10.【阅读材料】把多项式$am+an+bm+bn$分解因式.
解:原式$=(am+an)+(bm+bn)=a(m+n)+b(m+n)=(m+n)(a+b)$.
【解答问题】
(1)分解因式:$mb-3mc+b^2-3bc=$
(2)已知$△ ABC$三边的长分别为$a$,$b$,$c$,且$a^2-5bc+5ac-ab=0$,判断$△ ABC$的形状.
解:原式$=(am+an)+(bm+bn)=a(m+n)+b(m+n)=(m+n)(a+b)$.
【解答问题】
(1)分解因式:$mb-3mc+b^2-3bc=$
$(b-3c)(m+b)$
;(2)已知$△ ABC$三边的长分别为$a$,$b$,$c$,且$a^2-5bc+5ac-ab=0$,判断$△ ABC$的形状.
答案
(1)$(b-3c)(m+b)$
(2)$\because a^2-5bc+5ac-ab=0$,
$\therefore a^2-ab+5ac-5bc=0$,
$\therefore a(a-b)+5c(a-b)=0$,
$\therefore (a-b)(a+5c)=0$,
$\because a,b,c$为$△ ABC$三边的长,
$\therefore a>0,b>0,c>0$,
$\therefore a+5c>0$,$a-b=0$,$\therefore a=b$,
$\therefore △ ABC$是等腰三角形。
(2)$\because a^2-5bc+5ac-ab=0$,
$\therefore a^2-ab+5ac-5bc=0$,
$\therefore a(a-b)+5c(a-b)=0$,
$\therefore (a-b)(a+5c)=0$,
$\because a,b,c$为$△ ABC$三边的长,
$\therefore a>0,b>0,c>0$,
$\therefore a+5c>0$,$a-b=0$,$\therefore a=b$,
$\therefore △ ABC$是等腰三角形。
解析
【分析】
(1)分解因式时先观察多项式的项的特征,可采用两两分组的方法:把含m的项mb、-3mc分为一组,剩余的b²、-3bc分为一组,先对每组分别提取公因式,两组提取公因式后会出现公共的因式$(b-3c)$,再提取这个整体公因式即可完成分解。
(2)要判断三角形的形状,需先推导三边a、b、c的数量关系,先对等式左边的多项式合理分组,用提公因式法因式分解,再结合三角形边长均为正数的性质,得到边的相等关系,即可判断三角形的形状。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}mb-3mc+b^2-3bc&=(mb-3mc)+(b^2-3bc)\\&=m(b-3c)+b(b-3c)\\&=(b-3c)(m+b)\end{aligned}$
(2)
$\because a^2-5bc+5ac-ab=0$,
$\therefore a^2-ab+5ac-5bc=0$,
$\therefore a(a-b)+5c(a-b)=0$,
$\therefore (a-b)(a+5c)=0$,
$\because a,b,c$为$△ ABC$三边的长,
$\therefore a>0,b>0,c>0$,
$\therefore a+5c>0$,则$a-b=0$,即$a=b$,
$\therefore △ ABC$是等腰三角形。
【答案】
(1)$\boldsymbol{(b-3c)(m+b)}$
(2)$\boldsymbol{△ABC是等腰三角形}$
【知识点】
提公因式法分解因式,分组分解法,等腰三角形的判定
【点评】
本题主要考查分组分解因式的技巧及因式分解的应用,解题关键是根据多项式项的特点合理分组,逐步提取公因式完成变形,再结合三角形边长为正的隐含条件推导边的关系,属于基础应用类题目,熟练掌握提公因式法即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
(1)分解因式时先观察多项式的项的特征,可采用两两分组的方法:把含m的项mb、-3mc分为一组,剩余的b²、-3bc分为一组,先对每组分别提取公因式,两组提取公因式后会出现公共的因式$(b-3c)$,再提取这个整体公因式即可完成分解。
(2)要判断三角形的形状,需先推导三边a、b、c的数量关系,先对等式左边的多项式合理分组,用提公因式法因式分解,再结合三角形边长均为正数的性质,得到边的相等关系,即可判断三角形的形状。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}mb-3mc+b^2-3bc&=(mb-3mc)+(b^2-3bc)\\&=m(b-3c)+b(b-3c)\\&=(b-3c)(m+b)\end{aligned}$
(2)
$\because a^2-5bc+5ac-ab=0$,
$\therefore a^2-ab+5ac-5bc=0$,
$\therefore a(a-b)+5c(a-b)=0$,
$\therefore (a-b)(a+5c)=0$,
$\because a,b,c$为$△ ABC$三边的长,
$\therefore a>0,b>0,c>0$,
$\therefore a+5c>0$,则$a-b=0$,即$a=b$,
$\therefore △ ABC$是等腰三角形。
【答案】
(1)$\boldsymbol{(b-3c)(m+b)}$
(2)$\boldsymbol{△ABC是等腰三角形}$
【知识点】
提公因式法分解因式,分组分解法,等腰三角形的判定
【点评】
本题主要考查分组分解因式的技巧及因式分解的应用,解题关键是根据多项式项的特点合理分组,逐步提取公因式完成变形,再结合三角形边长为正的隐含条件推导边的关系,属于基础应用类题目,熟练掌握提公因式法即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
11. 计算:$a+1+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{99}.$
答案
解:原式$=(a+1)[1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{98}]$
