10 整体思想 若$a-b=3$,$ab=-4$,则$(a+2)(b-2)$的值为
$-14$
.答案
10. $-14$
解析
【分析】本题需运用整体思想求解,先将所求代数式展开化简,整理为含已知条件$a-b$和$ab$的形式,再整体代入已知值计算即可。
【解析】先展开并化简代数式:
$\begin{aligned}(a+2)(b-2)&=ab -2a +2b -4\\&=ab -2(a - b) -4\end{aligned}$
将$a-b=3$,$ab=-4$代入上式:
$\begin{aligned}原式&=-4 -2×3 -4\\&=-4 -6 -4\\&=-14\end{aligned}$
【答案】$-14$
【知识点】整式的乘法、整体思想求代数式的值
【点评】本题通过整体思想简化计算,避免了求解$a$、$b$的具体值,是整式求值的常用技巧,体现了代数运算的灵活性。
【难度系数】0.6
【解析】先展开并化简代数式:
$\begin{aligned}(a+2)(b-2)&=ab -2a +2b -4\\&=ab -2(a - b) -4\end{aligned}$
将$a-b=3$,$ab=-4$代入上式:
$\begin{aligned}原式&=-4 -2×3 -4\\&=-4 -6 -4\\&=-14\end{aligned}$
【答案】$-14$
【知识点】整式的乘法、整体思想求代数式的值
【点评】本题通过整体思想简化计算,避免了求解$a$、$b$的具体值,是整式求值的常用技巧,体现了代数运算的灵活性。
【难度系数】0.6
11 一个长方形的长为$2x\ \mathrm{cm}$,宽比长少$4\ \mathrm{cm}$。若将该长方形的长和宽都增加$3\ \mathrm{cm}$,则面积增加了
$(12x-3)\mathrm{cm}^2$
。若$x=2$,则增加的面积为$21\ \mathrm{cm}^2$
。答案
11. $(12x-3)\mathrm{cm}^2$,$21\ \mathrm{cm}^2$
解析
【分析】
要解决这个问题,需先根据题意求出长方形原来的宽,再计算长、宽增加后的新长和新宽,通过“新面积 - 原面积”得到增加的面积,最后代入$x$的值计算具体结果。具体步骤:①先求原长方形的宽;②求长和宽增加后的新长、新宽;③分别计算原面积和新面积;④作差得到增加的面积表达式;⑤代入$x=2$求具体数值。
【解析】
1. 原长方形的宽:已知长为$2x\ \mathrm{cm}$,宽比长少$4\ \mathrm{cm}$,故宽为$(2x - 4)\ \mathrm{cm}$。
2. 长、宽增加后的新尺寸:新长为$(2x + 3)\ \mathrm{cm}$,新宽为$(2x - 4) + 3 = (2x - 1)\ \mathrm{cm}$。
3. 计算原面积和新面积:
原面积:$S_{原} = 长×宽 = 2x(2x - 4) = 4x^2 - 8x\ (\mathrm{cm}^2)$
新面积:$S_{新} = (2x + 3)(2x - 1) = 4x^2 - 2x + 6x - 3 = 4x^2 + 4x - 3\ (\mathrm{cm}^2)$
4. 计算增加的面积:$\Delta S = S_{新} - S_{原} = (4x^2 + 4x - 3) - (4x^2 - 8x) = 12x - 3\ (\mathrm{cm}^2)$
5. 代入$x=2$:$\Delta S = 12×2 - 3 = 21\ (\mathrm{cm}^2)$
【答案】
$(12x - 3)\mathrm{cm}^2$,$21\ \mathrm{cm}^2$
【知识点】
整式的混合运算、长方形面积公式
【点评】
本题是整式运算的基础应用题,结合长方形面积公式考查整式的乘法与加减,步骤明确,计算量适中,只要理清各量之间的关系,细心运算即可正确解答,属于代数应用的常规题型。
【难度系数】
0.6
要解决这个问题,需先根据题意求出长方形原来的宽,再计算长、宽增加后的新长和新宽,通过“新面积 - 原面积”得到增加的面积,最后代入$x$的值计算具体结果。具体步骤:①先求原长方形的宽;②求长和宽增加后的新长、新宽;③分别计算原面积和新面积;④作差得到增加的面积表达式;⑤代入$x=2$求具体数值。
【解析】
1. 原长方形的宽:已知长为$2x\ \mathrm{cm}$,宽比长少$4\ \mathrm{cm}$,故宽为$(2x - 4)\ \mathrm{cm}$。
2. 长、宽增加后的新尺寸:新长为$(2x + 3)\ \mathrm{cm}$,新宽为$(2x - 4) + 3 = (2x - 1)\ \mathrm{cm}$。
3. 计算原面积和新面积:
原面积:$S_{原} = 长×宽 = 2x(2x - 4) = 4x^2 - 8x\ (\mathrm{cm}^2)$
