數學 B3 P15–P23|國二完整解題

全部題目逐題整理|只使用國中二年級方法|計算完整、不跳步

乘法公式完全平方平方差因式分解取代法應用與求值
答案總表
解法限制:只使用國二可學的乘法公式、完全平方、平方差、提公因式、取代法、配平方與基本因式分解;不使用高中公式或二次方程式公式解。
24完全平方公式填空
P15
① x²+2x+1 ② x²+12x+36 ③ x²-2x+1 ④ x²-10x+25
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國二重點:(a±b)²=a²±2ab+b²。
① x²+2x+1=x²+2×x×1+1²=(x+1)²,所以填 1、1、1。

② 12x=2×x×6,36=6²,所以 x²+12x+36=x²+2×x×6+6²=(x+6)²,填 6、6、6。

③ x²-2x+1=x²-2×x×1+1²=(x-1)²,填 1、1、1。

④ 10x=2×x×5,25=5²,所以 x²-10x+25=(x-5)²,填 5、5、5。
答案① 1、1、1 ② 6、6、6 ③ 1、1、1 ④ 5、5、5
25平方差與完全平方填空
P15
(1) x²-□=(□+5)(x-□) (2) 4x²+12x+□=……=(2x+□)² (3) □x²-60x+100=(□x-10)² (4) x²-□x+49=(x-□)²
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國二重點:先看首項、末項,再用中間項檢查。
(1) x²-25=x²-5²=(x+5)(x-5)

(2) 12x=2×2x×3,所以末項要補 3²=9:
4x²+12x+9=(2x)²+2×2x×3+3²=(2x+3)²

(3) (3x-10)²=9x²-60x+100,所以填 9、3

(4) (x-7)²=x²-14x+49,所以填 14、7
答案(1) 25、x、5 (2) 9、3、3、3 (3) 9、3 (4) 14、7
課堂 ex1乘法公式填填看
P16
(1) x²+10x+25 (2) 9x²-24x+16 (3) 64x²-49
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國二重點:辨認完全平方與平方差。
(1) x²+10x+25=x²+2×x×5+5²=(x+5)²

(2) 9x²-24x+16=(3x)²-2×3x×4+4²=(3x-4)²

(3) 64x²-49=(8x)²-7²=(8x+7)(8x-7)
答案(1) (x+5)² (2) (3x-4)² (3) (8x+7)(8x-7)
26完全平方因式分解
P16
(1) x²-10x+25 (2) 16x²-24x+9 (3) −25x²+10x−1 (4) 27y²+18y+3 (5) x²/4+x+1
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國二重點:先提公因數,再辨認完全平方。
(1) x²-10x+25=(x-5)²

(2) 16x²-24x+9=(4x)²-2×4x×3+3²=(4x-3)²

(3) −25x²+10x−1=−(25x²-10x+1)=−(5x-1)²

(4) 27y²+18y+3=3(9y²+6y+1)=3(3y+1)²

(5) 4+x+1=(x2)²+2×x2×1+1²=(x2+1)²
答案(1) (x−5)² (2) (4x−3)² (3) −(5x−1)² (4) 3(3y+1)² (5) (x2+1)²
27平方差因式分解
P17
(1) x²−400 (2) 81x²−25 (3) 48x²−3
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國二重點:有公因數先提出,再用 a²−b²。
(1) x²−400=x²−20²=(x+20)(x−20)

(2) 81x²−25=(9x)²−5²=(9x+5)(9x−5)

(3) 48x²−3=3(16x²−1)=3[(4x)²−1²]=3(4x+1)(4x−1)
答案(1) (x+20)(x−20) (2) (9x+5)(9x−5) (3) 3(4x+1)(4x−1)
28取代法因式分解
P17
(1) (x−1)²+10(x−1)+25 (2) 9(2x−5)²+6(2x−5)+1 (3) (2x+1)²+6(x−3)(2x+1)+9(x−3)² (4) (3x+2)²−7² (5) (3x+1)²−(x−4)² (6) 9(2x−1)²−4(x+3)² (7) 4(a+b)²+4(a+b)+1
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國二重點:重複出現的括號可先視為一個整體。
(1) 令 A=x−1:A²+10A+25=(A+5)²,所以=(x+4)²

(2) 令 A=2x−5:9A²+6A+1=(3A+1)²=(6x−14)²=4(3x−7)²

(3) 令 A=2x+1、B=3(x−3)。原式=A²+2AB+B²=(A+B)²=(5x−8)²

(4) (3x+2)²−7²=(3x+9)(3x−5)=3(x+3)(3x−5)

