人教版八年级数学讲义乘法公式(含解析)(2020年最新)

八年级上册数学人教版乘法公式讲解
乘法公式是整式乘法的一个重要内容，它是指将一些特殊的多项式相乘，得到的结果用一个公式表达出来，这样可以简化计算过程，提高计算效率。

在乘法公式的教学中，首先需要了解什么是乘法公式。

乘法公式是形如（a+b）（a-b）的式子，它可以用来计算两个数的和与差的积。

接下来，需要掌握乘法公式的两种形式。

一种是平方差公式，即（a+b）（a-b）=a²-b²，该公式可以通过多项式乘法的法则进行验证；另一种是完全平方公式，即（a+b）²=a²+2ab+b²，（a-b）²=a²-2ab+b²，该公式可以通过多项式乘法的法则进行推导。

在应用乘法公式时，需要注意以下几点：
1. 掌握公式的结构特征，知道公式的左边是两个二项式相乘，右边是三个单项式的积。

2. 正确理解公式的意义，知道左边是两个数的和与差的积，右边是这两个数的
平方和与平方差的积。

3. 正确运用公式的条件，知道只有当左边是两个二项式相乘，右边是三个单项式的积时才能使用该公式。

4. 正确运用公式的逆用，知道将一些特殊的多项式相乘时，可以使用公式的逆用简化计算。

最后，为了巩固所学知识，可以进行适量的习题练习，以加深对乘法公式的理解和掌握。

同时，在做题时应该认真审题，注意观察公式的结构特征，以便能够正确运用公式进行计算。

讲 义(a+b)(a-b)=a 2-b 2 (a+b)2=a 2+2ab+b 2 (a-b)2=a 2-2ab+b 2 归纳小结公式的变式，准确灵活运用公式：① 位置变化，(x +y )(-y +x )=x 2-y 2② 符号变化，(-x +y )(-x -y )=(-x )2-y 2= x 2-y 2 ③ 指数变化，(x 2+y 2)(x 2-y 2)=x 4-y 4④ 系数变化，(2a +b )(2a -b )=4a 2-b 2 ⑤ 换式变化，[xy +(z +m )][xy -(z +m )]=(xy )2-(z +m )2=x 2y 2-(z +m )(z +m )=x 2y 2-(z 2+zm +zm +m 2)=x 2y 2-z 2-2zm -m 2⑥ 连用公式变化，(x +y )(x -y )(x 2+y 2)=(x 2-y 2)(x 2+y 2)=x 4-y 4 1、计算下列各式：(1)[(x ＋y)3]4 ； (2) (a 4n )n －1 ；(3) (－a 3)2＋(－a 2)3－(－a 2)·(－a)4 ；(4) x 3·x 2·x 4＋(－x 4)2＋4(－x 2)4例. 计算：()()53532222x y x y +-(二)、连用:连续使用同一公式或连用两个以上公式解题。

例. 计算：()()()()111124-+++a a a a例. 计算：()()57857822a b c a b c +---+例.（1）已知a b ab -==45，，求a b 22+的值。

(2) 已知2=+b a ，1=ab ，求22b a +的值。

(3) 已知8=+b a ，2=ab ，求2)(b a -的值。

(4) 已知x-y=2，y-z=2，x+z=14。

求x 2-z 2的值。

例：计算19992-2000×1998 例.已知13x x-=，求441x x +的值。

1、同底数幕的乘法法则：同底数幕相乘，底数不变，指数相加。

即（疋（咏n都是正整数）注：底数可以是单项式，也可以是多项式：底数不同的幕相乘，不能用该法则：不要忽视指数为1的因数:三个或三个以上同底数幕相乘时，也具有这一性质；该法则可以逆用，即严=屮 7（m、n都是正整数）2、幕的乘方法则：幕的乘方，底数不变，指数相乘。

即__________________________注：不要将幕的乘方与同底数幕的乘法混淆，幕的乘方运算转化为指数的乘法壳牌（底数不变）.同底数幕的乘法运算转化为指数的加法运算（底数不变九在形式上，底数本身就是一个幕，底数为多项式时，应视为一个整体，切忌分开；幕的乘方法则可进一步推广为：= ______________________ （M、N、P都是正整数）该法则可逆用，即______________________3、积的乘方法则：积的乘方，等于把积的每一个因式分别乘方，再把所得的幕相乘。

即（ab）n = a tl b n（N 为正整数）。

注：法则中的字母可以表示数，也可以表示单项式或多项式：运用该法则时，注意系数为-1时的号的确左：三个或三个以上因式的乘方，也具有这一性质：该法则可逆用，即_________________ ,逆向运用可将算式灵活性变形或简化讣算。

