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整式的乘法与因式分解中的求值问题专项(50题)
一、解答题
1.已知3×9m×27m=321,求m的值.
【答案】解:∵3×9m×27m=3×32m×33m=31+2m+3m=321,
∴1+2m+3m=21,
∴m=4.
【解析】【分析】先把9m×27m分解成32m×33m,再根据同底数幂的乘法法则进行计算即
可求出m的值.
2.先化简再求值:4a(a+1)﹣(a+1)(2a﹣1),其中a=2.
【答案】解:原式=(a+1)(4a﹣2a+1)=(a+1)(2a+1)
当a=2时,
∴原式=3×5=15
【解析】【分析】先化简,然后将a的值代入即可求出答案.
3.先化简,再求值.2(x﹣3)(x+2)﹣(3+a)(﹣a+3),其中,a=﹣2,x=1.
【答案】解:2(x﹣3)(x+2)﹣(3+a)(﹣a+3)
=2x2﹣2x﹣21+a2,
当a=﹣2,x=1时,
原式=2﹣2﹣21+4=﹣17.
【解析】【分析】x先去括号,合并同类项,从而将整式化为最简形式,然后把a和x
的值代入即可.
4.先化简,再求值:
1 1
[a(a2b2﹣ab)﹣b(a2﹣a3b)]÷2a2b,其中a=﹣ ,b= .
2 3
【答案】解:[a(a2b2﹣ab)﹣b(a2﹣a3b)]÷2a2b
=[a3b2﹣a2b﹣a2b+a3b2]÷2a2b
=[2a3b2﹣2a2b]÷2a2b
=ab﹣1,
1 1 1
当a=﹣ ,b= 时,原式=﹣1
2 3 6
【解析】【分析】先算乘法,再合并同类项,算除法,最后代入求出即可.
5.先化简,再求值.(x﹣3)2﹣(3+x)(3﹣x),其中x=1.
【答案】解:(x﹣3)2﹣(3+x)(3﹣x)
=x2﹣6x+9﹣9+x2
=﹣6x,
当x=1时,原式=﹣6.【解析】【分析】先根据整式的运算法则算乘法,再合并同类项,最后代入求出即可.
6.先化简再求值:4(m+1)2﹣(2m+5)(2m﹣5),其中m=﹣3.
【答案】解:4(m+1)2﹣(2m+5)(2m﹣5),
=4(m2+2m+1)﹣(4m2﹣25),
=4m2+8m+4﹣4m2+25,
=8m+29,
当m=﹣3时
原式=8×(﹣3)+29=﹣24+29=5
【解析】【分析】根据完全平方公式,平方差公式化简,然后把给定的值代入求值.
7.先化简,再求值:x(x﹣1)+2x(x+1)﹣(3x﹣1)(2x﹣5),其中x=2.
【答案】解:原式=x2﹣x+2x2+2x﹣(6x2﹣15x﹣2x+5)
=x2﹣x+2x2+2x﹣6x2+15x+2x﹣5
=﹣3x2+18x﹣5,
当x=2时,原式=﹣12+36﹣6=19
【解析】【分析】原式前两项利用单项式乘以多项式法则计算,最后一项利用多项式
乘以多项式法则计算,去括号合并得到最简结果,将x的值代入计算即可求出值.
2
8.先化简,再求值:(2x﹣y)2+(6x3﹣8x2y+4xy2)÷(﹣2x),其中 x= ,y=﹣
3
2.
【答案】解:原式=4x2﹣4xy+y2﹣3x2+4xy﹣2y2=x2﹣y2,
2 4 32
当x= ,y=﹣2时,原式= ﹣4=﹣ .
3 9 9
【解析】【分析】原式利用完全平方公式,以及多项式乘以单项式法则计算,去括号
合并得到最简结果,把x与y的值代入计算即可求出值.
9.化简求值:-ab·(a2b5-ab3-b),其中ab2=-2.
【答案】解答:解: 化简:-ab·(a2b 5-ab3-b) =-ab·a2b 5+(-ab)·(-ab3)+(-ab)·
(-b) =- a3b 6+ a2b 4+ ab 2 =-(ab2)3+ (ab2)2+ ab2∵ab2=-2 ∴-(ab2)3+ (ab2)2+
ab2 =-(-2)3+(-2)2+(-2) =8+4-2 =10,
【解析】【分析】先利用单项式乘多项式法则进行化简,再代入求值.
