1. 下列多项式中,属于完全平方式的是(
A.$1 + 4a^2$
B.$4b^2 + 4b - 1$
C.$a^2 - 4a + 4$
D.$a^2 + ab + b^2$
C
)A.$1 + 4a^2$
B.$4b^2 + 4b - 1$
C.$a^2 - 4a + 4$
D.$a^2 + ab + b^2$
答案
1.C
解析
【分析】
解题前先回忆完全平方式的结构特征:完全平方式是形如$m^2\pm2mn+n^2$的多项式,有3个核心特点:①共包含三项;②有两项分别是两个整式的平方(平方项符号均为正);③第三项是这两个整式乘积的2倍,符号可正可负。解题时我们对照这3个特征,逐个排查选项即可。
【解析】
我们对照完全平方式的结构特征逐一分析选项:
A. $1+4a^2$仅包含两项,不符合完全平方式三项的要求,不属于完全平方式;
B. $4b^2+4b-1$的常数项为$-1$,不是某个整式的平方(平方项符号应为正),不符合完全平方式的结构,不属于完全平方式;
C. $a^2-4a+4$可变形为$a^2 - 2· a· 2 + 2^2$,完全符合$m^2-2mn+n^2$的完全平方式结构,可因式分解为$(a-2)^2$,属于完全平方式;
D. $a^2+ab+b^2$中,若平方项为$a^2$和$b^2$,中间项应为$\pm 2ab$,该项中间仅为$ab$,不满足“积的2倍”的要求,不属于完全平方式。
【答案】
C
【知识点】
完全平方式的概念;完全平方公式分解因式
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是对完全平方式结构特征的识别,牢记“首平方,尾平方,积的2倍在中央”的口诀,就能快速准确判断。
【难度系数】
0.8
解题前先回忆完全平方式的结构特征:完全平方式是形如$m^2\pm2mn+n^2$的多项式,有3个核心特点:①共包含三项;②有两项分别是两个整式的平方(平方项符号均为正);③第三项是这两个整式乘积的2倍,符号可正可负。解题时我们对照这3个特征,逐个排查选项即可。
【解析】
我们对照完全平方式的结构特征逐一分析选项:
A. $1+4a^2$仅包含两项,不符合完全平方式三项的要求,不属于完全平方式;
B. $4b^2+4b-1$的常数项为$-1$,不是某个整式的平方(平方项符号应为正),不符合完全平方式的结构,不属于完全平方式;
C. $a^2-4a+4$可变形为$a^2 - 2· a· 2 + 2^2$,完全符合$m^2-2mn+n^2$的完全平方式结构,可因式分解为$(a-2)^2$,属于完全平方式;
D. $a^2+ab+b^2$中,若平方项为$a^2$和$b^2$,中间项应为$\pm 2ab$,该项中间仅为$ab$,不满足“积的2倍”的要求,不属于完全平方式。
【答案】
C
【知识点】
完全平方式的概念;完全平方公式分解因式
【点评】
本题属于基础概念考查题,核心是对完全平方式结构特征的识别,牢记“首平方,尾平方,积的2倍在中央”的口诀,就能快速准确判断。
【难度系数】
0.8
2.加上下列单项式后,仍不能使$4x^2 +1$成为一个整式的完全平方式的是(
A.$4x^4$
B.$4x$
C.$-4x$
D.$2x$
D
)A.$4x^4$
B.$4x$
C.$-4x$
D.$2x$
答案
2.D
解析
【分析】
要解决这道题,首先要牢记整式完全平方式的结构:完全平方公式为$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,即完全平方式满足两个平方项的和,加上或减去这两个平方项底数乘积的2倍。我们可以把已知的$4x^2+1$中的两项分别当作完全平方式中的两个平方项,或者把其中一项当作交叉项,逐个验证添加选项中的单项式后是否能构成完全平方式即可。
【解析】
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,逐一验证选项:
1. 选项A:添加$4x^4$后,式子变为$4x^4+4x^2+1=(2x^2+1)^2$,是整式的完全平方式,不符合题意;
2. 选项B:添加$4x$后,式子变为$4x^2+4x+1=(2x+1)^2$,是整式的完全平方式,不符合题意;
3. 选项C:添加$-4x$后,式子变为$4x^2-4x+1=(2x-1)^2$,是整式的完全平方式,不符合题意;