单项式的乘法1、单项式乘单项式法则：把它们的系数、同底数分别相乘，其余字母连同它的指数不变，作为枳的因式。

积的系数等于各因式系数的积，注意相乘时积的符号；相同字母相乘，要运用同底数幫的乘法，即底数不变，指数相加：2、单项式乘多项式法则：用单项式去乘多项式的每一项，再把所得的积相加。

单位项式与多项式相乘，结果是一个多项式，其项数与因式中多项式的项数相同；积的符号由单项式的符号与多项式的符号同时决定的；对于混合运算，应注意运算顺序，先算积的乘方与幕的乘方，再算乘法，最后有同类项要合并，使所得的结果是要最简。

多项式的乘法：多项式乘多项式法则：多项式与多项式相乘，先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项，再把所得的积相加。

八年级乘法公式知识点归纳八年级是数学学科中非常重要的一年，因为这个年级的学生在学习数学的过程中，开始接触到乘法公式这个庞大而重要的领域。

乘法公式是数学中的一个非常基本的概念，它的学习对于数学知识的掌握具有非常重要的意义。

在这里，我们将对八年级学生需要掌握的乘法公式进行简要的归纳和总结。

一、分配律分配律是乘法公式中非常基础的一个概念。

它的表达式为a(b+c)=ab+ac。

这个公式的意思是，对于任意的一个数a以及两个数b和c，它们之间都具有一定的关系。

具体来说，当a与b+c相乘时，可以分别对b和c进行乘法运算，然后将两个结果加起来，得到的结果就是a与b+c的乘积。

这个公式的应用非常广泛，它不仅可以用来解决各种数学问题，在日常生活中也经常用到。

二、结合律结合律是乘法公式中比较重要的一个概念。

它的表达式为(a*b)*c=a*(b*c)。

这个公式的意思是，对于任意三个数a、b和c，它们可以按照不同的顺序进行乘法运算，但是最终的结果永远是一样的。

具体来说，这个公式可以帮助我们简化复杂的乘法运算，提高计算的效率。

三、乘幂乘幂是乘法公式中比较深奥的一个概念。

它通常用来表示一个数除以另一个数的指数次方。

表达式为a^n=a*a*a...*a^n次方。

这个公式的应用非常广泛，它可以用来求解各种数学问题，例如计算八次方、九次方等等。

四、基本定理基本定理是乘法公式中非常重要的定理之一。

这个定理可以用来分解因数，表达式为a*b=c，其中a和b是c的因数。

这个定理的意思是，任意一个数都可以被分解成两个因数相乘的形式。

这个定理虽然看似简单，但是它对于数学知识的掌握有着非常深远的影响。

五、乘数乘数是乘法公式中非常基础的概念之一。

乘数通常用来表示一个数与另一个数相乘的结果。

这个概念对于数学知识的掌握非常重要，因为在乘法运算中，乘数是非常基础的一部分。

六、倍数倍数是乘法公式中非常基础的概念之一。

倍数通常用来表示一个数是另一个数的几倍。

八年级乘法公式的知识点八年级数学学科的学习，重点是学习乘法公式的知识点。

乘法公式包括分配律、结合律、交换律和消去律四个方面，本篇文章将会针对乘法公式的知识点进行详细介绍。

一、分配律分配律是指乘法在加法之间分配的法则。

具体来说，乘法运算的结果可以用两个加法运算代替，即a×(b+c)=a×b+a×c，或(a+b)×c=a×c+b×c。

例如：5×(3+4)=5×3+5×4=15+20=35，或(3+2)×6=6×3+6×2=18+12=30。

二、结合律结合律是指乘法可以按任意顺序进行结合的属性，也就是说，a×(b×c)=(a×b)×c或(a×b)×c=a×(b×c)。

例如：4×(3×5)=(4×3)×5=12×5=60，或者(2×5)×6=2×(5×6)=60。

三、交换律交换律是指乘法可以改变它们的顺序，也就是说:a×b=b×a。

例如：4×5=5×4。

四、消去律消去律是指在等式两边同时乘以同一非零数后，结果不变，即a×b=a×c，则b=c；或者b×a=c×a，则b=c。

例如：3×10=4×7，则10/4=7/3。

