4.分解因式:$(3n+1)^2 -25=$
.
.
答案
$\boldsymbol{3(n+2)(3n-4)}$
解析
【分析】
观察待分解的式子,发现是两个平方项作差的形式,符合平方差公式分解因式的结构特征。首先确定平方差公式中的a和b:a为$3n+1$,b为5,先套用平方差公式分解为两个整式的乘积,再检查分解得到的每个整式是否还能继续分解,若有公因式则提取公因式,直到不能再分解为止。
【解析】
解:原式$=(3n+1)^2 - 5^2$
根据平方差公式$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$,代入得:
$=[(3n+1)+5][(3n+1)-5]$
分别化简两个括号内的整式:
$=(3n+6)(3n-4)$
对第一个括号提取公因式3:
$=3(n+2)(3n-4)$
【答案】
$\boldsymbol{3(n+2)(3n-4)}$
【知识点】
平方差公式分解因式,提公因式法分解因式
【点评】
本题考查因式分解的基本方法,解题的关键是先识别式子的结构,优先套用对应的公式分解,之后要注意检查结果是否分解彻底,不能遗漏公因式的提取。
【难度系数】
0.7
观察待分解的式子,发现是两个平方项作差的形式,符合平方差公式分解因式的结构特征。首先确定平方差公式中的a和b:a为$3n+1$,b为5,先套用平方差公式分解为两个整式的乘积,再检查分解得到的每个整式是否还能继续分解,若有公因式则提取公因式,直到不能再分解为止。
【解析】
解:原式$=(3n+1)^2 - 5^2$
根据平方差公式$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$,代入得:
$=[(3n+1)+5][(3n+1)-5]$
分别化简两个括号内的整式:
$=(3n+6)(3n-4)$
对第一个括号提取公因式3:
$=3(n+2)(3n-4)$
【答案】
$\boldsymbol{3(n+2)(3n-4)}$
【知识点】
平方差公式分解因式,提公因式法分解因式
【点评】
本题考查因式分解的基本方法,解题的关键是先识别式子的结构,优先套用对应的公式分解,之后要注意检查结果是否分解彻底,不能遗漏公因式的提取。
【难度系数】
0.7
5. 分解因式:
(1)$9x^2 - \frac{1}{4}y^2$;
(2)$(x+2y)^2 -9z^2$;
(3)$(x+2y)^2 -(x-y)^2$.
(1)$9x^2 - \frac{1}{4}y^2$;
(2)$(x+2y)^2 -9z^2$;
(3)$(x+2y)^2 -(x-y)^2$.
答案
解:
(1) 原式$=(3x)^2 - (\frac{1}{2}y)^2$
$=(3x+\frac{1}{2}y)(3x-\frac{1}{2}y)$
(2) 原式$=(x+2y)^2 - (3z)^2$
$=(x+2y+3z)(x+2y-3z)$
(3) 原式$=[(x+2y)+(x-y)][(x+2y)-(x-y)]$
$=(2x+y)· 3y$
$=3y(2x+y)$
(1) 原式$=(3x)^2 - (\frac{1}{2}y)^2$
$=(3x+\frac{1}{2}y)(3x-\frac{1}{2}y)$
(2) 原式$=(x+2y)^2 - (3z)^2$
$=(x+2y+3z)(x+2y-3z)$
(3) 原式$=[(x+2y)+(x-y)][(x+2y)-(x-y)]$
$=(2x+y)· 3y$
$=3y(2x+y)$
解析
【分析】
这三道题均考查用平方差公式分解因式,平方差公式为$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,解题时先判断式子是否符合“两个式子的平方差”的结构,再对应求解:
1. 第(1)题:先将两个项分别写成平方的形式,确定对应公式中的$a$、$b$,再直接套用公式;
2. 第(2)题:把$x+2y$看作一个整体当作公式中的$a$,把$3z$当作公式中的$b$,直接套用公式即可;
3. 第(3)题:分别把$x+2y$和$x-y$看作整体对应公式中的$a$和$b$,套用平方差公式后,再合并同类项,将结果化为最简形式。
【解析】
(1) 先将原式改写为平方差的形式:
原式$=(3x)^2 - (\frac{1}{2}y)^2$
根据平方差公式分解得:$=(3x+\frac{1}{2}y)(3x-\frac{1}{2}y)$
(2) 先整理为平方差的标准形式:
原式$=(x+2y)^2 - (3z)^2$
把$x+2y$看作整体,套用公式得:$=(x+2y+3z)(x+2y-3z)$
(3) 把两个括号内的多项式分别看作整体,套用平方差公式:
原式$=[(x+2y)+(x-y)][(x+2y)-(x-y)]$
分别化简两个括号内的整式:
第一个括号:$x+2y+x-y=2x+y$
第二个括号:$x+2y-x+y=3y$
因此原式$=(2x+y)·3y=3y(2x+y)$
【答案】
(1)$(3x+\frac{1}{2}y)(3x-\frac{1}{2}y)$
(2)$(x+2y+3z)(x+2y-3z)$
(3)$3y(2x+y)$
【知识点】
平方差公式分解因式、整体思想、合并同类项
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心是准确识别平方差公式的结构特征,遇到多项式项时可将其当作整体处理,分解后要注意检查结果是否最简,有无可合并的同类项。
【难度系数】
0.8
这三道题均考查用平方差公式分解因式,平方差公式为$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,解题时先判断式子是否符合“两个式子的平方差”的结构,再对应求解:
1. 第(1)题:先将两个项分别写成平方的形式,确定对应公式中的$a$、$b$,再直接套用公式;
2. 第(2)题:把$x+2y$看作一个整体当作公式中的$a$,把$3z$当作公式中的$b$,直接套用公式即可;
3. 第(3)题:分别把$x+2y$和$x-y$看作整体对应公式中的$a$和$b$,套用平方差公式后,再合并同类项,将结果化为最简形式。
【解析】
(1) 先将原式改写为平方差的形式:
原式$=(3x)^2 - (\frac{1}{2}y)^2$
根据平方差公式分解得:$=(3x+\frac{1}{2}y)(3x-\frac{1}{2}y)$
(2) 先整理为平方差的标准形式:
原式$=(x+2y)^2 - (3z)^2$
把$x+2y$看作整体,套用公式得:$=(x+2y+3z)(x+2y-3z)$
(3) 把两个括号内的多项式分别看作整体,套用平方差公式:
原式$=[(x+2y)+(x-y)][(x+2y)-(x-y)]$
分别化简两个括号内的整式:
第一个括号:$x+2y+x-y=2x+y$
第二个括号:$x+2y-x+y=3y$
因此原式$=(2x+y)·3y=3y(2x+y)$
【答案】
(1)$(3x+\frac{1}{2}y)(3x-\frac{1}{2}y)$
(2)$(x+2y+3z)(x+2y-3z)$
(3)$3y(2x+y)$
【知识点】
平方差公式分解因式、整体思想、合并同类项
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心是准确识别平方差公式的结构特征,遇到多项式项时可将其当作整体处理,分解后要注意检查结果是否最简,有无可合并的同类项。
【难度系数】
0.8
1. 下列多项式中,通过因式分解可得到$(x+y)(x-y)$的是().
A.$x^2+y^2$
B.$x^2-y^2$
C.$-x^2-y^2$
D.$-x^2+y^2$
A.$x^2+y^2$
B.$x^2-y^2$
C.$-x^2-y^2$
D.$-x^2+y^2$
答案
B
解析
【分析】
解题思路可从两个方向入手:一是利用因式分解和整式乘法的互逆关系,将目标式$(x+y)(x-y)$展开,对比各选项找到匹配的结果;二是运用平方差公式的因式分解规则,逐一判断每个选项分解后是否符合题干要求。平方差公式分解因式的核心特征是:多项式为两项,两项都可写成平方的形式,且两项符号相反,牢记这个特征可以快速排除错误选项。
【解析】
我们先回忆平方差公式:$a^2 - b^2 = (a+b)(a-b)$,因式分解与整式乘法是互逆运算。
方法1:将$(x+y)(x-y)$展开计算:
$(x+y)(x-y) = x^2 - xy + xy - y^2 = x^2 - y^2$,和选项B完全一致。
方法2:逐一分析选项:
A.$x^2 + y^2$是两项同号的平方和,无法用平方差公式分解,排除;
B.$x^2 - y^2$符合平方差公式的结构,分解得$x^2 - y^2 = (x+y)(x-y)$,符合题干要求;
C.$-x^2 - y^2 = -(x^2 + y^2)$,无法分解为题干给出的式子,排除;
D.$-x^2 + y^2 = y^2 - x^2 = (y+x)(y-x) = -(x+y)(x-y)$,与题干结果不符,排除。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
平方差公式分解因式、整式乘法运算
【点评】
本题属于基础概念应用题,重点考查对平方差公式结构特征的理解,解题时既可以通过逆推整式乘法快速得到答案,也可以逐个分解选项验证,掌握平方差公式“两项异号、均为平方形式”的结构特点是快速解题的核心。
【难度系数】
0.85