4. 选项D:添加$2x$后,式子变为$4x^2+2x+1$,无法写成某个整式的平方形式,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
完全平方公式,完全平方式判定
【点评】
本题核心考查完全平方式的结构特征,解题时要注意完全平方式有“和的平方”“差的平方”两种形式,还要考虑已知项作为交叉项的情况,避免因考虑不全面出错。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,首先要牢记整式完全平方式的结构:完全平方公式为$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,即完全平方式满足两个平方项的和,加上或减去这两个平方项底数乘积的2倍。我们可以把已知的$4x^2+1$中的两项分别当作完全平方式中的两个平方项,或者把其中一项当作交叉项,逐个验证添加选项中的单项式后是否能构成完全平方式即可。
【解析】
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,逐一验证选项:
1. 选项A:添加$4x^4$后,式子变为$4x^4+4x^2+1=(2x^2+1)^2$,是整式的完全平方式,不符合题意;
2. 选项B:添加$4x$后,式子变为$4x^2+4x+1=(2x+1)^2$,是整式的完全平方式,不符合题意;
3. 选项C:添加$-4x$后,式子变为$4x^2-4x+1=(2x-1)^2$,是整式的完全平方式,不符合题意;
4. 选项D:添加$2x$后,式子变为$4x^2+2x+1$,无法写成某个整式的平方形式,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
完全平方公式,完全平方式判定
【点评】
本题核心考查完全平方式的结构特征,解题时要注意完全平方式有“和的平方”“差的平方”两种形式,还要考虑已知项作为交叉项的情况,避免因考虑不全面出错。
【难度系数】
0.7
3. 对多项式$x^2 - 2xy + y^2$进行因式分解,正确的是(
A.$x^2 - 2xy + y^2 = x(x - 2y) + y^2$
B.$x^2 - 2xy + y^2 = (x + y)^2$
C.$x^2 - 2xy + y^2 = (x - 2y)^2$
D.$x^2 - 2xy + y^2 = (x - y)^2$
D
)A.$x^2 - 2xy + y^2 = x(x - 2y) + y^2$
B.$x^2 - 2xy + y^2 = (x + y)^2$
C.$x^2 - 2xy + y^2 = (x - 2y)^2$
D.$x^2 - 2xy + y^2 = (x - y)^2$
答案
3.D
解析
【分析】
首先要明确两个解题依据:一是因式分解的结果必须是几个整式乘积的形式;二是完全平方差公式的结构特征:两个数的平方和减去这两个数乘积的2倍,等于这两个数差的平方,即$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$。解题时先根据因式分解的定义排除不符合形式的选项,再将剩余选项展开和原式对比,或者直接套用公式计算,就能选出正确答案。
【解析】
1. 先明确因式分解的要求:结果必须是若干个整式相乘的形式,选项A右边是$x(x-2y)+y^2$,属于加法运算,不符合因式分解的要求,直接排除A。
2. 回忆完全平方差公式:$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,反过来用于因式分解可得$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$。
3. 对应原式$x^2-2xy+y^2$,可将$x$看作公式里的$a$,$y$看作公式里的$b$,直接套用公式得$x^2-2xy+y^2=(x-y)^2$。
4. 验证其余选项:
选项B:$(x+y)^2=x^2+2xy+y^2$,中间项符号与原式不符,错误;
选项C:$(x-2y)^2=x^2-4xy+4y^2$,各项均和原式不匹配,错误;
选项D符合计算结果,正确。
【答案】
D
【知识点】
1. 因式分解的定义
2. 完全平方公式因式分解
【点评】
本题属于基础题,核心考查完全平方公式的结构特征,解题时要注意区分完全平方和与完全平方差的中间项符号,同时牢记因式分解的结果要求,避免出现形式错误。
【难度系数】
0.9
首先要明确两个解题依据:一是因式分解的结果必须是几个整式乘积的形式;二是完全平方差公式的结构特征:两个数的平方和减去这两个数乘积的2倍,等于这两个数差的平方,即$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$。解题时先根据因式分解的定义排除不符合形式的选项,再将剩余选项展开和原式对比,或者直接套用公式计算,就能选出正确答案。
【解析】
1. 先明确因式分解的要求:结果必须是若干个整式相乘的形式,选项A右边是$x(x-2y)+y^2$,属于加法运算,不符合因式分解的要求,直接排除A。
2. 回忆完全平方差公式:$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$,反过来用于因式分解可得$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$。
3. 对应原式$x^2-2xy+y^2$,可将$x$看作公式里的$a$,$y$看作公式里的$b$,直接套用公式得$x^2-2xy+y^2=(x-y)^2$。
4. 验证其余选项:
选项B:$(x+y)^2=x^2+2xy+y^2$,中间项符号与原式不符,错误;
选项C:$(x-2y)^2=x^2-4xy+4y^2$,各项均和原式不匹配,错误;
选项D符合计算结果,正确。
【答案】
D
【知识点】
1. 因式分解的定义
2. 完全平方公式因式分解
【点评】
本题属于基础题,核心考查完全平方公式的结构特征,解题时要注意区分完全平方和与完全平方差的中间项符号,同时牢记因式分解的结果要求,避免出现形式错误。
【难度系数】
0.9
4.分解因式:
(1)$m^2 -12m +36$;
(2)$(a - b)^2 -2(a - b)b + b^2$。
(1)$m^2 -12m +36$;
(2)$(a - b)^2 -2(a - b)b + b^2$。
答案
4. 解:(1)原式$=m^2 -2m×6 +6^2=(m-6)^2$。
(2)原式$=(a-b-b)^2=(a-2b)^2$。
(2)原式$=(a-b-b)^2=(a-2b)^2$。
解析
【分析】
首先回忆用完全平方公式分解因式的公式:$a^2\pm2ab+b^2=(a\pm b)^2$,解题时先判断多项式是否符合完全平方式的结构特征:为三项式,其中两项是同号的平方项,剩余一项是两个平方项底数乘积的2倍。
对于(1),观察三项可知,首项$m^2$是$m$的平方,末项36是$6^2$且符号为正,中间项$-12m$恰好是$-2× m×6$,符合完全平方差公式的结构,直接套用公式即可。
对于(2),可将$(a-b)$看作一个整体,当作公式中的“$a$”,原式中的$b$当作公式中的“$b$”,此时多项式符合$a^2-2ab+b^2$的结构,套用公式后化简即可得到结果。
【解析】
(1) 把原式整理为完全平方差公式的标准形式:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=m^2 - 2· m·6 + 6^2\\&=(m-6)^2\end{aligned}$
(2) 将$(a-b)$视作整体套用完全平方差公式:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=[(a-b)-b]^2\\&=(a-b-b)^2\\&=(a-2b)^2\end{aligned}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{(m-6)^2}$;(2) $\boldsymbol{(a-2b)^2}$
【知识点】
1. 完全平方公式因式分解
2. 整体代换思想
【点评】
本题考查用完全平方公式进行因式分解,解题核心是熟练掌握完全平方式的结构特征,第二题运用整体思想可以简化运算,避免展开多项式后再分解的繁琐步骤。
【难度系数】
0.8
首先回忆用完全平方公式分解因式的公式:$a^2\pm2ab+b^2=(a\pm b)^2$,解题时先判断多项式是否符合完全平方式的结构特征:为三项式,其中两项是同号的平方项,剩余一项是两个平方项底数乘积的2倍。
对于(1),观察三项可知,首项$m^2$是$m$的平方,末项36是$6^2$且符号为正,中间项$-12m$恰好是$-2× m×6$,符合完全平方差公式的结构,直接套用公式即可。
