11 利用因式分解计算:
(1) $173^{2}+173×54+27^{2}$;
(2) $40×3.5^{2}+80×3.5×1.5+40×1.5^{2}.$
(1) $173^{2}+173×54+27^{2}$;
(2) $40×3.5^{2}+80×3.5×1.5+40×1.5^{2}.$
答案
11. (1) 40 000 (2) 1 000
解析
【分析】
本题利用因式分解中的完全平方公式简化计算,完全平方公式为$a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2$。解题时需观察式子结构,将原式转化为符合完全平方公式的形式,再代入公式计算即可。
【解析】
(1) 观察式子$173^2 + 173×54 + 27^2$,中间项$173×54 = 2×173×27$,因此原式可变形为:
$173^2 + 2×173×27 + 27^2 = (173 + 27)^2 = 200^2 = 40000$;
(2) 观察式子$40×3.5^2 + 80×3.5×1.5 + 40×1.5^2$,先提取公因式40,原式变形为:
$40×(3.5^2 + 2×3.5×1.5 + 1.5^2) = 40×(3.5 + 1.5)^2 = 40×5^2 = 40×25 = 1000$;
【答案】
(1) 40000;(2) 1000
【知识点】
因式分解-完全平方公式
【点评】
本题考查完全平方公式在因式分解计算中的应用,核心是识别式子的完全平方结构,通过因式分解简化运算,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.6
本题利用因式分解中的完全平方公式简化计算,完全平方公式为$a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2$。解题时需观察式子结构,将原式转化为符合完全平方公式的形式,再代入公式计算即可。
【解析】
(1) 观察式子$173^2 + 173×54 + 27^2$,中间项$173×54 = 2×173×27$,因此原式可变形为:
$173^2 + 2×173×27 + 27^2 = (173 + 27)^2 = 200^2 = 40000$;
(2) 观察式子$40×3.5^2 + 80×3.5×1.5 + 40×1.5^2$,先提取公因式40,原式变形为:
$40×(3.5^2 + 2×3.5×1.5 + 1.5^2) = 40×(3.5 + 1.5)^2 = 40×5^2 = 40×25 = 1000$;
【答案】
(1) 40000;(2) 1000
【知识点】
因式分解-完全平方公式
【点评】
本题考查完全平方公式在因式分解计算中的应用,核心是识别式子的完全平方结构,通过因式分解简化运算,属于基础题型,难度较低。
【难度系数】
0.6
12 新考向 阅读理解题 [2026 崇川段测]阅读以下材料:
因式分解:$(x+y)^2+4(x+y)+4$.
解:将“$x+y$”看成整体,令$x+y=A$,则原式$=A^2+4A+4=(A+2)^2$.
再将“$A$”还原,得原式$=(x+y+2)^2$.
上述解题用到的是“整体思想”,“整体思想”是数学解题中常用的一种思想方法,请你解答下列问题:
(1) 因式分解:$(2x-y)^2-2(2x-y)+1=$
(2) 因式分解:$(x^2+2x)^2+2(x^2+2x)+1$;
(3) 因式分解:$(x^2-2x)(x^2-2x-2)-3$.
因式分解:$(x+y)^2+4(x+y)+4$.
解:将“$x+y$”看成整体,令$x+y=A$,则原式$=A^2+4A+4=(A+2)^2$.
再将“$A$”还原,得原式$=(x+y+2)^2$.
上述解题用到的是“整体思想”,“整体思想”是数学解题中常用的一种思想方法,请你解答下列问题:
(1) 因式分解:$(2x-y)^2-2(2x-y)+1=$
$(2x-y-1)^2$
;(2) 因式分解:$(x^2+2x)^2+2(x^2+2x)+1$;
(3) 因式分解:$(x^2-2x)(x^2-2x-2)-3$.
