6. 分解因式:$3ax^{2}-6axy + 3ay^{2}= $
$3a(x - y)^{2}$
。答案
$3a(x - y)^{2}$
解析
原式 $3ax^{2} - 6axy + 3ay^{2}$
= $3a(x^{2} - 2xy + y^{2})$ (提取公因式 $3a$)
= $3a(x - y)^{2}$ (应用完全平方公式)
= $3a(x^{2} - 2xy + y^{2})$ (提取公因式 $3a$)
= $3a(x - y)^{2}$ (应用完全平方公式)
7. 已知 $x - y = 1$,则代数式 $2x^{2}-4xy + 2y^{2}$ 的值为
2
。答案
2
解析
首先,对代数式 $2x^{2}-4xy + 2y^{2}$ 进行因式分解。
$2x^{2}-4xy + 2y^{2} = 2(x^{2}-2xy + y^{2}) = 2(x - y)^{2}$
由题目条件知 $x - y = 1$,代入上式得:
$2(x - y)^{2} = 2 × 1^{2} = 2$
$2x^{2}-4xy + 2y^{2} = 2(x^{2}-2xy + y^{2}) = 2(x - y)^{2}$
由题目条件知 $x - y = 1$,代入上式得:
$2(x - y)^{2} = 2 × 1^{2} = 2$
8. 已知 $xy = 2$,$x - 2y= \sqrt{3}$,则 $x^{3}y - 4x^{2}y^{2}+4xy^{3}= $
6
。答案
$6$
解析
首先,对$x^{3}y - 4x^{2}y^{2} + 4xy^{3}$进行因式分解。
提取公因式$xy$,得到:
$x^{3}y - 4x^{2}y^{2} + 4xy^{3} = xy(x^{2} - 4xy + 4y^{2})$
观察括号内的部分$x^{2} - 4xy + 4y^{2}$,这是一个完全平方公式,即$(x - 2y)^{2}$。
因此,原式可以进一步化简为:
$xy(x - 2y)^{2}$
根据题目条件,已知$xy = 2$和$x - 2y = \sqrt{3}$,代入上式得到:
$xy(x - 2y)^{2} = 2 × (\sqrt{3})^{2} = 2 × 3 = 6$
提取公因式$xy$,得到:
$x^{3}y - 4x^{2}y^{2} + 4xy^{3} = xy(x^{2} - 4xy + 4y^{2})$
观察括号内的部分$x^{2} - 4xy + 4y^{2}$,这是一个完全平方公式,即$(x - 2y)^{2}$。
因此,原式可以进一步化简为:
$xy(x - 2y)^{2}$
根据题目条件,已知$xy = 2$和$x - 2y = \sqrt{3}$,代入上式得到:
$xy(x - 2y)^{2} = 2 × (\sqrt{3})^{2} = 2 × 3 = 6$
9. 新定义:对于任意实数 $x$,都有 $f(x)= ax^{2}+bx$,若 $f(1)= 5$,$f(2)= 12$,则将 $f(x^{2}-4x)$ 因式分解的结果为
$x(x-4)(x-2)^{2}$
。答案
$x(x-4)(x-2)^{2}$
解析
根据题意,函数$f(x) = ax^2 + bx$,且$f(1) = 5$,$f(2) = 12$。
首先,我们根据$f(1) = 5$和$f(2) = 12$建立方程组:
$\begin{cases}a + b = 5, \\4a + 2b = 12.\end{cases}$
解这个方程组,得到:
从第一个方程,我们有 $b = 5 - a$。
将这个结果代入第二个方程,得到:
$4a + 2(5 - a) = 12$,
$4a + 10 - 2a = 12$,
$2a = 2$,
$a = 1$。
将$a = 1$代入第一个方程,得到:
$b = 5 - 1 = 4$,
所以,$a = 1$,$b = 4$。
因此,函数$f(x)$可以表示为:
$f(x) = x^2 + 4x$,
接下来,我们要求$f(x^2 - 4x)$:
$f(x^2 - 4x) = (x^2 - 4x)^2 + 4(x^2 - 4x)$
$= (x^2 - 4x)(x^2 - 4x + 4)$
$= x(x - 4) \cdot (x^2 - 4x + 4)$
$= x(x - 4)(x - 2)^2$
首先,我们根据$f(1) = 5$和$f(2) = 12$建立方程组:
$\begin{cases}a + b = 5, \\4a + 2b = 12.\end{cases}$
解这个方程组,得到:
从第一个方程,我们有 $b = 5 - a$。
将这个结果代入第二个方程,得到:
$4a + 2(5 - a) = 12$,
$4a + 10 - 2a = 12$,
$2a = 2$,
$a = 1$。
