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第十四章 整式的乘法与因式分解(压轴题专练)
目录
【类型一 已知多项式乘积不含某项求字母的值】..........................................................................................1
【类型二 多项式乘多项式与图形面积】..........................................................................................................2
【类型三 多项式乘法中的规律性问题】..........................................................................................................5
【类型四 利用完全平方配方求多项式最小/大值问题】................................................................................8
【类型五 平方差公式在几何图形中的应用】................................................................................................13
【类型六 完全平方公式在几何图形中的应用】............................................................................................19
【类型七 十字相乘法因式分解】....................................................................................................................25
【类型八 分组分解法因式分解】....................................................................................................................31
【类型一 已知多项式乘积不含某项求字母的值】
例题:(2023春·浙江绍兴·七年级统考期末)若 去括号后不含 的一次项,则 的值为
.
【变式训练】
1.(2023春·江西萍乡·七年级统考期末)若代数式 的结果中不含字母x的一次项,则a的值
是 .
2.(2023春·浙江·七年级期末)已知 的展开式中不含 项和 项,那么
, .
【类型二 多项式乘多项式与图形面积】
例题:(2023春·安徽六安·七年级统考期末)阅读材料并解答问题:我们已经知道,完全平方公式可以用
平面几何图形的面积来表示,实际上还有一些代数恒等式也可以用这种形式表示,例如:
就可以用图①的面积来表示.(1)请写出图②所表示的代数恒等式.
(2)请画图,用平面几何图形的面积来表示代数恒等式 .
【变式训练】
1.(2023春·河南开封·七年级统考期末)如图,某体育训练基地有一块长 米,宽 米的长方
形空地,现准备在这块长方形空地上建一个长 米,宽 米的长方形游泳池,剩余四周全部修建成休
息区.(结果需要化简)
(1)求长方形游泳池的面积;
(2)求休息区的面积;
(3)休息区比游泳池的面积大多少平方米?
2.(2023春·陕西榆林·七年级统考期末)如图,在某高铁站广场前有一块长为 ,宽为 的长方形
空地,计划在中间留两个长方形喷泉池(图中阴影部分),两个长方形喷泉池及周边留有宽度为b的人行
通道.(1)求该长方形空地的面积;(用代数式表示)
(2)求这两个长方形喷泉池的总面积;(用代数式表示)
(3)当 , 时,求这两个长方形喷泉池的总面积.
【类型三 多项式乘法中的规律性问题】
例题:(2023春·江西新余·八年级统考期末)观察下列各式.
…
请根据你发现的规律完成下列各题:
(1)根据规律可得 ______;(其中 为正整数)
(2)计算: .(结果保留幂的形式)
(3)计算: .(结果保留幂的形式)
【变式训练】
1.(2023春·安徽六安·七年级统考期末)观察下列各式:
;
;;
;
(1)根据上面各式的规律可得: ________.
(2)根据上面各式的规律可得: ________.
(3)若 ,求 的值.
2.(2023春·山东青岛·七年级统考期末)(1)计算观察下列各式填空:
第1个: ___________;
第2个: ___________;
第3个: ___________;
这些等式反映出多项式乘法的某种运算规律.
(2)猜想:若n为大于1的正整数,则 ___________.
(3)利用(2)的猜想结论计算: ___________.
(4)扩展与应用: ___________.
【类型四 利用完全平方配方求多项式最小/大值问题】
例题:(2023秋·湖南衡阳·八年级统考期末)阅读材料:数学课上,老师在求代数式 的最小值时,
利用公式: ,对式子作如下变形: ,因为 ,所以 ,
当 时, ,
因此 有最小值 ,即 的最小值为 .
通过阅读,解下列问题:
(1)代数式 的最小值为___________,此时 的值为___________
(2)试比较代数式 与 的大小,并说明理由.
