观察下列等式:
\[ (x-1)(x+1) = x^2 - 1 \]
\[ (x-1)(x^2 + x + 1) = x^3 - 1 \]
\[ (x-1)(x^3 + x^2 + x + 1) = x^4 - 1 \]
根据以上规律,\(2^6 + 2^5 + 2^4 + 2^3 + 2^2 + 2 + 1\) 的值等于( )
A. \(2^7 - 1\) B. \(2^6 + 1\) C. \(2^6 - 1\) D. \(2^7 + 1\)
在等腰三角形中,一个内角的度数是另一个内角度数的 \(2\) 倍。这个等腰三角形的顶角的度数为 \_\_\_\_\_\_。
提示:结果可能不止一个,全部写出。
已知 \(a + b = 7\),\(ab = 10\),则 \(a^2 + b^2\) 的值为 \_\_\_\_\_\_。
答案:A(\(2^7 - 1\))
简析:由规律 \((x-1)(x^n + x^{n-1} + \cdots + x + 1) = x^{n+1} - 1\)。
令 \(x = 2\),\(n = 6\),得:
\[ (2-1)(2^6 + 2^5 + 2^4 + 2^3 + 2^2 + 2 + 1) = 2^7 - 1 \]
因为 \(2-1 = 1\),所以左边括号内的式子直接等于 \(2^7 - 1 = 128 - 1 = 127\)。
误区分析:
知识定位:七年级·整式乘法公式的推广。此题也可用等比数列求和(但无需引入该概念)。
答案:\(36^\circ\) 或 \(90^\circ\)
简析:设等腰三角形的顶角为 \(\alpha\),两个底角均为 \(\beta\)。三角形内角和:\(\alpha + 2\beta = 180^\circ\)。
情况一:顶角是底角的 2 倍
\[ \alpha = 2\beta,\quad 2\beta + 2\beta = 180^\circ \;\Rightarrow\; 4\beta = 180^\circ \;\Rightarrow\; \beta = 45^\circ \]
\[ \alpha = 2 \times 45^\circ = 90^\circ \]
此时三角形为等腰直角三角形(底角 45°+45°,顶角 90°)。
情况二:底角是顶角的 2 倍
\[ \beta = 2\alpha,\quad \alpha + 2(2\alpha) = 180^\circ \;\Rightarrow\; 5\alpha = 180^\circ \;\Rightarrow\; \alpha = 36^\circ \]
此时底角为 \(72^\circ\),顶角为 \(36^\circ\)(即"黄金三角形")。
答:顶角的度数为 \(36^\circ\) 或 \(90^\circ\)。
易错点:
知识定位:八年级上·等腰三角形性质 + 七年级·三角形内角和 + 分类讨论。
答案:\(29\)
简析:不需求出 \(a\) 和 \(b\) 的具体值,直接用乘法公式:
\[ a^2 + b^2 = (a + b)^2 - 2ab = 7^2 - 2 \times 10 = 49 - 20 = 29 \]
验证:由 \(a+b=7\),\(ab=10\),可知 \(a\)、\(b\) 是方程 \(t^2 - 7t + 10 = 0\) 的两根,即 \((t-2)(t-5)=0\),得 \(a=2, b=5\)(或反之)。\(2^2 + 5^2 = 4 + 25 = 29\)。✓
知识定位:七年级·完全平方公式 + 整体代入思想。不直接解方程而用公式变形,是代数运算的高级技巧。
题型定位:本期对应小题轮换第8轮"规律探究与开放",应户主要求聚焦八年级下之前的初中知识点,三题分别来自七年级·整式、八年级上·等腰三角形、七年级·乘法公式,覆盖代数规律、几何分类、代数运算三大维度。
三题设计逻辑:
| 题号 | 年级定位 | 核心能力 | 难度层次 |
|---|---|---|---|
| 第1题 | 七下 | 整式规律归纳、等比数列求和(隐式) | 基础 |
| 第2题 | 八上 | 等腰三角形双解分类、内角和 | 中档(两解区分度) |
| 第3题 | 七上/七下 | 乘法公式逆用、整体代入 | 基础 |
趋势契合度:
学生常见错误预判: