17. 有一种用“因式分解”法产生的密码,其原理是:将一个多项式分解因式,如多项式$x^{2}+xy$可分解为$x(x + y)$,当$x = 8$,$y = 9$时,各个因式的值是$x = 8$,$x + y = 17$,于是密码就是“$817$”,其中的“$8$”“$17$”分别叫作这个密码的第一因式码、第二因式码。类似地,对多项式$x^{4}-y^{4}$用“因式分解”法产生密码:
(1)多项式$x^{4}-y^{4}$可分解为$(x - y)(x +\_\_\_\_\_\_y)$();
(2)在(1)的条件下,若第一因式码和第二因式码构成“$24$”时,请求出第三因式码;
(3)在(1)的条件下,且$x$,$y$在$0$到$9$的$10$个整数中取值,将产生的密码看成一个数,当此数最大时,请直接写出$x$,$y$的值和此时的密码.
(1)多项式$x^{4}-y^{4}$可分解为$(x - y)(x +\_\_\_\_\_\_y)$();
(2)在(1)的条件下,若第一因式码和第二因式码构成“$24$”时,请求出第三因式码;
(3)在(1)的条件下,且$x$,$y$在$0$到$9$的$10$个整数中取值,将产生的密码看成一个数,当此数最大时,请直接写出$x$,$y$的值和此时的密码.
答案
17.(1)$x^{2}+y^{2}$
(2)10
(3)$x=9$,$y=5$,此时密码为414106
(2)10
(3)$x=9$,$y=5$,此时密码为414106
解析
【解析】
(1) 利用平方差公式逐步分解多项式:
$x^4 - y^4=(x^2-y^2)(x^2+y^2)=(x-y)(x+y)(x^2+y^2)$,因此多项式可分解为$(x - y)(x + 1y)(x^2+y^2)$,括号内填$x^2+y^2$。
(2) 由题意,第一因式码和第二因式码构成“24”,分两种情况讨论:
① 当$x-y=2$,$x+y=4$时,联立方程组:
$\begin{cases}x - y = 2 \\ x + y = 4\end{cases}$
两式相加得$2x=6$,解得$x=3$,代入$x-y=2$得$y=1$,
第三因式码为$x^2+y^2=3^2+1^2=10$;
② 当$x-y=4$,$x+y=2$时,解得$x=3$,$y=-1$,不符合$x$、$y$在0到9的整数中取值的条件,舍去。
综上,第三因式码为10。
(3) 要使产生的密码最大,需让三个因式$(x-y)$、$(x+y)$、$(x^2+y^2)$组成的数最大,结合$x$、$y$为0到9的整数,当$x=9$,$y=5$时,$x-y=4$,$x+y=14$,$x^2+y^2=9^2+5^2=106$,组成的密码414106为最大数。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1}$,$\boldsymbol{x^2+y^2}$;
(2) $\boldsymbol{10}$;
(3) $\boldsymbol{x=9}$,$\boldsymbol{y=5}$,密码为$\boldsymbol{414106}$。
【知识点】
平方差公式因式分解,二元一次方程组求解
【点评】
本题将因式分解与密码生成结合,既考查了平方差公式的多次运用,又需要结合整数取值分析最值情况,培养了数学知识的实际应用能力和分类讨论思想。
【难度系数】
0.6
(1) 利用平方差公式逐步分解多项式:
$x^4 - y^4=(x^2-y^2)(x^2+y^2)=(x-y)(x+y)(x^2+y^2)$,因此多项式可分解为$(x - y)(x + 1y)(x^2+y^2)$,括号内填$x^2+y^2$。
(2) 由题意,第一因式码和第二因式码构成“24”,分两种情况讨论:
① 当$x-y=2$,$x+y=4$时,联立方程组:
$\begin{cases}x - y = 2 \\ x + y = 4\end{cases}$
两式相加得$2x=6$,解得$x=3$,代入$x-y=2$得$y=1$,
第三因式码为$x^2+y^2=3^2+1^2=10$;
② 当$x-y=4$,$x+y=2$时,解得$x=3$,$y=-1$,不符合$x$、$y$在0到9的整数中取值的条件,舍去。
综上,第三因式码为10。
(3) 要使产生的密码最大,需让三个因式$(x-y)$、$(x+y)$、$(x^2+y^2)$组成的数最大,结合$x$、$y$为0到9的整数,当$x=9$,$y=5$时,$x-y=4$,$x+y=14$,$x^2+y^2=9^2+5^2=106$,组成的密码414106为最大数。
【答案】
(1) $\boldsymbol{1}$,$\boldsymbol{x^2+y^2}$;
(2) $\boldsymbol{10}$;
(3) $\boldsymbol{x=9}$,$\boldsymbol{y=5}$,密码为$\boldsymbol{414106}$。
【知识点】
平方差公式因式分解,二元一次方程组求解
【点评】
本题将因式分解与密码生成结合,既考查了平方差公式的多次运用,又需要结合整数取值分析最值情况,培养了数学知识的实际应用能力和分类讨论思想。
【难度系数】
0.6
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