本篇文章介绍了八年级乘法公式的知识点，包括分配律、结合律、交换律和消去律四个方面，掌握这些知识点对于学习数学来说非常重要。

希望本文能够给你带来帮助。

2023年人教版八年级上册数学必背公式(含解析)1. 平方公式- 两个相同数的平方差公式：$a^2 - b^2 = (a + b)(a - b)$2. 乘法公式- 平方差求积公式：$(a+b)(a-b) = a^2 - b^2$- 二次完全平方公式：$a^2 + 2ab + b^2 = (a + b)^2$- 二次不完全平方公式：$a^2 - 2ab + b^2 = (a - b)^2$3. 分式运算- 分式相乘公式：$\frac{a}{b} \times \frac{c}{d} = \frac{a \times c}{b \times d}$- 分式相除公式：$\frac{a}{b} \div \frac{c}{d} = \frac{a}{b}\times \frac{d}{c} = \frac{a \times d}{b \times c}$4. 代数运算- 求和公式：$a + b + c = c + b + a$- 求差公式：$a - b \neq b - a$- 求积公式：$a \times b = b \times a$- 求商公式：$\frac{a}{b} \neq \frac{b}{a}$5. 几何公式- 直角三角形斜边长度公式（勾股定理）：$c^2 = a^2 + b^2$- 三角形内角和公式：$a + b + c = 180^\circ$- 相似三角形边长比例公式：$\frac{a_1}{a_2} = \frac{b_1}{b_2} = \frac{c_1}{c_2}$- 三角形周长公式：$P = a + b + c$6. 统计与概率公式- 平均数计算公式：$\bar{x} = \frac{\sum_{i=1}^n x_i}{n}$- 可能性计算公式：$P(A) = \frac{\text{有利事件的个数}}{\text{总事件的个数}}$以上是2023年人教版八年级上册数学必背公式的完整版及相应解析。

人教版八年级数学乘法公式同底数幂的乘法：1、n个相同因式（或因数）a相乘，记作an，读作a的n次方（幂），其中a为底数，n为指数，an的结果叫做幂。

2、底数相同的幂叫做同底数幂。

3、同底数幂乘法的运算法则：同底数幂相乘，底数不变，指数相加。

即：am﹒an=am+n。

4、此法则也可以逆用，即：am+n = am﹒an。

5、开始底数不相同的幂的乘法，如果可以化成底数相同的幂的乘法，先化成同底数幂再运用法则。

同底数幂的除法：1、同底数幂的除法法则：同底数幂相除，底数不变，指数相减，即：am÷an=am-n（a≠0）。

2、此法则也可以逆用，即：am-n = am÷an（a≠0）。

负指数幂：1、任何不等于零的数的―p次幂，等于这个数的p次幂的倒数。

注：在同底数幂的除法、零指数幂、负指数幂中底数不为0。

整式的乘法：（一）单项式与单项式相乘1、单项式乘法法则：单项式与单项式相乘，把它们的系数、相同字母的幂分别相乘，其余字母连同它的指数不变，作为积的因式。

2、系数相乘时，注意符号。

3、相同字母的幂相乘时，底数不变，指数相加。

5、单项式乘以单项式的结果仍是单项式。

6、单项式的乘法法则对于三个或三个以上的单项式相乘同样适用。

（二）单项式与多项式相乘1、单项式与多项式乘法法则：单项式与多项式相乘，就是根据分配率用单项式去乘多项式中的每一项，再把所得的积相加。

即：m(a+b+c)=ma+mb+mc。

2、运算时注意积的符号，多项式的每一项都包括它前面的符号。

3、积是一个多项式，其项数与多项式的项数相同。

4、混合运算中，注意运算顺序，结果有同类项时要合并同类项，从而得到最简结果。

（三）多项式与多项式相乘1、多项式与多项式乘法法则：多项式与多项式相乘，先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项，再把所得的积相加。