新面积:$S_{新} = (2x + 3)(2x - 1) = 4x^2 - 2x + 6x - 3 = 4x^2 + 4x - 3\ (\mathrm{cm}^2)$
4. 计算增加的面积:$\Delta S = S_{新} - S_{原} = (4x^2 + 4x - 3) - (4x^2 - 8x) = 12x - 3\ (\mathrm{cm}^2)$
5. 代入$x=2$:$\Delta S = 12×2 - 3 = 21\ (\mathrm{cm}^2)$
【答案】
$(12x - 3)\mathrm{cm}^2$,$21\ \mathrm{cm}^2$
【知识点】
整式的混合运算、长方形面积公式
【点评】
本题是整式运算的基础应用题,结合长方形面积公式考查整式的乘法与加减,步骤明确,计算量适中,只要理清各量之间的关系,细心运算即可正确解答,属于代数应用的常规题型。
【难度系数】
0.6
12 教材 P107 练习第3题变式 先化简,再求值:$(x-2y)(x^{2}+2xy+4y^{2})-(x+2y)(x^{2}-4y^{2})$,其中
$x=4,y=\dfrac{1}{2}.$
$x=4,y=\dfrac{1}{2}.$
答案
12. 原式$=x^3+2x^2y+4xy^2-2x^2y-4xy^2-8y^3-x^3+4xy^2-2x^2y+8y^3=4xy^2-2x^2y$. 当 $x=4,y=\dfrac{1}{2}$ 时,原式$=4×4×(\dfrac{1}{2})^2-2×4^2×\dfrac{1}{2}=4-16=-12$
解析
【分析】
本题是整式的化简求值题,解题思路为:先利用多项式乘多项式的运算法则分别展开两个乘积项,再通过合并同类项将原式化简为最简形式,最后把给定的x、y的值代入化简后的式子计算结果。
【解析】
先展开两个乘积项:
1. 展开$(x-2y)(x^2+2xy+4y^2)$:
$=x^3+2x^2y+4xy^2-2x^2y-4xy^2-8y^3$
2. 展开$(x+2y)(x^2-4y^2)$:
$=x^3-4xy^2+2x^2y-8y^3$
再计算原式并合并同类项:
原式$=(x^3+2x^2y+4xy^2-2x^2y-4xy^2-8y^3)-(x^3-4xy^2+2x^2y-8y^3)$
$=x^3+2x^2y+4xy^2-2x^2y-4xy^2-8y^3-x^3+4xy^2-2x^2y+8y^3$
$=4xy^2-2x^2y$
代入$x=4,y=\dfrac{1}{2}$:
原式$=4×4×(\dfrac{1}{2})^2 -2×4^2×\dfrac{1}{2}$
$=4×4×\dfrac{1}{4} -2×16×\dfrac{1}{2}$
$=4 -16$
$=-12$
【答案】
$-12$
【知识点】
整式的乘法、合并同类项、代数式求值
【点评】
本题考查整式化简求值的基础运算,核心是掌握多项式乘多项式法则和合并同类项方法,计算时需注意符号和同类项的准确合并,整体难度不大,是整式运算的典型基础题。
【难度系数】
0.6
本题是整式的化简求值题,解题思路为:先利用多项式乘多项式的运算法则分别展开两个乘积项,再通过合并同类项将原式化简为最简形式,最后把给定的x、y的值代入化简后的式子计算结果。
【解析】
先展开两个乘积项:
1. 展开$(x-2y)(x^2+2xy+4y^2)$:
$=x^3+2x^2y+4xy^2-2x^2y-4xy^2-8y^3$
2. 展开$(x+2y)(x^2-4y^2)$:
$=x^3-4xy^2+2x^2y-8y^3$
再计算原式并合并同类项:
原式$=(x^3+2x^2y+4xy^2-2x^2y-4xy^2-8y^3)-(x^3-4xy^2+2x^2y-8y^3)$
$=x^3+2x^2y+4xy^2-2x^2y-4xy^2-8y^3-x^3+4xy^2-2x^2y+8y^3$
$=4xy^2-2x^2y$
代入$x=4,y=\dfrac{1}{2}$:
原式$=4×4×(\dfrac{1}{2})^2 -2×4^2×\dfrac{1}{2}$
$=4×4×\dfrac{1}{4} -2×16×\dfrac{1}{2}$
$=4 -16$
$=-12$
【答案】
$-12$
【知识点】
整式的乘法、合并同类项、代数式求值
【点评】
本题考查整式化简求值的基础运算,核心是掌握多项式乘多项式法则和合并同类项方法,计算时需注意符号和同类项的准确合并,整体难度不大,是整式运算的典型基础题。
【难度系数】
0.6
13 甲、乙两人共同计算一道整式乘法题: $(2x+a)(3x+b)$. 甲由于把第一个多项式中的“$+a$”看成了“$-a$”, 得到的结果为 $6x^2+11x-10$; 乙由于漏抄了第二个多项式中 $x$ 的系数, 得到的结果为$2x^2-9x+10$.