【变式训练】
1.(2023春·江苏淮安·七年级统考期末)将一个式子或一个式子的某一部分通过恒等变形化为完全平方式
或几个完全平方式的和,这种方法称之为配方法.这种方法常常被用到式子的恒等变形中,以挖掘题目中
的隐含条件,是解题的有力手段之一.
例如,求代数式 的最小值.
解:原式 .
, . 当 时, 的最小值是 .
(1)请仿照上面的方法求代数式 的最小值.
(2)代数式 的最大值为______.
2.(2023春·浙江·七年级统考期末)在学习了乘法公式“ ”的应用后,王老师提出
问题:求代数式 的最小值.同学们经过探究、合作、交流,最后得到如下的解法:
解: ,∵ ,∴ ,
当 时, 的值最小,最小值为1.
∴ 的最小值是1,
请你根据上述方法,解答下列问题:
(1)求代数式 的最小值;
(2)求代数式 的最小值;
(3)若 ,求 的最小值.
3.(2023春·广东茂名·七年级统考期末)把代数式通过配方等手段得到完全平方式,再运用完全平方式的
非负性这一性质解决问题,这种解题方法叫做配方法.配方法在代数式求值,解方程,最值问题等都有广
泛的应用.如利用配方法求最小值,求 的最小值.
解: ,因为不论a取何值, 总是非负数,即 .
所以 ,所以当 时, 有最小值 .
根据上述材料,解答下列问题:
(1)在横线上添上一个常数项使之成为完全平方式: _____________;
(2)将 变形为 的形式,并求出 的最小值;
(3)若代数式 ,试求N的最大值.【类型五 平方差公式在几何图形中的应用】
例题:(2023春·广东揭阳·七年级统考期中)长为 的正方形中剪掉一个边长为 的正方形(如图 ),然
后将剩余部分拼成一个长方形(如图 )
(1)上述操作能验证的等式是___________(请选择正确的一个)
A.
B.
C.
(2)应用你从( )选出的等式,完成下面习题:
①已知 , ,求 的值;
②计算
【变式训练】
1.(2023秋·河北邢台·八年级校联考期末)乘法公式的探究及应用.【探究】(1)将图1中的阴影部分裁剪下来,重新拼成一个如图2的长方形,通过比较图1、图2阴影部
分的面积,可以得到整式乘法公式_________;
【应用】(2)运用你所得到的乘法公式,完成下列齐题:
①若 , ,求 的值;
②计算: .
【拓展】(3)计算: .
2.(2023春·广东河源·七年级统考期末)如图①,从边长为a的大正方形中剪掉一个边长为b的小正方形,
将阴影部分沿线剪开,如图所示,拼成图②的长方形.
(1)请你表示出图①中阴影部分的面积_________________________;
请你表示出图②中阴影部分的面积_________________________;
(2)比较两图的阴影部分面积,可以得到乘法公式:_________________________;
(3)请应用公式计算: .
3.(2023春·山东潍坊·七年级校联考阶段练习)如图,在边长为 的正方形中挖去一个边长为 的小正方
形 ,把余下的部分剪拼成一个矩形.(1)通过计算两个图形的面积 阴影部分的面积 ,可以验证的等式是______ ; 请选择正确的一个
A.
B.
C.
D.
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知 , ,求 的值.
②计算:
【类型六 完全平方公式在几何图形中的应用】
例题:(2023春·浙江绍兴·七年级校联考期中)图1是一个长为 、宽为 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)观察图2,请你写出下列三个代数式 , , 之间的等量关系为________________.
(2)运用你所得到的公式,计算:若 为实数,且 , ,试求 的值.
(3)如图3,点C是线段 上的一点,以 为边向两边作正方形,设 ,两正方形的面积和
,求图中阴影部分面积.
【变式训练】
1.(2022秋·河北廊坊·八年级廊坊市第四中学校考期中)图①是一个长为2m、宽为2n的长方形,沿图中
虚线用剪刀分成四块小长方形,然后按图②的形状拼成一个正方形.
