第13讲-实数范围内分解因式与因式分解的应用八年级数学下册同步讲义(北师大版)

第13讲实数范围内分解因式与因式分解的应用目标导航目标导航能充分运用因式分解和分解因式解决相关问题.知识精讲知识精讲知识点01实数范围内分解因式实数范围内分解因式是指可以把因式分解到实数的范围（可用无理数的形式来表示），一些式子在有理数的范围内无法分解因式，可是在实数范围内就可以继续分解因式．例如：x2﹣2在有理数范围内不能分解，如果把数的范围扩大到实数范围则可分解x2﹣2＝x2﹣（）2＝（x+）（x﹣）【知识拓展1】（2021秋•杨浦区期中）下列关于x的二次三项式中，一定能在实数范围内因式分解的是（）A．x2﹣x﹣m B．x2﹣mx+1 C．x2+x+1 D．x2﹣mx﹣1【即学即练1】（2021春•杨浦区期末）如果二次三项式x2+4x+p能在实数范围内分解因式，那么p取值范围是（）A．p＞4 B．p＜4 C．p≥4 D．p≤4【即学即练2】（2021秋•徐汇区期末）在实数范围内因式分解：2x2﹣3x﹣1＝．【即学即练3】（2021秋•虹口区校级期末）在实数范围内分解因式：3x2y2﹣2xy﹣6＝．【知识拓展2】（2021春•临泽县月考）在实数范围内分解因式：（1）am2﹣6ma+9a；（2）9a4﹣4b4．【即学即练1】（2021秋•奉贤区校级期中）在实数范围内分解因式：2x2﹣3xy﹣4y2．知识点02因式分解的应用1、利用因式分解解决求值问题．2、利用因式分解解决证明问题．3、利用因式分解简化计算问题．【规律方法】因式分解在求代数式值中的应用1．因式分解是研究代数式的基础，通过因式分解将多项式合理变形，是求代数式值的常用解题方法，具体做法是：根据题目的特点，先通过因式分解将式子变形，然后再进行整体代入．2．用因式分解的方法将式子变形时，根据已知条件，变形的可以是整个代数式，也可以是其中的一部分．【知识拓展1】（2021秋•兴山县期末）已知a+b＝3，ab＝﹣5，则a2b+ab2＝．【即学即练1】（2021秋•开封期末）小明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：x﹣1，a﹣b，5，x2+1，a，x+1，分别对应下列六个字：封，爱，我，数，学，开．现将5a（x2﹣1）﹣5b（x2﹣1）因式分解，结果呈现的密码信息可能是（）A．我爱学 B．爱开封 C．我爱开封 D．开封数学【即学即练2】（2021秋•房县期末）已知x2+x+1＝0，则x2021+x2020+x2019+…+x+1的值是（）A．0 B．1 C．﹣1 D．2【即学即练3】（2021秋•原阳县期末）已知a，b，c是△ABC的三边的长，且满足2a2+b2+c2﹣2a（b+c）＝0，则△ABC的形状为三角形．【即学即练4】（2021秋•仁怀市期末）如果一个正整数能表示成两个连续偶数的平方差，那么这个正整数就被称为“和平数”．如：4＝22﹣02，12＝42﹣22，所以4和12都是“和平数”．介于1到350之间的最大“和平数”是．能力拓展能力拓展1.（2022•开州区模拟）一个自然数能分解成A×B，其中A，B均为两位数，A的十位数字比B的十位数字少1，且A，B的个位数字之和为10，则称这个自然数为“双十数”．例如：∵4819＝61×79，6比7小1，1+9＝10，∴4819是“双十数”；又如：∵1496＝34×44，3比4小1，4+4≠10，∴1496不是“双十数”．（1）判断357，836是否是“双十数”，并说明理由；（2）自然数N＝A×B为“双十数”，将两位数A放在两位数B的左边，构成一个新的四位数M．例如：4819＝61×79，M＝6179，若A与B的十位数字之和能被5整除，且M能被7整除，求所有满足条件的自然数N．2．（2021秋•泗阳县期末）我们规定：对于数对（a，b），如果满足a+b＝ab，那么就称数对（a，b）是“和积等数对”；如果满足a﹣b＝ab，那么就称数对（a，b）是“差积等数对”，例如：×3，2﹣．所以数对（，3）为“和积等数对”，数对（2，）为“差积等数对”．（1）下列数对中，“和积等数对”的是②；“差积等数对”的是①．①（﹣，﹣2），②（，﹣2），③（，2）．（2）若数对（，﹣2）是“差积等数对”，求x的值．