(1) 求正确的 $a,b$ 的值;
(2) 计算这道整式乘法题的正确结果.
(1) 求正确的 $a,b$ 的值;
(2) 计算这道整式乘法题的正确结果.
答案
13. (1) 由题意,得$(2x-a)(3x+b)=6x^2+2bx-3ax-ab=6x^2+(2b-3a)x-ab=6x^2+11x-10$,$(2x+a)(x+b)=2x^2+2bx+ax+ab=2x^2+(2b+a)x+ab=2x^2-9x+10$.
$\therefore \begin{cases}2b-3a=11,\\2b+a=-9,\end{cases}$ 解得 $\begin{cases}a=-5,\\b=-2\end{cases}$
(2) $(2x-5)(3x-2)=6x^2-4x-15x+10=6x^2-19x+10$
$\therefore \begin{cases}2b-3a=11,\\2b+a=-9,\end{cases}$ 解得 $\begin{cases}a=-5,\\b=-2\end{cases}$
(2) $(2x-5)(3x-2)=6x^2-4x-15x+10=6x^2-19x+10$
解析
【分析】
要解决本题,需根据甲、乙的错误计算结果,利用多项式乘多项式法则展开式子,通过对应系数相等建立关于a、b的方程组,求出a、b后代入正确的整式乘法式计算结果。首先,甲看错了第一个多项式中的“+a”为“-a”,其计算结果对应展开式的系数关系;乙漏抄了第二个多项式中x的系数,其计算结果也对应展开式的系数关系,联立两个关系即可解出a、b,再计算正确结果。
【解析】
(1) 根据题意:
甲的计算:$(2x -a)(3x +b)=6x^2 +2bx -3ax -ab=6x^2+(2b-3a)x -ab$,已知结果为$6x^2+11x-10$,因此对应系数相等得:$2b-3a=11$ ①;
乙的计算:漏抄第二个多项式x的系数,即计算$(2x+a)(x +b)=2x^2+2bx+ax+ab=2x^2+(2b+a)x +ab$,已知结果为$2x^2-9x+10$,对应系数相等得:$2b+a=-9$ ②;
联立①②组成方程组:$\begin{cases}2b-3a=11 \\2b+a=-9 \end{cases}$,用②-①消去2b得:$4a=-20$,解得$a=-5$;将$a=-5$代入②得:$2b-5=-9$,解得$b=-2$;
(2) 正确的整式乘法为$(2x+a)(3x+b)$,代入$a=-5$,$b=-2$得:
$(2x-5)(3x-2)=6x^2-4x-15x+10=6x^2-19x+10$;
【答案】
(1) $a=-5$,$b=-2$;(2) $6x^2-19x+10$
【知识点】
多项式乘多项式、二元一次方程组的应用
【点评】
本题通过整式乘法的错误结果考查多项式乘多项式法则,需准确展开式子并对应系数建立方程组,是整式乘法章节的典型题型,侧重考查学生的运算与逻辑分析能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决本题,需根据甲、乙的错误计算结果,利用多项式乘多项式法则展开式子,通过对应系数相等建立关于a、b的方程组,求出a、b后代入正确的整式乘法式计算结果。首先,甲看错了第一个多项式中的“+a”为“-a”,其计算结果对应展开式的系数关系;乙漏抄了第二个多项式中x的系数,其计算结果也对应展开式的系数关系,联立两个关系即可解出a、b,再计算正确结果。
【解析】
(1) 根据题意:
甲的计算:$(2x -a)(3x +b)=6x^2 +2bx -3ax -ab=6x^2+(2b-3a)x -ab$,已知结果为$6x^2+11x-10$,因此对应系数相等得:$2b-3a=11$ ①;
乙的计算:漏抄第二个多项式x的系数,即计算$(2x+a)(x +b)=2x^2+2bx+ax+ab=2x^2+(2b+a)x +ab$,已知结果为$2x^2-9x+10$,对应系数相等得:$2b+a=-9$ ②;
联立①②组成方程组:$\begin{cases}2b-3a=11 \\2b+a=-9 \end{cases}$,用②-①消去2b得:$4a=-20$,解得$a=-5$;将$a=-5$代入②得:$2b-5=-9$,解得$b=-2$;
(2) 正确的整式乘法为$(2x+a)(3x+b)$,代入$a=-5$,$b=-2$得:
$(2x-5)(3x-2)=6x^2-4x-15x+10=6x^2-19x+10$;
【答案】
(1) $a=-5$,$b=-2$;(2) $6x^2-19x+10$
【知识点】
多项式乘多项式、二元一次方程组的应用
【点评】
本题通过整式乘法的错误结果考查多项式乘多项式法则,需准确展开式子并对应系数建立方程组,是整式乘法章节的典型题型,侧重考查学生的运算与逻辑分析能力,难度适中。
【难度系数】
0.6
14 已知将$(x^{3}+mx+n)(x^{2}-3x+4)$展开的结果中不含$x^{3}$和$x^{2}$的项,求$m,n$的值.