10.若 32×9m×27=321 ,求m的值.
【答案】解:∵32×9m×27=321 ,
∴32×32m×33=321 ,
∴32+2m+3=321 ,
∴2+2m+3=21 ,解得: m=8 .
【解析】【分析】利用同底数幂的乘法化简,即可得到32+2m+3=321,再计算即可。
11.若 am=6 , an=2 ,求 a2m−n的值.
【答案】解:a2m−n=(am
)
2÷an=62÷2=18.
【解析】【分析】首先用含am、an的代数式表示a2m-n可得(am)2÷(an),再将
am,an的值代入计算即可;
(1)幂的乘方:底数不变,指数相乘;
(2)同底数幂的除法:同底数幂相除,底数不变,指数相减.
1 1 1
12.已知m2+ =4,求m+ 和m- 的值.
m2 m m
1
【答案】解:∵m2+ =4,
m2
1 2
两边都加上2,得(m+ ) =6,
m
1
∴m+ =±√6,
m
1
∵m2+ =4,
m2
1 2
两边都减2得:(m- ) =2,
m
1
∴m- =±√2.
m
1 1 2
【解析】【分析】先利用配方法将代数式m2+ =4化简为(m+ ) =6,再求出
m2 m
1 1
m+ =±√6,m- =±√2即可。
m m
13.如图,两个正方形边长分别为a、b,如果a+b=17,ab=60,求阴影部分的面积.
【答案】解:∵a+b=17,ab=60,
∴S =S +S ﹣S ﹣S
阴影 正方形ABCD 正方形EFGC △ABD △BGF
1 1
=a2+b2﹣ a2﹣ (a+b)•b
2 2
1 1 1
=a2+b2﹣ a2﹣ ab﹣ b2
2 2 21 1 1
= a2+ b2﹣ ab
2 2 2
1
= (a2+b2﹣ab)
2
1
= [(a+b)2﹣3ab]
2
1
= ×(172﹣3×60)
2
109
= .
2
【解析】【分析】 由S =S +S ﹣S ﹣S ,列出关系式,再利用完
阴影 正方形ABCD 正方形EFGC △ABD △BGF
全平方式进行变形,然后整体代入计算即可.
14.已知 m2+m=2 ,求代数式 m3+3m2+2020 的值.
【答案】解: m3+3m2+2020
=m3+m2+2m2+2020
=m(m2+m)+2m2+2020 ,
又 m2+m=2 ,
所以:原式 =2m2+2m+2020 .
=2(m2+m)+2020
=4+2020
=2024 .
【解析】【分析】由题意将所求代数式变形得原式=m3+m2+2m2+2020=m(m2+m)
+2m2+2020,再整体代换即可求解.
15.当 3m+2n=8 时,求 8m×4n 的值.
【答案】解: ∵3m+2n=8
∴8m×4n=(23
)
m·(22
)
n
=23m·22n
=23m+2n
=28
=256.
【解析】【分析】 根据幂的乘方及同底数幂的乘方可得
8m×4n=(23
)
m·(22
)
n=23m·22n=23m+2n,然后代入计算即可.
3
16.已知实数a,b满足a+b=2,ab= ,求(2a4-a2 )÷(-a) 2-(a+b)(a-b)的值.
43
【答案】解:∵a+b=2,ab= ,
4
∴(2a4-a2 )÷(-a) 2-(a+b)(a-b)
=2a2-1-a2+b2
=a2+b2-1
=(a+b) 2-2ab-1
3
=22-2× -1
4
3
=4- -1
2
3
= .
2
【解析】【分析】分式约分化简,平方差公式,完全平方公式的变形得出
3
(a+b) 2-2ab-1,代数得出 。
2
17.(x2-mx+6)(3x-2) 的积中不含x的二次项,求m的值.
【答案】解:(x2﹣mx+6)(3x﹣2)=3x3﹣(2+3m)x2+(2m+18)x﹣12,
∵(x2﹣mx+6)(3x﹣2)的积中不含x的二次项,
∴2+3m=0,
2
解得,m= - ,
3
【解析】【分析】利用多项式乘多项式法则将原式展开为3x3﹣(2+3m)
x2+(2m+18)x﹣12,根据它们的乘积中不含x的二次项,可得2+3m=0,从而求出m的
值.
18.已知3既是x﹣4的算术平方根,又是x+2y﹣10的立方根,求x2﹣y2的平方根.