对于(2),可将$(a-b)$看作一个整体,当作公式中的“$a$”,原式中的$b$当作公式中的“$b$”,此时多项式符合$a^2-2ab+b^2$的结构,套用公式后化简即可得到结果。
【解析】
(1) 把原式整理为完全平方差公式的标准形式:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=m^2 - 2· m·6 + 6^2\\&=(m-6)^2\end{aligned}$
(2) 将$(a-b)$视作整体套用完全平方差公式:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=[(a-b)-b]^2\\&=(a-b-b)^2\\&=(a-2b)^2\end{aligned}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{(m-6)^2}$;(2) $\boldsymbol{(a-2b)^2}$
【知识点】
1. 完全平方公式因式分解
2. 整体代换思想
【点评】
本题考查用完全平方公式进行因式分解,解题核心是熟练掌握完全平方式的结构特征,第二题运用整体思想可以简化运算,避免展开多项式后再分解的繁琐步骤。
【难度系数】
0.8
5. 已知$x$是有理数,则多项式$2x - 1 - x^2$的值
(
A.一定为负数
B.不可能为正数
C.一定为正数
D.可能是正数或负数或零
(
B
)A.一定为负数
B.不可能为正数
C.一定为正数
D.可能是正数或负数或零
答案
5.B
解析
【分析】
要判断多项式$2x - 1 - x^2$的值的符号,首先可以通过整式变形,将其转化为可利用非负性判断的形式。解题思路为:第一步先将多项式按$x$的降幂排列,提取负号后,观察发现括号内的式子符合完全平方公式的结构,用完全平方公式因式分解,再结合平方的非负性判断整个式子的取值范围即可。
【解析】
先对多项式进行变形:
$2x - 1 - x^2 = -x^2 + 2x - 1$
提取负号得:
$= -(x^2 - 2x + 1)$
根据完全平方公式$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$,可知$x^2-2x+1=(x-1)^2$,因此:
$= -(x-1)^2$
∵ 任何有理数的平方都是非负数,即$(x-1)^2 ≥ 0$
∴ $-(x-1)^2 ≤ 0$,即该多项式的值小于等于0,不可能为正数。
故选B。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式因式分解;平方的非负性;整式化简
【点评】
本题属于因式分解的基础应用类题型,解题核心是通过合理变形将多项式转化为含平方项的形式,再借助平方的非负性判断代数式的取值范围,掌握完全平方公式的结构特征是解题的关键。
【难度系数】
0.7
要判断多项式$2x - 1 - x^2$的值的符号,首先可以通过整式变形,将其转化为可利用非负性判断的形式。解题思路为:第一步先将多项式按$x$的降幂排列,提取负号后,观察发现括号内的式子符合完全平方公式的结构,用完全平方公式因式分解,再结合平方的非负性判断整个式子的取值范围即可。
【解析】
先对多项式进行变形:
$2x - 1 - x^2 = -x^2 + 2x - 1$
提取负号得:
$= -(x^2 - 2x + 1)$
根据完全平方公式$a^2-2ab+b^2=(a-b)^2$,可知$x^2-2x+1=(x-1)^2$,因此:
$= -(x-1)^2$
∵ 任何有理数的平方都是非负数,即$(x-1)^2 ≥ 0$
∴ $-(x-1)^2 ≤ 0$,即该多项式的值小于等于0,不可能为正数。
故选B。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式因式分解;平方的非负性;整式化简
【点评】
本题属于因式分解的基础应用类题型,解题核心是通过合理变形将多项式转化为含平方项的形式,再借助平方的非负性判断代数式的取值范围,掌握完全平方公式的结构特征是解题的关键。
【难度系数】
0.7
6.已知$(m+2n)^2 + 2m + 4n + 1 = 0$,则$(m+2n)^{2024}$的值为(
A.$-1$
B.$-2$
C.$1$
D.$2$
C
)A.$-1$
B.$-2$
C.$1$
D.$2$
答案
6.C
解析
【分析】