答案
14. 根据题意,得$(x^3+mx+n)(x^2-3x+4)=x^5-3x^4+4x^3+mx^3-3mx^2+4mx+nx^2-3nx+4n=x^5-3x^4+(4+m)· x^3+(n-3m)x^2+(4m-3n)x+4n$. $\because$ 展开的结果中不含 $x^3$ 和 $x^2$ 的项,$\therefore \begin{cases}4+m=0,\\n-3m=0,\end{cases}$ 解得 $\begin{cases}m=-4,\\n=-12\end{cases}$
解析
【分析】要解决这个问题,首先需将两个多项式相乘展开并合并同类项,得到展开式中各项的系数;由于展开结果不含$x^3$和$x^2$的项,说明这两项的系数为0,据此可列出关于$m$、$n$的二元一次方程组,解方程组即可求出$m$、$n$的值。
【解析】先将$(x^3+mx+n)(x^2-3x+4)$展开并合并同类项:
$\begin{aligned}&(x^3+mx+n)(x^2-3x+4)\\=&x^5 - 3x^4 + 4x^3 + mx^3 - 3mx^2 + 4mx + nx^2 - 3nx + 4n\\=&x^5 - 3x^4 + (4+m)x^3 + (n-3m)x^2 + (4m-3n)x + 4n\end{aligned}$
因为展开结果不含$x^3$和$x^2$的项,所以这两项的系数为0,可得方程组:
$\begin{cases}4 + m = 0\\n - 3m = 0\end{cases}$
解方程组:由第一个方程得$m=-4$,将$m=-4$代入第二个方程,得$n - 3×(-4)=0$,解得$n=-12$。
【答案】$m=-4$,$n=-12$
【知识点】多项式乘多项式;合并同类项;解二元一次方程组
【点评】本题考查多项式乘法的应用,核心是理解“多项式展开后不含某一项等价于该项系数为0”,需准确展开多项式并合并同类项,再通过解方程组求解参数,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】先将$(x^3+mx+n)(x^2-3x+4)$展开并合并同类项:
$\begin{aligned}&(x^3+mx+n)(x^2-3x+4)\\=&x^5 - 3x^4 + 4x^3 + mx^3 - 3mx^2 + 4mx + nx^2 - 3nx + 4n\\=&x^5 - 3x^4 + (4+m)x^3 + (n-3m)x^2 + (4m-3n)x + 4n\end{aligned}$
因为展开结果不含$x^3$和$x^2$的项,所以这两项的系数为0,可得方程组:
$\begin{cases}4 + m = 0\\n - 3m = 0\end{cases}$
解方程组:由第一个方程得$m=-4$,将$m=-4$代入第二个方程,得$n - 3×(-4)=0$,解得$n=-12$。
【答案】$m=-4$,$n=-12$
【知识点】多项式乘多项式;合并同类项;解二元一次方程组
【点评】本题考查多项式乘法的应用,核心是理解“多项式展开后不含某一项等价于该项系数为0”,需准确展开多项式并合并同类项,再通过解方程组求解参数,属于基础题型,难度适中。
【难度系数】0.6
15 新考向 阅读理解题 [2026 通州期中]【发现】数学活动课上,学习小组通过计算下面两组乘法算式的结果(每组算式中两个因数的和为定值),发现这样一个规律:两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大.
① $30×30,35×25,43×17,52×8$;
② $50×50,53×47,74×26,91×9$.
【验证】(1) 设两个数分别为 $a+b$ 和 $a-b$,其中 $a$ 为定值,$b≥0$. 请用整式的乘法证明上述规律.