解题思路可从两个方向入手:一是利用因式分解和整式乘法的互逆关系,将目标式$(x+y)(x-y)$展开,对比各选项找到匹配的结果;二是运用平方差公式的因式分解规则,逐一判断每个选项分解后是否符合题干要求。平方差公式分解因式的核心特征是:多项式为两项,两项都可写成平方的形式,且两项符号相反,牢记这个特征可以快速排除错误选项。
【解析】
我们先回忆平方差公式:$a^2 - b^2 = (a+b)(a-b)$,因式分解与整式乘法是互逆运算。
方法1:将$(x+y)(x-y)$展开计算:
$(x+y)(x-y) = x^2 - xy + xy - y^2 = x^2 - y^2$,和选项B完全一致。
方法2:逐一分析选项:
A.$x^2 + y^2$是两项同号的平方和,无法用平方差公式分解,排除;
B.$x^2 - y^2$符合平方差公式的结构,分解得$x^2 - y^2 = (x+y)(x-y)$,符合题干要求;
C.$-x^2 - y^2 = -(x^2 + y^2)$,无法分解为题干给出的式子,排除;
D.$-x^2 + y^2 = y^2 - x^2 = (y+x)(y-x) = -(x+y)(x-y)$,与题干结果不符,排除。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
平方差公式分解因式、整式乘法运算
【点评】
本题属于基础概念应用题,重点考查对平方差公式结构特征的理解,解题时既可以通过逆推整式乘法快速得到答案,也可以逐个分解选项验证,掌握平方差公式“两项异号、均为平方形式”的结构特点是快速解题的核心。
【难度系数】
0.85
2. 分解因式$(x-1)^2 -9$,结果是()。
A.$(x-10)(x+8)$
B.$(x+8)(x+1)$
C.$(x-2)(x+4)$
D.$(x+2)(x-4)$
A.$(x-10)(x+8)$
B.$(x+8)(x+1)$
C.$(x-2)(x+4)$
D.$(x+2)(x-4)$
答案
D
解析
【分析】
本题考查利用平方差公式分解因式,解题思路如下:首先观察式子特征,发现式子是两个数的平方相减的形式,符合平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$的结构,其中$a=x-1$,$b=3$(因为9可以写成$3^2$);接下来代入平方差公式展开,再合并每个括号内的同类项,最后对应选项选出正确答案即可。
【解析】
解:先将原式变形为平方差的标准形式:
$(x-1)^2 -9=(x-1)^2 -3^2$
根据平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,令$a=x-1$,$b=3$,代入得:
$=[(x-1)+3][(x-1)-3]$
分别合并两个括号内的同类项:
第一个括号:$x-1+3=x+2$
第二个括号:$x-1-3=x-4$
因此原式分解结果为$(x+2)(x-4)$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
平方差公式因式分解;合并同类项
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心考查对平方差公式结构特征的识别与应用,解题的关键是准确把常数项转化为平方的形式,确定公式中的对应项,展开后正确合并同类项即可得到结果,属于基础易得分题。
【难度系数】
0.9
本题考查利用平方差公式分解因式,解题思路如下:首先观察式子特征,发现式子是两个数的平方相减的形式,符合平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$的结构,其中$a=x-1$,$b=3$(因为9可以写成$3^2$);接下来代入平方差公式展开,再合并每个括号内的同类项,最后对应选项选出正确答案即可。
【解析】
解:先将原式变形为平方差的标准形式:
$(x-1)^2 -9=(x-1)^2 -3^2$
根据平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,令$a=x-1$,$b=3$,代入得:
$=[(x-1)+3][(x-1)-3]$
分别合并两个括号内的同类项:
第一个括号:$x-1+3=x+2$
第二个括号:$x-1-3=x-4$
因此原式分解结果为$(x+2)(x-4)$,对应选项D。
【答案】
D
【知识点】
平方差公式因式分解;合并同类项
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心考查对平方差公式结构特征的识别与应用,解题的关键是准确把常数项转化为平方的形式,确定公式中的对应项,展开后正确合并同类项即可得到结果,属于基础易得分题。
【难度系数】
0.9
3. 分解因式:
(1)$1-m^2=$;
(2)$4a^2-1=$;
(3)$9x^2-y^2=$.
