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解:
$\begin{aligned}&\mathrm{原式}\\=&a^2+6a+9 -(a^2-1) -4a -8\\=&a^2+6a+9 -a^2 +1 -4a -8\\ =&2a+2 \end{aligned}$
当$a=-\frac{1}{2}$时,代入得:
$2×(-\frac{1}{2})+2 = -1 +2 =1$
解:
$\begin{aligned}&\mathrm{原式}\\=&[4a^2+4ab+b^2 +b^2 -4a^2 -6b]÷ 2b\\=&(4ab +2b^2 -6b)÷ 2b\\ =&2a +b -3 \end{aligned}$
$\because \left|a+\frac{1}{2}\right|+(b-3)^2=0,$
$\therefore \begin{cases}a+\frac{1}{2}=0\\b-3=0\end{cases},$解得$\begin{cases}a=-\frac{1}{2}\\b=3\end{cases}。$
代入得:$2×(-\frac{1}{2})+3 -3 = -1$
解:小华的答案正确,理由如下:
将等式左边展开:
$x(2x^3 +a)+4x -3b = 2x^4 +ax +4x -3b = 2x^4 +(a+4)x -3b,$
等式右边为$2x^4 +5x +6,$
对应项系数相等可得:
$a+4=5,$$-3b=6,$
解得$a=1,$$b=-2,$因此小华的答案正确。
$12$
解:(1) $\because x+y=4,$
$\therefore (x+y)^2 = x^2 +2xy +y^2 =16,$
又$\because x^2 +y^2=9,$
$\therefore 2xy=16-9=7,$
$\therefore xy=3.5。$
(3) 由题意得两块直角三角尺全等,$∠ AOB=∠ COD=90°,$
$\therefore AO=CO,$$BO=DO,$
$\because A,O,D$共线,$B,O,C$共线,
$\therefore ∠ AOC=180°-∠ COD=90°,$$∠ BOD=90°,$
设$AO=CO=x,$$BO=DO=y,$
$\because AD=AO+OD=x+y=12,$
$\therefore (x+y)^2=12^2,$即$x^2 +y^2 +2xy=144,$
又$\because S_{△ AOC}+S_{△ BOD}=\frac{1}{2}x^2 +\frac{1}{2}y^2=40,$
$\therefore x^2 +y^2=80,$
代入得$2xy=144-80=64,$即$xy=32,$
$\therefore S_{△ AOB}=\frac{1}{2}· OA· OB=\frac{1}{2}xy=16,$
即一块直角三角尺的面积为16。
【分析】
本题分为两小问,均为整式的化简求值问题。第(1)问需利用完全平方公式、平方差公式展开式子,再通过去括号、合并同类项化简,最后代入给定的a值计算;第(2)问先计算中括号内的整式,同样用乘法公式展开合并,再除以2b化简,接着根据绝对值和平方的非负性求出a、b的值,最后代入化简后的式子求值。
【解析】
(1) 化简原式:
$\begin{aligned}&(a+3)^2 - (a+1)(a-1) - 2(2a+4)\\=&a^2 +6a +9 - (a^2 -1) -4a -8\\=&a^2 +6a +9 -a^2 +1 -4a -8\\=&2a +2\end{aligned}$
当$a=-\dfrac{1}{2}$时,代入得:$2×(-\dfrac{1}{2})+2=-1+2=1$。
(2) 化简原式:
$\begin{aligned}&[(2a+b)^2 + (2a+b)(b-2a) -6b]÷2b\\=&[4a^2 +4ab +b^2 + (b^2 -4a^2) -6b]÷2b\\=&[4a^2 +4ab +b^2 +b^2 -4a^2 -6b]÷2b\\=&(2b^2 +4ab -6b)÷2b\\=&b +2a -3\end{aligned}$
