2026年自主学习能力测评八年级数学上册人教版第105页答案
1. 两个数的和(或差)的平方,等于它们的
平方和
,加上(或减去)它们的
积
的2倍。这两个公式叫作(乘法的)完全平方公式。

答案

1. 平方和 积

解析

【分析】
解题时先回忆完全平方公式的代数形式:$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$、$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,再将代数形式转化为文字表述梳理结构:展开式的第一部分是两个数各自平方后相加,也就是平方和;第二部分是加上或减去2倍的两个数的乘积,由此就能对应得出空缺的内容。
【解析】
我们先写出完全平方公式的代数表达式:
$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$
$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$
对照文字表述可知:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍,因此两个空依次填平方和、积。
【答案】
平方和 积
【知识点】
完全平方公式
【点评】
本题是对完全平方公式基础定义的考查,属于基础概念题,熟记完全平方公式的代数形式和文字表述即可快速作答,日常学习中要注意基础公式的记忆和区分。
【难度系数】
0.9
2. $(a\pm b)^2=$
$a^2\pm2ab+b^2$
.

答案

2. $a^2\pm2ab+b^2$

解析

【分析】
看到求两数和(差)的平方的展开式,我们可以按以下思路推导:第一步,根据乘方的定义,把$(a\pm b)^2$转化为两个相同的多项式相乘,即$(a+b)(a+b)$或$(a-b)(a-b)$;第二步,运用多项式乘多项式的法则,将两个多项式的项逐一相乘;第三步,合并同类项,整理后就能得到最终的展开式,也可以直接结合完全平方公式的结构特征直接写出结果。
【解析】
我们分别推导和与差的平方展开式:
1. 计算$(a+b)^2$:
根据乘方的定义,$(a+b)^2=(a+b)(a+b)$,根据多项式乘多项式法则:
$(a+b)(a+b)=a· a + a· b + b· a + b· b = a^2 + ab + ab + b^2$,
合并同类项后得:$a^2 + 2ab + b^2$。
2. 计算$(a-b)^2$:
同理,$(a-b)^2=(a-b)(a-b)$,展开得:
$(a-b)(a-b)=a· a + a· (-b) + (-b)· a + (-b)· (-b) = a^2 - ab - ab + b^2$,
合并同类项后得:$a^2 - 2ab + b^2$。
将两种情况合并书写,可得$(a\pm b)^2=a^2\pm 2ab + b^2$。
【答案】
$a^2\pm2ab+b^2$
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 多项式乘多项式法则
【点评】
本题是乘法公式的基础考查题,重点考察完全平方公式的形式与推导,熟练掌握公式的结构特征(首平方、尾平方,积的2倍在中央),可有效避免与平方差公式混淆,为后续复杂的整式运算打下基础。
【难度系数】
0.9
1. 若$(x-3)^2=x^2+kx+9$,那么$k$的值是(
A
)。

A.$-6$
B.$-3$
C.$6$
D.$-9$

答案

1. A

解析

【分析】
解题时首先观察等式左侧是完全平方差的形式,第一步可以利用完全平方差公式将左侧展开,再将展开后的多项式与等式右侧的多项式对比,两个多项式相等时,同类项的系数对应相等,由此即可求出k的值。
【解析】
首先利用完全平方差公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$展开等式左侧:
$(x-3)^2=x^2 - 2× x×3 + 3^2 = x^2 -6x +9$
已知$(x-3)^2=x^2+kx+9$,因此可得:
$x^2 -6x +9 = x^2 +kx +9$
等式两边同类项系数对应相等,一次项系数满足$k=-6$。
故本题选A。
【答案】
A
【知识点】
完全平方公式;多项式相等的性质
【点评】
本题是乘法公式的基础考查题,重点考查完全平方公式的运用,熟练掌握完全平方公式的展开形式是解题的关键,这类题型属于基础必拿分题。
【难度系数】
0.9
2. 计算$(3a - b)^2$的结果正确的是(
D
)。

A.$3a^2 - 3ab + b^2$
B.$9a^2 - b^2$
C.$9a^2 - 3ab + b^2$
D.$9a^2 - 6ab + b^2$

答案

2. D

解析

【分析】
本题考查完全平方差公式的应用,解题思路如下:首先回忆完全平方差公式的形式:$(m-n)^2 = m^2 - 2mn + n^2$,明确公式中每一项的结构;接下来确定本题中对应公式里的m和n,这里m是$3a$,n是$b$;最后将m、n代入公式展开计算,再和选项对比即可得到正确答案,计算时要注意首项$3a$平方时要给系数3也平方,中间项的2倍不要漏乘。
【解析】
根据完全平方差公式:$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,
将$(3a - b)$代入公式,其中公式里的$a$对应本题的$3a$,公式里的$b$对应本题的$b$,可得:
$\begin{aligned}(3a - b)^2&=(3a)^2 - 2× 3a× b + b^2\\&=9a^2 - 6ab + b^2\end{aligned}$
对比选项,结果与D选项一致。
【答案】
D
【知识点】
完全平方公式
【点评】
本题属于基础运算类题目,核心是对完全平方公式的记忆和正确应用,计算时要注意避免首项忘记给系数平方、中间项漏乘2倍的常见错误,熟练掌握公式即可快速得分。
【难度系数】
0.9
3. 如图16.3-7所示,将四张全等的长方形硬纸片围成一个大正方形,根据小正方形(阴影部分)面积与大正方形面积的关系,可以直观地得到一个关于a,b的恒等式为(
C
)。