(1)$1-m^2=$;
(2)$4a^2-1=$;
(3)$9x^2-y^2=$.
答案
解:
(1) $1-m^2 = 1^2 - m^2 = (1+m)(1-m)$
(2) $4a^2-1 = (2a)^2 - 1^2 = (2a+1)(2a-1)$
(3) $9x^2-y^2 = (3x)^2 - y^2 = (3x+y)(3x-y)$
(1) $1-m^2 = 1^2 - m^2 = (1+m)(1-m)$
(2) $4a^2-1 = (2a)^2 - 1^2 = (2a+1)(2a-1)$
(3) $9x^2-y^2 = (3x)^2 - y^2 = (3x+y)(3x-y)$
解析
【分析】
这三道小题均为利用平方差公式分解因式的基础题,平方差公式分解因式的形式为$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$。解题时首先观察式子特征:三个式子均为两项的差,且两项都可以写成某个数(或整式)的平方的形式,只需先将原式转化为$a^2-b^2$的结构,找到对应的$a$和$b$,再代入公式即可完成因式分解。
【解析】
(1) 将$1$改写为$1^2$,转化为平方差形式后代入公式:
$1-m^2 = 1^2 - m^2 = (1+m)(1-m)$
(2) 将$4a^2$改写为$(2a)^2$,$1$改写为$1^2$,转化为平方差形式后代入公式:
$4a^2-1 = (2a)^2 - 1^2 = (2a+1)(2a-1)$
(3) 将$9x^2$改写为$(3x)^2$,转化为平方差形式后代入公式:
$9x^2-y^2 = (3x)^2 - y^2 = (3x+y)(3x-y)$
【答案】
(1) $\boldsymbol{(1+m)(1-m)}$;(2) $\boldsymbol{(2a+1)(2a-1)}$;(3) $\boldsymbol{(3x+y)(3x-y)}$
【知识点】
平方差公式,因式分解,积的乘方
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心考查平方差公式的应用,解题的关键是准确识别平方差公式“两项异号、均为平方形式”的结构特征,熟练掌握公式即可快速求解。
【难度系数】
0.9
这三道小题均为利用平方差公式分解因式的基础题,平方差公式分解因式的形式为$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$。解题时首先观察式子特征:三个式子均为两项的差,且两项都可以写成某个数(或整式)的平方的形式,只需先将原式转化为$a^2-b^2$的结构,找到对应的$a$和$b$,再代入公式即可完成因式分解。
【解析】
(1) 将$1$改写为$1^2$,转化为平方差形式后代入公式:
$1-m^2 = 1^2 - m^2 = (1+m)(1-m)$
(2) 将$4a^2$改写为$(2a)^2$,$1$改写为$1^2$,转化为平方差形式后代入公式:
$4a^2-1 = (2a)^2 - 1^2 = (2a+1)(2a-1)$
(3) 将$9x^2$改写为$(3x)^2$,转化为平方差形式后代入公式:
$9x^2-y^2 = (3x)^2 - y^2 = (3x+y)(3x-y)$
【答案】
(1) $\boldsymbol{(1+m)(1-m)}$;(2) $\boldsymbol{(2a+1)(2a-1)}$;(3) $\boldsymbol{(3x+y)(3x-y)}$
【知识点】
平方差公式,因式分解,积的乘方
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心考查平方差公式的应用,解题的关键是准确识别平方差公式“两项异号、均为平方形式”的结构特征,熟练掌握公式即可快速求解。
【难度系数】
0.9
4. 分解因式:
(1) $16 - x^2$;
(2) $4x^2 - 25y^2$;
(3) $(a + b)^2 - c^2$。
(1) $16 - x^2$;
(2) $4x^2 - 25y^2$;
(3) $(a + b)^2 - c^2$。
答案
解:
(1) 原式 = 4² - x²
= (4 + x)(4 - x)
(2) 原式 = (2x)² - (5y)²
= (2x + 5y)(2x - 5y)
(3) 原式 = [(a + b) + c][(a + b) - c]
= (a + b + c)(a + b - c)
(1) 原式 = 4² - x²
= (4 + x)(4 - x)
(2) 原式 = (2x)² - (5y)²
= (2x + 5y)(2x - 5y)
(3) 原式 = [(a + b) + c][(a + b) - c]
= (a + b + c)(a + b - c)
解析
【分析】
这三道小题均为两个平方项相减的形式,符合平方差公式分解因式的结构特征:$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$。解题时先分别确定每个式子中对应公式里的“$a$”和“$b$”,再直接套用平方差公式即可,第三小问要注意把$(a+b)$看作一个整体处理。
【解析】
(1) 观察原式可变形为两个数的平方差,其中$16=4^2$,对应公式中$a=4$,$b=x$,代入得:
原式$=4^2 - x^2=(4+x)(4-x)$
(2) 观察原式可变形为两个整式的平方差,其中$4x^2=(2x)^2$,$25y^2=(5y)^2$,对应公式中$a=2x$,$b=5y$,代入得:
原式$=(2x)^2 - (5y)^2=(2x+5y)(2x-5y)$
(3) 将$(a+b)$看作整体,原式为两个整式的平方差,对应公式中$a=(a+b)$,$b=c$,代入后化简得:
原式$=[(a+b)+c][(a+b)-c]=(a+b+c)(a+b-c)$
【答案】
(1) $(4+x)(4-x)$;(2) $(2x+5y)(2x-5y)$;(3) $(a+b+c)(a+b-c)$
【知识点】
平方差公式,因式分解,整体思想
【点评】
本题是因式分解的基础题型,重点考查对平方差公式结构特征的识别能力,解题关键是准确找到两个平方项对应的底数,第三小问需要灵活运用整体思想简化运算,分解结果要化简至最简形式。
【难度系数】
0.85
这三道小题均为两个平方项相减的形式,符合平方差公式分解因式的结构特征:$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$。解题时先分别确定每个式子中对应公式里的“$a$”和“$b$”,再直接套用平方差公式即可,第三小问要注意把$(a+b)$看作一个整体处理。
【解析】
(1) 观察原式可变形为两个数的平方差,其中$16=4^2$,对应公式中$a=4$,$b=x$,代入得:
原式$=4^2 - x^2=(4+x)(4-x)$
(2) 观察原式可变形为两个整式的平方差,其中$4x^2=(2x)^2$,$25y^2=(5y)^2$,对应公式中$a=2x$,$b=5y$,代入得:
原式$=(2x)^2 - (5y)^2=(2x+5y)(2x-5y)$
(3) 将$(a+b)$看作整体,原式为两个整式的平方差,对应公式中$a=(a+b)$,$b=c$,代入后化简得:
原式$=[(a+b)+c][(a+b)-c]=(a+b+c)(a+b-c)$
【答案】
(1) $(4+x)(4-x)$;(2) $(2x+5y)(2x-5y)$;(3) $(a+b+c)(a+b-c)$
【知识点】
平方差公式,因式分解,整体思想
【点评】
本题是因式分解的基础题型,重点考查对平方差公式结构特征的识别能力,解题关键是准确找到两个平方项对应的底数,第三小问需要灵活运用整体思想简化运算,分解结果要化简至最简形式。
【难度系数】
0.85
5. 利用因式分解计算:
(1) $101^2 - 99^2$;
(2) $2027^2 - 2026^2$。
(1) $101^2 - 99^2$;
(2) $2027^2 - 2026^2$。
答案
解:
(1) 原式$=(101+99)(101-99)$
$=200×2$
$=400$
(2) 原式$=(2027+2026)(2027-2026)$
$=4053×1$
$=4053$
(1) 原式$=(101+99)(101-99)$
$=200×2$
$=400$
(2) 原式$=(2027+2026)(2027-2026)$
$=4053×1$
$=4053$
解析
【分析】
观察待计算的两个式子,均为两个数的平方相减的结构,符合平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$的特征,因此我们可以先利用平方差公式对原式因式分解,再计算数值,无需直接计算大数的平方,能大幅简化计算过程,降低出错率。解题时先确定每一问中对应的$a$和$b$,再代入公式计算即可。
【解析】
(1) 原式$=(101+99)(101-99)$
$=200×2$
$=400$
(2) 原式$=(2027+2026)(2027-2026)$
$=4053×1$
$=4053$
【答案】
(1) $\boxed{400}$;(2) $\boxed{4053}$
【知识点】
平方差公式因式分解;因式分解的简便应用
【点评】
本题属于基础运算题,核心是识别平方差的式子结构,熟练运用平方差公式进行因式分解,能有效规避大数乘方运算的易错点,提升计算效率。
【难度系数】
0.85
观察待计算的两个式子,均为两个数的平方相减的结构,符合平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$的特征,因此我们可以先利用平方差公式对原式因式分解,再计算数值,无需直接计算大数的平方,能大幅简化计算过程,降低出错率。解题时先确定每一问中对应的$a$和$b$,再代入公式计算即可。
【解析】
(1) 原式$=(101+99)(101-99)$
$=200×2$
$=400$
(2) 原式$=(2027+2026)(2027-2026)$
$=4053×1$
$=4053$
【答案】
(1) $\boxed{400}$;(2) $\boxed{4053}$
【知识点】
平方差公式因式分解;因式分解的简便应用
【点评】
本题属于基础运算题,核心是识别平方差的式子结构,熟练运用平方差公式进行因式分解,能有效规避大数乘方运算的易错点,提升计算效率。
【难度系数】
0.85
6.若$3x-2y=a,x-4y=b$,则$(x+y)^2-(2x-3y)^2$的值是().
