因式分解的应用测试题
时间:60分钟 总分: 100
题号
一
二
三
四
总分
得分
一、选择题(本大题共10小题,共30.0分)
1. 已知a、b、c为△ABC的三边,且满足a2c2-b2c2=a4-b4,则△ABC是( )
A. 直角三角形 B. 等腰三角形
C. 等腰三角形或直角三角形 D. 等腰直角三角形
2. 下列从左到右的变形,是因式分解的是( )
A. (3-x)(3+x)=9-x2 B. (y+1)(y-3)=(3-y)(y+1)
C. 4yz-2y2z+z=2y(2z-zy)+z D. -8x2+8x-2=-2(2x-1)2
3. 已知a、b、c是△ABC的三条边,且满足a2+bc=b2+ac,则△ABC是( )
A. 锐角三角形 B. 钝角三角形 C. 等腰三角形 D. 等边三角形
4. 已知m2-m-1=0,则计算:m4-m3-m+2的结果为( )
A. 3 B. -3 C. 5 D. -5
5. 下列等式从左到右的变形,属于因式分解的是( )
A. a(x-y)=ax-ay B. x3-x=x(x+1)(x-1)
C. (x+1)(x+3)=x2+4x+3 D. x2+2x+1=x(x+2)+1
6. 已知a、b、c是三角形的三边长,如果满足(a-5)2+|b-12|+c2-26c+169=0,则三角形的形状是( )
A. 底与边不相等的等腰三角形 B. 等边三角形
C. 钝角三角形 D. 直角三角形
7. 若△ABC的三边a、b、c满足a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,则△ABC的面积是( )
A. 338 B. 24 C. 26 D. 30
8. △ABC的三边为a、b、c且满足a2(a-b)+b2(a-b)=c2(a-b),则△ABC是( )
A. 等腰三角形或直角三角形 B. 等腰直角三角形
C. 等腰三角形 D. 直角三角形
9. 小强是一位密码编译爱好者,在他的密码手册中,有这样一条信息:a-b,x-y,x+y,a+b,x2-y2,a2-b2分别对应下列六个字;州、爱、我、福、游、美.现将(x2-y2)a2-(x2-y2)b2因式分解,结果呈现的密码信息可能是( )
A. 我爱美 B. 福州游 C. 爱我福州 D. 美我福州
10. 下列各式从左到右的变形属于分解因式的是( )
A. (a+1)(a-1)=a2-1 B. x2-4=(x+2)(x-2)
C. x2-4+3x=(x+2)(x-2)+3x D. x2-1=x(x-1x)
二、填空题(本大题共10小题,共30.0分)
11. 若实数x满足x2-2x-1=0,则2x3-7x2+4x-2017=______.
12. 已知x+y=3,xy=6,则x2y+xy2的值为______.
13. 利用因式分解计算:2022+202×196+982=______.
14. 已知x2-x+1=0,则x3-x2+x+5= ______ .
15. 已知a2-6a+9与|b-1|互为相反数,计算a3b3+2a2b2+ab的结果是______ .
16. 计算2002-400×199+1992的值为______ .
17. 如果x+y=5,xy=2,则x2y+xy2=______.
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1. 已知a=2005x+2006,b=2005x+2007,c=2005x+2008,则a2+b2+c2-ab-ac-bc=______.
2. 在实数范围内分解因式:x2-3=______.
3. 把下面四个图形拼成一个大长方形,并据此写出一个多项式的因式分解______ .
三、计算题(本大题共4小题,共24.0分)
4. 利用因式分解计算:
(1)5032-4972
(2)1722+56×172+282.
5. 已知a、b、c、为△ABC的三边长,a2+5b2-4ab-2b+1=0,且△ABC为等腰三角形,求△ABC的周长.
6. 请你说明:当n为自然数时,(n+7)2-(n-5)2能被24整除.
7. 已知a-3b=0,求a-ba2+2ab+b2⋅(a+b)的值.
四、解答题(本大题共2小题,共16.0分)
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1. 已知在△ABC中,三边长a、b、c满足a2+8b2+c2-4b(a+c)=0,试判断△ABC的形状并加以说明.
2. 已知a,b,c为△ABC的三条边的长,且满足b2+2ab=c2+2ac.