A.$a^2 - b^2 = (a + b)(a - b)$
B.$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
C.$(a - b)^2 = (a + b)^2 - 4ab$
D.$a^2 + ab = a(a + b)$

答案

3. C

解析

【分析】
解题时可采用面积法推导恒等式:第一步先确定大正方形的边长,观察图形可知大正方形边长为长方形的长与宽之和a+b,可得大正方形面积为$(a+b)^2$;第二步确定阴影小正方形的边长,其边长为长方形的长与宽之差a-b,可得阴影面积直接表示为$(a-b)^2$;第三步换方式计算阴影面积:阴影面积等于大正方形面积减去周围4个全等长方形的总面积,每个长方形面积为ab,4个总面积为4ab,因此阴影面积也可表示为$(a+b)^2-4ab$;第四步联立两个表示阴影面积的式子,即可得到对应恒等式,匹配选项即可。
【解析】
解:观察图形各部分边长关系:
1. 大正方形的边长为$a+b$,因此大正方形面积为:$S_{\mathrm{大}}=(a+b)^2$;
2. 单个长方形硬纸片的面积为$ab$,4个全等长方形的总面积为$4ab$;
3. 阴影小正方形的边长为$a-b$,直接计算其面积得:$S_{\mathrm{阴}}=(a-b)^2$;
4. 阴影面积也可表示为大正方形面积减去4个长方形的总面积,即:$S_{\mathrm{阴}}=(a+b)^2-4ab$。
联立两个阴影面积的表达式,可得恒等式:$(a-b)^2=(a+b)^2-4ab$,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 面积法推导恒等式 3. 乘法公式几何意义
【点评】
本题是数形结合思想的典型应用,通过几何图形面积的不同表示方法推导代数恒等式,解题的核心是准确识别各图形的边长,建立面积的等量关系。
【难度系数】
0.7
4. 当$a>1$时,比较两个代数式的大小关系:$(a-1)^2$(
A
)$a^2-1$.

A.小于
B.等于
C.大于
D.无法确定

答案

4. A

解析

【分析】
比较两个代数式的大小,常用作差法:将两个代数式相减,通过判断差的正负来确定大小关系:若差>0,则被减数大于减数;若差<0,则被减数小于减数;若差=0,则两个代数式相等。本题先计算两个代数式的差,再结合已知条件$a>1$判断差的正负即可得出结果。
【解析】
使用作差法比较大小:
第一步:计算两个代数式的差
$\begin{aligned}(a-1)^2 - (a^2 - 1)&=a^2 - 2a + 1 - a^2 + 1\\&=-2a + 2\\&=-2(a - 1)\end{aligned}$
第二步:判断差的正负
已知$a>1$,因此$a - 1>0$,则$-2(a - 1)<0$,即$(a-1)^2 - (a^2 - 1)<0$
第三步:得出大小关系
所以$(a-1)^2 < a^2 - 1$
【答案】
A
【知识点】
作差法比较大小;完全平方公式;整式化简
【点评】
本题属于基础题,核心考查代数式大小比较的常用方法,熟练掌握作差法的解题步骤、完全平方公式的展开规则是正确解题的关键。
【难度系数】
0.8
5.若$a+b=3$,$a^2+b^2=7$,则ab等于(
B
).

A.2
B.1
C.-2
D.-1

答案

5. B

解析

【分析】
解题时先观察已知条件和所求代数式的关联,已知a+b的和与a²+b²的和,二者刚好对应完全平方和公式的展开项,因此可利用完全平方和公式的变形求解ab的值。具体思路是先写出完全平方和的展开式,再将已知数值代入展开式,通过移项计算即可得到ab的结果。
【解析】
根据完全平方公式可得:
$(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
已知$a+b=3$,$a^2+b^2=7$,将其代入上式:
左边$(a+b)^2 = 3^2 = 9$
右边$=7 + 2ab$
因此有$9 = 7 + 2ab$
移项计算得:$2ab = 9 - 7 = 2$,所以$ab=1$。
故选B。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式、代数式求值
【点评】
本题考查完全平方公式的灵活应用,熟练掌握公式的常见变形形式是解决此类题的核心,解题时只需将已知条件对应代入公式变形即可快速得出结果。
【难度系数】
0.8
6. 计算(2x - 1)(1 - 2x)的结果为
$-4x^2+4x-1$
。