即：(m+n)(a+b)=ma+mb+na+nb。

2、多项式与多项式相乘，必须做到不重不漏。

专题06 乘法公式压轴题的四种考法类型一、平方差公式与几何图形综合例1．【探究】如图①，从边长为a 的大正方形中剪掉一个边长为b 的小正方形，将阴影部分沿虚线剪开，拼成图②的长方形．（1）请你分别表示出这两个图形中阴影部分的面积：图① 图② ；（2）比较两图的阴影部分面积，可以得到乘法公式： (用字母a 、b 表示)；【应用】请应用这个公式完成下列各题：①已知2m ﹣n =3，2m +n =4，则4m 2﹣n 2的值为 ；②计算：(x ﹣3)(x +3)(x 2+9)．【拓展】计算()()()()()248322121212121+++++L 的结果为 ．【答案】探究：（1）22a b -，()()a b a b +-；（2）22()()a b a b a b +-=-；应用：①12；②481x -；拓展：6421-．【详解】探究：（1）图①阴影部分的面积为两个正方形的面积差，即22a b -，图②的阴影部分为长为()a b +，宽为()-a b 的矩形，则其面积为()()a b a b +-，故答案为：22a b -，()()a b a b +-；（2）由图①与图②的面积相等可得到乘法公式：22()()a b a b a b +-=-，故答案为：22()()a b a b a b +-=-；应用：①22()(422342)1m n m n m n -+=´=-=，故答案为：12；②原式22(9)(9)x x =-+，222()9x =-，481x =-；拓展：原式()()()()()()24832212121212211+++=-++L ，()()()()()2248322121212121++=-++L ，()()()()4348221212121=++-+L ，()()()8328212121=-++L ，()()32322121=-+，6421=-．故答案是：6421-．【变式训练1】如图，在边长为a 的正方形中，剪去一个边长为b 的小正方形（a b >），将余下的部分拼成一个梯形，根据两个图形中阴影部分面积关系，解决下列问题：（1）如图①所示，阴影部分的面积为 （写成平方差形式）．（2）如图②所示，梯形的上底是，下底是 ，高是 ，根据梯形面积公式可以算出面积是 （写成多项式乘法的形式）．（3）根据前面两问，可以得到公式 ．（4）运用你所得到的公式计算：22252248- ．【答案】（1）22a b -；（2）()()a b a b +-；（3）22()()a b a b a b -=+-；（4）2000．【详解】解：（1）大正方形的面积为：2a ，小正方形的面积为：2b ，∴阴影部分的面积为：22a b -；故答案为：22a b -；（2）由梯形的定义可知：上底是：2b ，下底是：2a ，高是：-a b ，∴梯形的面积为：1(22)()()()2a b a b a b a b ´+-=+-；故答案为：()()a b a b +-；（3）由（1）（2）可知，22()()a b a b a b -=+-；故答案为：22()()a b a b a b -=+-；（4）22252248-=(252248)(252248)+-=5004´=2000；【变式训练2】从边长为a 的正方形剪掉一个边长为b 的正方形（如图1），然后将剩余部分拼成一个长方形（如图2）．（1）上述操作能验证的等式是______（请选择正确的一个）．A ．()2222a ab b a b -+=-B ．()()22a b a b a b -=+-C ．()2a ab a a b +=+（2）若22912x y -=，34x y +=，求3x y -的值；（3）计算：22222111111111123420202021⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---⋅⋅⋅-- ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭．【答案】（1）B ；（2）33x y -=；（3）10112021【详解】解：（1）根据阴影部分面积相等可得：()()22a b a b a b -=+-，上述操作能验证的等式是B ，故答案为：B ；（2）∵()()2293312x y x y x y -=+-=，∵34x y +=∴33x y -=（3）22222111111111123420202021⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫---⋅⋅⋅-- ⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭111111111111223320212021⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫⎛⎫=+-+-⋅⋅⋅+- ⎪⎪⎪⎪ ⎪⎪⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭⎝⎭3142532022202022334420212021=´´´´´´⋅⋅⋅´´1202222021=´10112021=【变式训练3】工厂接到订单，需要边长为（a +3）和3的两种正方形卡纸．