将$a = 1$代入第一个方程,得到:
$b = 5 - 1 = 4$,
所以,$a = 1$,$b = 4$。
因此,函数$f(x)$可以表示为:
$f(x) = x^2 + 4x$,
接下来,我们要求$f(x^2 - 4x)$:
$f(x^2 - 4x) = (x^2 - 4x)^2 + 4(x^2 - 4x)$
$= (x^2 - 4x)(x^2 - 4x + 4)$
$= x(x - 4) \cdot (x^2 - 4x + 4)$
$= x(x - 4)(x - 2)^2$
10. 已知 $a$,$b$,$c$ 为三角形的三边长,且满足 $a^{2}+b^{2}+c^{2}-ab - bc - ac = 0$,则该三角形的形状是
等边三角形
。答案
将等式两边同时乘以2,得:
$2a^{2} + 2b^{2} + 2c^{2} - 2ab - 2bc - 2ac = 0$
分组并配方:
$(a^{2} - 2ab + b^{2}) + (b^{2} - 2bc + c^{2}) + (a^{2} - 2ac + c^{2}) = 0$
即:
$(a - b)^{2} + (b - c)^{2} + (a - c)^{2} = 0$
因为平方数非负,所以:
$a - b = 0, b - c = 0, a - c = 0$
解得:
$a = b = c$
故该三角形是等边三角形。
等边三角形
$2a^{2} + 2b^{2} + 2c^{2} - 2ab - 2bc - 2ac = 0$
分组并配方:
$(a^{2} - 2ab + b^{2}) + (b^{2} - 2bc + c^{2}) + (a^{2} - 2ac + c^{2}) = 0$
即:
$(a - b)^{2} + (b - c)^{2} + (a - c)^{2} = 0$
因为平方数非负,所以:
$a - b = 0, b - c = 0, a - c = 0$
解得:
$a = b = c$
故该三角形是等边三角形。
等边三角形
11. 根据等式和不等式的性质,我们可以得到比较两数大小的方法:
(1) ①如果 $a - b < 0$,那么 $a$
②如果 $a - b = 0$,那么 $a$
③如果 $a - b > 0$,那么 $a$
(2) 如(1)中这种比较大小的方法称为“求差法比较大小”,请运用这种方法尝试解决下面的问题:
①若 $2a + 2b - 1>3a + b$,比较 $a$,$b$ 的大小;
②比较 $3a^{2}-2b + 2b^{2}$ 与 $3a^{2}+b^{2}-1$ 的大小。
(1) ①如果 $a - b < 0$,那么 $a$
<
$b$;②如果 $a - b = 0$,那么 $a$
=
$b$;③如果 $a - b > 0$,那么 $a$
>
$b$。(2) 如(1)中这种比较大小的方法称为“求差法比较大小”,请运用这种方法尝试解决下面的问题:
①若 $2a + 2b - 1>3a + b$,比较 $a$,$b$ 的大小;
②比较 $3a^{2}-2b + 2b^{2}$ 与 $3a^{2}+b^{2}-1$ 的大小。
答案
(1)
① $<$
② $=$
③ $>$
(2)
① $2a + 2b - 1>3a + b$,
移项可得:$2a + 2b - 1-(3a + b)>0$,
即$b - a - 1>0$,
所以$b - a>1>0$,
则$b > a$。
② $(3a^{2}-2b + 2b^{2})-(3a^{2}+b^{2}-1)$
$=3a^{2}-2b + 2b^{2}-3a^{2}-b^{2}+1$
$=b^{2}-2b + 1$
$=(b - 1)^{2}\geqslant0$
当$b = 1$时,$3a^{2}-2b + 2b^{2}=3a^{2}+b^{2}-1$;
当$b\neq1$时,$3a^{2}-2b + 2b^{2}>3a^{2}+b^{2}-1$。
① $<$
② $=$
③ $>$
(2)
① $2a + 2b - 1>3a + b$,
移项可得:$2a + 2b - 1-(3a + b)>0$,
即$b - a - 1>0$,
所以$b - a>1>0$,
则$b > a$。
② $(3a^{2}-2b + 2b^{2})-(3a^{2}+b^{2}-1)$
$=3a^{2}-2b + 2b^{2}-3a^{2}-b^{2}+1$
$=b^{2}-2b + 1$
$=(b - 1)^{2}\geqslant0$
当$b = 1$时,$3a^{2}-2b + 2b^{2}=3a^{2}+b^{2}-1$;
当$b\neq1$时,$3a^{2}-2b + 2b^{2}>3a^{2}+b^{2}-1$。
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