【答案】解:∵3既是(x-4)的算术平方根,又是(x+2y-10)的立方根,
∴x-4=32=9,x+2y-10=33,
∴x=13,y=12,
x2-y2
=(x+y)(x-y)
=(13+12)×(13-12)
=25
∴x2-y2的平方根为±5.
【解析】【分析】根据算术平方根的平方可得被开方数x-4,根据立方根的立方可得被
开方数x+2y-10 ,联立求出x、y的值,然后根据平方差公式可得答案.
19.已知 x2+2x+1 是多项式 x3-x2+ax+b 的一个因式,求a,b的值,并将该多项式因式分解.
【答案】解:设 x3-x2+ax+b=(x2+2x+1)(x+m) ,
则 x3-x2+ax+b=x3+(m+2)x2+(2m+1)x+m ,
所以 m+2=-1 , 2m+1=a , m=b ,
解得 m=-3 , a=-5 , b=-3 .
所以 x3-x2-5x-3=(x2+2x+1)(x-3)=(x+1) 2 (x-3) .
【解析】【分析】本题考查了因式分解的应用,用待定系数法来解较好.由题意可假设
多项式 x3-x2+ax+b=(x2+2x+1)(x+m) ,则将其展开、合并同类项,并与
x3-x2+ax+b 式子中x的各次项系数对应相等,依次求出m、b、a的值,那么另外一
个因式即可确定.
20.如果关于 x 的多项式 2x+a 与 x2-bx-2 的乘积展开式中没有二次项,且常数
项为10,求 a+2b 的值.
【答案】解:∵(2x+a)(x2-bx-2)=2x3-2bx2-4x+ax2-abx-2a
=2x3-(2b-a)x2-(4+ab)x-2a ,
∵乘积展开式中没有二次项,且常数项为10,
{a-2b=0
∴ ,
-2a=10
5
解得: a=-5 , b=- ,
2
5
∴a+2b=-5+2×(- )=-10 .
2
【解析】【分析】根据多项式乘多项式法则“多项式与多项式相乘,先用一个多项式
的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得积相加”可将两个多项式相乘,由题意
“ 乘积展开式中没有二次项,且常数项为10”可得关于a、b的方程组,解方程组可求
得a、b的值,再把a、b的值代入所求代数式计算即可求解.
21.已知多项式M除以3x2-2x+4得商式2x+6,余式为3x-1,求多项式M.
【答案】解:根据题意,得:M=(2x+6)(3x2−2x+4)+(3x−1)
=6x3-4x2+8x+18x2-12x+24+3x-1
=6x3+14x2−x+23
所以,多项式M为6x3+14x2−x+23
【解析】【分析】根据被除式、除式、商及余式的关系,可得M=(2x+6)(3x2−2x+
4)+(3x−1),利用多项式乘多项式将原式展开,然后利用去括号、合并同类项即得结
论.
22.有一块直径为2a+b的圆形木板,挖去直径分别为2a和b的两个圆,求剩下的木
板面积是多少?【答案】解:
2a+b 2a b
π×( )2-π×( )2-π×( )2
2 2 2
4a2+4ab+b2 4a2 b2
=π×( + - )
4 4 4
=abπ
故剩下的木板面积是abπ.
【解析】【分析】根据圆的面积公式S圆=πr2分别计算出三个圆的面积,用木板面积依
次减去挖去的两个圆的面积即可.
23.如图,在长8cm,宽5cm的长方形塑料板的四个角剪去4个边长为 xcm 的小正方
形,按折痕做一个无盖的长方体盒子,求盒子的容积(塑料板的厚度忽略不计).
【答案】解:由题意,得 x(8-2x)(5-2x)
=x(40-16x-10x+4x2
)
=x(4x2-26x+40)
=4x3-26x2+40x ,
答:盒子的容积是 (4x3-26x2+40x)cm3 .
【解析】【分析】 由无盖的长方体盒子的高为x,可求出无盖的长方体盒子的底为8-
2x,宽为5-2x,利用长方体的体积=长×宽×高,进解答即可.
24.如果二次三项式 px2+2x-1 在实数范围内可以因式分解,求p的取值范围.
【答案】解:∵二次三项式px2+2x−1在实数范围内可以因式分解,
∴px2+2x−1=0有实数解,
∴△=4+4p⩾0,且p≠0,
解得:p⩾−1且p≠0.
【解析】【分析】由二次三项式在实数范围内可以分解因式,得到根的判别式大于等
于0,求出p的范围即可.
