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解:​$(2)$​当​$k=7$​时,​$ $​不论​$x,$​​$ y$​取何值,​$ M$​都是​$“$​方差数​$”,$​ 
理由如下: ∵​$x,$​​$ y$​是正整数且​$x≥y, $​
∴​$x+4$​和​$y+3$​都是正整数​$, $​且​$x+4>y+3. $​
∵​$M=x²−y²+8x−6y+k= (x²+8.x+16) $​一​$(y²+6y+9) +k−16+9$​
​$= (x+4)²− (y+3)²+k−7, $​
若无论​$x, y$​取何值,​$ M$​都是​$“$​方差数​$”,$​​$ $​则​$k$​一​$7=0, $​即​$k=7. $​
此时​$, M= (x+4)²− (y+3)2$​满足​$“$​方差数​$” $​的定义, 
∴当​$k=7$​时,​$ $​无论​$x, y$​取何值,​$ M$​都是​$“$​方差数​$” $​
​$(3)$​能​$. $​设​$m $​为正整数且​$m≥1, $​则​$ (m+2)²−m²=m²+4m+4−m²=4m+4=4(m+1),$​
所以​$4(m+1)$​这样的数都是​$“$​方差数​$”,$​ 
即所有​$4$​的倍数​$ (4$​除外​$) $​都是​$“$​方差数​$” $​
​$(4)$​由题意和​$ (3) $​可知,​$ $​所有奇数​$ (1$​除外​$) $​都是​$ “$​方差数​$”,$​ 
所有​$4$​的倍数​$ (4$​除外​$) $​都是​$“$​方差数​$”,$​ 
所以​$40$​到​$50$​之间​$ ($​不包含​$40$​和​$50) $​的所有​$“$​方差数​$”$​是​$41,$​​$ 43,$​​$ 44,$​​$ 45,$​​$ 47,$​​$ 48,$​​$ 49$​
【分析】
1. 对于(1)①,根据“方差数”定义,需判断16能否表示为两个正整数的平方差,利用平方差公式$a^2 - b^2=(a-b)(a+b)$,将16分解为合适的正整数乘积,即可找到对应的$a$、$b$;
(1)②,2025是奇数,结合小杰的方法,奇数可表示为$(m+1)^2 - m^2=2m+1$,代入2025求解$m$,就能得到对应的$a$、$b$;
2. 对于(2),需通过配方法将$M$转化为平方差形式,对$x^2+8x$和$y^2+6y$分别配方后整理,要使$M$恒为“方差数”,需消除常数项,进而确定$k$的值;
3. 对于(3),模仿小杰的思路,设正整数$m$,构造两个含$m$的整式的平方差,化简后得到一类数的表达式,即可确定这类“方差数”的特征;
4. 对于(4),结合前面得出的“奇数(1除外)、4的倍数(4除外)都是方差数”的结论,筛选出40到50之间符合条件的数即可。
【解析】
(1) ① 因为$5^2 - 3^2=25-9=16$,所以16是“方差数”;
② 设$2025=(m+1)^2 - m^2$,展开得$2m+1=2025$,解得$m=1012$,则$m+1=1013$,所以$2025=1013^2 - 1012^2$;
(2) 对$M=x^2 - y^2 + 8x - 6y + k$进行配方:
$M=(x^2 + 8x + 16) - (y^2 + 6y + 9) + k - 16 + 9=(x+4)^2 - (y+3)^2 + k - 7$,
因为$x$,$y$是正整数且$x≥y$,所以$x+4$和$y+3$都是正整数,且$x+4>y+3$,
要使无论$x$,$y$取何值,$M$都是“方差数”,则需$k - 7=0$,即$k=7$,
此时$M=(x+4)^2 - (y+3)^2$,满足“方差数”的定义;
(3) 能。设$m$为正整数且$m≥1$,
因为$(m+2)^2 - m^2=m^2+4m+4 - m^2=4m+4=4(m+1)$,
所以$4(m+1)$这样的数都是“方差数”,即所有4的倍数(4除外)都是“方差数”;
(4) 根据前面的结论:所有奇数(1除外)都是“方差数”,所有4的倍数(4除外)都是“方差数”,
在40到50之间(不包含40和50)的数中,
奇数有41,43,45,47,49;4的倍数有44,48,
所以这些“方差数”是41,43,44,45,47,48,49。
【答案】
(1) ① 是;② $1013$,$1012$
(2) $k=7$,理由见解析
(3) 所有4的倍数(4除外)都是“方差数”,理由见解析
(4) 41,43,44,45,47,48,49
【知识点】
平方差公式应用、配方法、数的特征归纳
【点评】
本题属于新定义题型,重点考查对“方差数”定义的理解与应用,需要结合平方差公式、配方法进行代数变形,同时要求学生具备从材料中提炼规律、归纳总结的能力,综合性较强,有助于提升学生的代数思维和逻辑推理能力。
【难度系数】
0.4