答案
12. (1) $(2x-y-1)^2$ (2) $(x^2+2x)^2+2(x^2+2x)+1=(x^2+2x+1)^2=(x+1)^4$ (3) 令$x^2-2x=B$,则$(x^2-2x)(x^2-2x-2)-3=B(B-2)-3=B^2-2B-3=(B-3)(B+1).$将“B”还原,得原式$=(x^2-2x-3)(x^2-2x+1)=(x+1)(x-3)(x-1)^2$
解析
【分析】
本题运用整体思想进行因式分解,核心是将式子中重复出现的多项式设为新的字母(换元),转化为熟悉的二次式,再用公式法或十字相乘法分解,最后还原并确保分解彻底。
【解析】
(1) 令 $2x - y = A$,则原式 $= A^2 - 2A + 1 = (A - 1)^2$,将 $A = 2x - y$ 还原,得原式 $=(2x - y - 1)^2$;
(2) 令 $x^2 + 2x = A$,则原式 $= A^2 + 2A + 1 = (A + 1)^2$,将 $A = x^2 + 2x$ 还原,得 $(x^2 + 2x + 1)^2$;再对 $x^2 + 2x + 1$ 分解得 $(x + 1)^2$,故原式 $=(x + 1)^4$;
(3) 令 $x^2 - 2x = B$,则原式 $= B(B - 2) - 3 = B^2 - 2B - 3$,用十字相乘法分解得 $(B - 3)(B + 1)$;将 $B = x^2 - 2x$ 还原,得 $(x^2 - 2x - 3)(x^2 - 2x + 1)$;再分别分解:$x^2 - 2x - 3 = (x - 3)(x + 1)$,$x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2$,故原式 $=(x + 1)(x - 3)(x - 1)^2$。
【答案】
(1) $(2x - y - 1)^2$;(2) $(x + 1)^4$;(3) $(x + 1)(x - 3)(x - 1)^2$
【知识点】
因式分解(整体思想)、完全平方公式、十字相乘法因式分解
【点评】
本题通过整体思想简化复杂因式分解问题,需掌握换元法的应用,且分解时要确保彻底,是常见的考向题型,能锻炼学生的转化思维。
【难度系数】
0.5
本题运用整体思想进行因式分解,核心是将式子中重复出现的多项式设为新的字母(换元),转化为熟悉的二次式,再用公式法或十字相乘法分解,最后还原并确保分解彻底。
【解析】
(1) 令 $2x - y = A$,则原式 $= A^2 - 2A + 1 = (A - 1)^2$,将 $A = 2x - y$ 还原,得原式 $=(2x - y - 1)^2$;
(2) 令 $x^2 + 2x = A$,则原式 $= A^2 + 2A + 1 = (A + 1)^2$,将 $A = x^2 + 2x$ 还原,得 $(x^2 + 2x + 1)^2$;再对 $x^2 + 2x + 1$ 分解得 $(x + 1)^2$,故原式 $=(x + 1)^4$;
(3) 令 $x^2 - 2x = B$,则原式 $= B(B - 2) - 3 = B^2 - 2B - 3$,用十字相乘法分解得 $(B - 3)(B + 1)$;将 $B = x^2 - 2x$ 还原,得 $(x^2 - 2x - 3)(x^2 - 2x + 1)$;再分别分解:$x^2 - 2x - 3 = (x - 3)(x + 1)$,$x^2 - 2x + 1 = (x - 1)^2$,故原式 $=(x + 1)(x - 3)(x - 1)^2$。
【答案】
(1) $(2x - y - 1)^2$;(2) $(x + 1)^4$;(3) $(x + 1)(x - 3)(x - 1)^2$
【知识点】
因式分解(整体思想)、完全平方公式、十字相乘法因式分解
【点评】
本题通过整体思想简化复杂因式分解问题,需掌握换元法的应用,且分解时要确保彻底,是常见的考向题型,能锻炼学生的转化思维。
【难度系数】
0.5
13 若$△ ABC$的三边长分别为$a$,$b$,$c$,且满足$a^{2}+2b^{2}+c^{2}-2ab-2bc=0$,判断$△ ABC$的形状并说明理由.
答案
13. $△ ABC$为等边三角形 理由:$\because a^2+2b^2+c^2-2ab-2bc=0,\therefore a^2-2ab+b^2+b^2-2bc+c^2=0. \therefore (a-b)^2+(b-c)^2=0. \therefore a-b=0$且$b-c=0. \therefore a=b=c. \therefore △ ABC$为等边三角形.
解析
【分析】首先观察给定的等式,含有二次项与交叉项,考虑通过拆项分组,运用完全平方公式因式分解;再利用平方的非负性推导三边关系,进而判断三角形形状。
【解析】对等式变形:
∵ $a^2 + 2b^2 + c^2 - 2ab - 2bc = 0$,
将$2b^2$拆分为$b^2 + b^2$,分组得:
$(a^2 - 2ab + b^2) + (b^2 - 2bc + c^2) = 0$,
根据完全平方公式化为:
$(a - b)^2 + (b - c)^2 = 0$,
∵ 平方数非负,即$(a - b)^2 ≥ 0$,$(b - c)^2 ≥ 0$,
两个非负数和为0,则每个非负数为0,因此:
$a - b = 0$且$b - c = 0$,即$a = b$,$b = c$,
故$a = b = c$,$△ABC$为等边三角形。
【答案】$△ABC$为等边三角形
【知识点】因式分解(完全平方公式)、非负数的性质、等边三角形判定
【点评】本题通过配方法将代数等式变形,结合非负数性质推导三边相等,是代数与几何结合的基础题,重点考查配方法应用和等边三角形判定。
【难度系数】0.6
【解析】对等式变形:
∵ $a^2 + 2b^2 + c^2 - 2ab - 2bc = 0$,
将$2b^2$拆分为$b^2 + b^2$,分组得:
$(a^2 - 2ab + b^2) + (b^2 - 2bc + c^2) = 0$,
根据完全平方公式化为:
$(a - b)^2 + (b - c)^2 = 0$,
∵ 平方数非负,即$(a - b)^2 ≥ 0$,$(b - c)^2 ≥ 0$,
两个非负数和为0,则每个非负数为0,因此:
$a - b = 0$且$b - c = 0$,即$a = b$,$b = c$,
故$a = b = c$,$△ABC$为等边三角形。
【答案】$△ABC$为等边三角形
【知识点】因式分解(完全平方公式)、非负数的性质、等边三角形判定
【点评】本题通过配方法将代数等式变形,结合非负数性质推导三边相等,是代数与几何结合的基础题,重点考查配方法应用和等边三角形判定。
【难度系数】0.6
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