观察已知等式的结构,发现等式中多次出现(m+2n)相关的项,其中2m+4n可变形为2(m+2n),因此可将(m+2n)看作一个整体,将原式转化为符合完全平方公式的形式,再利用偶次方的非负性求出(m+2n)的值,最后代入所求式子计算即可。
【解析】
首先对已知等式变形:
∵ 2m + 4n = 2(m + 2n)
∴ 原等式可化为:$(m+2n)^2 + 2(m+2n) + 1 = 0$
将(m+2n)看作整体,利用完全平方公式$a^2+2ab+b^2=(a+b)^2$因式分解,得:
$[(m+2n) + 1]^2 = 0$,即$(m+2n+1)^2 = 0$
根据偶次方的非负性可知,只有当底数为0时,平方的结果为0,因此:
$m + 2n + 1 = 0$,解得$m + 2n = -1$
将$m + 2n = -1$代入$(m+2n)^{2024}$得:
$(-1)^{2024} = 1$(负数的偶次幂为正数)
因此本题选C。
【答案】
C
【知识点】
完全平方公式分解因式;偶次方的非负性;有理数乘方运算
【点评】
本题重点考查整体思想在代数运算中的应用,解题的核心是识别出式子中重复出现的结构,将其作为整体进行因式分解,再结合非负数的性质求解,是因式分解应用的典型题型。
【难度系数】
0.8
观察已知等式的结构,发现等式中多次出现(m+2n)相关的项,其中2m+4n可变形为2(m+2n),因此可将(m+2n)看作一个整体,将原式转化为符合完全平方公式的形式,再利用偶次方的非负性求出(m+2n)的值,最后代入所求式子计算即可。
【解析】
首先对已知等式变形:
∵ 2m + 4n = 2(m + 2n)
∴ 原等式可化为:$(m+2n)^2 + 2(m+2n) + 1 = 0$
将(m+2n)看作整体,利用完全平方公式$a^2+2ab+b^2=(a+b)^2$因式分解,得:
$[(m+2n) + 1]^2 = 0$,即$(m+2n+1)^2 = 0$
根据偶次方的非负性可知,只有当底数为0时,平方的结果为0,因此:
$m + 2n + 1 = 0$,解得$m + 2n = -1$
将$m + 2n = -1$代入$(m+2n)^{2024}$得:
$(-1)^{2024} = 1$(负数的偶次幂为正数)
因此本题选C。
【答案】
C
【知识点】
完全平方公式分解因式;偶次方的非负性;有理数乘方运算
【点评】
本题重点考查整体思想在代数运算中的应用,解题的核心是识别出式子中重复出现的结构,将其作为整体进行因式分解,再结合非负数的性质求解,是因式分解应用的典型题型。
【难度系数】
0.8
7.已知$a≠c$,若$M=a^2 - ac$,$N=ac - c^2$,则$M$与$N$的大小关系是(
A.$M>N$
B.$M=N$
C.$M<N$
D.不能确定
A
)A.$M>N$
B.$M=N$
C.$M<N$
D.不能确定
答案
7.A
解析
【分析】比较两个代数式的大小,通常采用作差法:将两个代数式相减,判断差的正负性即可得到大小关系:若差>0,则被减数更大;若差=0,则两式相等;若差<0,则减数更大。本题先计算M-N,再对结果因式分解,结合已知条件a≠c判断差的符号即可。
【解析】利用作差法比较M和N的大小:
第一步:计算$M - N$,代入M、N的表达式:
$M - N = (a^2 - ac) - (ac - c^2)$
第二步:去括号、合并同类项:
$M - N = a^2 - ac - ac + c^2 = a^2 - 2ac + c^2$
第三步:用完全平方差公式因式分解:
$M - N = (a - c)^2$
第四步:判断差的符号:
已知$a ≠ c$,因此$a - c ≠ 0$,根据平方的非负性,非零实数的平方为正数,可得$(a - c)^2 > 0$,即$M - N > 0$,因此$M > N$。
【答案】A
【知识点】作差法比较大小;完全平方公式;平方的非负性
【点评】本题是代数式大小比较的基础题,解题关键是熟练掌握作差比较法的步骤,能正确运用完全平方公式对差式进行因式分解,结合平方的性质判断符号即可快速得出结论。
【难度系数】0.8
【解析】利用作差法比较M和N的大小:
第一步:计算$M - N$,代入M、N的表达式:
$M - N = (a^2 - ac) - (ac - c^2)$
第二步:去括号、合并同类项:
$M - N = a^2 - ac - ac + c^2 = a^2 - 2ac + c^2$
第三步:用完全平方差公式因式分解:
$M - N = (a - c)^2$
第四步:判断差的符号:
已知$a ≠ c$,因此$a - c ≠ 0$,根据平方的非负性,非零实数的平方为正数,可得$(a - c)^2 > 0$,即$M - N > 0$,因此$M > N$。
【答案】A
【知识点】作差法比较大小;完全平方公式;平方的非负性
【点评】本题是代数式大小比较的基础题,解题关键是熟练掌握作差比较法的步骤,能正确运用完全平方公式对差式进行因式分解,结合平方的性质判断符号即可快速得出结论。
【难度系数】0.8
8. 如果多项式$x^2 - 3(m - 2)x + 36$能用完全平方公式分解因式,那么$m$的值为
6或-2
。答案
8. 6或-2
解析
【分析】
要解决这道题,首先要明确完全平方式的结构特征:完全平方式的形式为$a^2\pm2ab+b^2$,可分解为$(a\pm b)^2$。我们先把给定的多项式和完全平方式的结构对应:首尾两项分别是$x^2$和$36=6^2$,对应$a^2$和$b^2$,其中$a=x$,$b=6$。那么中间项应该等于$\pm2ab=\pm12x$,据此列方程求解$m$即可,注意完全平方式有和、差两种形式,要分两种情况计算,避免漏解。
【解析】
解:能运用完全平方公式分解因式的多项式是完全平方式,形式为$a^2\pm2ab+b^2$。
已知多项式$x^2 - 3(m - 2)x + 36$是完全平方式,其中$x^2=(x)^2$,$36=6^2$,因此中间项满足:
$-3(m-2) = \pm2×1×6$
分两种情况计算:
① 当$-3(m-2)=12$时,
两边同时除以$-3$得:$m-2=-4$,解得$m=-2$;
② 当$-3(m-2)=-12$时,
两边同时除以$-3$得:$m-2=4$,解得$m=6$。
综上,$m$的值为6或-2。
【答案】
6或-2
【知识点】
完全平方式的特征,解一元一次方程
【点评】
本题核心考查完全平方式的结构应用,解题的关键是明确完全平方式包含和的平方、差的平方两种形式,切勿只考虑一种情况导致漏解。
【难度系数】
0.6
要解决这道题,首先要明确完全平方式的结构特征:完全平方式的形式为$a^2\pm2ab+b^2$,可分解为$(a\pm b)^2$。我们先把给定的多项式和完全平方式的结构对应:首尾两项分别是$x^2$和$36=6^2$,对应$a^2$和$b^2$,其中$a=x$,$b=6$。那么中间项应该等于$\pm2ab=\pm12x$,据此列方程求解$m$即可,注意完全平方式有和、差两种形式,要分两种情况计算,避免漏解。
【解析】
解:能运用完全平方公式分解因式的多项式是完全平方式,形式为$a^2\pm2ab+b^2$。
已知多项式$x^2 - 3(m - 2)x + 36$是完全平方式,其中$x^2=(x)^2$,$36=6^2$,因此中间项满足:
$-3(m-2) = \pm2×1×6$
分两种情况计算:
① 当$-3(m-2)=12$时,
两边同时除以$-3$得:$m-2=-4$,解得$m=-2$;
② 当$-3(m-2)=-12$时,
两边同时除以$-3$得:$m-2=4$,解得$m=6$。
综上,$m$的值为6或-2。
【答案】
6或-2
【知识点】
完全平方式的特征,解一元一次方程
【点评】
本题核心考查完全平方式的结构应用,解题的关键是明确完全平方式包含和的平方、差的平方两种形式,切勿只考虑一种情况导致漏解。
【难度系数】
0.6
9.若a,b,c是△ABC的三边,且$a^2 + b^2 + c^2 + 50 = 6a + 8b + 10c$,则△ABC的周长为
12
。答案
9. 12
解析
【分析】
本题已知三角形三边满足的等式,求周长,解题思路如下:首先对等式进行移项变形,将含a、b、c的一次项全部移到等号左侧,再把常数50拆分成3个合适的常数,分别和a²、b²、c²及对应的一次项凑成完全平方式,再根据平方的非负性,几个非负数的和为0时每个非负数都为0,即可求出a、b、c的长度,最后将三边相加得到三角形周长。
【解析】
对原式移项得:
$a^2 - 6a + b^2 - 8b + c^2 - 10c + 50 = 0$
将50拆分为$9+16+25$,分组凑完全平方:
$(a^2 - 6a + 9) + (b^2 - 8b + 16) + (c^2 - 10c + 25) = 0$
由完全平方公式化简得:
$(a-3)^2 + (b-4)^2 + (c-5)^2 = 0$