A.$-ab$
B.$ab$
C.$a^2+b^2$
D.$a^2-b^2$
A.$-ab$
B.$ab$
C.$a^2+b^2$
D.$a^2-b^2$
答案
A
解析
【分析】
首先观察所求代数式是两个整式的平方差形式,优先考虑用平方差公式对其因式分解,分解后会得到两个一次多项式的乘积,再将这两个多项式与已知条件中a、b对应的代数式对比,通过整体代入即可快速求出结果,不需要单独求解x、y的值,能简化计算过程。
【解析】
1. 利用平方差公式分解因式
根据平方差公式$m^2-n^2=(m+n)(m-n)$,令$m=x+y$,$n=2x-3y$,可得:
$\begin{aligned}(x+y)^2-(2x-3y)^2&=[(x+y)+(2x-3y)][(x+y)-(2x-3y)]\end{aligned}$
2. 化简两个括号内的整式
第一个括号:$(x+y)+(2x-3y)=3x-2y$
第二个括号:$(x+y)-(2x-3y)=-x+4y=-(x-4y)$
3. 整体代入已知条件求值
已知$3x-2y=a$,$x-4y=b$,代入化简后的式子可得:
$\begin{aligned}原式&=(3x-2y)×[-(x-4y)]\\&=a×(-b)\\&=-ab\end{aligned}$
【答案】
A
【知识点】
平方差公式分解因式,整体代入求值
【点评】
本题解题核心是灵活运用平方差公式对所求代数式因式分解,通过整体代入已知条件求值,避免了求解x、y的繁琐过程,考查了对因式分解公式的应用能力和整体代换的数学思想。
【难度系数】
0.7
首先观察所求代数式是两个整式的平方差形式,优先考虑用平方差公式对其因式分解,分解后会得到两个一次多项式的乘积,再将这两个多项式与已知条件中a、b对应的代数式对比,通过整体代入即可快速求出结果,不需要单独求解x、y的值,能简化计算过程。
【解析】
1. 利用平方差公式分解因式
根据平方差公式$m^2-n^2=(m+n)(m-n)$,令$m=x+y$,$n=2x-3y$,可得:
$\begin{aligned}(x+y)^2-(2x-3y)^2&=[(x+y)+(2x-3y)][(x+y)-(2x-3y)]\end{aligned}$
2. 化简两个括号内的整式
第一个括号:$(x+y)+(2x-3y)=3x-2y$
第二个括号:$(x+y)-(2x-3y)=-x+4y=-(x-4y)$
3. 整体代入已知条件求值
已知$3x-2y=a$,$x-4y=b$,代入化简后的式子可得:
$\begin{aligned}原式&=(3x-2y)×[-(x-4y)]\\&=a×(-b)\\&=-ab\end{aligned}$
【答案】
A
【知识点】
平方差公式分解因式,整体代入求值
【点评】
本题解题核心是灵活运用平方差公式对所求代数式因式分解,通过整体代入已知条件求值,避免了求解x、y的繁琐过程,考查了对因式分解公式的应用能力和整体代换的数学思想。
【难度系数】
0.7
7. 下列单项式中,使多项式$16a^2 + M$能用平方差公式分解因式的M是().