25.已知多项式x2﹣mx+n与x﹣2的乘积中不含x2项和x项,试求m和n的值.
【答案】解: (x2﹣mx+n)(x﹣2)
=x3-2x2-mx2+2mx+nx-2n
=x3+(-2-m)x2+(2m+n)x-2n
因为乘积中不含x2项和x项,∴-2-m=0,2m+n=0.
解得:m=-2,n=4
【解析】【分析】先求出两式的积,根据积中不含x2项和x项得到方程,求解即可.
26.若(x2 +mx-8)(x2-3x+n)的展开式中不含 x2和 x3项,求 m和 n的值.
【答案】解:(x ❑ 2 +mx-8)(x ❑ 2 -3x+n)
= x4-3x3+nx2+mx3-3mx2+mnx-8x2+24x-8n
= x4+(m-3)x3+(n-3m-8)x2+(mn+24)x-8n
∵展开式中不含 x ❑ 2 和 x ❑ 3 项
{ m-3=0
∴
n-3m-8=0
{m=3
解得:
n=17
【解析】【分析】利用多项式乘多项式法则将(x ❑ 2 +mx-8)(x ❑ 2 -3x+n)展开,再
令x ❑ 2 和 x ❑ 3 项的系数为0即可.
27.已知常数a、b满足3a×32b=27,且(5a)2×(52b)2÷(53a)b=1,求a2+4b2的值.
【答案】解:∵3a×32b=27,
∴3a+2b=33,
故a+2b=3,
∵(5a)2×(52b)2÷(53a)b=1,
∴52a+4b÷53ab=1,
∴2a+4b﹣3ab=0,
∵a+2b=3,
∴2a+4b=6,
∴6﹣3ab=0,
则ab=2,
∴a2+4b2=(a+2b)2﹣4ab
=32﹣4×2
=1.
【解析】【分析】直接利用同底数幂的乘除运算法则将原式变形进而得出答案.
28.已知二次三项式 ax2+bx+1 与 2x2-3x+1 的积不含 x3 项,也不含 x 项,求
系数 a、b 的值.
【答案】根据题意列得:(ax2+bx+1)(2x2-3x+1)=2ax4+(2b-3a)x3+(a+2-3b)x2+
(b-3)x+1,
∵不含x3的项,也不含x的项,
∴2b-3a=0,b-3=0,解得a=2,b=3.
【解析】【分析】由题意列出算式,利用多项式乘以多项式法则计算,合并后令三次
项与一次项系数为0,即可求出a与b的值.
29.已知长方形的长是(a+3b)米,宽是(a+2b)米.求它的周长和面积.
【答案】解:周长=[(a+3b)+(a+2b)]×2
=(2a+5b)×2
=(4a+10b);
面积=(a+3b)(a+2b)
=a2+2ab+3ab+6b2
=a2+5ab+6b2.
【解析】【分析】根据长方形的面积公式和周长公式计算即可;由多项式乘以多项式
(a+b)(c+d)=a(c+d)+b(c+d)=ac+ad+bc+bd,再合并同类项即可.
30.已知a、b、c为△ABC的三边长,且a2+b2=6a+10b﹣34,其中c是△ABC中最长
的边长,且c为整数,求c的值.
【答案】解:∵a2+b2=6a+10b﹣34∴a2﹣6a+9+b2﹣10b+25=0
∴(a﹣3)2+(b﹣5)2=0
∴a=3,b=5
∴5﹣3<c<5+3
即 2<c<8.
又∵c是△ABC中最长的边长
∴c=5或6或7.
【解析】【分析】移项后,将常数34看成9与25的和,分别与 a2﹣6a,b2﹣10b组成
完全平方式(这种方法叫“拆项法”),再根据平方数的性质求出a、b的值,然后用三
角形三边关系定理求出c的取值范围,最后根据题意确定出c的值。
31.阅读下面的解答过程,求y2+4y+8的最小值.
解:y2+4y+8=y2+4y+4+4=(y+2)2+4≥4,∵(y+2)2≥0即(y+2)2的最小值为0,
∴y2+4y+8的最小值为4.
仿照上面的解答过程,求m2+m+4的最小值和4﹣x2+2x的最大值.