【运用】(2) 请用上述规律解决问题:用 20 m 长的绳子围成一个长方形,求这个长方形的最大面积.
① $30×30,35×25,43×17,52×8$;
② $50×50,53×47,74×26,91×9$.
【验证】(1) 设两个数分别为 $a+b$ 和 $a-b$,其中 $a$ 为定值,$b≥0$. 请用整式的乘法证明上述规律.
【运用】(2) 请用上述规律解决问题:用 20 m 长的绳子围成一个长方形,求这个长方形的最大面积.
答案
15. (1) $\because (a+b)+(a-b)=a+b+a-b=2a$(定值),$(a+b)·(a-b)=a^2-b^2$,且 $a^2$ 为定值,$\therefore$ 当 $b>0$ 时,$b^2$ 的值随 $b$ 的增大而增大,则 $a^2-b^2$ 的值随 $b$ 的增大而减小,即 $b$ 越小乘积越大;当 $b=0$ 时,乘积最大(两数相等). 综上所述,两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大
(2) 根据题意可知,长$+$宽$=20÷2=10(\mathrm{m})$,即为定值,$\therefore$ 当长和宽相等时,差的绝对值为0,此时面积最大. $\therefore$ 长$=$宽$=10÷2=5(\mathrm{m})$,最大面积为 $5×5=25(\mathrm{m}^2)$
(2) 根据题意可知,长$+$宽$=20÷2=10(\mathrm{m})$,即为定值,$\therefore$ 当长和宽相等时,差的绝对值为0,此时面积最大. $\therefore$ 长$=$宽$=10÷2=5(\mathrm{m})$,最大面积为 $5×5=25(\mathrm{m}^2)$
解析
【分析】
本题分为规律验证和规律运用两部分:验证环节需通过设数将两个数表示为和差形式,计算两数的和(定值)与乘积,分析乘积随参数的变化规律,从而证明“两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大”;运用环节需先根据绳子长度求出长方形长与宽的和(定值),再结合证明的规律,确定长和宽相等时面积最大,进而计算最大面积。
【解析】
(1) 设两个数分别为$a+b$和$a-b$($a$为定值,$b≥0$),则两数之和为$(a+b)+(a-b)=2a$(定值);两数之积为$(a+b)(a-b)=a^2 - b^2$。因为$a^2$是定值,当$b>0$时,$b^2$随$b$减小而减小,故$a^2 - b^2$随$b$减小而增大;当$b=0$时,乘积最大(此时两数相等)。综上,两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大。
(2) 用20m长的绳子围长方形,周长为20m,故长+宽$=20÷2=10m$(定值)。根据上述规律,当长和宽的差的绝对值最小时,面积最大,即长=宽$=10÷2=5m$时,面积最大,最大面积为$5×5=25m^2$。
【答案】
(1) 证明见解析,结论:两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大;(2) 最大面积为$25m^2$
【知识点】
整式的乘法、平方差公式、长方形面积计算
【点评】
本题是规律探究型应用题,先通过计算发现规律,再用整式乘法严谨证明,最后将规律迁移到长方形面积问题中,考查学生的逻辑推理与知识应用能力,题型新颖,难度适中。
【难度系数】
0.6
本题分为规律验证和规律运用两部分:验证环节需通过设数将两个数表示为和差形式,计算两数的和(定值)与乘积,分析乘积随参数的变化规律,从而证明“两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大”;运用环节需先根据绳子长度求出长方形长与宽的和(定值),再结合证明的规律,确定长和宽相等时面积最大,进而计算最大面积。
【解析】
(1) 设两个数分别为$a+b$和$a-b$($a$为定值,$b≥0$),则两数之和为$(a+b)+(a-b)=2a$(定值);两数之积为$(a+b)(a-b)=a^2 - b^2$。因为$a^2$是定值,当$b>0$时,$b^2$随$b$减小而减小,故$a^2 - b^2$随$b$减小而增大;当$b=0$时,乘积最大(此时两数相等)。综上,两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大。
(2) 用20m长的绳子围长方形,周长为20m,故长+宽$=20÷2=10m$(定值)。根据上述规律,当长和宽的差的绝对值最小时,面积最大,即长=宽$=10÷2=5m$时,面积最大,最大面积为$5×5=25m^2$。
【答案】
(1) 证明见解析,结论:两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大;(2) 最大面积为$25m^2$
【知识点】
整式的乘法、平方差公式、长方形面积计算
【点评】
本题是规律探究型应用题,先通过计算发现规律,再用整式乘法严谨证明,最后将规律迁移到长方形面积问题中,考查学生的逻辑推理与知识应用能力,题型新颖,难度适中。
【难度系数】
0.6
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