（1）仓库只有边长为（a+3）的正方形卡纸，现决定将部分边长为（a+3）的正方形纸片，按图甲所示裁剪得边长为3的正方形．①如图乙，求裁剪正方形后剩余部分的面积（用含a代数式来表示）；②剩余部分沿虚线又剪拼成一个如图丙所示长方形（不重叠无缝隙），则拼成的长方形的边长多少？（用含a代数式来表示）；（2）若将裁得正方形与原有正方形卡纸放入长方体盒子底部，按图1，图2两种方式放置（图1，图2中两张正方形纸片均有部分重叠），盒子底部中未被这两张正方形纸片覆盖的部分用阴影表示，设图1中阴影部分的面积为S1，图2中阴影部分的面积为S2测得盒子底部长方形长比宽多3，则S2﹣S1的值为 ．【答案】（1）①裁剪正方形后剩余部分的面积＝a2+6a；②拼成的长方形的边长分别为a和a+6；（2）9.【详解】（1）①裁剪正方形后剩余部分的面积=（a+3）2﹣32=（a+3﹣3）（a+3+3）=a（a+6）=a2+6a；②拼成的长方形的宽是：a+3﹣3=a，∴长为a+6，则拼成的长方形的边长分别为a和a+6；（2）设AB=x，则BC=x+3，∴图1中阴影部分的面积为S1=x（x+3）﹣（a+3）2﹣32+3（a+6﹣x﹣3），图2中阴影部分的面积为S2=x（x+3）﹣（a+3）2﹣32+3（a+6﹣x），∴S2﹣S1的值=3（a+6﹣x）﹣3（a+6﹣x﹣3）=3×3=9．故答案为9．【变式训练4】（1）如图1所示，若大正方形的边长为a ，小正方形的边长为b ，则阴影部分的面积是______；若将图1中的阴影部分裁剪下来，重新拼成如图2所示的一个长方形，则它的面积是_________；（2）由（1）可以得到一个乘法公式是________；（3）利用你得到的公式计算：2202120222020-´．【答案】（1）a 2-b 2，（a +b ）（a -b ）；（2）（a +b ）（a -b ）=a 2-b 2；（3）1【详解】解：（1）图①阴影部分的面积为：a 2-b 2，图②长方形的长为a +b ，宽为a -b ，所以面积为：（a +b ）（a -b ），故答案为：a 2-b 2，（a +b ）（a -b ）；（2）由（1）可得：（a +b ）（a -b ）=a 2-b 2，故答案为：（a +b ）（a -b ）=a 2-b 2；（3）20212-2022×2020=20212-（2021+1）（2021-1）=20212-20212+1=1．类型二、完全平方公式变形例1．已知22()25,()9x y x y +=-=，求xy 与22x y +的值．【答案】224,17xy x y =+=【详解】Q 22()25,()9x y x y +=-=，()()22425916x y x y xy \+--==-=,4xy \=，()()22222()25934x y x y x y ++-=+=+=Q ,2217x y \+=．例2已知222462140x y z x y z ++-+++=，则xyz =________.【答案】6【详解】解：∵x 2+y 2+z 2-4x +6y+2z +14=0，∴x 2-4x +4+y 2+6y +9+z 2+2z +1=0，∴(x -2)2+(y +3)2+(z +1)2=0，∴x -2=0，y +3=0，z+1=0，∴x =2，y =-3，z =-1，∴xyz =2×（-3）×（-1）=6．故答案为：6【变式训练1】已知2|5|(7)0xy x y -++-=，求22x x y y +-的值．【答案】34【详解】解：根据非负性，得：50xy -=，70x y +-=，5xy \=，7x y +=，222()3491534x y xy x y xy \+-=+-=-=，22y x y x +-\的值是34．【变式训练2】已知（x +2021）2+（x +2022）2=49，则（x +2021）（x +2022）的值为（）A ．20B ．24C ．994D ．532【答案】B【详解】解：[]222(2021)(2022)(2021)(2022)2(2021)(2022)x x x x x x +-+=+++-++Q 且[]22(2021)(2022)(1)1x x +-+=-=221(2021)(2022)2(2021)(2022)x x x x \=+++-++22(2021)(2022)49x x +++=Q (2021)(2022)24x x \++=故选：B【变式训练3】已知：2()34x y +=，2()14x y -=，分别求22x y +和xy 的值．【答案】24，5【详解】解：222()234x y x xy y +=++=Q ①，222()214x y x xy y -=-+=②，\①+②得222248x y +=，即2224x y +=；①-②得420xy =，即5xy =．【变式训练4】已知13x x+=，求下列各式的值：(1)221x x +；(2)21(x x -.【答案】(1)7；(2)5【解析】(1)解：∵13x x +=，∴21()9x x +=，即22129x x ++=，∴2217x x +=．(2)解：∵2217x x +=，∴22125x x +-=，∴21()5x x-=．【变式训练5】当x =______时，代数式8x 2-12x +5有最小值，最小值为______.