(1)试判断△ABC的形状,并说明理由;
(2)若a=6,b=5,求△ABC的面积.
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答案和解析
【答案】
1. C 2. D 3. C 4. A 5. B 6. D 7. D
8. A 9. C 10. B
11. -2020
12. 32
13. 90000
14. 5
15. 48
16. 1
17. 10
18. 3
19. (x+3)(x-3)
20. x2+3x+2=(x+2)(x+1)
21. 解:(1)原式=(503+497)×(503-497)=1000×6=6000;
(2)原式=1722+2×28×172+282=(172+28)2=2002=40000.
22. 解:∵a2+5b2-4ab-2b+1=0,
∴a2-4ab+4b2+b2-2b+1=0,
∴(a-2b)2+(b-1)2=0,
∴a-2b=0,b=1,
∴a=2,b=1,
∵等腰△ABC,
∴c=2,
∴△ABC的周长为5.
23. 解:原式=(n+7+n-5)(n+7-n+5)
=24(n+1),
则当n为自然数时,(n+7)2-(n-5)2能被24整除.
24. 解:原式=a-ba+b2⋅(a+b)
=a-ba+b,
由a-3b=0得:a=3b,
把a=3b代入原式=3b-b3b+b=12.
25. 解:三角形是等腰三角形.
a2+8b2+c2-4b(a+c)=0,
a2+8b2+c2-4ab-4bc=0,
a2-4ab+4b2+c2-4bc+4b2=0,
(a-2b)2+(c-2b)2=0,
则a=2b,c=2b,
∴a=c,
则三角形是等腰三角形.
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26. 解:(1)△ABC是等腰三角形,理由如下:
∵a,b,c为△ABC的三条边的长,b2+2ab=c2+2ac,
∴b2-c2+2ab-2ac=0,
因式分解得:(b-c)(b+c+2a)=0,
∴b-c=0,
∴b=c,
∴△ABC是等腰三角形;
(2)如图,作△ABC底边BC上的高AD.
∵AB=AC=5,AD⊥BC,
∴BD=DC=12BC=3,
∴AD=AB2-BD2=4,
∴△ABC的面积=12BC⋅AD=12×6×4=12.
【解析】
1. 解:移项得,a2c2-b2c2-a4+b4=0,
c2(a2-b2)-(a2+b2)(a2-b2)=0,
(a2-b2)(c2-a2-b2)=0,
所以,a2-b2=0或c2-a2-b2=0,
即a=b或a2+b2=c2,
因此,△ABC等腰三角形或直角三角形.
故选C.
移项并分解因式,然后解方程求出a、b、c的关系,再确定出△ABC的形状即可得解.
本题考查了因式分解的应用,提取公因式并利用平方差公式分解因式得到a、b、c的关系式是解题的关键.
2. 解:A、(3-x)(3+x)=9-x2,是整式的乘法运算,故此选项错误;
B、(y+1)(y-3)≠(3-y)(y+1),不符合因式分解的定义,故此选项错误;
C、4yz-2y2z+z=2y(2z-zy)+z,不符合因式分解的定义,故此选项错误;
D、-8x2+8x-2=-2(2x-1)2,正确.
故选:D.
分别利用因式分解的定义分析得出答案.
此题主要考查了因式分解的定义,正确把握定义是解题关键.
3. 解:已知等式变形得:(a+b)(a-b)-c(a-b)=0,即(a-b)(a+b-c)=0,
∵a+b-c≠0,
∴a-b=0,即a=b,
则△ABC为等腰三角形.
故选:C.
已知等式左边分解因式后,利用两数相乘积为0两因式中至少有一个为0得到a=b,即可确定出三角形形状.
此题考查了因式分解的应用,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
4. 解:∵m2-m-1=0
∴m2-m=1
m4-m3-m+2=m2(m2-m)-m+2=m2-m+2=1+2=3;
故选:A.
观察已知m2-m-1=0可转化为m2-m=1,再对m4-m3-m+2提取公因式因式分解的过程中将m2-m作为一个整体代入,逐次降低m的次数,使问题得以解决.
此题考查的是因式分解的应用.解决本题的关键是将m2-m作为一个整体出现,逐次降低m
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的次数.
