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112學年鷺江國中第2次段考數學 第10題 詳解

平方差公式求高次代數值 · 單選 · 題目出處:112 學年度第 1 學期第 2 次定期評量 數學科(新北市立鷺江國民中學)

題目
2x+y=32x+y=32xy=12x-y=1,求 16x48x2y2+y416x^4-8x^2y^2+y^4 的值=?(A)33 (B)99 (C)2727 (D)8181

答案(B)看逐步解析 ↓

逐步解析

  1. 1

    先看出完全平方的外型

    16x48x2y2+y416x^4-8x^2y^2+y^4 看起來嚇人,但 16x4=(4x2)216x^4=(4x^2)^2y4=(y2)2y^4=(y^2)^2,中間項 8x2y2-8x^2y^2 恰好是 2×4x2×y2-2\times 4x^2\times y^2,完全符合 a22ab+b2=(ab)2a^2-2ab+b^2=(a-b)^2,所以原式 =(4x2y2)2=(4x^2-y^2)^2
  2. 2

    括號裡再用一次平方差

    括號內 4x2y2=(2x)2y2=(2x+y)(2xy)4x^2-y^2=(2x)^2-y^2=(2x+y)(2x-y),拆出來的正是題目給的兩個條件式。所以原式 =[(2x+y)(2xy)]2=\left[(2x+y)(2x-y)\right]^2
  3. 3

    代入條件求值

    2x+y=32x+y=32xy=12x-y=1 代進去:[3×1]2=32=9\left[3\times 1\right]^2=3^2=9
  4. 4

    最容易漏掉的一步

    很多人算到 4x2y2=(2x+y)(2xy)=3×1=34x^2-y^2=(2x+y)(2x-y)=3\times 1=3 就直接寫答案,忘了外面還套著一層平方,於是選到 (A)。看到結果先回頭確認:原式是 (4x2y2)2(4x^2-y^2)^233 只是括號裡的值,還要再平方一次。
  5. 5

    另一種算法與作答

    也可以直接解聯立:兩式相加得 4x=44x=4x=1x=1;兩式相減得 2y=22y=2y=1y=1。代回原式 16×18×1+1=916\times 1-8\times 1+1=9,答案一致。故選 (B)。
答案
(B)

關鍵觀念:#平方差公式 #指數運算

常見卡點
別一看到題目就急著解聯立求 xxyy,先觀察結構:外層是完全平方 (4x2y2)2(4x^2-y^2)^2,內層是平方差 (2x+y)(2xy)(2x+y)(2x-y),題目給的兩個條件就直接派上用場。最常見的失誤是算出 4x2y2=34x^2-y^2=3 就下筆,漏掉外層那個平方;其次是把中間項 8x2y2-8x^2y^2 的係數看錯而拼不出完全平方。

還是卡住嗎?

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