∵平方数具有非负性,即$(a-3)^2≥0$,$(b-4)^2≥0$,$(c-5)^2≥0$,几个非负数的和为0时,每个非负数都为0
∴$a-3=0$,$b-4=0$,$c-5=0$
解得$a=3$,$b=4$,$c=5$
∴△ABC的周长为$a+b+c=3+4+5=12$
【答案】
12
【知识点】
完全平方公式因式分解、非负数的性质、三角形周长计算
【点评】
本题是因式分解在几何中的典型应用,解题核心是掌握配方法构造完全平方式,结合非负数的性质求三角形三边长,是代数与几何结合的常考基础题型。
【难度系数】
0.7
本题已知三角形三边满足的等式,求周长,解题思路如下:首先对等式进行移项变形,将含a、b、c的一次项全部移到等号左侧,再把常数50拆分成3个合适的常数,分别和a²、b²、c²及对应的一次项凑成完全平方式,再根据平方的非负性,几个非负数的和为0时每个非负数都为0,即可求出a、b、c的长度,最后将三边相加得到三角形周长。
【解析】
对原式移项得:
$a^2 - 6a + b^2 - 8b + c^2 - 10c + 50 = 0$
将50拆分为$9+16+25$,分组凑完全平方:
$(a^2 - 6a + 9) + (b^2 - 8b + 16) + (c^2 - 10c + 25) = 0$
由完全平方公式化简得:
$(a-3)^2 + (b-4)^2 + (c-5)^2 = 0$
∵平方数具有非负性,即$(a-3)^2≥0$,$(b-4)^2≥0$,$(c-5)^2≥0$,几个非负数的和为0时,每个非负数都为0
∴$a-3=0$,$b-4=0$,$c-5=0$
解得$a=3$,$b=4$,$c=5$
∴△ABC的周长为$a+b+c=3+4+5=12$
【答案】
12
【知识点】
完全平方公式因式分解、非负数的性质、三角形周长计算
【点评】
本题是因式分解在几何中的典型应用,解题核心是掌握配方法构造完全平方式,结合非负数的性质求三角形三边长,是代数与几何结合的常考基础题型。
【难度系数】
0.7
10. 利用因式分解进行简便运算:$99^2 + 202 × 99 + 101^2$
答案
10. 解:$99^2 +202×99 +101^2$
$=99^2 +2×101×99 +101^2$
$=(99+101)^2=200^2=40000$。
$=99^2 +2×101×99 +101^2$
$=(99+101)^2=200^2=40000$。
解析
【分析】
首先观察待计算的式子结构,发现包含两个正的平方项$99^2$、$101^2$,剩余一项为$202×99$,联想到完全平方和公式的结构$a^2+2ab+b^2=(a+b)^2$,先尝试将中间项变形:202可拆为$2×101$,此时中间项恰好为$2×99×101$,式子完全符合完全平方和公式的形式,套用公式即可避免复杂的大数乘法运算,实现简便计算。
【解析】
解:$99^2 +202×99 +101^2$
$=99^2 +2×101×99 +101^2$
根据完全平方和公式可得:
$=(99+101)^2$
$=200^2$
$=40000$
【答案】
$40000$
【知识点】
1. 完全平方公式因式分解
2. 有理数简便运算
【点评】
本题核心考查对完全平方公式结构特征的掌握,解题的关键是准确观察式子特点,将中间项合理变形后凑出完全平方的结构,能有效简化运算,降低计算出错的概率。
【难度系数】
0.8
首先观察待计算的式子结构,发现包含两个正的平方项$99^2$、$101^2$,剩余一项为$202×99$,联想到完全平方和公式的结构$a^2+2ab+b^2=(a+b)^2$,先尝试将中间项变形:202可拆为$2×101$,此时中间项恰好为$2×99×101$,式子完全符合完全平方和公式的形式,套用公式即可避免复杂的大数乘法运算,实现简便计算。
【解析】
解:$99^2 +202×99 +101^2$
$=99^2 +2×101×99 +101^2$
根据完全平方和公式可得:
$=(99+101)^2$
$=200^2$
$=40000$
【答案】
$40000$
【知识点】
1. 完全平方公式因式分解
2. 有理数简便运算
【点评】
本题核心考查对完全平方公式结构特征的掌握,解题的关键是准确观察式子特点,将中间项合理变形后凑出完全平方的结构,能有效简化运算,降低计算出错的概率。
【难度系数】
0.8
11.下面是某同学对多项式$(x^2 -4x +2)(x^2 -4x +6)+4$进行因式分解的过程.