【答案】 34 12【详解】解：28125x x -+2328()5x x -=+2998()5131626x x +--=+238()9452x --+=238(412x =-+23(04x -Q …，\当34x =时，28125x x -+有最小值，最小值为12．故答案为：34；12．类型三、完全平方公式字母的值例1．当k 取何值时，2210049x kxy y -+是一个完全平方式？【答案】140k =±【详解】解：∵100x 2﹣kxy +49y 2是一个完全平方式，∴﹣k ＝±2×10×7，∴k ＝±140，即当k ＝±140时，100x 2﹣kxy +49y 2是一个完全平方式．【变式训练1】如果226x x k ++是一个完全平方公式，求k 的值．【答案】3k =±．【详解】由题意得：222(63)x x k x =+++，即222669x x k x x =++++，则29k =解得3k =±．【变式训练2】若把代数式222x x --化成()2x m k ++的形式，其中m ，k 为常数，则m k +=______．【答案】4-【详解】解：∵222x x --＝x 2−2x ＋1−3＝（x −1）2−3，∴m ＝−1，k ＝−3，∴m ＋k ＝−4．故答案为：−4．【变式训练3】（1）设22351,257M x x N x x =--=--，则__________．A ． M N >B ． M N <C ． M N ³D ． M N£（2）当=a ________时，多项式2418a a -+有最小值___________．【答案】（1）A ；（2）2，14【详解】解：（1）∵22222(351)(257)3512576M N x x x x x x x x x -=-----=---++=+，20x ³ ，∴260M N x -=+>，∴M >N ，故选A ．（2）∵2224184414(2)14a a a a a -+=-++=-+，2(2)0a -³，∴当a =2时，2(2)14a -+有最小值为14，故答案为：2，14．【变式训练4】若一个数能表示成某个整数的平方的形式，则称这个数为完全平方数，完全平方数是非负数．例如：0＝02，1＝12，4＝22，9＝32，16＝42，25＝52，36＝62，121＝112…．（1）若28+210+2n 是完全平方数，求n 的值．（2）若一个正整数，它加上61是一个完全平方数，当减去11是另一个完全平方数，写所有符合的正整数．【答案】（1）n ＝4或n ＝10；（2）所有符合的正整数是20、60或300．【详解】（1）解：∵a 2+b 2+2ab ＝（a +b ）2，∴若28＝a 2，210＝b 2，则a ＝24，b ＝25，2n ＝2ab ＝210，解得：n ＝10若28＝a 2，210＝2ab ，所以b ＝25，则2n ＝b 2＝210，解得：n ＝10，若210＝a 2，28＝2ab ，所以b ＝22，则2n ＝b 2＝24，解得：n ＝4，所以n ＝4或n ＝10；（2）解：设正整数为x ，则x +61＝a 2，x ﹣11＝b 2（a ＞b ，且a ，b 是正整数），则a 2﹣b 2＝x +61﹣x +11＝72，故（a +b ）（a ﹣b ）＝72，由于a +b 与a ﹣b 同奇偶，故184a b a b +=ìí-=î或362a b a b +=ìí-=î或者126a b a b +=ìí-=î，当184a b a b +=ìí-=î时,解得：117a b =ìí=î，∴x ＝b 2+11＝60；当362a b a b +=ìí-=î时，解得：1917a b =ìí=î，∴x ＝b 2+11＝300；当126a b a b +=ìí-=î时，解得：93a b =ìí=î，∴x ＝b 2+11＝20．所以所有符合的正整数是20、60或300．类型四、完全平方公式与几何图形例.乘法公式的探究及应用：数学活动课上，老师准备了若干个如图1的三种纸片，A 种纸片是边长为a 的正方形，B 种纸片是边长为b 的正方形，C 种纸片是长为b 、宽为a 的长方形．并用A 种纸片一张，B 种纸片一张，C 种纸片两张拼成如图2的大正方形．(1)请用两种不同的方法表示图2大正方形的面积．方法1：________；方法2：________；(2)观察图2，请你写出下列三个代数式：()2a b +，22+a b ，ab 之间的数量关系：_______；(3)根据（2）题中的等量关系，解决如下问题：①已知：+5a b =，22+21=a b ，求ab 的值；②已知()()222022202010-+-=a a ，求()()20222020--a a 的值．【答案】(1)（a +b ）2；a 2+2ab +b 2 (2)（a +b ）2＝a 2+b 2+2ab (3)①ab ＝2；②-3【解析】(1)方法1：大正方形的边长为（a +b ），∴S ＝（a +b ）（a +b ）＝a 2+2ab +b 2．方法2：大正方形的面积＝各个部分面积之和，∴S ＝a 2+2ab +b 2．故答案为：a 2+2ab +b 2．(2)由图2可得总面积减掉两个小矩形面积等于两个正方形面积之和，即（a +b ）2﹣2ab ＝a 2+b 2．故答案为：（a +b ）2﹣2ab ＝a 2+b 2．