2023-2024学年人教版八年级数学上册《14.3因式分解》解答题专题训练(附答案)
1.分解因式:
(1)x2y﹣25y;
(2)﹣m2+6m﹣9.
2.因式分解.
(1)a2(x﹣y)+b2(y﹣x);
(2)y2+y+.
3.因式分解:
(1)ab﹣a3b;
(2)(x+1)(x﹣3)+4.
4.分解因式:
(1)x3y﹣9xy;
(2)x2(x﹣y)+2x(y﹣x)﹣(y﹣x).
5.因式分解:
(1)2a3﹣4a2b+2ab2;
(2)(x﹣1)(x﹣3)+1.
6.分解因式:
(1)4m3n﹣16mn2+4mn;
(2)(2a+b)(2a﹣3b)﹣8a(2a+b);
(3)3x(x﹣2)﹣(2﹣x);
(4)a2(a﹣1)2﹣a(1﹣a)2.
7.将下列各式因式分解:
(1)m2+mn+n2;
(2)3x3﹣12x2y+12xy2;
(3)y4﹣8y2+16;
(4)(x4+y4)2﹣(2x2y2)2.
8.把下列各式因式分解:
(1)(x2+4)2﹣16x2;
(2)﹣4ab﹣4a2﹣b2.
9.若一个三角形的三边长分别为a,b,c,且满足a2+2b2+c2﹣2ab﹣2bc=0.试判断该三角形的形状,并说明理由.
10.下面是某同学对多项式(x2﹣4x+2)(x2﹣4x+6)+4进行因式分解的过程.
解:设x2﹣4x=y,
原式=(y+2)(y+6)+4(第一步)
=y2+8y+16(第二步)
=(y+4)2(第三步)
=(x2﹣4x+4)2(第四步)
回答下列问题;
(1)该同学第二步到第三步运用了因式分解的方法是什么?
(2)该同学因式分解的结果是否彻底?若不彻底,请直接写出因式分解的最后结果.
(3)请你模仿以上方法尝试对多项式(x2﹣2x)(x2﹣2x+2)+1进行因式分解.
11.【例题讲解】因式分解:x3﹣1.
∵x3﹣1为三次二项式,若能因式分解,则可以分解成一个一次二项式和一个二次多项式的乘积.故我们可以猜想x3﹣1可以分解成(x﹣1)(x2+ax+b),展开等式右边得:x3+(a﹣1)x2+(b﹣a)x﹣b,
∴x3﹣1=x3+(a﹣1)x2+(b﹣a)x﹣b恒成立.
∴等式两边多项式的同类项的对应系数相等,即,
解得,
∴x3﹣1=(x﹣1)(x2+x+1).
【方法归纳】
设某一多项式的全部或部分系数为未知数,利用当两个多项式为恒等式时,同类项系数相等的原理确定这些系数,从而得到待求的值,这种方法叫待定系数法.
【学以致用】
(1)若x2﹣mx﹣12=(x+3)(x﹣4),则m= ;
(2)若x3+3x2﹣3x+k有一个因式是x+1,求k的值及另一个因式.
12.综合与实践
如图1所示,边长为a的正方形中有一个边长为b的小正方形,图2是由图1中阴影部分拼成的一个长方形,设图1中阴影部分面积为S1,图2中阴影部分面积为S2.
(1)请直接用含a和b的代数式表示S1= ,S2= ;写出利用图形的面积关系所得到的公式: (用式子表达).
(2)依据这个公式,康康展示了“计算:(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)”的解题过程.
解:原式=(2﹣1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)=(22﹣1)(22+1)(24+1)(28+1)=(24﹣1)(24+1)(28+1)=(28﹣1)(28+1)=216﹣1.
在数学学习中,要学会观察,尝试从不同角度分析问题,请仿照康康的解题过程计算:2(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1.
(3)对数学知识要会举一反三,请用(1)中的公式证明任意两个相邻奇数的平方差必是8的倍数.
13.在全国中学生编程比赛中,我校学子用“因式分解法”生成密码的方法:将一个多项式因式分解,如将多项式x3﹣4x分解结果为x(x+2)(x﹣2).当x=20时,x﹣2=18,x+2=22,此时可得到数字密码201822,或者是182022等.
(1)根据上述方法,当x=16,y=4时,对于多项式x3﹣xy2分解因式后可以形成哪些数字密码(写出两个即可)?
(2)将多项式x3+(m﹣n)x2+nx因式分解后,利用题目中所示的方法,当x=10时可以得到密码101213,求m、n的值.
