(1)
$a^2+2ab+b^2$
$=(a+b)^2$;(2)
$a^2-2ab+b^2$
$=(a-b)^2$
答案:(1)$a^2+2ab+b^2$;(2)$a^2-2ab+b^2$
解析:
【分析】
这道题考查完全平方公式的基本形式,解题时先回忆完全平方公式的内容:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们乘积的2倍,我们只需要对应写出$(a+b)^2$和$(a-b)^2$的展开式即可。
【解析】
(1)根据完全平方和公式,将$(a+b)^2$展开:
$(a+b)^2=(a+b)(a+b)=a^2+ab+ab+b^2=a^2+2ab+b^2$,因此第一个空填$a^2+2ab+b^2$。
(2)根据完全平方差公式,将$(a-b)^2$展开:
$(a-b)^2=(a-b)(a-b)=a^2-ab-ab+b^2=a^2-2ab+b^2$,因此第二个空填$a^2-2ab+b^2$。
【答案】
(1)$a^2+2ab+b^2$;(2)$a^2-2ab+b^2$
【知识点】
完全平方公式
【点评】
本题属于基础概念题,直接考查对完全平方公式的识记与理解,熟练掌握完全平方公式的结构特征是解题的关键,也是后续运用公式进行整式运算、因式分解的重要基础。
【难度系数】
0.9
1. 下列各式能用完全平方公式进行因式分解的是 (
B
)
A.$m^2 - m -1$
B.$-2m + m^2 +1$
C.$1 -2m -m^2$
D.$m^2 -2m -1$
答案:1.B
解析:
【分析】
要判断哪个式子能用完全平方公式因式分解,首先要明确完全平方公式因式分解的适用条件:待分解的式子是三项式,其中两项是两个数(或整式)的平方,且这两项的符号相同,剩下的一项是这两个数(或整式)乘积的2倍(符号可正可负),即符合$a^2\pm2ab+b^2$的结构。我们只需逐一比对各选项是否满足该结构即可。
【解析】
我们先回顾完全平方公式的因式分解形式:$a^2\pm2ab+b^2=(a\pm b)^2$,逐一分析选项:
A选项:$m^2 - m -1$中,常数项为$-1$,与$m^2$符号相反,且中间项$-m$不是$m$和$1$乘积的2倍,不符合完全平方式的结构,排除;
B选项:先将式子按降幂排列得$m^2 -2m +1$,可写成$m^2 - 2× m×1 +1^2$,完全符合完全平方公式的结构,可分解为$(m-1)^2$,符合要求;
C选项:整理后为$-m^2 -2m +1$,二次项系数为负,常数项为正,两个平方项符号相反,不符合要求,排除;
D选项:$m^2 -2m -1$中常数项为$-1$,与$m^2$符号相反,不符合完全平方式的结构,排除。
综上,答案选B。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式,因式分解,完全平方式识别
【点评】
本题主要考查对完全平方公式结构特征的掌握,牢记“首平方,尾平方,首尾两倍在中央”的完全平方式特征,逐一排查选项即可快速解题,是对基础概念应用的考查。
【难度系数】
0.8
2.已知$9x^2 + mxy + 16y^2$能运用完全平方公式进行因式分解,则$m$的值为(
D
)
A.12
B.$\pm 12$
C.24
D.$\pm 24$
答案:2.D
解析:
【分析】
要解决这道题,首先需要牢记完全平方公式的结构特征:完全平方式的形式为$a^2\pm2ab+b^2$,对应$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$和$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$两种形式。第一步先确定原式中两个平方项对应的底数$a$和$b$,第二步根据完全平方式的中间项是两个底数乘积的2倍(符号可正可负),即可求出$m$的值,解题时注意不要漏掉负号的情况。
【解析】
完全平方公式为:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$
首先对原式的平方项变形:
$9x^2=(3x)^2$,$16y^2=(4y)^2$
因此原式若为完全平方式,可写成$(3x\pm4y)^2$的形式,分别展开两个式子:
$(3x+4y)^2=9x^2+24xy+16y^2$
$(3x-4y)^2=9x^2-24xy+16y^2$
将展开结果与原式$9x^2+mxy+16y^2$对比,可得$mxy=\pm24xy$,因此$m=\pm24$。
【答案】
D
【知识点】
完全平方公式;公式法因式分解
【点评】
本题是完全平方式应用的基础题,解题核心是熟记完全平方公式的两种结构,需注意中间项的符号有正负两种可能,避免只考虑正号漏解。
【难度系数】
0.7
3. 分解因式:$x^2 + 4y^2 - 4xy =$
$(x-2y)^2$
;$(a + b)^2 - 4ab =$
$(a-b)^2$
。
答案:3.$(x-2y)^2$;$(a-b)^2$
解析:
【分析】
本题考查用完全平方公式分解因式,解题思路如下:
1. 第一个式子:先调整多项式的顺序,判断其是否符合完全平方公式“首平方、尾平方,乘积2倍在中央”的结构特征,再对应公式中的a和b代入即可。
2. 第二个式子:先利用完全平方公式将$(a+b)^2$展开,合并同类项后,判断得到的多项式符合完全平方公式的结构,再代入公式分解即可。
【解析】
1. 分解$x^2 + 4y^2 - 4xy$:
先将式子整理为标准完全平方式形式:$x^2 - 4xy + 4y^2$,
根据完全平方差公式$a^2 - 2ab + b^2 = (a - b)^2$,此处$a=x$,$b=2y$,
代入得:$x^2 - 4xy + 4y^2 = (x - 2y)^2$。
2. 分解$(a + b)^2 - 4ab$:
先展开完全平方式:$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$,
代入原式合并同类项:$a^2 + 2ab + b^2 - 4ab = a^2 - 2ab + b^2$,
再根据完全平方差公式,此处$a=a$,$b=b$,
代入得:$a^2 - 2ab + b^2 = (a - b)^2$。
【答案】
$(x-2y)^2$;$(a-b)^2$
【知识点】
完全平方公式,公式法分解因式
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心是对完全平方公式的识别与运用,第二个式子需要先展开化简后再进行因式分解,注意因式分解的结果要化成最简形式,分解彻底。
【难度系数】
0.8
4.若$x^2+mx+\frac{9}{4}=(x-\frac{3}{2})^2$,则$m=$
$-3$
.
答案:4.$-3$
解析:
【分析】
解题时首先利用完全平方差公式将等式右侧的完全平方式展开,再根据两个多项式相等时对应同类项的系数相等的规则,对比左右两侧一次项的系数就能求出m的值。具体步骤:第一步回忆完全平方差公式的结构,展开右侧式子;第二步将展开结果和左侧多项式对比,匹配对应项系数得到m的取值。
【解析】
先根据完全平方差公式展开等式右侧:
$\begin{aligned}(x-\frac{3}{2})^2 &= x^2 - 2· x· \frac{3}{2} + (\frac{3}{2})^2 \\&= x^2 - 3x + \frac{9}{4}\end{aligned}$
代入原等式得:
$x^2 + mx + \frac{9}{4} = x^2 - 3x + \frac{9}{4}$
两个多项式相等时,对应同类项的系数相等,因此一次项系数满足$m=-3$。
【答案】
$-3$
【知识点】
完全平方公式;多项式对应系数相等
【点评】
本题是基础运算题,核心考查完全平方公式的应用,熟练掌握完全平方公式的展开形式就能快速求解。
【难度系数】
0.9
5.分解因式:
(1)$x^2 + 4x + 4$;
(2)$1 + t + \frac{t^2}{4}$;
(3)$-2ab - a^2 - b^2$;
(4)$x^4 - 8x^2y^2 + 16y^4$。
答案:5.解:(1)原式=$(x+2)^2$.
(2)原式=$(1+\frac{t}{2})^2$.
(3)原式=$-(a+b)^2$.
(4)原式=$(x^2-4y^2)^2=(x+2y)^2(x-2y)^2$.
解析:
【分析】
本题考查用公式法分解因式,核心用到完全平方公式,解题思路如下:1. 先明确完全平方公式的结构:形如$a^2\pm2ab+b^2$的三项式可分解为$(a\pm b)^2$,需先判断多项式是否符合该结构;2. 若多项式首项为负,先提取负号,将括号内的项整理成平方项在前、交叉项在中间的形式;3. 套用完全平方公式分解后,需检查所得因式是否还能继续分解,若能则要分解到不能再分解为止。
【解析】
(1) 观察多项式$x^2 + 4x + 4$,$x^2$是$x$的平方,$4=2^2$,中间项$4x=2· x·2$,符合完全平方和公式:
原式$=x^2 + 2· x·2 + 2^2=(x+2)^2$
(2) 观察多项式$1 + t + \frac{t^2}{4}$,$1=1^2$,$\frac{t^2}{4}=(\frac{t}{2})^2$,中间项$t=2·1·\frac{t}{2}$,符合完全平方和公式:
原式$=1^2 + 2·1·\frac{t}{2} + (\frac{t}{2})^2=(1+\frac{t}{2})^2$
(3) 多项式$-2ab - a^2 - b^2$首项为负,先提取负号,再观察括号内的结构:
原式$=-(a^2 + 2ab + b^2)$,括号内$a^2+2ab+b^2$符合完全平方和公式,因此$=-(a+b)^2$
(4) 观察多项式$x^4 - 8x^2y^2 + 16y^4$,$x^4=(x^2)^2$,$16y^4=(4y^2)^2$,中间项$-8x^2y^2=-2· x^2·4y^2$,符合完全平方差公式:
原式$=(x^2 - 4y^2)^2$,此时因式$x^2-4y^2$还可利用平方差公式$a^2-b^2=(a+b)(a-b)$继续分解,因此$=[(x+2y)(x-2y)]^2=(x+2y)^2(x-2y)^2$
【答案】
(1)$(x+2)^2$;(2)$(1+\frac{t}{2})^2$;(3)$-(a+b)^2$;(4)$(x+2y)^2(x-2y)^2$
【知识点】
完全平方公式分解因式,平方差公式分解因式,因式分解要彻底
【点评】
本题是公式法分解因式的基础训练题,重点考查对完全平方公式结构特征的识别能力,解题时要注意先处理多项式的符号,分解完成后要检查是否分解到最简,避免出现分解不彻底的错误。
【难度系数】
0.8
6.分解因式:
(1)$x(x-1)-x+1$;
(2)$2x(2x-y)+y(y-2x)$;
(3)$y(2y+1)-y(y-1)+1$;
(4)$x(x+10)-2(3x-2)$.