(5) (3x+1)²−(x−4)²=[(3x+1)+(x−4)][(3x+1)−(x−4)]=(4x−3)(2x+5)

(6) 9(2x−1)²−4(x+3)²=[3(2x−1)]²−[2(x+3)]²
=[6x−3−2x−6][6x−3+2x+6]=(4x−9)(8x+3)

(7) 4(a+b)²+4(a+b)+1=[2(a+b)]²+2×2(a+b)×1+1²=(2a+2b+1)²
答案(1) (x+4)² (2) 4(3x−7)² (3) (5x−8)² (4) 3(x+3)(3x−5) (5) (4x−3)(2x+5) (6) (4x−9)(8x+3) (7) (2a+2b+1)²
29利用前題結果
P17
(1) 因式分解 −25x²+10x−1 (2) 因式分解 9y²−25x²+10x−1
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國二重點:先做完全平方,再接平方差。
(1) −25x²+10x−1=−(25x²−10x+1)=−(5x−1)²

(2) 9y²−25x²+10x−1=9y²−(5x−1)²
=(3y)²−(5x−1)²
=[3y+(5x−1)][3y−(5x−1)]
(5x+3y−1)(3y−5x+1)
答案(1) −(5x−1)² (2) (5x+3y−1)(3y−5x+1)
30先提公因式再平方差
P18
(1) x⁵−x (2) x²(y−z)+z²(z−y) (3) 1−x²−y²+x²y²
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國二重點:先分組或提公因式,再找平方差。
(1) x⁵−x=x(x⁴−1)=x(x²−1)(x²+1)=x(x−1)(x+1)(x²+1)

(2) z²(z−y)=−z²(y−z),所以原式=(y−z)(x²−z²)=(y−z)(x−z)(x+z)

(3) 1−x²−y²+x²y²=(1−x²)−y²(1−x²)=(1−x²)(1−y²)
(1−x)(1+x)(1−y)(1+y)
答案(1) x(x−1)(x+1)(x²+1) (2) (y−z)(x−z)(x+z) (3) (1−x)(1+x)(1−y)(1+y)
31配平方後再平方差
P18
(1) 4x²−y²−2y−1 (2) 4x²−9y²−4x+1
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國二重點:先把三項湊成完全平方。
(1) 4x²−y²−2y−1=4x²−(y²+2y+1)=(2x)²−(y+1)²
(2x+y+1)(2x−y−1)

(2) 4x²−9y²−4x+1=(4x²−4x+1)−9y²=(2x−1)²−(3y)²
(2x−1+3y)(2x−1−3y)
答案(1) (2x+y+1)(2x−y−1) (2) (2x−1+3y)(2x−1−3y)
課堂 ex1完全平方練習
P18
(1) x²+4x+4 (2) 4x²−20x+25 (3) −25x²+110x−121
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國二重點:先檢查首項與末項是否都是平方。
(1) x²+4x+4=(x+2)²

(2) 4x²−20x+25=(2x−5)²

(3) −25x²+110x−121=−(25x²−110x+121)=−(5x−11)²
答案(1) (x+2)² (2) (2x−5)² (3) −(5x−11)²
課堂 ex2平方差練習
P19
(1) 9x²−1 (2) 3x²−12
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國二重點:先提公因數,再平方差。
(1) 9x²−1=(3x)²−1²=(3x+1)(3x−1)

(2) 3x²−12=3(x²−4)=3(x+2)(x−2)
答案(1) (3x+1)(3x−1) (2) 3(x+2)(x−2)
課堂 ex3混合型因式分解
P19
(1) (3x+1)²+6(3x+1)+9 (2) 16(2x−5)²−8(2x−5)+1 (3) 16−(2y+3)² (4) (5x+7)²−(2x+11)²
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國二重點:先辨認完全平方或平方差。
(1) 令 A=3x+1,A²+6A+9=(A+3)²,所以=(3x+4)²

(2) 令 A=2x−5,16A²−8A+1=(4A−1)²,所以=(8x−21)²

(3) 16−(2y+3)²=[4+(2y+3)][4−(2y+3)]=(2y+7)(1−2y)

(4) (5x+7)²−(2x+11)²=[(5x+7)+(2x+11)][(5x+7)−(2x+11)]=(7x+18)(3x−4)
答案(1) (3x+4)² (2) (8x−21)² (3) (2y+7)(1−2y) (4) (7x+18)(3x−4)
課堂 ex4找公因式
P19
哪一個多項式是 9x²−6x 與 9x²−12x+4 的公因式?(1) 3x² (2) x (3) 3x−2 (4) 3x+2
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國二重點:先把兩個多項式都因式分解。
9x²−6x=3x(3x−2)。
9x²−12x+4=(3x−2)²。