14.阅读下列材料:
材料1、将一个形如x2+px+q的二次三项式因式分解时,如果能满足q=mn且p=m+n,则可以把x2+px+q因式分解成(x+m)(x+n)
(1)x2+4x+3=(x+1)(x+3)(2)x2﹣4x﹣12=(x﹣6)(x+2)
材料2、因式分解:(x+y)2+2(x+y)+1
解:将“x+y”看成一个整体,令x+y=A,则原式=A2+2A+1=(A+1)2
再将“A”还原,得:原式=(x+y+1)2
上述解题用到“整体思想”,整体思想是数学解题中常见的一种思想方法,请你解答下列问题:
(1)根据材料1,把x2﹣6x+8分解因式.
(2)结合材料1和材料2,完成下面小题:
①分解因式:(x﹣y)2+4(x﹣y)+3;
②分解因式:m(m+2)(m2+2m﹣2)﹣3.
15.因式分解是学习分式的重要基础,面对一些看似复杂的二次三项式,我们可以综合平方差公式和完全平方公式进行分解,例如:
①x2﹣2x﹣3=x2﹣2x+12﹣12﹣3=(x﹣1)2﹣4=[(x﹣1)+2][(x﹣1)﹣2]=(x+1)(x﹣3);
②x2﹣4x+3=x2﹣4x+22﹣22+3=(x﹣2)2﹣1=[(x﹣2)+1][(x﹣2)﹣1]=(x﹣1)(x﹣3);
③x2+6x+5=x2+6x+32﹣32+5=(x+3)2﹣4=[(x+3)+2][(x+3)﹣2]=(x+5)(x+1);
④x2+8x﹣20=x2+8x+42﹣42﹣20=(x+4)2﹣36=[(x+4)+6][(x+4)﹣6]=(x+10)(x﹣2)
…
根据上述的提示,解答下列问题:
(1)仿照提示中的步骤,证明x2﹣10x﹣56=(x﹣14)(x+4);
(2)对二次三项式x2+10x﹣24进行因式分解.
16.阅读材料:
在代数式中,将一个多项式添上某些项,使添项后的多项式中的一部分成为一个完全平方式,这种方法叫做配方法.如果我们能将多项式通过配方,使其成为A2﹣B2的形式,那么继续利用平方差公式就能把这个多项式因式分解.例如,分解因式:x4+4.
解:原式=x4+4x2+4﹣4x2=(x2+2)2﹣4x2=(x2+2+2x)(x2+2﹣2x)
即原式=(x2+2+2x)(x2+2﹣2x)
请按照阅读材料提供的方法,解决下列问题.
分解因式:(1)4x4+1;
(2)x4+x2+1.
参考答案
1.解:(1)原式=y(x2﹣25)
=y(x+5)(x﹣5);
(2)原式=﹣(m2﹣6m+9)
=﹣(m﹣3)2.
2.解:(1)a2(x﹣y)+b2(y﹣x)
=a2(x﹣y)﹣b2(x﹣y)
=(x﹣y)(a2﹣b2)
=(x﹣y)(a+b)(a﹣b);
(2)y2+y+
=y2+y+
=.
3.解:(1)原式=ab(1﹣a2)=ab(1+a)(1﹣a);
(2)原式=x2﹣3x+x﹣3+4
=x2﹣2x+1
=(x﹣1)2.
4.解:(1)x3y﹣9xy
=xy(x2﹣9)
=xy(x+3)(x﹣3);
(2)x2(x﹣y)+2x(y﹣x)﹣(y﹣x)
=x2(x﹣y)﹣2x(x﹣y)+(x﹣y)
=(x﹣y)(x2﹣2x+1)
=(x﹣y)(x﹣1)2.
5.解:(1)2a3﹣4a2b+2ab2
=2a(a2﹣2ab+b2)
=2a(a﹣b)2;
(2)(x﹣1)(x﹣3)+1
=x2﹣3x﹣x+3+1
=x2﹣4x+4
=(x﹣2)2.
6.解:(1)4m3n﹣16mn2+4mn
=4mn(m2﹣4n+1);
(2)(2a+b)(2a﹣3b)﹣8a(2a+b)
=(2a+b)(2a﹣3b﹣8a)
=(2a+b)(﹣6a﹣3b)
=﹣3(2a+b)(2a+b)
=﹣3(2a+b)2;
(3)3x(x﹣2)﹣(2﹣x)
=3x(x﹣2)+(x﹣2)
=(x﹣2)(3x+1);
(4)a2(a﹣1)2﹣a(1﹣a)2
=a2(a﹣1)2﹣a(a﹣1)2
=(a﹣1)2(a2﹣a)
=a(a﹣1)2(a﹣1)
=a(a﹣1)3.
