零五网 全部参考答案 新课程自主学习与测评答案 2026年新课程自主学习与测评八年级数学上册人教版 第111页解析答案
21. (8分)【发现】数学活动课中,学习小组通过计算下列两组乘法算式的结果(每组算式中两个因数的和为定值),发现结果有个规律:两数和一定时,差的绝对值越小乘积越大.
① $30×30$,$35×25$,$43×17$,$52×8$;
② $50×50$,$53×47$,$74×26$,$91×9$.
【验证】(1) 设两个数分别为$a+b$和$a-b$,其中$a$为定值,$b≥0$.请用整式的乘法证明上述规律;
【运用】(2) 请用上述规律解决问题:
① 用20 m长的绳子围成一个长方形,求这个长方形的最大面积;
② 求$(\dfrac{1}{3}x + 2)(9 - x)$的最大值.
答案:21. 解:(1) 根据题意可知,设两个数分别为$a+b$和$a-b$,其中$a$为定值,$b\ge0$,$\therefore$ 两个数的和为$(a+b)+(a-b)=a+b+a-b=2a$(定值),两个数的积为$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$,当$b>0$时,$b^2$随$b$增大而增大,$\therefore a^2-b^2$随$b$增大而减小,$\therefore b$越小乘积越大;当$b=0$时,乘积最大(两数相等),即两数和一定时,差的绝对值越小,乘积越大.
(2) ① 根据题意可知,长+宽$=20÷2=10(\mathrm{m})$,为定值,当长和宽相等时,差的绝对值为0,面积最大,$\therefore$ 长$=$宽$=10÷2=5(\mathrm{m})$时,最大面积为$5×5=25(\mathrm{m}^2)$. ② 设两数为$A=\frac{1}{3}x+2$,$B=9-x$,$\therefore 3A+B=3(\frac{1}{3}x+2)+(9-x)=15$,为定值,根据规律可得,当$3A=B$时,$3A·B$最大,由$3A=B$得,$3(\frac{1}{3}x+2)=9-x$,解得$x=\frac{3}{2}$,此时$3A=B=\frac{15}{2}$,$\therefore 3A·B=(\frac{15}{2})^2=\frac{225}{4}$,即$A·B=\frac{1}{3}·3A·B=\frac{1}{3}×\frac{225}{4}=\frac{75}{4}$,$\therefore (\frac{1}{3}x+2)(9-x)$的最大值为$\frac{75}{4}$.
解析:
【分析】
解题按照规律验证、规律应用的思路分步推进:
1. 验证规律:题目已给出两数形式为$a+b$和$a-b$,先计算两数和确认其为定值,再利用平方差公式计算两数乘积,分析$b$的大小对乘积的影响,即可完成规律证明。
2. 应用规律:
① 长方形周长为20m时,长与宽的和为固定值10m,直接套用“两数和一定,差的绝对值越小乘积越大”的规律,当长和宽相等时差为0,此时面积最大,代入数值计算即可。
② 观察发现$(\dfrac{1}{3}x + 2)$与$(9 - x)$的和不是定值,需调整系数凑定值:将前一个代数式乘3后与后一个代数式相加,$x$项恰好抵消得到定值15,此时$3×(\dfrac{1}{3}x + 2)$与$(9 - x)$的和为定值,当二者相等时乘积最大,再换算得到原代数式的最大值即可。
【解析】
(1) 证明:两个数的和为$(a+b)+(a-b)=2a$,即和为定值$2a$;
两数的乘积为$(a+b)(a-b)=a^2 - b^2$,
∵ $b≥0$,$b^2$随$b$的增大而增大,
∴ $a^2 - b^2$随$b$的增大而减小,即$b$越小,乘积越大;
当$b=0$时,两数相等,乘积取得最大值$a^2$,
故两数和一定时,差的绝对值越小乘积越大,规律得证。
(2) ① 解:长方形的周长为20m,因此长+宽$=20÷2=10\mathrm{m}$,为定值,
根据规律,当长和宽的差的绝对值最小时,面积最大,即长=宽$=10÷2=5\mathrm{m}$时,
最大面积为$5×5=25\mathrm{m}^2$。
② 解:设$A=\dfrac{1}{3}x + 2$,$B=9 - x$,
则$3A+B=3×(\dfrac{1}{3}x + 2)+(9 - x)=x+6+9-x=15$,为定值,
根据规律,当$3A=B$时,$3A· B$的乘积最大,
列方程:$3×(\dfrac{1}{3}x + 2)=9 - x$,
解得$x=\dfrac{3}{2}$,
此时$3A=B=\dfrac{15}{2}$,$3A· B=(\dfrac{15}{2})^2=\dfrac{225}{4}$,
因此$A· B=\dfrac{1}{3}×\dfrac{225}{4}=\dfrac{75}{4}$,
即$(\dfrac{1}{3}x + 2)(9 - x)$的最大值为$\dfrac{75}{4}$。
【答案】
(1) 规律证明成立;
(2) ① 长方形的最大面积为$\boxed{25\mathrm{m}^2}$;
② 代数式的最大值为$\boxed{\dfrac{75}{4}}$。
【知识点】
平方差公式,和定积大规律应用,整式运算
【点评】
本题是典型的规律探究应用题,先通过整式运算验证结论,再用结论解决几何、代数两类最值问题,既考察了整式运算的基础能力,又锻炼了新规律的迁移应用能力,解题核心是合理构造定值和,正确套用规律。
【难度系数】
0.6
22. (8分)完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$进行适当的变形,可以解决很多的数学问题.