兩式共同都有的因式是 3x−2,所以選 (3)
答案(3) 3x−2
33由完全平方反求係數
P20
若 8x²+24x+a=2(2x+b)²,求 a、b。
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國二重點:展開後比較同次項係數。
2(2x+b)²=2(4x²+4bx+b²)=8x²+8bx+2b²。

與 8x²+24x+a 比較:
8b=24 → b=3。
a=2b²=2×9=18

所以 a=18,b=3
答案a=18,b=3
34完全平方式所有可能
P20
9x²−ax+4=(3x−b)²,a 為整數,求 2a−b 的所有可能值。
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國二重點:末項是平方時,根可能有正負兩種。
(3x−b)²=9x²−6bx+b²。
比較常數項:b²=4,所以 b=2 或 −2。
比較 x 項:a=6b。

若 b=2,a=12:2a−b=24−2=22
若 b=−2,a=−12:2a−b=−24+2=−22

答案:22、−22
答案22、−22
課堂 ex1正整數條件篩選
P21
49x²−ax+25=(7x−b)²。若 a 為正整數,b 為何?
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國二重點:先找 b 的兩種可能,再用 a 的正負條件篩選。
(7x−b)²=49x²−14bx+b²。
b²=25,所以 b=5 或 −5。
又 a=14b。
因 a 必須為正整數,所以只能 b=5,a=70。

故選 (1) 5
答案(1) 5
課堂 ex2由完全平方求 a、b
P21
9x²−ax+4=(3x+b)²,若 a 為正整數,求 a、b。
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國二重點:利用中間項的正負決定 b 的正負。
(3x+b)²=9x²+6bx+b²。
b²=4,所以 b=±2。
−a=6b。因 a>0,所以 −a<0,故 b 必須為 −2。
−a=6×(−2)=−12,所以 a=12。

答案:a=12,b=−2
答案a=12,b=−2
課堂 ex3完全平方式求常數
P21
9x²−(a−1)x+25 為完全平方式,求 a。
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國二重點:完全平方的中間項有正、負兩種。
因 9x²=(3x)²、25=5²,所以可能是 (3x+5)² 或 (3x−5)²。

若為 (3x+5)²=9x²+30x+25:
−(a−1)=30 → a−1=−30 → a=−29

若為 (3x−5)²=9x²−30x+25:
−(a−1)=−30 → a−1=30 → a=31
答案a=−29 或 31
35乘法公式應用求值
P21
(1) 因式分解 (x+y)²−4xy (2) 利用結果計算 (265+165)²−4×265×165
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國二重點:先找恆等式,再代入大數。
(1) (x+y)²−4xy=x²+2xy+y²−4xy=x²−2xy+y²=(x−y)²

(2) 直接套用 (1):
(265+165)²−4×265×165=(265−165)²=100²=10000
答案(1) (x−y)² (2) 10000
36面積拼成正方形
P22
四塊面積為 6x、4x²、6x、9,組成一個大正方形,求大正方形邊長。
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國二重點:把總面積辨認成完全平方。
大正方形面積=4x²+6x+6x+9=4x²+12x+9。
4x²=(2x)²,9=3²,12x=2×2x×3。
所以面積=(2x+3)²
因此邊長=2x+3
答案2x+3
37組合地毯拼正方形
P22
A 型面積 x²、B 型面積 x、C 型面積 1。用 A 型 4 塊、B 型 m 塊、C 型 49 塊,恰拼成大正方形,求 m。
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國二重點:利用完全平方面積反推中間係數。
總面積=4x²+mx+49。
因為 4x²=(2x)²、49=7²,若為完全平方,應是:
(2x+7)²=4x²+28x+49。
比較中間項:m=28
答案28
38組合地毯拼正方形與長方形
P22
(1) A 型 1 塊、B 型 80 塊、C 型 1600 塊,全部拼成正方形,求邊長。
(2) 若少 1 塊 C 型,只剩 1599 塊,求可拼成的長方形兩邊。
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國二重點:把面積多項式因式分解,就得到長方形邊長。
(1) 總面積=x²+80x+1600。
1600=40²,80x=2×x×40,所以:
x²+80x+1600=(x+40)²
邊長=x+40

(2) 少 1 塊後總面積=x²+80x+1599。
39×41=1599,39+41=80。
所以:
x²+80x+1599=x²+39x+41x+39×41
=x(x+39)+41(x+39)
(x+39)(x+41)
因此長方形兩邊為 x+39、x+41
答案(1) x+40 (2) x+39、x+41
39質數條件求值
P23
若 (2x+1)²−(x+3)² 是質數,且 x 為正整數,求此質數。
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國二重點:先因式分解,再利用質數只有兩個正因數。
平方差:
(2x+1)²−(x+3)²
=[(2x+1)−(x+3)][(2x+1)+(x+3)]
=(x−2)(3x+4)。