7.解:(1)原式=(m+n)2;
(2)原式=3x(x2﹣4xy+4y2)
=3x(x﹣2y)2;
(3)原式=(y2﹣4)2
=[(y+2)(y﹣2)]2
=(y+2)2(y﹣2)2;
(4)原式=(x4+y4+2x2y2)(x4+y4﹣2x2y2)
=(x2+y2)2(x2﹣y2)2
=(x2+y2)2[(x+y)(x﹣y)]2
=(x2+y2)2(x+y)2(x﹣y)2.
8.解:(1)(x2+4)2﹣16x2
=(x2+4+4x)(x2+4﹣4x)
=(x+2)2(x﹣2)2;
(2)﹣4ab﹣4a2﹣b2
=﹣(4ab+4a2+b2)
=﹣(2a+b)2.
9.解:该三角形是等边三角形,
理由:a2+2b2+c2﹣2ab﹣2bc=0,
a2﹣2ab+b2+b2﹣2bc+c2=0,
(a﹣b)2+(b﹣c)2=0,
∴a﹣b=0,且b﹣c=0,
∴a=b且b=c,
即a=b=c,
∴该三角形是等边三角形.
10.解:(1)y2+8y+16=(y+4)2,用到的是完全平方公式;
(2)∵(x2﹣4x+4)2=(x﹣2)4,
∴因式分解不彻底;
(3)设y=x2﹣2x,
∴(x2﹣2x)(x2﹣2x+2)+1
=y(y+2)+1
=y2+2y+1
=(y+1)2
=(x2﹣2x+1)2
=(x﹣1)4.
11.解:(1)∵(x+3)(x﹣4)=x2﹣x﹣12,
∴x2﹣mx﹣12=x2﹣x﹣12,
∴﹣m=﹣1,
∴m=1,
故答案为:1;
(2)设另一个因式为(x2+ax+k),
(x+1)(x2+ax+k)=x3+ax2+kx+x2+ax+k=x3+(a+1)x2+(a+k)x+k,
∴x3+(a+1)x2+(a+k)x+k=x3+3x2﹣3x+k,
∴a+1=3,a+k=﹣3,
解得a=2,k=﹣5,
∴另一个因式为x2+2x﹣5.
12.解:(1)根据题意,,S2=(a+b)(a﹣b),
∵S1=S2,
∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故答案为:a2﹣b2;(a+b)(a﹣b);a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
(2)2(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1=(3﹣1)(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1=(32﹣12)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)+1=(34﹣1)(34+1)(38+1)(316+1)+1=(38﹣1)(38+1)(316+1)+1=(316﹣1)(316+1)+1=332﹣1+1=332,
故答案为:332.
(3)设一个奇数为2n﹣1,则另一个相邻的奇数为2n+1,
∴(2n﹣1)2﹣(2n+1)2=[(2n﹣1)+(2n+1)][(2n﹣1)﹣(2n+1)]=4n×(﹣2)=﹣8n,
∴任意两个相邻奇数的平方差必是8的倍数.
13.解:(1)∵x3﹣xy2=x(x+y)(x﹣y),
又∵当x=16,y=4时,x+y=20,x﹣y=12,
∴可得到数字密码为:162012或161220;
(2)∵x=10,得到的密码为101213,
∴多项式x3+(m﹣n)x2+nx可分解为x(x+2)(x+3),
∵x3+(m﹣n)x2+nx=x[x2+(m﹣n)x+n],
∴x2+(m﹣n)x+n=(x+2)(x+3).
∵(x+2)(x+3)=x2+5x+6,
∴n=6,m﹣n=5,
∴m=11.
∴m=11,n=6.
14.解:(1)x2﹣6x+8=(x﹣2)(x﹣4);
(2)①令A=x﹣y,
则原式=A2+4A+3=(A+1)(A+3),
所以(x﹣y)2+4(x﹣y)+3=(x﹣y+1)(x﹣y+3);
②令B=m2+2m,
则原式=B(B﹣2)﹣3
=B2﹣2B﹣3
=(B+1)(B﹣3),
所以原式=(m2+2m+1)(m2+2m﹣3)
=(m+1)2(m﹣1)(m+3).
15.解:(1)x2﹣10x﹣56=x2﹣10x+25﹣81
=(x﹣5)2﹣92
=(x﹣5+9)(x﹣5﹣9)
=(x+4)(x﹣14);
(2)x2+10x﹣24=x2+10x+25﹣49
=(x+5)2﹣72
=(x+5+7)(x+5﹣7)
=(x+12)(x﹣2).
16.解:(1)4x4+1
=4x4+4x2+1﹣4x2
=(2x2+1)2﹣4x2
=(2x2+1+2x)(2x2+1﹣2x);
(2)x4+x2+1
=x4+2x2+1﹣x2
=(x2+1)2﹣x2
=(x2+1+x)(x2+1﹣x).
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