A.$a$
B.$b^2$
C.$-16a$
D.$-b^2$
A.$a$
B.$b^2$
C.$-16a$
D.$-b^2$
答案
D
解析
【分析】
要解决这道题,首先需要回忆平方差公式分解因式的适用条件:能用平方差公式分解因式的多项式是二项式,两项都能写成某个整式的平方的形式,且两项符号相反。首先将已知的$16a^2$转化为平方形式:$16a^2=(4a)^2$,它是符号为正的平方项,因此M需要满足是符号为负的平方项,代入后整个多项式就能满足平方差的结构,再逐一验证选项即可。
【解析】
平方差公式分解因式的形式为:$x^2 - y^2=(x+y)(x-y)$,适用的多项式需满足:①为二项式;②两项均可表示为整式的平方;③两项符号相反。
已知$16a^2=(4a)^2$,是符号为正的平方项,因此M应为符号为负的平方项:
选项A:$a$不是平方项,不符合要求;
选项B:$b^2$是平方项但符号为正,代入后得$16a^2+b^2$,是平方和,不能用平方差分解;
选项C:$-16a$不是平方项,不符合要求;
选项D:$-b^2$是符号为负的平方项,代入后原式为$16a^2 - b^2=(4a)^2 - b^2$,符合平方差公式结构,可分解为$(4a+b)(4a-b)$。
因此选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 平方差公式因式分解
2. 平方的运算
【点评】
本题考查平方差公式分解因式的适用条件,解题核心是准确把握平方差公式“两项为平方且符号相反”的结构特征,避免混淆平方和与平方差的符号差异。
【难度系数】
0.8
要解决这道题,首先需要回忆平方差公式分解因式的适用条件:能用平方差公式分解因式的多项式是二项式,两项都能写成某个整式的平方的形式,且两项符号相反。首先将已知的$16a^2$转化为平方形式:$16a^2=(4a)^2$,它是符号为正的平方项,因此M需要满足是符号为负的平方项,代入后整个多项式就能满足平方差的结构,再逐一验证选项即可。
【解析】
平方差公式分解因式的形式为:$x^2 - y^2=(x+y)(x-y)$,适用的多项式需满足:①为二项式;②两项均可表示为整式的平方;③两项符号相反。
已知$16a^2=(4a)^2$,是符号为正的平方项,因此M应为符号为负的平方项:
选项A:$a$不是平方项,不符合要求;
选项B:$b^2$是平方项但符号为正,代入后得$16a^2+b^2$,是平方和,不能用平方差分解;
选项C:$-16a$不是平方项,不符合要求;
选项D:$-b^2$是符号为负的平方项,代入后原式为$16a^2 - b^2=(4a)^2 - b^2$,符合平方差公式结构,可分解为$(4a+b)(4a-b)$。
因此选D。
【答案】
D
【知识点】
1. 平方差公式因式分解
2. 平方的运算
【点评】
本题考查平方差公式分解因式的适用条件,解题核心是准确把握平方差公式“两项为平方且符号相反”的结构特征,避免混淆平方和与平方差的符号差异。
【难度系数】
0.8
8. 对任意整数$n$,$(2n+1)^2 -25$都能().
A.被3整除
B.被4整除
C.被5整除
D.被6整除
A.被3整除
B.被4整除
C.被5整除
D.被6整除
答案
B
解析
【分析】
要判断代数式能被哪个数整除,可先对代数式因式分解,观察式子特征是两个平方项作差,符合平方差公式的结构,因此先用平方差公式分解因式,再对分解后的式子化简,判断其含有的公因数即可。也可通过代入特殊整数n验证,快速排除错误选项。
【解析】
方法一:因式分解法
根据平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,对原式分解化简:
$\begin{aligned}(2n+1)^2 -25&=(2n+1)^2 -5^2\\&=(2n+1-5)(2n+1+5)\\&=(2n-4)(2n+6)\\&=2(n-2)×2(n+3)\\&=4(n-2)(n+3)\end{aligned}$
因为$n$是整数,所以$(n-2)(n+3)$也是整数,因此$4(n-2)(n+3)$是4的整数倍,即原式能被4整除。
方法二:特殊值验证法
取$n=1$,代入原式得:$(2×1+1)^2-25=9-25=-16$
$-16÷3$结果不是整数,排除A;
$-16÷4=-4$,是整数,符合要求;
$-16÷5$结果不是整数,排除C;
$-16÷6$结果不是整数,排除D。
综上选B。
【答案】
B
【知识点】
平方差公式分解因式;整除的判定
【点评】
本题考查因式分解在整式整除问题中的应用,熟练掌握平方差公式的结构特征是解题的关键,也可通过代入特殊值快速排除错误选项,降低解题难度。
【难度系数】
0.8