結果為正質數,兩個正整數因數中必有一個是 1。
當 x>2 時,x−2=1 → x=3。
3x+4=13。
所以原式=1×13=13
x=1 時為負數、x=2 時為 0,都不是正質數。
答案13
40平方差與整除
P23
(1) 因式分解 x⁴−16 (2) 找一個介於 47 與 59 之間,且可整除 7⁴−16 的正整數。
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國二重點:先用平方差因式分解,再代入數值。
(1) x⁴−16=(x²)²−4²=(x²−4)(x²+4)
(x−2)(x+2)(x²+4)

(2) 令 x=7:
7⁴−16=(7−2)(7+2)(7²+4)=5×9×53=45×53。
所以 53 可整除 7⁴−16,而且 47<53<59。
答案=53
答案(1) (x−2)(x+2)(x²+4) (2) 53
41配平方找三角形邊長
P23
(1) a²+b²+c²−12a−16b−20c+200=0
(2) 3a²+b²+2c²−18a−8b−20c+93=0
其中 a、b、c 為正整數直角三角形三邊,求面積與斜邊上的高。
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國二重點:配成完全平方後,利用平方不小於 0 找出三邊。
(1)
a²−12a=(a−6)²−36;b²−16b=(b−8)²−64;c²−20c=(c−10)²−100。
代入:
(a−6)²+(b−8)²+(c−10)²−36−64−100+200=0
所以 (a−6)²+(b−8)²+(c−10)²=0。
平方都不小於 0,因此只能各自等於 0:
a=6,b=8,c=10。
面積=6×8÷2=24
設斜邊高 h:24=10h÷2=5h,所以 h=245

(2)
3a²−18a=3[(a−3)²−9];b²−8b=(b−4)²−16;2c²−20c=2[(c−5)²−25]。
代入後:
3(a−3)²+(b−4)²+2(c−5)²−27−16−50+93=0。
常數恰好相消,所以:
3(a−3)²+(b−4)²+2(c−5)²=0。
因此 a=3,b=4,c=5。
面積=3×4÷2=6
設斜邊高 h:6=5h÷2,所以 12=5h,h=125
答案(1) 面積 24,高 245 (2) 面積 6,高 125

全部答案彙整

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P15|24① 1、1、1 ② 6、6、6 ③ 1、1、1 ④ 5、5、5
P15|25(1) 25、x、5 (2) 9、3、3、3 (3) 9、3 (4) 14、7
P16|課堂 ex1(1) (x+5)² (2) (3x-4)² (3) (8x+7)(8x-7)
P16|26(1) (x−5)² (2) (4x−3)² (3) −(5x−1)² (4) 3(3y+1)² (5) (x2+1)²
P17|27(1) (x+20)(x−20) (2) (9x+5)(9x−5) (3) 3(4x+1)(4x−1)
P17|28(1) (x+4)² (2) 4(3x−7)² (3) (5x−8)² (4) 3(x+3)(3x−5) (5) (4x−3)(2x+5) (6) (4x−9)(8x+3) (7) (2a+2b+1)²
P17|29(1) −(5x−1)² (2) (5x+3y−1)(3y−5x+1)
P18|30(1) x(x−1)(x+1)(x²+1) (2) (y−z)(x−z)(x+z) (3) (1−x)(1+x)(1−y)(1+y)
P18|31(1) (2x+y+1)(2x−y−1) (2) (2x−1+3y)(2x−1−3y)
P18|課堂 ex1(1) (x+2)² (2) (2x−5)² (3) −(5x−11)²
P19|課堂 ex2(1) (3x+1)(3x−1) (2) 3(x+2)(x−2)
P19|課堂 ex3(1) (3x+4)² (2) (8x−21)² (3) (2y+7)(1−2y) (4) (7x+18)(3x−4)
P19|課堂 ex4(3) 3x−2
P20|33a=18,b=3
P20|3422、−22
P21|課堂 ex1(1) 5
P21|課堂 ex2a=12,b=−2
P21|課堂 ex3a=−29 或 31
P21|35(1) (x−y)² (2) 10000
P22|362x+3
P22|3728
P22|38(1) x+40 (2) x+39、x+41
P23|3913
P23|40(1) (x−2)(x+2)(x²+4) (2) 53
P23|41(1) 面積 24,高 245 (2) 面積 6,高 125