（3）是否存在非零的有理数m，n，使数对（2m，n）是“和积等数对”，同时数对（2n，m）也是“差积等数对”，若存在，求出m，n的值，若不存在，说明理由．3．（2021秋•公安县期末）“幻方”最早记载于春秋时期的《大戴礼记》中，如图1所示，每个三角形的三个顶点上的数字之和都与中间正方形四个顶点上的数字之和相等，现将﹣5，﹣3，﹣2，2，3，5，7，8填入如图2所示的“幻方”中，部分数据已填入，则（d﹣c）a+b的值为（）A．﹣50 B．﹣100000 C．50 D．100000分层提分分层提分题组A基础过关练一．选择题（共4小题）1．（2021•凉山州模拟）下列多项式中，在实数范围不能分解因式的是（）A．x2+y2+2x+2y B．x2+y2+2xy﹣2 C．x2﹣y2+4x+4y D．x2﹣y2+4y﹣42．（2022•拱墅区模拟）下列多项式中，在实数范围内不能进行因式分解的是（）A．a2﹣1 B．a2+2a+1 C．a2+4 D．9a2﹣6a+13．（2021秋•广饶县期末）如图①，将边长为a的大正方形剪去一个边长为b的小正方形，并沿图中的虚线剪开，拼接后得到图②，根据图形的面积，甲同学写出了一个等式a2﹣b2＝（a+b）（a﹣b），乙同学也写出了一个等式（a﹣b）2＝a2﹣2ab+b2，则（）A．甲乙都正确 B．甲乙都不正确 C．甲正确，乙不正确 D．甲不正确，乙正确4．（2021秋•定西期末）小明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﹣1，x﹣y，2，a2+1，x，a+1分别对应下列六个字：西，爱，我，数，学，定．现将2x（a2﹣1）﹣2y（a2﹣1）因式分解，结果呈现的密码信息可能是（）A．我爱定西 B．爱定西 C．我爱学 D．定西数学二．填空题（共4小题）5．（2021•天宁区校级一模）在实数范围内分解因式：12a2﹣3b2＝．6．（2020秋•罗湖区校级月考）把多项式x3y﹣25xy分解因式的结果是．7．（2021秋•寻乌县期末）在实数范围内分解因式：4x3y﹣4xy＝．8．（2021秋•濮阳期末）若x﹣y＝2，xy＝3，则x2y﹣xy2＝．题组B能力提升练一．选择题（共3小题）1．（2021秋•泉州期末）若实数a、b满足a2+b2＝1，则ab+a+3b的最小值为（）A．﹣3 B．﹣2 C．1 D．32．（2021秋•江油市期末）已知x2+x＝1，那么x4+2x3﹣x2﹣2x+2023的值为（）A．2020 B．2021 C．2022 D．20233．（2021秋•卧龙区校级月考）三角形的三边长分别为a，b，c，且满足a4﹣b4+b2c2﹣a2c2＝0，则该三角形的形状是（）A．任意等腰三角形 B．等腰直角三角形 C．等腰三角形或直角三角形 D．任意直角三角形二．填空题（共3小题）4．（2021秋•江油市期末）在实数范围内因式分解：2x2+3x﹣4＝．5．（2021秋•交城县期末）在实数范围内分解因式a4﹣64＝．6．（2021•临沂一模）在实数范围内分解因式：4a3﹣8a＝．三．解答题（共8小题）7．（2017秋•泸县期末）在实数范围内将下列各式分解因式：（1）3ax2﹣6axy+3ay2；（2）x3﹣5x．8．（2017春•武威月考）在实数范围内将下列各式因式分解（1）x2﹣2x+3（2）x8﹣16．9．（2016秋•南通月考）分解因式（1）a3﹣2a2+a（2）在实数范围内因式分解：x4﹣9．10．（2021秋•石城县期末）把代数式通过配方等手段，得到完全平方式，再运用完全平方式的非负性来增加题目的已知条件，这种解题方法叫做配方法．配方法在代数式求值、解方程、最值问题等都有着广泛的应用．例如：①用配方法分解因式：a2+6a+8．原式＝a2+6a+9﹣1＝（a+3）2﹣1＝（a+3+1）（a+3﹣1）＝（a+4）（a+2）．②利用配方法求最小值：求a2+6a+8最小值．解：a2+6a+8＝a2+2a⋅3+32﹣32+8＝（a+3）2﹣1．因为不论x取何值，（a+3）2总是非负数，即（a+3）2≥0．所以（a+3）2﹣1≥﹣1，所以当x＝﹣3时，a2+6a+8有最小值，最小值是﹣1．根据上述材料，解答下列问题：（1）填空：x2﹣8x+＝（x﹣）2；（2）将x2﹣10x+2变形为（x+m）2+n的形式，并求出x2﹣10x+2的最小值；（3）若M＝6a2+19a+10，N＝5a2+25a，其中a为任意实数，试比较M与N的大小，并说明理由．