(3)①∵a +b ＝5，∴（a +b ）2＝25，a 2+b 2＝21，∴2ab ＝（a +b ）2﹣（a 2+b 2）＝25﹣21＝4，∴ab ＝2；②令2022,2020x a y a =-=-，∴2x y +=，由()()222022202010-+-=a a 可得2210x y +=，2xy ＝（x +y ）2﹣（x 2+y 2）＝4﹣10＝－6，∴()()20222020--a a ＝xy ＝-3.【变式训练1】如图1是一个长为4a 、宽为b 的长方形，沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形，然后用四块小长方形拼成一个“回形”正方形（如图2）（1）观察图2请你写出（a +b ）2、（a -b ）2、ab 之间的等量关系是 ；（2）根据（1）中的结论，若x +y =5，xy =94，则x -y = ；（3）拓展应用：若（2021-m ）2+（m -2020）2=7，求（2021-m ）（m -2020）的值【答案】（1）()22()4+=-+a b a b ab ；（2）4或4-；（3）3-【详解】解：（1）由图知：()22()4+=-+a b a b ab（2）∵()22()4x y x y xy +=-+，∴()22()4x y x y xy-=+-∵9=5,4x y xy +=，∴()225916x y -=-=，∴=4x y -或=4x y --，故答案为：4或4-（3）∵()222(2021)+(2020)202120202(2021)(2020)m m m m m m --=-+---+且()222021(2020)7m m -+-=，∴(2021)(2020)=3m m -+-【变式训练2】如图1是一个长为4a 、宽为b 的长方形，沿图1中虚线用剪刀平均分成四块小长方形，然后用四块小长方形拼成的一个“回形”正方形（如图2）．(1)图2中的阴影部分的面积为：____________（用a 、b 的代数式表示）；(2)观察图2，请你写出()2a b +、()2a b -、ab 之间的等量关系是____________；(3)利用（2）中的结论，若5x y +=，94x y ⋅=，求()2x y -的值____________；(4)实际上通过计算图形的面积可以探求相应的等式．如图3，请你写出这个等式____________．(5)如图4，点C 是线段AB 上的一点，分别以AC 、BC 为边在AB 的同侧作正方形ACDE 和正方形CBFG ，连接EG 、BG 、BE ，当1BC =时，BEG D 的面积记为1S ，当2BC =时，BEG D 的面积记为2S ，…，以此类推，当BC n =时，BEG D 的面积记为n S ，计算202020192018201721S S S S S S -+-+⋅⋅⋅+-的值．【答案】(1)()2b a -；(2)()()224a b a b ab +--=；(3)16(4)()()22334a b a b a ab b ++=++；(5)1020605【解析】(1)()2b a -(2)()()224a b a b ab +--=(3)5x y +=，94x y ⋅=时，22()()425916x y x y xy -=+-=-=，故答案为：16(4)()()22334a b a b a ab b++=++(5)如图，连接EC ，在正方形ACDE 和正方形BCGF 中45ECD CGB Ð=Ð=°∴EC BG∥∴BGE BGCS S =△△当1BC =时，2112S =；当2BC =时，2222S =；……当BC n =时，22n n S =；∴202020192018201721S S S S S S -+-+⋅⋅⋅+-222222202020192018201721222222⎛⎫=-+-+⋅⋅⋅+- ⎪⎝⎭()2020201920182017212+++⋅⋅⋅++=1020605=．【变式训练3】如图，将边长为()a b +的正方形剪出两个边长分别为a ，b 的正方形（阴影部分）．观察图形，解答下列问题：（1）根据题意，用两种不同的方法表示阴影部分的面积，即用两个不同的代数式表示阴影部分的面积．方法1：______，方法2：________；（2）从中你发现什么结论呢？_________；（3）运用你发现的结论，解决下列问题：①已知6x y +=，122xy =，求22x y +的值；②已知()()22202120209-+-=x x ，求()()20212020--x x 的值．【答案】（1）22a b +，2()2a b ab +-；（2）222()2a b a b ab +=+-；（3）①28；②4-．【详解】解：（1）方法1，阴影部分的面积是两个正方形的面积和，即22a b +，方法2，从边长为()a b +的大正方形面积减去两个长为a ，宽为b 的长方形面积，即2()2a b ab +-，故答案为：22a b +，2()2a b ab +-；（2）在（1）两种方法表示面积相等可得，222()2a b a b ab +=+-，故答案为：222()2a b a b ab +=+-；（3）①Q 122xy =，4xy \=，又6x y +=Q ，222()2x y x y xy\+=+-2624=-´368=-28=；②设2021a x =-，2020b x =-，则229a b +=，1a b +=，222()()(2021)(2020)2a b a b x x ab +-+\--==192-=4=-，答：(2021)(2020)x x --的值为4-．