2026年能力培养与测试八年级数学上册人教版第94页答案
9. 下列式子能用平方差公式计算的有
①②③⑥
.(填序号)
①$(x-y)(x+y)$;②$(x+y)(y-x)$;③$(y-x)(-y-x)$;④$(-x+y)(x-y)$;
⑤$(-x-y)(x+y)$;⑥$(-x-y)(x-y)$.

答案

9.①②③⑥

解析

【分析】
要判断式子能否用平方差公式计算,首先需明确平方差公式的结构特征:两个二项式相乘,其中有一组项完全相同,另一组项互为相反数,满足该特征即可用平方差公式。解题时先对每个式子适当变形,分别找出两个因式中的项,判断是否存在相同项和相反项即可。
【解析】
平方差公式的标准形式为:$\boldsymbol{(a+b)(a-b)=a^2-b^2}$,核心特征是:两个因式中,一项完全相同,另一项互为相反数。逐个判断如下:
① $(x-y)(x+y)$:相同项为$x$,相反项为$y$和$-y$,符合特征,可用平方差公式;
② $(x+y)(y-x)$:变形为$(y+x)(y-x)$,相同项为$y$,相反项为$x$和$-x$,符合特征,可用平方差公式;
③ $(y-x)(-y-x)$:变形为$(-x+y)(-x-y)$,相同项为$-x$,相反项为$y$和$-y$,符合特征,可用平方差公式;
④ $(-x+y)(x-y)$:变形为$-(x-y)(x-y)=-(x-y)^2$,两项均互为相反数,无相同项,不符合特征,不可用平方差公式;
⑤ $(-x-y)(x+y)$:变形为$-(x+y)(x+y)=-(x+y)^2$,两项均互为相反数,无相同项,不符合特征,不可用平方差公式;
⑥ $(-x-y)(x-y)$:变形为$(-y-x)(-y+x)$,相同项为$-y$,相反项为$-x$和$x$,符合特征,可用平方差公式。
综上,能用平方差公式计算的是①②③⑥。
【答案】
①②③⑥
【知识点】
1. 平方差公式的特征
2. 整式的变形
【点评】
本题考查平方差公式的识别,解题的关键是准确把握平方差公式的结构特点,对形式不直观的式子可先通过调整项的位置、提取负号等方式变形,再判断是否存在相同项和相反项即可。
【难度系数】
0.8
10. 计算$(2-1)(2+1)(2^2 + 1)(2^4 + 1)\dots(2^{32} + 1)$的结果为
$2^{64}-1$
.

答案

10.$2^{64}-1$

解析

【分析】
观察算式的结构特征,发现各因式符合平方差公式的应用特点:前两个因式(2-1)和(2+1)刚好是平方差公式的(a-b)(a+b)形式,计算得到的结果与下一个因式(2²+1)又能凑成新的平方差公式结构,以此类推,可反复套用平方差公式逐步化简,最终得出结果,且(2-1)=1,不会改变乘积的最终值。
【解析】
根据平方差公式$(a-b)(a+b)=a^2-b^2$,逐步计算:
$\begin{aligned}原式&=(2^2 - 1)(2^2 + 1)(2^4 + 1)\dots(2^{32} + 1)\\&=(2^4 - 1)(2^4 + 1)\dots(2^{32} + 1)\\&=(2^8 - 1)\dots(2^{32} + 1)\\&\dots\\&=(2^{32} - 1)(2^{32} + 1)\\&=2^{64} - 1\end{aligned}$
【答案】
$2^{64}-1$
【知识点】
1. 平方差公式
2. 整式乘法运算
【点评】
本题核心是考查平方差公式的灵活运用,解题的关键是发现式子的结构规律,通过反复套用平方差公式简化计算,计算过程中需注意指数的运算规则,避免指数计算错误。
【难度系数】
0.7
11. 如图16.3-1,大正方形和小正方形面积之差是16,求阴影部分的面积.