5. 解:因式分解是指将一个多项式化为几个整式的乘积,
故选(B)
根据因式分解的意义即可判断.
本题考查因式分解的意义,解题的关键是正确理解因式分解的意义,本题属于基础题型.
6. 解:∵(a-5)2+|b-12|+c2-26c+169=0,
∴(a-5)2+|b-12|+(c-13)2=0,
∴a=5,b=12,c=13,
∵52+122=132,
∴此三角形是直角三角形.
故选D.
根据给出的条件求出三角形的三边长,再根据勾股定理的逆定理来判定三角形的形状.
本题考查了勾股定理的逆定理,用到的知识点是绝对值、偶次方的性质、勾股定理的逆定理、完全平方公式,关键是证出a,b,c之间的关系.
7. 解:由a2+b2+c2+338=10a+24b+26c,
得:(a2-10a+25)+(b2-24b+144)+(c2-26c+169)=0,
即:(a-5)2+(b-12)2+(c-13)2=0,
a-5=0,b-12=0,c-13=0
解得a=5,b=12,c=13,
∵52+122=169=132,即a2+b2=c2,
∴∠C=90∘,
即三角形ABC为直角三角形.
S△ABC=12×5×12=30.
故选:D.
把已知的式子变形,利用完全平方公式分组因式分解,出现三个非负数的平方和等于0的形式,求出a、b、c的数值,再进一步三处面积即可.
本题考查勾股定理的逆定理的应用、完全平方公式、非负数的性质.判断三角形是否为直角三角形,已知三角形三边的长,只要利用勾股定理的逆定理加以判断即可.
8. 解:∵a2(a-b)+b2(a-b)=c2(a-b),
∴(a-b)(a2+b2-c2)=0,
∴a=b或a2+b2=c2.
当只有a-b=0成立时,是等腰三角形.
当只有a2+b2-c2=0成立时,是直角三角形.
当两个条件同时成立时:是等腰直角三角形.
故选:A.
因为a,b,c为三边,根据a2(a-b)+b2(a-b)=c2(a-b),可找到这三边的数量关系.
本题考查勾股定理的逆定理的应用,以及对三角形形状的掌握.
9. 解:∵(x2-y2)a2-(x2-y2)b2=(x2-y2)(a2-b2)=(x-y)(x+y)(a+b)(a-b),
∵x-y,x+y,a+b,a-b四个代数式分别对应爱、我,福,州,
∴结果呈现的密码信息可能是“爱我福州”,
故选C.
对(x2-y2)a2-(x2-y2)b2因式分解,即可得到结论.
本题考查了因式分解的运用,熟练掌握因式分解的方法是解本题的关键.
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10. 解:A、是整式的乘法,故A不符合题意;
B、x2-4=(x+2)(x-2),故B符合题意;
C、没把一个多项式化为几个整式的积的形式,故C不符合题意;
D、没把一个多项式化为几个整式的积的形式,故D不符合题意;
故选:B.
分解因式就是把一个多项式化为几个整式的积的形式.因此,要确定从左到右的变形中是否为分解因式,只需根据定义来确定.
本题考查了因式分解的意义.这类问题的关键在于能否正确应用分解因式的定义来判断;同时还要注意变形是否正确.
11. 解:∵x2-2x-1=0,
∴x2-2x=1,
2x3-7x2+4x-2017
=2x3-4x2-3x2+4x-2017,
=2x(x2-2x)-3x2+4x-2017,
=6x-3x2-2017,
=-3(x2-2x)-2017=-3-2017
=-2020,
故答案为:-2020.
把2x2分解成x2与x2相加,然后把所求代数式整理成用x2-x表示的形式,然后代入数据计算求解即可.
本题考查了提公因式法分解因式,利用因式分解整理出已知条件的形式是解题的关键,整体代入思想的利用比较重要.
12. 解:∵x+y=3,xy=6,
∴x2y+xy2=xy(x+y)=6×3=18
=32,
故答案为:32.
根据x+y=3,xy=6,可以求得x2y+xy2的值.
本题考查因式分解的应用,解答本题的关键是明确因式分解的方法,利用题目中的已知条件解答.
13. 解:原式=2022+2x202x98+982
=(202+98)2=3002=90000.