【变式训练4】阅读理解，解答下列问题：利用平面图形中面积的等量关系可以得到某些数学公式．（1）例如，根据下图①，我们可以得到两数和的平方公式：（a ＋b ）2＝a 2＋2ab ＋b 2根据图②能得到的数学公式是__________．（2）如图③，请写出（a ＋b ）、（a ﹣b ）、ab 之间的等量关系是__________（3）利用（2）的结论，解决问题：已知x ＋y ＝8，xy ＝2，求（x ﹣y ）2的值．（4）根据图④，写出一个等式：__________．（5）小明同学用图⑤中x 张边长为a 的正方形，y 张边长为b 的正方形，z 张宽、长分别为a 、b 的长方形纸片，用这些纸片恰好拼出一个面积为（3a ＋b ）（a ＋3b ）长方形，请画出图形，并指出x ＋y ＋z 的值．类似地，利用立体图形中体积的等量关系也可以得到某些数学公式．（6）根据图⑥，写出一个等式：___________．【答案】（1）（a ﹣b ）2＝a 2﹣2ab ＋b 2；（2）（a ＋b ）2＝（a ﹣b ）2＋4ab ；（3）56；（4）（a ＋b ＋c ）2＝a 2＋b 2＋c 2＋2ab ＋2ac ＋2bc ；（5）画图见解析，16；（6）（a ＋b ）3＝a 2＋b 2＋3a 2b ＋3ab 2【详解】（1）根据图②各个部分面积之间的关系可得：（a ﹣b ）2＝a 2﹣2ab ＋b 2，故答案为：（a ﹣b ）2＝a 2﹣2ab ＋b 2；（2）Q 图③中，大正方形的面积为（a ＋b ）2，小正方形的面积为（a ﹣b ）2，每个长方形的面积为ab ，()()224a b a b ab \+=-+，故答案为：()()224a b a b ab +=-+；（3）利用（2）的结论，可知()()224x y x y xy -=+-，Q x ＋y ＝8，xy ＝2，\（x ﹣y ）2＝（x ＋y ）2﹣4xy ＝64﹣8＝56；（4）根据图④，大正方形的面积可表示为（a ＋b ＋c ）2，Q 内部9块的面积分别为：222,,,,,,,,a b c ab ab ac ac bc bc ，\（a ＋b ＋c ）2＝a 2＋b 2＋c 2＋2ab ＋2ac ＋2bc故答案为：（a ＋b ＋c ）2＝a 2＋b 2＋c 2＋2ab ＋2ac ＋2bc ；（5）Q （3a ＋b ）（a ＋3b ）＝3a 2＋3b 2＋10ab ，3,3,10x y z \===，即需要3张边长为a 的正方形，3张边长为b 的正方形，10张宽、长分别为a 、b 的长方形纸片，画图如下：∴x ＋y ＋z ＝16；（6）根据图⑥，大正方体的体积为（a ＋b ）3，分割成8个“小块”的体积分别为：33222222,,,,,,,a b a b a b a b ab ab ab ，\（a ＋b ）3＝a 2＋b 2＋3a 2b ＋3ab 2故答案为：（a ＋b ）3＝a 2＋b 2＋3a 2b ＋3ab 2．【变式训练5】用几个小的长方形、正方形拼成一个大的正方形，然后利用两种不同的方法计算这个大的正方形的面积，可以得到一个等式，利用这些等式也可以求一些不规则图形的面积．（1）由图1可得乘法公式________；（2）如图2，由几个面积不等的小正方形和几个小长方形拼成一个边长为()a b c ++的正方形，从中你能发现什么结论？该结论用等式表示为________；（3）利用（2）中的结论解决以下问题：已知13a b c ++=，52ab bc ac ++=，求222a b c ++的值；（4）如图3，由两个边长分别为m ，n 的正方形拼在一起，点B ，C ，E 在同一直线上，连接BD ，BF ，若12m n +=，24mn =，求图3中阴影部分的面积．【答案】（1）（a +b 2）=a 2+2ab +b 2；（2）（a +b +c ）2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc ；（3）65；（4）36【详解】解：（1）图1正方形的面积可以表示为：a 2+2ab +b 2．又可以表示为：（a +b ）2．∴（a +b 2）=a 2+2ab +b 2．故答案为：（a +b 2）=a 2+2ab +b 2．（2）图2中正方形的面积可以表示为：（a +b +c ）2．还可以表示为：a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2b c ．∴（a +b +c ）2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2b c ．故答案为：（a +b +c ）2=a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2b c ．（3）由（2）知：a 2+b 2+c 2=（a +b +c ）2-2ab -2ac -2bc=169-2（ab +ac +bc ）=169-104=65．（4）()221122S m n n m n =+-+阴影22111222m n mn =+-21[()3]2m n mn =+-21(1272)2=-36=．。