2026年学习质量监测八年级数学上册人教版第115页答案
12.化简求值:$(a+b+1)(a-b-1)-(a+b-1)(-b-a+1)+2b(-a+b+1)$,其中$a,b$满足$|a+b-3|+(ab+2)^2=0$.

答案

12.解:$原式=a^2-(b+1)^2+(a+b-1)^2-2ab+2b^2+2b$
$=a^2-b^2-2b-1+a^2+b^2+1+2ab-2a-2b-2ab+2b^2+2b=2a^2+2b^2-2a-2b.$
$\because |a+b-3|+(ab+2)^2=0,$
$\therefore |a+b-3|=0,且(ab+2)^2=0.$
$\therefore a+b=3,ab=-2.$
$\therefore 原式=2(a^2+b^2)-2(a+b)$
$=2[(a+b)^2-2ab]-2(a+b)$
$=2(a+b)^2-4ab-2(a+b)$
$=2×3^2-4×(-2)-2×3$
$=18+8-6$
$=20.$

解析

【分析】
解题分两步进行:第一步化简整式,观察原式前两个乘积项的结构,可通过添括号构造平方差公式的形式简化计算,再结合单项式乘多项式法则展开,最后合并同类项得到最简式;第二步代入求值,根据绝对值和平方的非负性,由已知等式可求出$a+b$与$ab$的值,再将最简式变形为含$a+b$和$ab$的形式,整体代入计算即可,无需单独求$a$、$b$的具体值,简化计算过程。
【解析】
步骤1:化简原式
$\begin{aligned}原式&=[a+(b+1)][a-(b+1)]-(a+b-1)[-(a+b-1)]+2b·(-a)+2b· b+2b·1\\&=a^2-(b+1)^2+(a+b-1)^2-2ab+2b^2+2b\\&=a^2-(b^2+2b+1)+(a^2+b^2+1+2ab-2a-2b)-2ab+2b^2+2b\\&=a^2-b^2-2b-1+a^2+b^2+1+2ab-2a-2b-2ab+2b^2+2b\\&=2a^2+2b^2-2a-2b\end{aligned}$
步骤2:根据非负性求$a+b$、$ab$的值
∵ 绝对值和平方数均为非负数,且$|a+b-3|+(ab+2)^2=0$
∴ $|a+b-3|=0$,$(ab+2)^2=0$
解得:$a+b=3$,$ab=-2$
步骤3:整体代入求值
将最简式变形为含$a+b$和$ab$的形式:
$\begin{aligned}原式&=2(a^2+b^2)-2(a+b)\\&=2[(a+b)^2-2ab]-2(a+b)\\&=2(a+b)^2-4ab-2(a+b)\end{aligned}$
代入$a+b=3$,$ab=-2$:
$\begin{aligned}原式&=2×3^2-4×(-2)-2×3\\&=18+8-6\\&=20\end{aligned}$
【答案】
$\boxed{20}$
【知识点】
平方差公式,完全平方公式,非负数的性质
【点评】
本题综合考查整式的化简求值,解题核心是灵活运用乘法公式简化整式运算,同时借助整体代入思想计算,避免了单独求解$a$、$b$的繁琐,能有效检验学生对乘法公式变形和非负数性质的掌握程度。
【难度系数】
0.7
1.已知$(x-5)^2 + (x-7)^2 = 30$,则$(x-6)^2$的值是(
B
)。

A.13
B.14
C.15
D.16

答案

1.B

解析

【分析】
观察已知等式中的$(x-5)$、$(x-7)$和所求的$(x-6)^2$,发现三个式子中$x$的常数项相差1,可采用换元法,将$(x-6)$设为整体$t$,把$x-5$转化为$t+1$、$x-7$转化为$t-1$,代入已知等式后用完全平方公式展开化简,就能直接求出$t^2$也就是$(x-6)^2$的值,避免直接展开求解$x$的繁琐步骤。
【解析】
设$t = x - 6$,则:
$x - 5 = (x - 6) + 1 = t + 1$
$x - 7 = (x - 6) - 1 = t - 1$
将上述两个式子代入已知等式$(x-5)^2 + (x-7)^2 = 30$,得:
$(t+1)^2 + (t-1)^2 = 30$
根据完全平方公式$(a\pm b)^2 = a^2 \pm 2ab + b^2$展开左边:
$t^2 + 2t + 1 + t^2 - 2t + 1 = 30$
合并同类项得:
$2t^2 + 2 = 30$
移项化简:
$2t^2 = 28$,即$t^2 = 14$
因此$(x-6)^2 = t^2 = 14$
【答案】B
【知识点】完全平方公式;换元法;整式化简
【点评】本题是乘法公式应用的典型题型,重点考查对公式的灵活运用能力,解题核心是观察式子结构特征,用整体换元的思路简化计算,能有效降低计算量、提升解题效率。
【难度系数】0.7
2.若$a-b+c=5,a+b+c=-3$,则$c^2-ab$的值满足(
D
).