答案:6.解:(1)原式=$x(x-1)-(x-1)=(x-1)^2$.
(2)原式=$2x(2x-y)-y(2x-y)=(2x-y)^2$.
(3)原式=$y^2+2y+1=(y+1)^2$.
(4)原式=$x^2+4x+4=(x+2)^2$.
解析:
【分析】
这4道因式分解题遵循通用解题思路:先对原式进行变形整理,第一步优先观察是否存在公因式,若有公因式先提取公因式;若无公因式或提取公因式后,再整理多项式判断是否符合完全平方公式的结构特征,若符合则用完全平方公式完成分解,最终结果需为整式乘积的形式且无法再分解。具体到每道题:(1)(2)题需先对后项做符号变形即可找到公因式,提取后直接构成完全平方式;(3)(4)题需先去括号合并同类项,整理后即可得到完全平方式。
【解析】
(1) 先将后两项合并变形构造公因式:
原式=$x(x-1)-(x-1)$
提取公因式$(x-1)$,得:
=$(x-1)(x-1)$
=$(x-1)^2$
(2) 先对后项做符号变形构造公因式:
原式=$2x(2x-y)-y(2x-y)$
提取公因式$(2x-y)$,得:
=$(2x-y)(2x-y)$
=$(2x-y)^2$
(3) 先去括号再合并同类项:
原式=$2y^2+y - y^2 + y + 1$
合并同类项得:
=$y^2+2y+1$
符合完全平方公式$a^2+2ab+b^2=(a+b)^2$,得:
=$(y+1)^2$
(4) 先去括号再合并同类项:
原式=$x^2+10x - 6x + 4$
合并同类项得:
=$x^2+4x+4$
符合完全平方公式$a^2+2ab+b^2=(a+b)^2$,得:
=$(x+2)^2$
【答案】
(1)$(x-1)^2$;(2)$(2x-y)^2$;(3)$(y+1)^2$;(4)$(x+2)^2$
【知识点】
提公因式法分解因式,完全平方公式,整式加减运算
【点评】
本题是因式分解的基础常规题,考察因式分解的基本操作步骤,解题时要注意符号变形的准确性,去括号合并同类项时不要漏项、错项,最终要保证分解结果彻底,不能再继续分解。
【难度系数】
0.8
7.计算:$1.234^2 + 0.766^2 + 2.468 × 0.766.$
答案:7.解:原式=$1. 234^2 + 0. 766^2 + 2 × 1. 234 × 0. 766 =(1.234+0.766)^2=2^2=4$.
解析:
【分析】
拿到本题首先观察式子结构,发现式子包含两个数的平方项,以及一个乘积项,可联想完全平方和公式$a^2+2ab+b^2=(a+b)^2$。接下来验证乘积项是否符合公式特征:将2.468拆分为$2×1.234$,可发现第三项恰好是$2×1.234×0.766$,完全匹配完全平方和公式的结构,因此可以套用公式简化计算,无需单独计算平方项,避免运算繁琐。
【解析】
解:原式$=1.234^2 + 0.766^2 + 2×1.234×0.766$
根据完全平方和公式,可得:
原式$=(1.234+0.766)^2$
先计算括号内的加法:$1.234+0.766=2$
再计算平方:$2^2=4$
【答案】
4
【知识点】
完全平方公式;因式分解的应用;有理数混合运算
【点评】
本题是利用乘法公式简化运算的典型基础题,解题核心是准确识别式子的结构特征,灵活匹配完全平方公式,将复杂的乘方、乘法运算转化为简单的加法和乘方运算,大幅降低计算量,减少计算失误。
【难度系数】
0.8