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解:原式= $4(a+4b)(4a+b)$
解:原式= $4xy(x+y)(x-y)$
解: (1)不可能为负数,
理由如下:因为$A=2t+4,$$B=2t-4,$
所以$A\cdot B=(2t+4)(2t-4)=(2t)^2-4^2=4t^2-16,$
则$A\cdot B + 17=4t^2 - 16 + 17=4t^2 + 1。$由于$t^2\geq0,$
所以$4t^2 + 1\geq1\gt0,$故$A\cdot B + 17$的值不可能为负数。
(2)因为$A^2 - B^2=(A - B)(A + B),$$A - B=(2t + 4)-(2t - 4)=8,$
$A + B=(2t + 4)+(2t - 4)=4t,$
所以$A^2 - B^2=8\times4t=32t。$
当$t$是整数时,$32t$是32的倍数,因此$A^2 - B^2$的值一定能被32整除。
28,36
解:​$(2)$​设这个正奇数为​$(2H−1),$​​$ $​则其​$4$​倍可表示为​$4(2H−1),$​ 
∵​$(2n)^2−(2n−2)^2=8H−4=4(2n−1),$​ 
∴​$4(2n−1)$​总能表示为两个连续偶数的平方差, 
∴​$4(2H−1)(H$​为正整数​$) $​是​$''$​偶巧数​$'' $​
​$(3)$​如果一个正整数能表示为两个连续奇数的平方差, 
那么称这个数为奇巧数,​$ $​一个正偶数的​$4$​倍一定是奇巧数
【分析】
本题考查因式分解,需根据每个式子的特征,选择合适的分解方法:
(1)式子$1-\frac{1}{16}y^{2}$可变形为平方差的形式$1^2 - (\frac{1}{4}y)^2$,直接利用平方差公式$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$分解即可;
(2)式子$x^3 - 25x$先提取公因式$x$,得到$x(x^2 - 25)$,再对$x^2 - 25$利用平方差公式分解;
(3)式子$25(a + b)^2 - 9(a - b)^2$可看作$[5(a+b)]^2 - [3(a-b)]^2$,先利用平方差公式分解,再化简括号内的整式,最后提取公因式将结果化为最简;
(4)式子$(x + y)^3(x - y)-(x + y)(x - y)^3$先提取公因式$(x+y)(x-y)$,得到$(x+y)(x-y)[(x+y)^2 - (x-y)^2]$,再对中括号内的式子利用平方差公式化简,最终完成分解。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}1-\frac{1}{16}y^{2}&=1^2 - (\frac{1}{4}y)^2\\&=(1 + \frac{1}{4}y)(1 - \frac{1}{4}y)\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}x^{3}-25x&=x(x^2 - 25)\\&=x(x^2 - 5^2)\\&=x(x + 5)(x - 5)\end{aligned}$
(3)
$\begin{aligned}25(a + b)^{2}-9(a - b)^{2}&=[5(a+b)]^2 - [3(a-b)]^2\\&=[5(a+b)+3(a-b)][5(a+b)-3(a-b)]\\&=(5a + 5b + 3a - 3b)(5a + 5b - 3a + 3b)\\&=(8a + 2b)(2a + 8b)\\&=2(4a + b)×2(a + 4b)\\&=4(4a + b)(a + 4b)\end{aligned}$
(4)
$\begin{aligned}(x + y)^{3}(x - y)-(x + y)(x - y)^{3}&=(x+y)(x-y)[(x+y)^2 - (x-y)^2]\\&=(x+y)(x-y)[(x+y)+(x-y)][(x+y)-(x-y)]\\&=(x+y)(x-y)(2x)(2y)\\&=4xy(x + y)(x - y)\end{aligned}$
【答案】
(1)$(1 + \dfrac{1}{4}y)(1 - \dfrac{1}{4}y)$;(2)$x(x + 5)(x - 5)$;(3)$4(4a + b)(a + 4b)$;(4)$4xy(x + y)(x - y)$
【知识点】
提公因式法分解因式、平方差公式分解因式
【点评】
本题是因式分解的基础题型,核心是遵循“先提公因式,再用公式”的分解原则,分解过程中需运用整体思想(如将$a+b$、$x+y$看作整体),且要保证分解彻底,直到每个因式都不能再分解为止。
