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解:$9a^2-(2a-b)^2=(5a-b)(a+b)$
解: $(2a-b)^2-36a^2=-(8a-b)(4a+b)$
解: $(x+3y)^2-(x-3y)^2=12xy$
解: $25(m-n)^2-(m+n)^2=4(3m-2n)(2m-3n)$
解:原式$=\frac{1000×1000}{(252+248)×(252-248)}=\frac{1000×1000}{500×4}=500$
解:原式$=(1-\frac{1}{2})×(1+\frac{1}{2})×(1-\frac{1}{3})×(1+\frac{1}{3})×(1-\frac{1}{4})×(1+\frac{1}{4})×···×(1-\frac{1}{2027})×(1+\frac{1}{2027})$
$=\frac{1}{2}×\frac{3}{2}×\frac{2}{3}×\frac{4}{3}×\frac{3}{4}×\frac{5}{4}×···×\frac{2026}{2027}×\frac{2028}{2027}$
$=\frac{1}{2}×\frac{2028}{2027}=\frac{1014}{2027}$
解:解法一:
$x^4-16=(x^4-4x^2)+(4x^2-16)=x^2(x^2-4)+4(x^2-4)=(x^2-4)(x^2+4)=(x+2)(x-2)(x^2+4)$
解法二:
$x^4-16=(x^2)^2-4^2=(x^2+4)(x^2-4)=(x^2+4)(x+2)(x-2)$
解:设大圆盘的直径为$d_1$ cm,小圆盘的直径为$d_2$ cm。
根据题意,得$π(\frac{d_1}{2})^2 -4π(\frac{d_2}{2})^2=7π,$
即$d_1^2-4d_2^2=28。$
分解因式,得$(d_1+2d_2)(d_1-2d_2)=28。$
$\because d_1,d_2$均为整数,$\therefore d_1+2d_2,$$d_1-2d_2$均为整数。
又$\because d_1+2d_2$和$d_1-2d_2$的奇偶性相同,
$\therefore \begin{cases}d_1+2d_2=14,\\d_1-2d_2=2,\end{cases}$
解得$\begin{cases}d_1=8,\\d_2=3.\end{cases}$
$\therefore \frac{d_1}{2}=4,$$\frac{d_2}{2}=1.5。$
答:大、小圆盘的半径分别为4 cm和1.5 cm。
【分析】
本题考查运用平方差公式分解因式,解题思路是:先将每个式子转化为“两个数的平方差”的形式,再套用平方差公式 $A^2 - B^2=(A+B)(A-B)$ 分解,最后化简结果至最简形式。
【解析】
(1) 原式可变形为 $(3a)^2 - (2a - b)^2$,套用平方差公式:
$\begin{aligned}原式&=[3a + (2a - b)][3a - (2a - b)]\\&=(5a - b)(a + b)\end{aligned}$
(2) 原式可变形为 $(2a - b)^2 - (6a)^2$,套用平方差公式后化简:
$\begin{aligned}原式&=[(2a - b) + 6a][(2a - b) - 6a]\\&=(8a - b)(-4a - b)\\&=-(8a - b)(4a + b)\end{aligned}$
(3) 原式直接套用平方差公式:
$\begin{aligned}原式&=[(x + 3y) + (x - 3y)][(x + 3y) - (x - 3y)]\\&=(2x)(6y)\\&=12xy\end{aligned}$
(4) 原式可变形为 $[5(m - n)]^2 - (m + n)^2$,套用平方差公式后化简:
$\begin{aligned}原式&=[5(m - n) + (m + n)][5(m - n) - (m + n)]\\&=(6m - 4n)(4m - 6n)\\&=2(3m - 2n) · 2(2m - 3n)\\&=4(3m - 2n)(2m - 3n)\end{aligned}$
【答案】
(1) $(5a - b)(a + b)$;(2) $-(8a - b)(4a + b)$;(3) $12xy$;(4) $4(3m - 2n)(2m - 3n)$
【知识点】
因式分解-平方差公式
【点评】
本题是平方差公式分解因式的基础应用,核心是准确识别平方差结构,分解后需化简为最简结果,注意符号处理,避免计算错误。
【难度系数】
0.5
【分析】
