完全平方公式(基础)知识讲解.doc
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完全平方公式各位读友大家好,此文档由网络收集而来,欢迎您下载,谢谢教学建议一、知识结构二、重点、难点分析本节教学的重点是的熟记及应用.难点是对公式特征的理解(如对公式中积的一次项系数的理解).是进行代数运算与变形的重要的知识基础。
1.两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍.即:这两个公式是根据乘方的意义与多项式的乘法法则得到的.这两个公式的结构特征是:左边是两个相同的二项式相乘,右边是三项式,是左边二中两项的平方和,加上(这两项相加时)或减去(这两项相减时)这两项乘积的2倍;公式中的字母可以表示具体的数(正数或负数),也可以表示单项式或多项式等代数式.2.只要符合这一公式的结构特征,就可以运用这一公式.在运用公式时,有时需要进行适当的变形,例如可先变形为或或者,再进行计算.在运用公式时,防止发生这样错误.3.运用计算时,要注意:(1)切勿把此公式与公式混淆,而随意写成.(2)切勿把“乘积项” 中的2丢掉.(3)计算时,要先观察题目特点是否符合公式的条件,若不符合,应先变形为符合公式的条件的形式,再利用公式进行计算,若不能变为符合公式条件的形式,则应运用乘法法则进行计算.4.与都叫做.为了区别,我们把前者叫做两数和的,后者叫做两数差的.三、教法建议1.在公式的运用上,与平方差公式的运用一样,应着重让学生掌握公式的结构特征和字母表示数的广泛意义,教科书把公式中的字母同具体题目中的数或式子,用“ ”连结起来,逐项比较、对照,步骤写得完整,便于学生理解如何正确地使用进行计算.2.正确地使用公式的关键是确定是否符合使用公式的条件.重要的是确定两数,然后再看是否两数的和(或差),最后按照公式写出两数和(或差)的平方的结果.3.如何使学生记牢公式呢?我们注意了以下两点.(1)既讲“法”,又讲“理”在教学中要讲法则、公式的应用,也要讲公式的推导,使学生在理解公式、法则道理的基础上进行记忆.我们引导学生借助面积图形对做直观说明,也是对说理的重视.在“明白道理”这个前提下的记忆,即使学生将来发生错误也易于纠正.(2)讲联系、讲对比、讲特点对于类似的内容学生容易混淆,比如在本节出现的(a+b)2=a2+b2的错误,其原因是把和“旧”知识(ab)2=a2b2及分配律弄混,排除新旧知识间相互干扰的一种作法是向学生指明新知识的特点.所以讲“理”是要讲联系、讲对比、讲特点.教学设计示例一、教学目标1.理解的意义,准确掌握两个公式的结构特征.2.熟练运用公式进行计算.3.通过推导公式训练学生发现问题、探索规律的能力.4.培养学生用数形结合的方法解决问题的数学思想.5.渗透数学公式的结构美、和谐美.二、学法引导1.教学方法:尝试指导法、讲练结合法.2.学生学法:本节学习了乘法公式中的完全平方,一个是两数和的平方,另一个是两数差的平方,两者仅一个“符号”不同.相乘的结果是两数的平方和,加上(或减去)两数的积的2倍,两者也仅差一个“符号”不同,运用计算时,要注意:(1)切勿把此公式与公式混淆,而随意写成.(2)切勿把“乘积项”2ab中的2丢掉.(3)计算时,要先观察题目是否符合公式的条件.若不符合,应先变形为符合公式的条件的形式,再利用公式进行计算;若不能变为符合条件的形式,则应运用乘法法则进行计算.三、重点·难点及解决办法(一)重点掌握公式的结构特征和字母表示的广泛含义,正确运用公式进行计算.(二)难点综合运用平方差公式与进行计算.(三)解决办法加强对公式结构特征的深入理解,在反复练习中掌握公式的应用.四、课时安排一课时.五、教具学具准备投影仪或电脑、自制胶片.六、师生互动活动设计1.让学生自编几道符合平方差公式结构的计算题,目的是辨认题目的结构特征.2.引入,让学生用文字概括公式的内容,培养抽象的数字思维能力.3.举例分析如何正确使用,师生共练完成本课时重点内容.4.适时练习并总结,从实践到理论再回到实践,以指导今后的解题.七、教学步骤(一)明确目标本节课重点学习及其应用.(二)整体感知掌握好的关键在于能正确识别符合公式特征的结构,同时还要注意公式中2ab中2的问题,在解题过程当中应多观察、多思考、多揣摩规律.(三)教学过程1.计算导入;求得公式(1)叙述平方差公式的内容并用字母表示;(2)用简便方法计算①103×97②103 × 103(3)请同学们自编一个符合平方差公式结构的计算题,并算出结果.学生活动:编题、解题,然后两至三个学生说出题目和结果.要想用好公式,关键在于辨认题目的结构特征,正确使用公式,这节课我们继续学习“乘法公式”.引例:计算,学生活动:计算,,两名学生板演,其他学生在练习本上完成,然后说出答案,得出公式.或合并为:教师引导学生用文字概括公式.方法:由学生概括,教师给予肯定、否定或更正,同时板书.两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍.①复习平方差公式,主要是引起回忆,巩固公式;编题在于提高兴趣.②有了平方差公式的推导过程,学生基本建立起了一些特殊多项式乘法的认识方法,因此推导可以由计算直接得出.2.结合图形,理解公式根据图形完成下列问题:如图:A、B两图均为正方形,(1)图A中正方形的面积为____________,(用代数式表示)图Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的面积分别为_______________________。