答案

11. 解:设大正方形的边长为$a$,小正方形的边长为$b$.
$S_{阴影}=\frac{1}{2}AE·BC+\frac{1}{2}AE·BD$
$=\frac{1}{2}AE(BC+BD)$
$=\frac{1}{2}(AB-BE)(BC+BD)$
$=\frac{1}{2}(a-b)(a+b)=\frac{1}{2}(a^2-b^2)$
$=\frac{1}{2}×16=8.$

解析

【分析】
解题时首先设大正方形边长为$a$,小正方形边长为$b$,由题意可得大小正方形面积差为$a^2 - b^2 = 16$。观察阴影部分可拆分为$△ ACE$和$△ ADE$两个三角形,分别写出两个三角形的面积表达式后合并化简,再结合平方差公式将化简结果和已知的面积差关联,即可求出阴影部分面积。
【解析】
设大正方形的边长为$a$,小正方形的边长为$b$,由题意得$a^2 - b^2 = 16$。
阴影部分面积为两个三角形面积之和:
$\begin{aligned}S_{阴影}&=S_{△ ACE}+S_{△ ADE}\\&=\frac{1}{2}AE·BC+\frac{1}{2}AE·BD\\&=\frac{1}{2}AE(BC+BD)\end{aligned}$
其中$AE = AB - BE = a - b$,$BC = a$,$BD = b$,代入得:
$\begin{aligned}S_{阴影}&=\frac{1}{2}(a - b)(a + b)\\&=\frac{1}{2}(a^2 - b^2)\end{aligned}$
将$a^2 - b^2 = 16$代入,得$S_{阴影}=\frac{1}{2}×16 = 8$。
【答案】
8
【知识点】
三角形面积计算,平方差公式,正方形面积计算
【点评】
本题是数形结合的典型习题,解题关键是合理拆分阴影部分的面积,再通过代数变形利用平方差公式建立与已知条件的关联,能有效考查图形拆分能力和代数公式的灵活运用能力。
【难度系数】
0.7
12. 阅读下面问题:
你能计算$(a-1)(a^{99}+a^{98}+\dots+a+1)$吗?
我们不妨先从简单情况入手,发现规律,归纳结论.
(1)先填空:①$(a-1)(a+1)=$
$a^2-1$

②$(a-1)(a^2+a+1)=$
$a^3-1$

③$(a-1)(a^3+a^2+a+1)=$
$a^4-1$

④由此猜想$(a-1)(a^{99}+a^{98}+\dots+a+1)=$
$a^{100}-1$

(2)利用得出的结论计算:$2^{2025}+2^{2024}+2^{2023}+2^{2022}+\dots+2+1$.

答案

12. 解:(1)①$a^2-1$ ②$a^3-1$ ③$a^4-1$ ④$a^{100}-1$
(2)$2^{2025}+2^{2024}+2^{2023}+2^{2022}+\dots+2+1$
$=(2-1)(2^{2025}+2^{2024}+2^{2023}+2^{2022}+\dots+2+1)$
$=2^{2026}-1.$

解析

【分析】
本题采用从特殊到一般的思路求解:
1. 求解第(1)问时,先利用多项式乘多项式的法则计算前3个低次乘法算式,可发现展开后的中间项全部抵消,仅剩下最高次项减1,根据这一规律就能归纳出含99次项的乘法结果;
2. 求解第(2)问时,观察所求式子符合第(1)问结论中第二个因式的形式,将a替换为2,因为(2-1)=1,给原式乘(2-1)不会改变原式的大小,即可直接套用归纳出的规律快速算出结果。
【解析】
(1)①根据多项式乘法或平方差公式计算:
$(a-1)(a+1)=a^2+a-a-1=a^2-1$
②展开多项式乘法计算:
$(a-1)(a^2+a+1)=a^3+a^2+a-a^2-a-1=a^3-1$
③展开多项式乘法计算:
$(a-1)(a^3+a^2+a+1)=a^4+a^3+a^2+a-a^3-a^2-a-1=a^4-1$
④根据前3个式子的规律可猜想:$(a-1)(a^{99}+a^{98}+\dots+a+1)=a^{100}-1$
(2)所求式子对应第(1)问结论中$a=2$、最高次为2025的情况,给原式乘值为1的$(2-1)$不改变原式大小:
$2^{2025}+2^{2024}+2^{2023}+\dots+2+1$
$=(2-1)(2^{2025}+2^{2024}+2^{2023}+\dots+2+1)$
套用(1)的结论可得原式$=2^{2026}-1$
【答案】
(1)①$a^2-1$;②$a^3-1$;③$a^4-1$;④$a^{100}-1$
(2)$2^{2026}-1$
【知识点】
多项式乘法;规律探究;整式化简
【点评】
本题以基础多项式运算为载体,引导学生通过特殊案例推导一般规律,再应用规律解决复杂计算问题,有效考查了学生的归纳推理能力和知识迁移应用能力。
【难度系数】
0.8