第(1)题中,分母是两个数的平方差,可利用平方差公式$a^2 - b^2=(a+b)(a-b)$对分母因式分解,再结合分子计算结果;第(2)题每个括号内的式子均符合$1-(\frac{1}{n})^2$的形式,同样用平方差公式分解为$(1-\frac{1}{n})(1+\frac{1}{n})$,展开后相邻项可约分,简化运算过程。
【解析】
(1) 原式$=\dfrac{1000^2}{252^2 - 248^2}=\dfrac{1000×1000}{(252+248)×(252-248)}=\dfrac{1000×1000}{500×4}=500$
(2) 原式$=(1-\dfrac{1}{2^2})×(1-\dfrac{1}{3^2})×(1-\dfrac{1}{4^2})×···×(1-\dfrac{1}{2027^2})$
$=(1-\dfrac{1}{2})×(1+\dfrac{1}{2})×(1-\dfrac{1}{3})×(1+\dfrac{1}{3})×···×(1-\dfrac{1}{2027})×(1+\dfrac{1}{2027})$
$=\dfrac{1}{2}×\dfrac{3}{2}×\dfrac{2}{3}×\dfrac{4}{3}×···×\dfrac{2026}{2027}×\dfrac{2028}{2027}$
$=\dfrac{1}{2}×\dfrac{2028}{2027}=\dfrac{1014}{2027}$
【答案】
(1) $500$;(2) $\dfrac{1014}{2027}$
【知识点】
平方差公式,因式分解,分式约分
【点评】
本题重点考查平方差公式在因式分解计算中的应用,通过公式将复杂的平方差运算转化为简单的乘法和约分,解题核心是正确运用平方差公式分解式子,属于基础运算题型,能有效锻炼学生对公式的灵活运用能力。
【难度系数】
0.6
【分析】
要分解因式$x^4 -16$,有两种思路:一是借鉴嘉琪的添项法,将原式拆分为两组可提公因式的式子,逐步提取公因式后再用平方差公式;二是观察到原式是两个平方项的差($x^4=(x^2)^2$,$16=4^2$),直接用平方差公式分解,更简便。
【解析】
解法一(添项法):
$x^4 -16=(x^4 -4x^2)+(4x^2 -16)$
$=x^2(x^2 -4)+4(x^2 -4)$
$=(x^2 -4)(x^2 +4)$
$=(x+2)(x-2)(x^2 +4)$
解法二(平方差公式法):
$x^4 -16=(x^2)^2 -4^2$
$=(x^2 +4)(x^2 -4)$
$=(x^2 +4)(x+2)(x-2)$
【答案】
$(x+2)(x-2)(x^2 +4)$
【知识点】
因式分解、平方差公式、添项法
【点评】
本题通过一题多解考查因式分解的核心方法,既可以用添项法逐步拆解,也可直接利用平方差公式简化运算,体现了因式分解中公式法的灵活性,帮助学生理解不同解题思路的应用场景。
【难度系数】
0.6
【分析】
要解决这个问题,首先明确涂色部分的面积等于大圆面积减去4个小圆的面积,据此建立面积关系式;再将关系式化简,通过因式分解转化为整数乘积形式,结合直径为整数且两个因式奇偶性相同的特点,求出大小圆盘的直径,进而计算出半径。
【解析】
设大圆盘的直径为$d_1\ \mathrm{cm}$,小圆盘的直径为$d_2\ \mathrm{cm}$。
根据题意,涂色部分面积为$7π\ \mathrm{cm}^2$,可得:
$π (\frac{d_1}{2})^2 - 4π (\frac{d_2}{2})^2 = 7π$
两边同时除以$π$,化简得:
$\frac{d_1^2}{4} - d_2^2 = 7$
两边乘4整理得:
$d_1^2 - 4d_2^2 = 28$
利用平方差公式因式分解:
$(d_1 + 2d_2)(d_1 - 2d_2) = 28$
因为$d_1$、$d_2$均为正整数,所以$d_1 + 2d_2$和$d_1 - 2d_2$是正整数,且两者奇偶性相同(和为$2d_1$,是偶数)。将28分解为同奇偶的正整数乘积,仅$2×14$符合条件,因此:
$\begin{cases}d_1 + 2d_2 = 14 \\d_1 - 2d_2 = 2\end{cases}$
解得$\begin{cases} d_1=8 \\ d_2=3 \end{cases}$,则大圆盘半径为$\frac{8}{2}=4\ \mathrm{cm}$,小圆盘半径为$\frac{3}{2}=1.5\ \mathrm{cm}$。
【答案】大圆盘的半径为4 cm,小圆盘的半径为1.5 cm
【知识点】圆的面积公式、因式分解、整数的性质
【点评】本题结合几何面积计算与代数知识,需要将几何问题转化为代数方程求解,考查知识综合运用能力,有一定综合性。
【难度系数】0.5