A.$c^2-ab<0$
B.$c^2-ab≤0$
C.$c^2-ab>0$
D.$c^2-ab≥0$

答案

2.D

解析

【分析】
本题给出两个含三个未知数的等式,无法直接求出a、b、c的具体值,可先利用加减消元法,消去其中的未知数,得到b的取值和a与c的关系,再代入待求代数式,通过变形为完全平方的形式,利用完全平方的非负性判断取值范围即可。
【解析】
解:已知$\begin{cases}a-b+c=5\ \ \ \ \ ①\\a+b+c=-3\ \ ②\end{cases}$
1. 消元求参数关系:
①+②得:$2a+2c=2$,化简得$a+c=1$,即$a=1-c$;
②-①得:$2b=-8$,解得$b=-4$。
2. 代入待求式变形:
将$a=1-c$,$b=-4$代入$c^2-ab$得:
$\begin{aligned}c^2-ab&=c^2-(1-c)×(-4)\\&=c^2+4(1-c)\\&=c^2-4c+4\\&=(c-2)^2\end{aligned}$
3. 判断取值范围:
根据完全平方的非负性,$(c-2)^2≥0$,因此$c^2-ab≥0$。
【答案】
D
【知识点】
加减消元法;完全平方公式;非负数的性质
【点评】
本题解题核心是通过加减消元法减少未知数的个数,将三元代数式转化为仅含单个未知数的式子,再利用完全平方公式变形,结合非负性判断取值,是代数求值类题的典型考法。
【难度系数】
0.7
3.已知$a-b=b-c=\frac{3}{5},a^2+b^2+c^2=1$,则$ab+bc+ca$的值等于
$-\frac{2}{25}$
.

答案

3.$-\frac{2}{25}$

解析

【分析】
解题思路如下:第一步,先根据已知的$a-b$和$b-c$的值,通过等式相加求出$a-c$的值;第二步,回忆完全平方公式,三个两数差的平方展开后,相加会出现$a^2+b^2+c^2$和$ab+bc+ca$的组合,刚好和题目给出的已知条件、待求式对应;第三步,将已知数值代入变形后的等式,即可计算出$ab+bc+ca$的值。
【解析】
解:
∵ $a-b=\frac{3}{5}$,$b-c=\frac{3}{5}$
∴ 两式相加得:$a-c = (a-b)+(b-c) = \frac{3}{5}+\frac{3}{5}=\frac{6}{5}$
分别对三个差求平方并展开:
$(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2=(\frac{3}{5})^2=\frac{9}{25}$ ①
$(b-c)^2 = b^2 - 2bc + c^2=(\frac{3}{5})^2=\frac{9}{25}$ ②
$(a-c)^2 = a^2 - 2ac + c^2=(\frac{6}{5})^2=\frac{36}{25}$ ③
将①+②+③,左边合并得:
$2a^2 + 2b^2 + 2c^2 - 2(ab+bc+ca)$
右边相加得:$\frac{9}{25}+\frac{9}{25}+\frac{36}{25}=\frac{54}{25}$
已知$a^2+b^2+c^2=1$,代入左边得:
$2×1 - 2(ab+bc+ca) = \frac{54}{25}$
整理等式:
$2(ab+bc+ca) = 2 - \frac{54}{25} = \frac{50}{25}-\frac{54}{25}=-\frac{4}{25}$
两边同时除以2得:$ab+bc+ca = -\frac{2}{25}$
【答案】
$-\frac{2}{25}$
【知识点】
1.完全平方公式
2.整式化简求值
3.等式变形
【点评】
本题是乘法公式应用的典型题型,解题核心是灵活运用完全平方公式的变形,通过构造三个两数差的平方和,搭建已知条件和待求代数式之间的关联,需要学生熟练掌握完全平方公式的展开形式,具备一定的代数式变形能力。
【难度系数】
0.6
4.化简$(x+y+3)(x+y-3)-(x-y)^2$,其结果为________。