【答案】解:(1)m2+m+4=(m+ )2+ ,
∵(m+ )2≥0,
∴(m+ )2+ ≥ .则m2+m+4的最小值是 ;
4﹣x2+2x=﹣(x﹣1)2+5,
∵﹣(x﹣1)2≤0,
∴﹣(x﹣1)2+5≤5,
则4﹣x2+2x的最大值为5
【解析】【分析】(1)多项式配方后,根据完全平方式恒大于等于0,即可求出最小
值;(2)多项式配方后,根据完全平方式恒大于等于0,即可求出最大值.
32.若(x﹣1)(x+2)(x﹣3)(x+4)+a是一个完全平方式,求a的值.
【答案】解:原式=(x2+x﹣2)(x2+x﹣12)+a=(x2+x)2﹣14(x2+x)+a+24,
由结合为完全平方式,得到a+24=49,
解得:a=25.
【解析】【分析】原式第一项结合后,利用多项式乘以多项式法则计算,整理后利用
完全平方公式结构特征确定出a的值即可.
33.已知(x+y)2=49,(x﹣y)2=1,求下列各式的值:
(1)x2+y2;(2)xy.
【答案】解:由题意知:(x+y)2=x2+y2+2xy=49①,
(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=1②,
①+②得:(x+y)2+(x﹣y)2,
=x2+y2+2xy+x2+y2﹣2xy,
=2(x2+y2),
=49+1,
=50,
∴x2+y2=25;
①﹣②得:4xy=(x+y)2﹣(x﹣y)2=49﹣1=48,
∴xy=12.
【解析】【分析】根据完全平方公式把(x+y)2和(x﹣y)2展开,然后相加即可求出
x2+y2的值,相减即可求出xy的值.
34.已知x﹣y=1,x2+y2=25,求xy的值.
【答案】解:∵x﹣y=1,
∴(x﹣y)2=1,
即x2+y2﹣2xy=1;
∵x2+y2=25,
∴2xy=25﹣1,
解得xy=12.【解析】【分析】把x﹣y=1两边平方,然后代入数据计算即可求出x2+y2的.
35.已知x+y=2,xy=﹣1,求下列代数式的值:
(1)5x2+5y2;
(2)(x﹣y)2.
【答案】解:(1)∵x+y=2,xy=﹣1,
∴5x2+5y2=5(x2+y2)=5[(x+y)2﹣2xy]=5×[22﹣2×(﹣1)]=30;
(2)∵x+y=2,xy=﹣1,
∴(x﹣y)2=(x+y)2﹣4xy=22﹣4×(﹣1)=4+4=8.
【解析】【分析】(1)原式提取5,利用完全平方公式变形,将x+y与xy的值代入计
算即可求出值;
(2)原式利用完全平方公式变形,将x+y与xy的值代入计算即可求出值.
36.已知(a+b)2=25,(a﹣b)2=9,求ab与a2+b2的值.
【答案】解:∵(a+b)2=25,(a﹣b)2=9,
∴a2+2ab+b2=25①,a2﹣2ab+b2=9②,
∴①+②得:2a2+2b2=34,
∴a2+b2=17,
①﹣②得:4ab=16,
∴ab=4.
【解析】【分析】把已知两个式子展开,再相加或相减即可求出答案.
37.已知(a+b)2=16,ab=4,求a2+b2与(a-b)2的值.
【答案】解:
a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2×4=8;
(a-b)2=(a+b)2-4ab=16-4×4=0.
【解析】【解答】
a2+b2=(a+b)2-2ab=16-2×4=8;
(a-b)2=(a+b)2-4ab=16-4×4=0.
【分析】充分了解和的完全平方与差的完全平方之间的关系是本题的关键.
38.图1是一个长为2m、宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四块小长方形,
然后按图2的形状拼成一个正方形.
(1)请写出图2中阴影部分的面积;
(2)观察图2你能写出下列三个代数式之间的等量关系吗?
代数式:(m+n)2,(m﹣n)2,mn;
(3)根据(2)中的等量关系,解决如下问题:若a+b=7,ab=5,求(a﹣b)2的值.【答案】解:(1)(m﹣n)2或(m+n)2﹣4mn;
(2)(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn;
(3)当a+b=7,ab=5时,
(a﹣b)2
=(a+b)2﹣4ab
=72﹣4×5
=49﹣20
=29.
【解析】【分析】(1)阴影部分的面积可以看作是边长(m﹣n)的正方形的面积,也
可以看作边长(m+n)的正方形的面积减去4个小长方形的面积;
(2)由(1)的结论直接写出即可;
(3)利用(2)的结论,把(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab,把数值整体代入即可.