根据上面的解题思路与方法,请你解决下列问题:
(1)若$x+y=6,x^2+y^2=22$,求$xy$的值;
(2)填空:
①若$x(3-x)=-10$,则$x^2+(3-x)^2=$
29
;
②若$(2025-x)^2+(2026-x)^2=17$,则$(2025-x)(2026-x)=$
8
;
(3)如图,$△ ABC$是直角三角形,$∠ C=90°$,分别以边$AC,BC$为直径向三角形外部作半圆,已知$AC+BC=12$,两半圆的面积和$S_1+S_2=13π$,求$△ ABC$的面积.

答案:22. 解:(1) $\because x+y=6$,$x^2+y^2=22$,$\therefore (x+y)^2=36$,$x^2+y^2+2xy=36$,$22+2xy=36$,$2xy=14$,$xy=7$;
(2) ① $\because x(3-x)=-10$,$\therefore 3x-x^2=-10$,$x^2-3x=10$,$\therefore x^2+(3-x)^2$,$=x^2+9-6x+x^2=2x^2-6x+9=2(x^2-3x)+9=2×10+9=29$;
② 设$2025-x=a$,则$2026-x=b$,$\therefore a-b=2025-x-2026+x=-1$,$\therefore (a-b)^2=(-1)^2$,$a^2+b^2-2ab=1$,$\because (2025-x)^2+(2026-x)^2=17$,$\therefore a^2+b^2=17$,$\therefore 17-2ab=1$,$2ab=16$,$ab=8$,$\therefore (2025-x)(2026-x)=8$;
(3) $\because S_1+S_2=13π$,$\therefore \frac{1}{2}π·(\frac{1}{2}AC)^2+\frac{1}{2}π·(\frac{1}{2}BC)^2=13π$,$\frac{1}{2}π·\frac{1}{4}AC^2+\frac{1}{2}π·\frac{1}{4}BC^2=13π$,$\frac{1}{8}π AC^2+\frac{1}{8}π BC^2=13π$,$AC^2+BC^2=104$. $\because AC+BC=12$,$\therefore (AC+BC)^2=144$,$AC^2+BC^2+2AC·BC=144$,$104+2AC·BC=144$,$2AC·BC=40$,$AC·BC=20$,$\therefore △ ABC$的面积$=\frac{1}{2}AC·BC=\frac{1}{2}×20=10$.
解析:
【分析】
本题核心是利用完全平方公式的变形关系求解,解题思路如下:
1. 第(1)问:已知两数和与两数平方和,对两数和的完全平方公式展开,将已知条件代入即可直接求出两数的乘积xy;
2. 第(2)问①:先将所求代数式展开整理,结合已知条件变形得到的$x^2-3x=10$,整体代入计算即可;
3. 第(2)问②:两个底数形式复杂,采用换元法简化式子,找到两个新元的差,再利用两数差的完全平方公式变形,代入已知平方和即可求出两元的乘积;
4. 第(3)问:先根据半圆面积公式写出两个半圆面积和的表达式,求出$AC^2+BC^2$的值,再结合$AC+BC$的和,利用完全平方公式变形求出$AC·BC$的值,最后代入直角三角形面积公式计算即可。
【解析】
(1) 已知$x+y=6$,将等式两边同时平方得:
$(x+y)^2=6^2=36$
根据完全平方公式展开得:$x^2+2xy+y^2=36$
把$x^2+y^2=22$代入上式得:$22+2xy=36$
解得:$2xy=14$,即$xy=7$
(2) ① 已知$x(3-x)=-10$,整理得:$x^2-3x=10$
将所求式子展开:
$x^2+(3-x)^2=x^2+9-6x+x^2=2x^2-6x+9$
变形为$2(x^2-3x)+9$,把$x^2-3x=10$代入得:
$2×10+9=29$
② 设$2025-x=a$,$2026-x=b$,则$a-b=(2025-x)-(2026-x)=-1$,且已知$a^2+b^2=17$
将$a-b=-1$两边平方得:$(a-b)^2=(-1)^2=1$
展开得:$a^2-2ab+b^2=1$
把$a^2+b^2=17$代入得:$17-2ab=1$
解得:$2ab=16$,即$ab=8$
因此$(2025-x)(2026-x)=ab=8$
(3) 由半圆面积公式可得:
$S_1=\frac{1}{2}π·(\frac{AC}{2})^2$,$S_2=\frac{1}{2}π·(\frac{BC}{2})^2$
已知$S_1+S_2=13π$,代入得:
$\frac{1}{2}π·\frac{AC^2}{4}+\frac{1}{2}π·\frac{BC^2}{4}=13π$
整理得:$\frac{π}{8}(AC^2+BC^2)=13π$
两边同时除以π得:$\frac{1}{8}(AC^2+BC^2)=13$,解得$AC^2+BC^2=104$
已知$AC+BC=12$,两边平方得:$(AC+BC)^2=12^2=144$
展开得:$AC^2+2AC·BC+BC^2=144$
把$AC^2+BC^2=104$代入得:$104+2AC·BC=144$
解得:$AC·BC=20$
因为$△ ABC$是直角三角形,$∠ C=90°$,所以面积为:
$S_{△ ABC}=\frac{1}{2}AC·BC=\frac{1}{2}×20=10$
【答案】
(1) $xy=7$;(2) ①$\boxed{29}$;②$\boxed{8}$;(3) $△ ABC$的面积为$\boxed{10}$
【知识点】
完全平方公式变形,换元法求值,几何面积计算
【点评】
本题以完全平方公式的变形为核心,综合考查了代数式求值、换元法的应用以及几何图形面积的计算,需要熟练掌握完全平方公式的几种常见变形,学会用整体代入和换元法简化复杂运算,兼顾代数运算能力和几何知识的综合运用能力。
【难度系数】
0.7
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