(1)图②中阴影部分的正方形的边长是 ;
(2)请用两种不同的方法求图②中阴影部分的面积:
方法1: ;方法2: ;
(3)观察图②,请写出代数式 , , 之间的等量关系: .
(4)根据(3)题中的等量关系,解决如下问题:已知: , ,求: 的值;
2.(2023春·山东潍坊·七年级统考期末)图1是一个长为 ,宽为 的长方形,沿图中虚线用剪刀
平均裁成四块小长方形,然后按如图2所示的形状拼成一个大正方形.(1)图2中的阴影部分正方形的边长是 (用含a,b的代数式表示);
(2)观察图1,图2,能验证的等式是: (请选择正确的一个);
A.
B.
C.
(3)如图3,C是线段 上的一点,以 为边向上分别作正方形 和正方形 ,连结 .
若 ,求 的面积.
3.(2023春·山东烟台·六年级统考期中)如图1是长为4a、宽为b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)你认为图2中阴影部分的正方形的边长等于多少?___________.
(2)观察图2,请你写出 、 、 之间的等量关系是___________;
(3)若 , ,求 的值;
(4)拓展:若 ,求 的值.【类型七 十字相乘法因式分解】
例题:(2023春·安徽阜阳·七年级校考阶段练习)阅读理解:用“十字相乘法”分解因式; .
第一步:二次项系数2可以写成 ,常数项 可以写成 或 ;
第二步:如下图,画“×”号,将1、2写在“×”号左边,将 、3或1、 写在“×”号的右边,共有如下图
的四种情形:
第三步:验算“交叉相乘两个积的和”是否等于一次项的系数:
①的系数为 ;②的系数为 ;
③的系数为 ;④的系数为 .
显然,第②个“交叉相乘两个积的和”等于一次项系数,因此有: .像这样,通
过十字交叉线帮助,把二次三项式分解因式的方法,叫做十字相乘法.
问题:
(1)分解因式: ;
①完善下图中“×”号右边的数使得;“交叉相乘两个积的和”等于一次项系数;
②分解因式: _______;
(2)分解因式: .
①完善横线上的数字;②分解因式: ________.
【变式训练】
1.(2023春·广西北海·七年级统考期中)阅读理解:用“十字相乘法”因式分解
例如: 求:
(1)
(2)
2.(2023春·广西梧州·七年级统考期中)阅读理解题
在因式分解中有一种常用的方法叫十字相乘法,可以用一元二次式的因式分解,这个方法其实就是运用乘
法公式运算来进行因式分解,
基本式子为: ,
例如:分解因式 , , ,
按此排列: 交叉相乘,乘积相加等于 ,得到 ,这就是十字相乘法.
利用上述方法解决下列问题:
(1)分解因式: ;
(2)先分解因式,再求值: ,其中 .
3.(2023春·湖南岳阳·七年级统考期末)阅读理解:用“十字相乘法”分解因式 的方法(如
图).
第一步:二次项 ;
第二步:常数项 ,画“十字图”验算“交叉相乘之和”;
第三步:发现第③个“交叉相乘之和”的结果等于一次项 .
即 .
像这样,通过画“十字图”,把二次三项式分解因式的方法,叫做“十字相乘法”.
运用结论:
(1)将多项式 进行因式分解,可以表示为 _______________;
(2)若 可分解为两个一次因式的积,请画好“十字图”,并求整数 的所有可能值.4.(2023春·陕西榆林·八年级统考期末)阅读下列材料:将一个形如 的二次三项式因式分解时,
如果能满足 且 ,则可以把 因式分解成 .
例如:(1) ;(2) .
根据材料,把下列式子进行因式分解.
(1) ;
(2) ;
(3) .
5.(2023春·七年级单元测试)阅读材料:根据多项式乘多项式法则,我们很容易计算:
; .
而因式分解是与整式乘法方向相反的变形,利用这种关系可得:
; .