39.已知x﹣y=3,求[(x﹣y)2+(x+y)(x﹣y)]÷2x的值.
【答案】解:原式=(x2﹣2xy+y2+x2﹣y2)÷2x=(2x2﹣2xy)÷2x=x﹣y,
当x﹣y=3时,原式=x﹣y=3
【解析】【分析】原式中括号中利用完全平方公式及平方差公式化简,去括号合并后
利用多项式除以单项式法则计算得到最简结果,把x﹣y=3代入计算即可求出值.
40.若32•92a+1÷27a+1=81,求a的值.
【答案】解:原式可化为:32•32(2a+1)÷33(a+1)=34,
即2+2(2a+1)﹣3(a+1)=4,
解得a=3.
故答案为:3.
【解析】【分析】先根据幂的乘方与积的乘方法则把已知代数式化为同底数幂的形式,
再根据同底数幂的乘法及除法法则进行计算即可.
41.若(x2+nx+3)(x2﹣3x+m)展开式中不含x2和x3项,求(n﹣m)n的值.
【答案】解:(x2+nx+3)(x2﹣3x+m)=x4﹣3x3+mx2+nx3﹣3nx2+mnx+3x2﹣9x+3m
=x4+(n﹣3)x3+(m﹣3n+3)x2+(mn﹣9)x+3m,
∵展开式中不含x2,x3项,
{ n-3=0
∴ ,
m-3n+3=0
{m=6
解得: ,
n=3
当m=6,n=3时(n﹣m)n
=(3﹣6)3
=(﹣3)3
=﹣27.
【解析】【分析】先根据多项式乘以多项式法则展开,合并后得出方程组,求出方程
组的解,最后代入求出即可.
42.已知:8•22m﹣1•23m=217,求m的值.
【答案】解:由幂的乘方,得
23•22m﹣1•23m=217.
由同底数幂的乘法,得
23+2m﹣1+3m=217.
即5m+2=17,
解得m=3,
m的值是3.
【解析】【分析】根据幂的乘方底数不变指数相乘,可得同底数幂的乘法,根据同底
数幂的乘法底数不变指数相加,可得关于m的方程,根据解方程,可得答案.
43.若ax2+bx+1与2x2﹣3x+1的积不含x的一次项,也不含x的三次项,求a,b的值.
【答案】解:(ax2+bx+1)(2x2﹣3x+1)
=2ax4﹣3ax3+ax2+2bx3﹣3bx2+bx+2x2﹣3x+1
=2ax4+(﹣3a+2b)x3+(a﹣3b+2)x2+(b﹣3)x+1,
∵积不含x的一次项,也不含x的三次项,
∴b﹣3=0,﹣3a+2b=0,
解得:b=3,a=2.
【解析】【分析】首先利用多项式乘法法则计算出(ax2+bx+1)(2x2﹣3x+1),再根
据积不含x3的项,也不含x的项,可得含x3的项和含x的项的系数等于零,即可求出a
与b的值.
44.已知,n为正整数,且x2n=7,求(3x3n)2-4(x2)2n的值【答案】解答: ∵x2n=7, ∴(3x3n)2-4(x2)2n =9x6n-4x4n=9(x2n)3-4(x2n)2=9×73-
4×72=49×59=2891
【解析】【分析】根据幂的乘方,底数不变指数相乘,先把x3n和x2的值求出,然后根
据同底数幂的乘法,底数不变指数相加求解
45.已知,长方形的周长为30cm,两相邻的边长为xcm,ycm,且x3+x2y-4xy2-4y3=0,
求长方形的对角线长和面积.
【答案】∵长方形周长为30cm,
∴2(x+ y)=30 ,化简得: x+ y=15 ,
x3+x2y-4x y2-4 y3 ,
= x2 (x+ y)-4 y2 (x+ y) ,
= (x+ y)(x2-4 y2 ) ,
= (x+ y)(x+2y)(x-2y) ,
∵x3+x2y-4x y2-4 y3=0 ,
(x+ y)(x+2y)(x-2y)=0 ,
∵x>0 , y>0 ,
∴(x+ y)(x+2y)≠0 ,
则 x-2y=0 ,即 x=2y ,
∵x+ y=15 ,
∴3 y=15 ,解得: y=5 ,
∴x=2y=10 ,
∴长方形的对角线长: √x2+ y2=√102+52=√125=5√5(cm) ,
长方形的面积: xy=10×5=50(cm2 ) .