由$\left|a+\dfrac{1}{2}\right|+(b-3)^2=0$,因为绝对值和平方均为非负数,和为0则每一项为0,得:
$\begin{cases}a+\dfrac{1}{2}=0\\b-3=0\end{cases}$,解得$\begin{cases}a=-\dfrac{1}{2}\\b=3\end{cases}$。
代入化简后的式子:$3 +2×(-\dfrac{1}{2})-3=3-1-3=-1$。
【答案】
(1) $1$;(2) $-1$
【知识点】
整式的化简求值、完全平方公式、平方差公式
【点评】
本题是整式化简求值的基础题型,重点考查乘法公式的应用、合并同类项法则以及非负数的性质,解题时需准确运用公式化简,再结合非负性求出字母值,步骤清晰即可顺利解答。
【难度系数】
0.3
【分析】要判断哪位组员答案正确,需先将等式左边的式子展开并合并同类项,再依据“两个多项式相等时,同类项的系数对应相等”的性质,列出关于a、b的方程求解,最后对比两人答案得出结论。
【解析】解:先化简等式左边的式子:
$x(2x^3 + a) + 4x - 3b = 2x^4 + ax + 4x - 3b = 2x^4 + (a + 4)x - 3b$
因为等式左右两边的多项式相等,所以同类项的对应系数相等:
1. 对于x的一次项系数:$a + 4 = 5$,解得$a = 1$;
2. 对于常数项:$-3b = 6$,解得$b = -2$。
对比小明($b=2$)和小华($b=-2$)的答案,可知小华的答案正确。
【答案】小华的答案正确,$a=1$,$b=-2$
【知识点】整式的加减(合并同类项)、多项式相等的条件
【点评】本题考查整式的恒等变形,核心是利用多项式相等时同类项系数对应相等的性质求解参数,属于基础题型,需熟练掌握合并同类项和同类项系数的概念。
【难度系数】0.7
【分析】
本题主要考查完全平方公式的变形应用,以及结合几何图形性质解决代数问题。对于(1),已知两数和与平方和,利用完全平方公式的变形可求两数乘积;对于(2),将所求式子转化为两数和的平方减去两倍乘积,代入已知值计算;对于(3),利用全等三角形性质得到对应边相等,结合线段和、面积和,通过完全平方公式求出对应边乘积,进而得到直角三角尺的面积。
【解析】
(1) 已知$x+y=4$,根据完全平方公式$(x+y)^2=x^2+2xy+y^2$,可得$(x+y)^2=4^2=16$。又已知$x^2+y^2=9$,代入得$16=9+2xy$,解得$2xy=7$,故$xy=3.5$。
(2) 对于$x^2+(4-x)^2$,根据完全平方公式变形:$a^2+b^2=(a+b)^2-2ab$,令$a=x$,$b=4-x$,则$a+b=x+(4-x)=4$,已知$x(4-x)=2$,代入得$x^2+(4-x)^2=4^2 - 2×2=16-4=12$。
(3) 因为两块直角三角尺全等,$∠ AOB=∠ COD=90°$,所以$AO=CO$,$BO=DO$,且$∠ AOC=∠ BOD=90°$。设$AO=CO=x$,$BO=DO=y$,由$AD=AO+OD=x+y=12$,得$(x+y)^2=12^2=144$,即$x^2+y^2+2xy=144$。又$S_{△ AOC}+S_{△ BOD}=\frac{1}{2}x^2+\frac{1}{2}y^2=40$,故$x^2+y^2=80$,代入得$80+2xy=144$,解得$xy=32$。直角三角尺的面积为$S_{△ AOB}=\frac{1}{2}OA·OB=\frac{1}{2}xy=\frac{1}{2}×32=16$。
【答案】
(1) $3.5$;(2) $12$;(3) $16$
【知识点】
完全平方公式、全等三角形性质、三角形面积公式
【点评】
本题是代数与几何结合的综合题,核心是完全平方公式的灵活变形,通过数形结合思想,将代数恒等式与几何图形的面积、线段关系结合,考查学生的公式应用能力和几何性质的运用能力,难度适中。
【难度系数】
0.5