【难度系数】
0.7
【分析】
(1)要判断$A·B + 17$的值是否可能为负数,首先将$A$和$B$代入式子,利用平方差公式展开计算,化简后根据有理数平方的非负性分析式子的取值范围,进而判断是否为负数;
(2)要证明当$t$是整数时$A^2 - B^2$能被32整除,先将$A$和$B$代入式子,通过计算平方再相减化简式子,得到结果后结合$t$是整数的条件,看结果是否为32的整数倍。
【解析】
(1)$A·B + 17$的值不可能为负数,理由如下:
已知$A = 2t + 4$,$B = 2t - 4$,代入$A·B + 17$可得:
$\begin{aligned}A·B + 17&=(2t + 4)(2t - 4) + 17\\&=(2t)^2 - 4^2 + 17\\&=4t^2 - 16 + 17\\&=4t^2 + 1\end{aligned}$
因为$t$为任意有理数,所以$t^2≥0$,则$4t^2≥0$,因此$4t^2 + 1≥1$,即$A·B + 17$的最小值为1,不可能为负数。
(2)证明:
将$A = 2t + 4$,$B = 2t - 4$代入$A^2 - B^2$:
$\begin{aligned}A^2 - B^2&=(2t + 4)^2 - (2t - 4)^2\\&=(4t^2 + 16t + 16) - (4t^2 - 16t + 16)\\&=4t^2 + 16t + 16 - 4t^2 + 16t - 16\\&=32t\end{aligned}$
当$t$是整数时,$32t$是32的整数倍,所以$A^2 - B^2$的值一定能被32整除。
【答案】
(1)$A·B + 17$的值不可能为负数,理由见上述解析;
(2)当$t$是整数时,$A^2 - B^2$的值一定能被32整除,证明见上述解析。
【知识点】
平方差公式,非负数的性质,整除的概念
【点评】
本题主要考查整式的混合运算及数的性质,熟练运用平方差公式、完全平方公式进行整式化简是解题关键,通过化简后的式子结合有理数的性质分析取值或整除性,锻炼了代数运算与逻辑推理能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
(1)首先根据“偶巧数”的定义,设两个连续偶数为2k和2k-2(k为正整数),推导其平方差的表达式为4(2k-1),然后分别将28、32、36代入该表达式,判断是否能求出整数k,若能则为“偶巧数”。
(2)要判断正奇数的4倍是否为“偶巧数”,先设正奇数为2n-1(n为正整数),计算其4倍为4(2n-1),再通过代数推导验证该式能否表示为两个连续偶数的平方差,若能则结论成立。
(3)类比“偶巧数”的定义,将“两个连续偶数”替换为“两个连续奇数”即可得到“奇巧数”的定义,再根据定义写出一个符合条件的真命题。
【解析】
(1)设两个连续偶数为$2k$和$2k-2$($k$为正整数),则:
$\begin{aligned}(2k)^2-(2k-2)^2&=4k^2-(4k^2-8k+4)\\&=8k-4\\&=4(2k-1)\end{aligned}$
当$4(2k-1)=28$时,解得$2k-1=7$,$k=4$(整数),故28是“偶巧数”;
当$4(2k-1)=32$时,解得$2k-1=8$,$k=4.5$(非整数),故32不是“偶巧数”;
当$4(2k-1)=36$时,解得$2k-1=9$,$k=5$(整数),故36是“偶巧数”。
(2)一个正奇数的4倍一定是“偶巧数”,理由如下:
设这个正奇数为$2n-1$($n$为正整数),则其4倍为$4(2n-1)$。
计算两个连续偶数$2n$和$2n-2$的平方差:
$\begin{aligned}(2n)^2-(2n-2)^2&=4n^2-(4n^2-8n+4)\\&=8n-4\\&=4(2n-1)\end{aligned}$
即$4(2n-1)$能表示为两个连续偶数的平方差,所以一个正奇数的4倍一定是“偶巧数”。
(3)“奇巧数”的定义:如果一个正整数能表示为两个连续奇数的平方差,那么称这个正整数为“奇巧数”。
真命题:一个正偶数的4倍一定是“奇巧数”(或例如$8=3^2-1^2$,8是奇巧数,答案不唯一)。
【答案】
(1) 28,36
(2) 是,理由见解析
(3) 定义:如果一个正整数能表示为两个连续奇数的平方差,那么称这个正整数为“奇巧数”;真命题:一个正偶数的4倍一定是“奇巧数”(答案不唯一)
【知识点】
平方差公式,新定义问题,代数式恒等变形
【点评】
本题以新定义“偶巧数”为载体,考查平方差公式的应用及代数式的推导能力,同时通过类比定义“奇巧数”,培养学生的类比推理与知识迁移能力,解题的关键是准确理解新定义,利用代数运算进行验证与证明。
【难度系数】
0.6