答案

6. $-4x^2+4x-1$

解析

【分析】
解题时可先观察两个因式的特征:(1-2x)与(2x-1)互为相反数,因此可以先对式子变形,将其转化为完全平方公式的形式简化计算,也可以直接运用多项式乘多项式的法则逐项相乘,再合并同类项得到结果,计算时需重点注意符号的处理。
【解析】
方法一:利用完全平方公式计算
先对第二个因式变形,可得:
$1-2x=-(2x-1)$
因此原式可改写为:
$(2x-1)×[-(2x-1)]=-(2x-1)^2$
根据完全平方公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,展开得:
$-( (2x)^2 - 2×2x×1 + 1^2 )=-(4x^2-4x+1)$
去括号后得:$-4x^2+4x-1$
方法二:直接用多项式乘多项式法则计算
根据$(a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd$,展开原式:
$(2x-1)(1-2x)=2x×1 + 2x×(-2x) + (-1)×1 + (-1)×(-2x)$
$=2x - 4x^2 -1 + 2x$
合并同类项得:$-4x^2+4x-1$
【答案】
$-4x^2+4x-1$
【知识点】
多项式乘多项式;完全平方公式
【点评】
本题属于整式乘法的基础运算题,解题时若能先观察式子特征,通过变形套用乘法公式可提升运算效率,计算时需注意负号的处理,避免符号出错。
【难度系数】
0.7
7. 若$m$为正实数,且$m - \frac{1}{m}=3$,则$m^2 + \frac{1}{m^2}=$
11
。

答案

7. 11

解析

【分析】
观察已知条件和所求代数式的结构,已知是$m$与$\frac{1}{m}$的差,所求为$m$与$\frac{1}{m}$的平方和,符合完全平方差公式的特征。解题时可先将已知等式两边同时平方,再利用完全平方公式展开,结合$m$与$\frac{1}{m}$互为倒数、乘积为1的特点,即可求出目标代数式的值。
【解析】
解:已知$m - \frac{1}{m}=3$,将等式两边同时平方,得:
$(m - \frac{1}{m})^2 = 3^2$
根据完全平方差公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,展开左边:
$m^2 - 2· m· \frac{1}{m} + \frac{1}{m^2} = 9$
化简中间项$2· m· \frac{1}{m}=2$,式子可整理为:
$m^2 - 2 + \frac{1}{m^2}=9$
移项计算得:
$m^2 + \frac{1}{m^2}=9+2=11$
【答案】
11
【知识点】
完全平方公式,代数式求值
【点评】
本题是完全平方公式变形应用的典型基础题,解题核心是通过对已知等式平方构造出所求的平方和结构,利用互为倒数的两数乘积为1的性质简化计算,是代数运算中的常考题型。
【难度系数】
0.8
8. 运用完全平方公式计算:
(1)$(-2a - b)^2$.
(2)$a(a + 2b) - (a + b)^2$.
(3)$(x + 5)^2 - (x - 2)(x - 3)$.

答案

(1) $4a^2+4ab+b^2$ (2) $-b^2$ (3) $15x + 19$

解析

【分析】
本题主要考查完全平方公式及整式混合运算的应用,解题思路如下:
(1) 对于$(-2a-b)^2$,可先提取公因式将式子变形为$[-(2a+b)]^2$,利用平方的非负性去掉负号后,直接套用完全平方公式$(m+n)^2=m^2+2mn+n^2$展开计算即可;
(2) 该式包含单项式乘多项式和完全平方运算两部分,先分别根据单项式乘多项式法则、完全平方公式展开两部分,再去括号、合并同类项得到结果,注意去括号时括号前是负号,括号内各项要变号;
(3) 先分别利用完全平方公式展开$(x+5)^2$,利用多项式乘多项式法则计算$(x-2)(x-3)$,再去括号合并同类项即可得到结果,计算多项式乘法时不要漏乘项,合并同类项要准确。
【解析】
(1)
$\begin{aligned} (-2a - b)^2&=[-(2a + b)]^2\\&=(2a + b)^2\\&=(2a)^2 + 2×2a× b + b^2\\&=4a^2 + 4ab + b^2 \end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned} a(a + 2b) - (a + b)^2&=a^2 + 2ab - (a^2 + 2ab + b^2)\\&=a^2 + 2ab - a^2 - 2ab - b^2\\&=-b^2 \end{aligned}$
(3)
$\begin{aligned} (x + 5)^2 - (x - 2)(x - 3)&=x^2 + 10x + 25 - (x^2 - 3x - 2x + 6)\\&=x^2 + 10x + 25 - x^2 + 5x - 6\\&=15x + 19 \end{aligned}$
【答案】
(1) $4a^2+4ab+b^2$ (2) $-b^2$ (3) $15x + 19$
【知识点】
1. 完全平方公式
2. 整式混合运算
3. 多项式乘多项式
【点评】
本题属于整式运算的基础题型,核心考查对乘法公式的掌握和运算的准确性,解题时需注意完全平方公式展开不要漏写交叉项,去括号时严格遵循符号变化规则,平时多练习即可熟练掌握这类题型。
【难度系数】
0.7