【解析】【分析】先将x3+x2y-4xy2-4y3=0化简为(x+ y)(x+2y)(x-2y)=0,可得
x-2y=0即x=2y,再根据“长方形的周长为30cm”可得x+ y=15,再将x=2y代入计
算可得x=2y=10,最后利用勾股定理求解即可。
46.阅读材料:若m2﹣2mn+2n2﹣8n+16=0,求m、n的值.
解:∵m2﹣2mn+2n2﹣8n+16=0,
∴(m2﹣2mn+n2)+(n2﹣8n+16)=0
∴(m﹣n)2+(n﹣4)2=0,
∴(m﹣n)2=0,(n﹣4)2=0,
∴n=4,m=4.
根据你的观察,探究下面的问题:
(1)已知x2﹣2xy+2y2+6y+9=0,求xy的值;
(2)已知△ABC的三边长a、b、c都是正整数,且满足a2+b2﹣10a﹣12b+61=0,求△ABC的最大边c的值;
(3)已知a﹣b=8,ab+c2﹣16c+80=0,求a+b+c的值.
【答案】(1)解:∵x2﹣2xy+2y2+6y+9=0,
∴(x2﹣2xy+y2)+(y2+6y+9)=0,
∴(x﹣y)2+(y+3)2=0,
∴x﹣y=0,y+3=0,
∴x=﹣3,y=﹣3,
∴xy=(﹣3)×(﹣3)=9,
即xy的值是9.
(2)解:∵a2+b2﹣10a﹣12b+61=0,
∴(a2﹣10a+25)+(b2﹣12b+36)=0,
∴(a﹣5)2+(b﹣6)2=0,
∴a﹣5=0,b﹣6=0,
∴a=5,b=6,
∵6﹣5<c<6+5,c≥6,
∴6≤c<11,
∴△ABC的最大边c的值可能是6、7、8、9、10.
(3)解:∵a﹣b=8,ab+c2﹣16c+80=0,
∴a(a﹣8)+16+(c﹣8)2=0,
∴(a﹣4)2+(c﹣8)2=0,
∴a﹣4=0,c﹣8=0,
∴a=4,c=8,b=a﹣8=4﹣8=﹣4,
∴a+b+c=4﹣4+8=8,
即a+b+c的值是8.
【解析】【分析】(1)类比材料提供的思路方法,先对原式左边拆项分组分解,再利
用偶次幂的非负性即可求解;
(2)类比材料提供的思路方法,先对原式左边拆项分组分解,再利用偶次幂的非负性
可得a、b的值,最后根据三角形三边关系即可求解;
(3)由条件可知b=a-8,代入原式左边,类比材料提供的思路方法,对原式左边拆项
分组分解,再利用偶次幂的非负性可得a、c的值,据此即可解答。
1 1
47.已知a﹦ ( √5 + √3 ),b﹦ ( √5 ﹣ √3 ),求a2﹣ab+b2的值.
2 2
【答案】解:a2﹣ab+b2,
=(a﹣b)2+ab,1 1
∵a﹦ ( √5 + √3 ),b﹦ ( √5 ﹣ √3 ),
2 2
∴a2﹣ab+b2,
1 1 1 1
=[ (√5+√3) ﹣ ( √5 ﹣ √3 )]2+[ (√5+√3) × ( √5 ﹣ √3 )],
2 2 2 2
1
=3+ ,
2
=3.5
【解析】【分析】本题需先把a2﹣ab+b2进行整理,化成(a﹣b)2+ab的形式,再把得
数代入即可求出结果.
48.已知x-y=3,x2+y2=13,求
(1)xy的值。
(2)x3y-8x2y2+xy3的值。
【答案】(1)解:∵x-y=3,
∴(x-y)2=x2+y2-2xy=9,
又∵x2+y2=13,
1 1
∴xy= [(x2 +y2)-(x-y)2]= (13-9)=2
2 2
(2)解:由(1)得:
x2+y2=13,xy=2,
∴x3y- 8x2y2+xy3
=xy(x2+y2-8xy)=2×(13-8×2)
=-6
【解析】【分析】(1)将x-y=3同时平方,可得到 x2+y2-2xy=9,再整体代入求值。
(2)利用提公因式法将代数式转化为xy(x2+y2-8xy) ,再整体代入求值。
49.阅读下列材料:
我们把多项式a2+2ab+b2及a2﹣2ab+b2叫做完全平方式,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.