11．（2022春•大余县月考）三位数可表示为100a+10b+c，若三位数abc能被n整除，将其首位数字放到末尾，得到新数能被n+1整除，再次将其首位数字放到末尾，得到新数能被n+2整除，则称这个三位数是n的一个“派生数”（n≠1）．对任意三位数，规定P（）＝．例如，201能被3整除，012能被4整除，120能被5整除，则三位数201是3的一个“派生数”；再如324能被2整除，243能被3整除，432能被4整除，则三位数324是2的一个“派生数”，且P）＝＝9．（1）P（）＝，2555的一个“派生数”；（2）若三位数4xy是3的一个“派生数”，且x≠0，请求出满足条件的所有，并求出P（）的最大值．12．（2022春•九龙坡区校级月考）对于一个三位数m，若其各个数位上的数字都不为0且互不相等．则称这样的数为“行知数”．将“行知数”m任意两个数位上的数字取出组成两位数，则一共可以得到6个两位数．将这6个两位数的和记为D（m）．例如，D（235）＝23+25+35+32+52+53＝220．（1）计算：D（123）；（2）求证：D（m）能被22整除；（3）记F（m）＝，例如F（235）＝＝＝10．若“行知数”n满足个位上的数字是百位上数字的3倍，且F（n）除以7余1，请求出所有满足条件的“行知数”n的值．13．（2022春•北碚区校级月考）如果一个自然数M能分解成p2+q，其中p与q都是两位数，p与q的个位数字相同，十位数字之和为10，则称数M为“方加数”，并把数M＝p2+q的过程，称为“方加分解”，例如：236＝122+92，12与92的个位数字相同，十位数字之和等于10，所以236是“方加数”．（1）判断212是否是“方加数”？．并说明理由；（2）把一个四位“方加数”M进行“方加分解”，即M＝p2+q，并将p放在q的左边组成一个新的四位数N，若N能被7整除，且N的各个数位数字之和能被3整除，求出所有满足条件的M．14．（2021秋•川汇区期末）因式定理：对于多项式f（x），若f（a）＝0，则（x﹣a）是f（x）的一个因式，并且可以通过添减单项式从f（x）中分离出来．已知f（x）＝x3﹣5x2+（k+4）x﹣k．（1）填空：当x＝1时，f（1）＝0，所以（x﹣1）是f（x）的一个因式．于是f（x）＝x3﹣x2﹣4x2+4x+kx﹣k＝（x﹣1）×g（x）．则g（x）＝；（2）已知关于x的方程f（x）＝0的三个根是一个等腰三角形的三边长，求实数k的值．题组C培优拔尖练一．填空题（共1小题）1．（2021秋•龙凤区期末）已知a，b，c是△ABC的三边，b2+2ab＝c2+2ac，则△ABC的形状是．二．解答题（共12小题）2．（2017春•庐阳区校级月考）在实数范围内分解因式﹣9x4+16．3．（2017春•钦南区校级月考）在实数范围内分解因式：（1）9a4﹣4b4；（2）x2﹣2x+3．4．（2022春•渝中区校级月考）材料：对于一个四位自然数，满足十位数字与百位数字之和等于个位数字与千位数字之和的2倍，则称这个数为“和倍数”．若规定P（N）为千位数字的3倍与个位数字的差，Q（N）为千位数字与个位数字之和，令F（N）＝．例如：3621，∵6+2＝2×（1+3），∴3621是“和倍数”，F（3621）＝＝2．再比如4271，∵2+7≠2×（1+4），∴4271不是“和倍数”．（1）判断3531，4682是否是“和倍数”，并说明理由；如果是，请计算F（N）的值；（2）若四位自然数是“和倍数”，其十位数字能被5整除，且个位数字与百位数字的和能被3整除，F（n）为整数，求出符合条件的n．5．（2022•渝中区校级开学）如果一个自然数M的个位数字不为0，且能分解成A×B，其中A与B都是两位数，A与B的十位数字相同，个位数字之和为8，则称数M为“团圆数”，并把数M分解成M＝A×B的过程，称为“欢乐分解”．例如：∵572＝22×26，22和26的十位数字相同，个位数字之和为8，∴572是“团圆数”．又如：∵234＝18×13，18和13的十位数字相同，但个位数字之和不等于8，∴234不是“团圆数”．（1）最小的“团圆数”是；（2）判断195，621是否是“团圆数”？