要判断代数式能被哪个数整除,可先对代数式因式分解,观察式子特征是两个平方项作差,符合平方差公式的结构,因此先用平方差公式分解因式,再对分解后的式子化简,判断其含有的公因数即可。也可通过代入特殊整数n验证,快速排除错误选项。
【解析】
方法一:因式分解法
根据平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$,对原式分解化简:
$\begin{aligned}(2n+1)^2 -25&=(2n+1)^2 -5^2\\&=(2n+1-5)(2n+1+5)\\&=(2n-4)(2n+6)\\&=2(n-2)×2(n+3)\\&=4(n-2)(n+3)\end{aligned}$
因为$n$是整数,所以$(n-2)(n+3)$也是整数,因此$4(n-2)(n+3)$是4的整数倍,即原式能被4整除。
方法二:特殊值验证法
取$n=1$,代入原式得:$(2×1+1)^2-25=9-25=-16$
$-16÷3$结果不是整数,排除A;
$-16÷4=-4$,是整数,符合要求;
$-16÷5$结果不是整数,排除C;
$-16÷6$结果不是整数,排除D。
综上选B。
【答案】
B
【知识点】
平方差公式分解因式;整除的判定
【点评】
本题考查因式分解在整式整除问题中的应用,熟练掌握平方差公式的结构特征是解题的关键,也可通过代入特殊值快速排除错误选项,降低解题难度。
【难度系数】
0.8
9.计算:$100^2 - 99^2 + 98^2 - 97^2 + \dots + 2^2 - 1 = \_\_\_\_\_\_.$
答案
解:
原式
$=(100^2 - 99^2) + (98^2 - 97^2) + \dots + (2^2 - 1^2)$
$=(100+99)(100-99) + (98+97)(98-97) + \dots + (2+1)(2-1)$
$=100+99+98+97+\dots+2+1$
$=\frac{(100+1)×100}{2}$
$=5050$
原式
$=(100^2 - 99^2) + (98^2 - 97^2) + \dots + (2^2 - 1^2)$
$=(100+99)(100-99) + (98+97)(98-97) + \dots + (2+1)(2-1)$
$=100+99+98+97+\dots+2+1$
$=\frac{(100+1)×100}{2}$
$=5050$
解析
【分析】
观察算式特征,是从100到1的相邻两数的平方交替作差相加,共100项,可两两分组得到50组形如$a^2-b^2$的式子,正好符合平方差公式的结构。首先对每组运用平方差公式分解因式,计算后可发现每组的差项结果为1,因此每组的值等于对应两数的和,原式即可转化为1到100的连续整数之和,最后用连续整数求和公式计算即可得到结果。
【解析】
解:
原式
$=(100^2 - 99^2) + (98^2 - 97^2) + \dots + (2^2 - 1^2)$
$=(100+99)(100-99) + (98+97)(98-97) + \dots + (2+1)(2-1)$
$=100+99+98+97+\dots+2+1$
$=\frac{(100+1)×100}{2}$
$=5050$
【答案】
5050
【知识点】
平方差公式分解因式;有理数简便运算;连续整数求和
【点评】
本题侧重考查平方差公式的灵活运用,核心解题技巧是合理分组,将原式转化为符合平方差公式的结构,从而简化运算,要求学生熟练掌握平方差公式的形式特征,具备一定的观察归纳能力。
【难度系数】
0.7
观察算式特征,是从100到1的相邻两数的平方交替作差相加,共100项,可两两分组得到50组形如$a^2-b^2$的式子,正好符合平方差公式的结构。首先对每组运用平方差公式分解因式,计算后可发现每组的差项结果为1,因此每组的值等于对应两数的和,原式即可转化为1到100的连续整数之和,最后用连续整数求和公式计算即可得到结果。
【解析】
解:
原式
$=(100^2 - 99^2) + (98^2 - 97^2) + \dots + (2^2 - 1^2)$
$=(100+99)(100-99) + (98+97)(98-97) + \dots + (2+1)(2-1)$
$=100+99+98+97+\dots+2+1$
$=\frac{(100+1)×100}{2}$
$=5050$
【答案】
5050
【知识点】
平方差公式分解因式;有理数简便运算;连续整数求和
【点评】
本题侧重考查平方差公式的灵活运用,核心解题技巧是合理分组,将原式转化为符合平方差公式的结构,从而简化运算,要求学生熟练掌握平方差公式的形式特征,具备一定的观察归纳能力。
【难度系数】
0.7
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