例如:分解因式x2+2x﹣3=(x2+2x+1)﹣4=(x+1)2﹣4=(x+1+2)(x+1﹣2)
=(x+3)(x﹣1);
再例如求代数式2x2+4x﹣6的最小值.2x2+4x﹣6=2(x2+2x﹣3)=2(x+1)2﹣8.可
知当x=﹣1时,2x2+4x﹣6有最小值,最小值是﹣8,根据阅读材料用配方法解决下列
问题:(1)分解因式:m2﹣4m﹣5= .
(2)当a,b为何值时,多项式a2+b2﹣4a+6b+18有最小值,并求出这个最小值.
(3)已知a,b,c为△ABC的三边,且满足a2+2b2+c2﹣2b(a+c)=0,试判断此三
角形的形状.
【答案】(1)(m+1)(m﹣5)
(2)解:∵a2+b2﹣4a+6b+18=(a﹣2)2+(b+3)2+5,
∴当a=2,b=﹣3时,多项式a2+b2﹣4a+6b+18有最小值5
(3)解:∵a2+2b2+c2﹣2b(a+c)=0,
∴(a﹣b)2+(b﹣c)2=0,
∴a=b,b=c,
∴a=b=c,
∴△ABC是等边三角形
【解析】【解答】解:(1)m2﹣4m﹣5
=m2﹣4m+4﹣9
=(m﹣2)2﹣9
=(m﹣2+3)(m﹣2﹣3)
=(m+1)(m﹣5).
故答案为(m+1)(m﹣5);
【分析】(1)先把原式配方得m2﹣4m+4﹣9即(m﹣2)2﹣9,再根据平方差公式分
解即可.(2)先把原式配方得(a﹣2)2+(b+3)2+5, 根据非负数的性质可知当a=
2,b=﹣3时,多项式a2+b2﹣4a+6b+18有最小值5 ;(3)把a2+2b2+c2﹣2b(a+c)=
0的左边展开并配方可得
(a﹣b)2+(b﹣c)2=0,根据非负数的性质可知a=b,b=c, 进而可判断△ABC是
等边三角形.
50.仔细阅读下面的例题,并解答问题:
例题:已知二次三项式 x2-4x+m 有一个因式是 x+3 ,求另一个因式以及 m 的
值.
解法一:设另一个因式为 x+n ,得 x2-4x+m=(x+3)(x+n)
则 x2-4x+m=x2+(n+3)x+3n ,
{n+3=-4
∴ 解得 n=-7 , m=-21 .
m=3n
∴另一个因式为 x-7 , n 的值为-21.
解法二:设另一个因式为 x+n ,得 x2-4x+m=(x+3)(x+n)∴当 x=-3 时, x2-4x+m=(x+3)(x+n)=0
即 (-3) 2-4×(-3)+m=0 ,解得 m=-21
∴x2-4x+m=x2-4x-21=(x+3)(x-7)
∴另一个因式为 x-7 , n 的值为-21.
问题:仿照以上一种方法解答下面问题.
(1)若多项式 x2-px-6 分解因式的结果中有因式 x-3 ,则实数 p= .
(2)已知二次三项式 2x2+3x-k 有一个因式是 2x+5 ,求另一个因式及 k 的
值.
【答案】(1)1
(2)解:设另一个因式为 (x+n) ,得 2x2+3x-k=(2x+5)(x+n)
则 2x2+3x-k=2x2+(2n+5)x+5n
{2n+5=3
∴
-k=5n
{n=-1
解方程组,得
k=5
∴另一个因式为 (x-1) , k 的值为5
【解析】【解答】(1)解:设另一个因式为(x+m),则 x2-px-6=(x-3)(x+m)
∴x2-px-6=x2+(m-3)x-3m
∴-3m=-6,
解得,m=2,
∵m-3=-p,
∴p=1
【分析】(1)根据题中的方法,设另一个因式为(x+m),则
x2-px-6=(x-3)(x+m) ,把等式右边展开合并得 x2-px-6=x2+(m-3)x-3m ,
则-3m=-6,从而可求出m的值,再根据m-3=-p,求出; (2)根据题中的方法,设另
一个因式为(x+n),则2x2+3x-k=(2x+5)(x+n),把等式右边展开合并得
{2n+5=3
2x2+3x-k=2x2+(2n+5)x+5n ,则 ,然后解方程即可得到n和k的值,
-k=5n
即得到另一个因式.