通过这样的关系我们可以将某些二次项系数是1的二次三项式分解因式.如将式子 分解因式.这
个式子的二次项系数是 ,常数项 ,一次项系数 ,可以用下图十字相乘的形式
表示为:
先分解二次项系数,分别写在十字交叉线的左上角和左下角;再分解常数项,分别写在十字交叉线的右上
角和右下角;然后交叉相乘,求和,使其等于一次项系数,然后横向书写.这样,我们就可以得到:
.利用这种方法,将下列多项式分解因式:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
【类型八 分组分解法因式分解】
例题:(2023春·陕西西安·八年级高新一中校考期末)《义务教育数学课程标准(2022年版》关于运算能
力的解释为:运算能力主要是指根据法则和运算律进行正确运算的能力,因此,我们面对没有学过的数学
题时,方法可以创新,但在创新中要遵循法则和运算律,才能正确解答,下面介绍一种分解因式的新方法
——拆项补项法:把多项式的某一项拆开或填补上互为相反数的两项(或几项),使原式适合于已学过的
方法进行分解.
例题:用拆项补项法分解因式 .
解:添加两项 .
原式
请你结合自己的思考和理解完成下列各题:
(1)分解因式: ;
(2)分解因式 ;(3)分解因式: .
【变式训练】
1.(2023春·广东深圳·八年级统考期末)因式分解的常用方法有提公因式法和公式法,但有些多项式无法
直接使用上述方法分解,如 ,我们可以把它先分组再分解:
,这种方法叫做分组分解法.
请解决下列问题:
(1)分解因式: ;
(2)已知a,b,c是 的三边,且满足 ,请判断 的形状,并说明理由,
2.(2023春·广东深圳·八年级深圳市高级中学校考期中)我们已经学过将一个多项式分解因式的方法有提
公因式法和运用公式法,其实分解因式的方法还有分组分解法、拆项法等等.
①分组分解法:
例如: .
②拆项法:
例如: .
(1)仿照以上方法,按照要求分解因式:
① (分组分解法);
② (拆项法);
(2)已知:a、b、c为 的三条边, ,求 的周长.3.(2023春·江苏泰州·七年级靖江市靖城中学校联考阶段练习)将一个多项式分组后,可提公因式或运用
公式继续分解的方法是因式分解中的分组分解法,一般的分组分解法有四种形式,即“2+2”分法、“3+1”
分法、“3+2”分法“3+3”分法等.
如“2+2”分法:
请你仿照以上方法,探索并解决下列问题:
(1)分解因式: ;
(2)分解因式: ;
(3)分解因式: .
4.(2023春·山东青岛·八年级统考期末)【问题提出】:分解因式:(1) (2)
【问题探究】:某数学“探究学习”小组对以上因式分解题目进行了如下探究:
探究1:分解因式:(1)
分析:甲发现该多项式前两项有公因式 ,后两项有公因式 ,分别把它们提出来,剩下的是相同因式
,可以继续用提公因式法分解.
解:
另:乙发现该多项式的第二项和第四项含有公因式 ,第一项和第三项含有公因式 ,把 , 提出来,
剩下的是相同因式 ,可以继续用提公因式法分解.解:
探究2:分解因式:(2)
分析:甲发现先将 看作一组应用平方差公式,其余两项看作一组,提出公因式6,则可继续再提出
因式,从而达到分解因式的目的.
解:
【方法总结】:对不能直接使用提取公因式法,公式法进行分解因式的多项式,我们可把被分解的多项式
分成若干组,分别按“基本方法”即提取公因式法和公式法进行分解,然后,再从总体上按“基本方法”
继续进行分解,直到分解出最后结果.这种分解因式的方法叫做分组分解法:
【学以致用】:尝试运用分组分解法解答下列问题;
(1)分解因式: ;
(2)分解因式: ;
【拓展提升】:
(3)分解因式: .