以上方法叫作“换元法”. 请你模仿以上方法对$(x^2 -2x)(x^2 -2x +2)+1$进行因式分解.
以上方法叫作“换元法”. 请你模仿以上方法对$(x^2 -2x)(x^2 -2x +2)+1$进行因式分解.
答案
11. 解:设$x^2 -2x=y$,则
原式$=y(y+2)+1=y^2 +2y +1=(y+1)^2$
$=(x^2 -2x +1)^2=(x-1)^4$。
原式$=y(y+2)+1=y^2 +2y +1=(y+1)^2$
$=(x^2 -2x +1)^2=(x-1)^4$。
解析
【分析】
观察待因式分解的多项式,可发现两个相乘的因式中都含有相同的整式$x^2-2x$,我们可以采用换元法简化计算:第一步将重复出现的$x^2-2x$设为新元$y$,把原式转化为关于$y$的简单多项式;第二步对关于$y$的多项式利用完全平方公式分解因式;第三步将$y$替换回$x^2-2x$,再次利用完全平方公式分解,直到所有因式都不能再分解即可。
【解析】
解:设$x^2 -2x=y$,则
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=y(y+2)+1\\&=y^2 +2y +1\\&=(y+1)^2\end{aligned}$
将$y=x^2-2x$代回,得:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=(x^2 -2x +1)^2\\&=[(x-1)^2]^2\\&=(x-1)^4\end{aligned}$
【答案】
$(x-1)^4$
【知识点】
换元法因式分解,完全平方公式,因式分解
【点评】
本题重点考查换元法在因式分解中的应用,通过替换重复出现的整式可以简化多项式结构,降低运算出错的概率,解题时需注意因式分解要彻底,必须分解到每个因式都无法再分解为止。
【难度系数】
0.7
观察待因式分解的多项式,可发现两个相乘的因式中都含有相同的整式$x^2-2x$,我们可以采用换元法简化计算:第一步将重复出现的$x^2-2x$设为新元$y$,把原式转化为关于$y$的简单多项式;第二步对关于$y$的多项式利用完全平方公式分解因式;第三步将$y$替换回$x^2-2x$,再次利用完全平方公式分解,直到所有因式都不能再分解即可。
【解析】
解:设$x^2 -2x=y$,则
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=y(y+2)+1\\&=y^2 +2y +1\\&=(y+1)^2\end{aligned}$
将$y=x^2-2x$代回,得:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=(x^2 -2x +1)^2\\&=[(x-1)^2]^2\\&=(x-1)^4\end{aligned}$
【答案】
$(x-1)^4$
【知识点】
换元法因式分解,完全平方公式,因式分解
【点评】
本题重点考查换元法在因式分解中的应用,通过替换重复出现的整式可以简化多项式结构,降低运算出错的概率,解题时需注意因式分解要彻底,必须分解到每个因式都无法再分解为止。
【难度系数】
0.7
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