并说明理由；（3）把一个“团圆数”M进行“欢乐分解”，即M＝A×B，A与B之和记为P（M），A与B差的绝对值记为Q（M），令G（M）＝，当G（M）能被8整除时，求出所有满足条件的M的值．6．（2022•九龙坡区校级开学）对于任意一个四位数m，若m满足各数位上的数字都不为0，且千位与百位上的数字不相等，十位与个位上的数字不相等，那么称这个数为“智慧数”．将一个“智慧数”m的任意一个数位上的数字去掉后可以得到四个新三位数，把这四个新三位数的和与3的商记为F（m）．例如“智慧数”m＝1234，去掉千位上的数字得到234，去掉百位上的数字得到134，去掉十位上的数字得到124，去掉个位上的数字得到123．这四个新三位数的和为234+134+124+123＝615，615÷3＝205，所以F（1234）＝205．（1）计算：F（2131）＝；F（5876）＝；（2）若“智想数”n＝7800+10x+y（1≤x≤5，1≤y≤9，x，y都是正整数），F（n）也是“智慧数”，且F（n）能被12整除，求满足条件的n的值．7．（2022•九龙坡区校级开学）对任意一个四位正整数m，如果m的百位数字等于个位数字与十位数字之和，m的千位数字等于十位数字的2倍与个位数字之和，那么称这个数m为“筋斗数”．例如：m＝5321，满足1+2＝3，2×2+1＝5，所以5321是“筋斗数”．例如：m＝8523，满足2+3＝5，但2×2+3＝7≠8，所以8523不是“筋斗数”．（1）判断5413和9582是不是“筋斗数”，并说明理由；（2）若m是“筋斗数”，且m与25的和能被11整除，求满足条件的所有“筋斗数”m．8．（2017秋•洛江区期中）阅读理解题：定义：如果一个数的平方等于﹣1，记为i2＝﹣1，这个数i叫做虚数单位．那么形如a+bi（a，b为实数）的数就叫做复数，a叫这个复数的实部，b叫做这个复数的虚部，它的加，减，乘法运算与整式的加，减，乘法运算类似．例如计算：（2+i）+（3﹣4i）＝5﹣3i．（1）填空：i3＝，2i4＝；（2）计算：①（2+i）（2﹣i）；②（2+i）2；（3）若两个复数相等，则它们的实部和虚部必须分别相等，完成下列问题：已知：（x+3y）+3i＝（1﹣x）﹣yi，（x，y为实数），求x，y的值．（4）试一试：请你参照i2＝﹣1这一知识点，将m2+25（m为实数）因式分解成两个复数的积．9．（2021•沙坪坝区校级开学）阅读理解：若一个三位数m＝100a+10b+c（1≤a，b，c≤9，且abc均为整数），a+b﹣c＝6，则称这个三位数m为“牛数”．比如：341，3+4﹣1＝6，则341为“牛数”．将三位数m的个位与百位交换位置得到新的三位数记为m′，并记F（m）＝m+m′，G（m）＝．（1）判断453是否为“牛数”，并说明理由；（2）已知m为“牛数”，当F（m）能被12整除时，求G（m）的最大值．10．（2021•潼南区一模）阅读理解：材料1：一个四位数，记千位上和百位上的数字之和为x，十位上和个位上的数字之和为y，如果x＝y，那么称这个四位数为“和平数”，例如：2534，x＝2+5，y＝3+4，因为x＝y，所以2534是“和平数”．材料2：若一个四位数满足个位和百位相同，十位和千位相同，我们称这个数为“双子数”．将“双子数”m的百位和千位上的数字交换位置，个位和十位上的数字也交换位置，得到一个新的“双子数”m′，记F（m）＝为“双子数”的“双11数”例如：m＝3232，m′＝2323则F（m）＝＝10．请你利用以上两个材料，解答下列问题：（1）直接写出：最小的“和平数”是，最大的“和平数”．（2）若S是“和平数”，它的个位数字是千位数字的2倍，且百位数字与十位数字之和是14的倍数，求满足条件的所有S的值．（3）已知两个“双子数”p、q，其中p＝，q＝（其中1≤a＜b≤9，1≤c≤9，1≤d≤9，c≠d且a、b、c、d都为整数），若p的“双11数”F（p）能被17整除，且p、q的“双11数”满足F（p）+2F（q）﹣（4a+3b+2d+c）＝0，求满足条件的p、q．11．（2021春•铜梁区期末）一个四位数，记千位上和百位上的数字之和为x，十位上和个位上的数字之和为y，如果x＝y，那么称这个四位数为“和平数”．例如：1423，x＝1+4，y＝2+3，因为x＝y，所以1423是“和平数”．（1）请判断：2561（填“是”或“不是”）“和