$=(a+1)^2 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{97}]$
$=(a+1)^3 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{96}]$
$\dots\dots$
$=(a+1)^{100}$
$=(a+1)^2 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{97}]$
$=(a+1)^3 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{96}]$
$\dots\dots$
$=(a+1)^{100}$
解析
【分析】观察原式的结构特征,可发现每一项都含有公因式$(a+1)$,解题时可先提取公因式$(a+1)$,提取后得到的多项式与原式结构相似,仅最高次项的次数降低1,再次提取公因式$(a+1)$,重复该操作,直到无公因式可提,即可得到化简结果,无需展开各项计算。
【解析】
解:原式提取公因式$(a+1)$,得:
$=(a+1)[1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{98}]$
观察所得括号内的式子,仍含有公因式$(a+1)$,再次提取,得:
$=(a+1)^2 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{97}]$
继续提取公因式$(a+1)$:
$=(a+1)^3 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{96}]$
……
按照该规律反复提取公因式,最终可得:
$=(a+1)^{100}$
【答案】
$(a+1)^{100}$
【知识点】
提公因式法分解因式、整式化简
【点评】
本题考查提公因式法的灵活运用,解题核心是发现式子每一步都存在公因式$(a+1)$的结构特点,通过反复提取公因式逐步降次化简,既避免了直接展开计算的繁琐,也能快速得到结果。
【难度系数】
0.6
【解析】
解:原式提取公因式$(a+1)$,得:
$=(a+1)[1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{98}]$
观察所得括号内的式子,仍含有公因式$(a+1)$,再次提取,得:
$=(a+1)^2 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{97}]$
继续提取公因式$(a+1)$:
$=(a+1)^3 [1+a+a(a+1)+a(a+1)^2+\dots+a(a+1)^{96}]$
……
按照该规律反复提取公因式,最终可得:
$=(a+1)^{100}$
【答案】
$(a+1)^{100}$
【知识点】
提公因式法分解因式、整式化简
【点评】
本题考查提公因式法的灵活运用,解题核心是发现式子每一步都存在公因式$(a+1)$的结构特点,通过反复提取公因式逐步降次化简,既避免了直接展开计算的繁琐,也能快速得到结果。
【难度系数】
0.6
12. 已知$x^2 + 3x - 1 = 0$,求$x^3 + 5x^2 + 5x + 2023$的值.
答案
解:$\because x^2+3x-1=0$,
$\therefore x^3+5x^2+5x+2023$
$=x(x^2+3x-1)+2(x^2+3x-1)+2025$
$=0+0+2025$
$=2025$
$\therefore x^3+5x^2+5x+2023$
$=x(x^2+3x-1)+2(x^2+3x-1)+2025$
$=0+0+2025$
$=2025$
解析
【分析】
已知条件是二次等式$x^2+3x-1=0$,所求代数式为三次多项式,若直接解方程求出$x$的值再代入计算,过程繁琐易出错,因此采用整体代入降次的思路:将所求多项式拆分变形,凑出含有已知式$x^2+3x-1$的项,利用已知式的值为0,消去含$x$的项,剩余常数即为结果。凑项时先处理最高次项$x^3$,将其写成$x· x^2$,结合已知式先凑出$x(x^2+3x-1)$,再整理剩余部分继续凑已知式即可。
【解析】
$\because x^2+3x-1=0$,
$\therefore x^3 + 5x^2 + 5x + 2023$
$=x(x^2+3x-1)+2x^2+6x+2023$
$=x(x^2+3x-1)+2(x^2+3x-1)+2+2023$
$=x×0 + 2×0 + 2025$
$=2025$
【答案】
$2025$
【知识点】
整体代入求值,提公因式法,代数式化简求值
【点评】
本题是代数式求值的常见题型,核心考查整体思想的应用,无需计算未知数的具体取值,通过拆分变形所求代数式,凑出已知值的整式代入即可简化运算,能有效检验学生的式子变形能力。
【难度系数】
0.7
已知条件是二次等式$x^2+3x-1=0$,所求代数式为三次多项式,若直接解方程求出$x$的值再代入计算,过程繁琐易出错,因此采用整体代入降次的思路:将所求多项式拆分变形,凑出含有已知式$x^2+3x-1$的项,利用已知式的值为0,消去含$x$的项,剩余常数即为结果。凑项时先处理最高次项$x^3$,将其写成$x· x^2$,结合已知式先凑出$x(x^2+3x-1)$,再整理剩余部分继续凑已知式即可。
【解析】
$\because x^2+3x-1=0$,
$\therefore x^3 + 5x^2 + 5x + 2023$
$=x(x^2+3x-1)+2x^2+6x+2023$
$=x(x^2+3x-1)+2(x^2+3x-1)+2+2023$
$=x×0 + 2×0 + 2025$
$=2025$
【答案】
$2025$
【知识点】
整体代入求值,提公因式法,代数式化简求值
【点评】
本题是代数式求值的常见题型,核心考查整体思想的应用,无需计算未知数的具体取值,通过拆分变形所求代数式,凑出已知值的整式代入即可简化运算,能有效检验学生的式子变形能力。
【难度系数】
0.7
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