
(a-b) 2 (a+b) 2-4ab
由此可以得出的等式是 ,
(a+b) 2-4ab=(a-b) 2
故答案为: , , .
(a-b) 2 (a+b) 2-4ab (a+b) 2-4ab=(a-b) 2
(2)解:∵x+ y=5,xy=2,
.
∴(x- y) 2=(x+ y) 2-4xy =52-2×4 =17
(3)解:∵正方形ABCD的边长为x,正方形MFRN和正方形GFDH,AE=1,CF=3,
∴EM=HG=DF=x-3,MG=EH=x-1-(x-3)=2,NR=ED=x-1,
∵长方形EMFD的面积是24,
∴(x-3)(x-1)=24,
设a=x-3,b=x-1,即ab=24,则b-a=2,
∴阴影部分面积=N R2-DF2 =b2-a2 =(b+a)(b-a) =2(b+a),
,
∵(b+a) 2=(b-a) 2+4ba=22+4×24=100
∴b+a=10(负值已舍去),∴2(b+a)=2×10=20,
即阴影部分面积为20.