通过观察,显然符合完全平方公式.
运用公式法可以简便计算一些式子的值.
14. 解:∵x2-x+1=0,
∴x3-x2+x+5=x(x2-x+1)+5=5.
此题可以将x3-x2+x+5变形得x(x2-x+1)+5,再把x2-x+1=0代入即可得到结果.
本题考查了因式分解的应用,关键在于对前三项提取公因式后整理成已知条件的形式.
15. 解:a2-6a+9=(a-3)2.依题意得
(a-3)2+|b-1|=0,则
a-3=0.b-1=0,
解得 a=3,b=1.
所以a3b3+2a2b2+ab=ab(a2b2+2ab+1)=ab(ab+1)2=3×16=48,
故答案为:48.
根据互为相反数的性质和非负数的性质求得a,b的值,再进一步代入求解.
此题考查了非负数的性质、互为相反数的性质.几个非负数的和为0,则这几个非负数同时为0;互为相反数的两个数的和为0.
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16. 解:原式=2002-2×00×199+1992
=(200-199)2
=12
=1,
故答案为:1.
根据完全平方公式,可得答案.
本题考查了因式分解,利用完全平方公式:a2±2ab+b2=(a±b)2是解题关键.
17. 解:∵x+y=5,xy=2,
∴x2y+xy2=xy(x+y)=2×5=10.
故答案为:10.
直接提取公因式xy,进而求出即可.
此题主要考查了提取公因式法分解因式,正确分解因式是解题关键.
18. 解:∵a=2005x+2006,b=2005x+2007,c=2005x+2008,
∴a-b=-1,a-c=-2,b-c=-1,
则原式=12(2a2+2b2+2c2-2ab-2ac-2bc)=12[(a-b)2+(a-c)2+(b-c)2]=3.
故答案为:3.
已知等式整理变形后,利用完全平方公式化简,将各自的值代入计算即可求出值.
此题考查了因式分解的应用,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
19. 解:x2-3=x2-(3)2=(x+3)(x-3).
把3写成3的平方,然后再利用平方差公式进行分解因式.
本题考查平方差公式分解因式,把3写成3的平方是利用平方差公式的关键.
20. 解:拼接如图:
长方形的面积为:x2+3x+2,还可以表示面积为:(x+2)(x+1),
∴我们得到了可以进行因式分解的公式:x2+3x+2=(x+2)(x+1).
故答案是:x2+3x+2=(x+2)(x+1).
一个正方形和三个长方形拼成一个大长方形,长方形的面积为:x2+3x+2,拼成长方形的长为(x+2),宽为(x+1),由此画图解决问题.
此题考查了因式分解的应用,熟练掌握因式分解的方法和数形结合是解本题的关键.
21. (1)原式利用平方差公式变形,计算即可得到结果;
(2)原式变形后,利用完全平方公式变形,计算即可得到结果.
此题考查了因式分解的应用,熟练掌握平方差公式及完全平方公式是解本题的关键.
22. 已知等式配方后,利用非负数的性质求出a与b的值,即可确定出三角形周长.
此题考查了因式分解的应用,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
23. 原式利用平方差公式分解得到结果,即可做出判断.
此题考查了因式分解的应用,熟练掌握平方差公式是解本题的关键.
24. 本题考查了分式的化简求值,解答此题的关键是把分式化到最简,然后代值计算.先将分式的分母分解因式,再约分,然后将已知a-3b=0变形为a=3b代入原式即可求解.
25. 把原式根据完全平方公式进行因式分解,根据非负数的性质求出a、c的关系,判断即可.
本题考查的是因式分解的应用,掌握分组分解法、公式法因式分解的一般步骤是解题的关键.
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26. (1)由已知条件得出b2-c2+2ab-2ac=0,用分组分解法进行因式分解得出(b-c)(b+c+2a)=0,得出b-c=0,因此b=c,即可得出结论;
(2)作△ABC底边BC上的高AD.根据等腰三角形三线合一的性质得出BD=DC=12BC=3,利用勾股定理求出AD=AB2-BD2=4,再根据三角形的面积公式即可求解.
本题考查了因式分解的应用、等腰三角形的判定、勾股定理以及面积的计算;运用因式分解求出b=c是解决问题的关键.
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