答案

4.$4xy-9$

解析

【分析】
解题时先观察式子结构,前两个因式的项中,$x+y$是相同部分,$3$和$-3$是相反部分,因此可以把$x+y$看作一个整体,先利用平方差公式计算前半部分的乘积,再利用完全平方公式展开$(x-y)^2$,最后去括号、合并同类项即可得到化简结果。
【解析】
解:将$x+y$看作整体,利用平方差公式展开前半部分:
$\begin{aligned}\mathrm{原式}&=[(x+y)+3][(x+y)-3] - (x-y)^2\\&=(x+y)^2 - 3^2 - (x-y)^2\end{aligned}$
再利用完全平方公式分别展开$(x+y)^2$和$(x-y)^2$:
$\begin{aligned}&=(x^2+2xy+y^2) -9 - (x^2 - 2xy + y^2)\\&=x^2+2xy+y^2 -9 -x^2 +2xy - y^2\end{aligned}$
合并同类项:$x^2-x^2=0$,$y^2-y^2=0$,$2xy+2xy=4xy$,剩余常数项$-9$,因此化简结果为$4xy-9$。
【答案】
$4xy-9$
【知识点】
平方差公式,完全平方公式,整式的加减
【点评】
本题重点考查乘法公式的灵活应用,解题的关键是找准相同项与相反项,将相同项看作整体运用平方差公式简化计算,展开时要注意去括号的符号变化,避免计算失误。
【难度系数】
0.7
5.如图①是一个长为$4a$、宽为$b$的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成一个“回形”正方形(图②).

(1)观察图②,写出$(a+b)^2,(a-b)^2,ab$之间的等量关系:
$(a+b)^2-(a-b)^2=4ab$
.
(2)根据(1)中的结论,若$x+y=5,xy=\frac{9}{4}$,则$x-y=$
$\pm4$
.
(3)拓展应用:若$(2025-m)^2+(m-2024)^2=15$,求$(2025-m)(m-2024)$的值.

答案

5.解:(1)$(a+b)^2-(a-b)^2=4ab$
(2)$\pm4$
(3)$\because (2025-m)+(m-2024)=1,$
$\therefore [(2025-m)+(m-2024)]^2=1,$
$\therefore (2025-m)^2+2(2025-m)(m-2024)+(m-2024)^2=1.$
$\because (2025-m)^2+(m-2024)^2=15,$
$\therefore 2(2025-m)(m-2024)=1-15=-14.$
$\therefore (2025-m)(m-2024)=-7.$

解析

【分析】
(1)我们可以通过面积法推导三者关系:先计算图②中大正方形的面积、中间阴影正方形的面积,再结合四块小长方形的总面积,找到面积间的等量关系即可得到三个代数式的关系。
(2)直接代入(1)中得到的结论,将$x+y$、$xy$的值代入公式,计算即可求出$x-y$的值,注意平方开方有正负两个结果。
(3)观察发现$(2025-m)$与$(m-2024)$的和为定值1,我们可以先对两数之和平方,再利用完全平方公式展开,将已知的两数平方和代入,整体计算即可得到两数的乘积。
【解析】
(1) 图②中,大正方形的边长为$a+b$,面积为$(a+b)^2$;中间阴影正方形的边长为$b-a$,面积为$(a-b)^2$;四块小长方形的总面积为$4ab$。
由于大正方形面积减去阴影正方形面积等于四块小长方形的总面积,因此可得:$(a+b)^2-(a-b)^2=4ab$。
(2) 根据(1)的结论,将$x$、$y$代入得:$(x+y)^2-(x-y)^2=4xy$。
把$x+y=5$,$xy=\frac{9}{4}$代入上式:
$5^2-(x-y)^2=4×\frac{9}{4}$
$25-(x-y)^2=9$
$(x-y)^2=16$
开方得:$x-y=\pm4$。
(3) 首先计算$(2025-m)$与$(m-2024)$的和:
$(2025-m)+(m-2024)=1$
将等式两边同时平方:
$[(2025-m)+(m-2024)]^2=1^2$
根据完全平方公式展开得:
$(2025-m)^2+2(2025-m)(m-2024)+(m-2024)^2=1$
已知$(2025-m)^2+(m-2024)^2=15$,将其代入上式:
$15 + 2(2025-m)(m-2024)=1$
移项计算得:
$2(2025-m)(m-2024)=1-15=-14$
两边同时除以2得:$(2025-m)(m-2024)=-7$。
【答案】
(1)$(a+b)^2-(a-b)^2=4ab$
(2)$\pm4$
(3)$-7$
【知识点】
完全平方公式,整体代入求值,数形结合
【点评】
本题借助几何图形面积推导完全平方公式的变形,再将变形公式应用到代数式求值问题中,既考查了数形结合的分析能力,也要求熟练掌握整体代入的计算方法,是乘法公式应用的典型题型。
【难度系数】
0.7