完全平方公式知识点分解1.完全平方公式的定义:(a+b)² = a² + 2ab + b²2.完全平方公式的推导:完全平方公式可以通过将一个二次多项式展开后进行适当的合并得到。
假设有一个二次多项式:(x+a)²,我们可以将其展开为:x² + 2ax + a²。
而这个结果恰好是完全平方公式的一种形式。
根据这种思路,可以得到完全平方公式的一般形式:(a+b)² = a² + 2ab + b²。
3.完全平方公式的应用:-求解二次方程:通过将一个二次方程转化为完全平方公式的形式,可以更容易地解得方程的根。
-分解因式:对于一个多项式,如果它是一个完全平方公式的形式,那么可以通过完全平方公式的逆运算,将其分解为两个一次多项式的乘积。
-求解二次特殊图形问题:例如,求解一个面积已知的正方形边长,可以通过构造一个面积为完全平方公式的方程,然后利用完全平方公式求解。
4.完全平方公式的推广:除了一般形式的完全平方公式,还存在其他推广形式的完全平方公式。
例如,如果一个三次多项式可以表示为两个一次多项式的平方之差,那么可以利用完全平方公式的推广形式进行分解。
常见的推广形式包括:- 差平方公式:(a-b)² = a² - 2ab + b²-完全平方差公式:a²-b²=(a+b)(a-b)- 三次平方差公式:a³ - b³ = (a-b)(a² + ab + b²)5.完全平方公式的相关例题:下面列举几个常见的完全平方公式的例题,以进一步说明其应用:例题1:求解方程x²+6x+9=0的解。
解:将方程转化为完全平方公式的形式:(x+3)²=0。
由此可得,x+3=0,所以x=-3例题2:将多项式x²+4x+4分解为两个一次多项式的乘积。
完全平方公式(基础)【学习目标】1. 能运用完全平方公式把简单的多项式进行因式分解.2. 会综合运用提公因式法和公式法把多项式分解因式;3.发展综合运用知识的能力和逆向思维的习惯.【要点梳理】要点一、公式法——完全平方公式两个数的平方和加上(减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(差)的平方. 即()2222a ab b a b ++=+,()2222a ab b a b -+=-. 形如222a ab b ++,222a ab b -+的式子叫做完全平方式.要点诠释:(1)逆用乘法公式将特殊的三项式分解因式;(2)完全平方公式的特点:左边是二次三项式,是这两数的平方和加(或减)这两数之积的2倍. 右边是两数的和(或差)的平方.(3)完全平方公式有两个,二者不能互相代替,注意二者的使用条件.(4)套用公式时要注意字母a 和b 的广泛意义,a 、b 可以是字母,也可以是单项式或多项式.要点二、因式分解步骤(1)如果多项式的各项有公因式,先提取公因式;(2)如果各项没有公因式那就尝试用公式法;(3)如用上述方法也不能分解,那么就得选择分组或其它方法来分解(以后会学到). 要点三、因式分解注意事项(1)因式分解的对象是多项式;(2)最终把多项式化成乘积形式;(3)结果要彻底,即分解到不能再分解为止.【典型例题】类型一、公式法——完全平方公式1、(2016•普宁市模拟)下列各式中,能利用完全平方公式分解因式的是(). A .221x x -++ B .221x x -+- C .221x x -- D .224x x -+ 【思路点拨】根据完全平方公式的结构特点:必须是三项式,其中有两项能写成两个数(或式)的平方和的形式,另一项是这两个数(或式)的积的2倍,对各项分析判断后利用排除法求解.【答案】B ;【解析】A 、221x x -++其中有两项-x 2、12不能写成平方和的形式,不符合完全平方公式特点,故本选项错误;B 、2221(1)x x x -+-=--,符合完全平方公式特点,故本选项正确;C 、221x x --其中有两项x 2、-12不能写成平方和的形式,不符合完全平方公式特点,故本选项错误;D 、224x x -+,不符合完全平方公式特点,故本选项错误.【总结升华】本题主要考察了能用完全平方公式分解因式的式子特点,熟记公式结构是解题的关键.举一反三:【变式】(2015春•临清市期末)若x 2+2(m ﹣3)x+16是完全平方式,则m 的值是( )A .﹣1B . 7C . 7或﹣1D . 5或1【答案】C.2、分解因式:(1)21449x x ++; (2)29124x x -+; (3)214a a ++; (4)22111162a b ab -+. 【答案与解析】解:(1)22221449277(7)x x x x x ++=+⋅⋅+=+.(2)22229124(3)2322(32)x x x x x -+=-⋅⋅+=-. (3)2222111124222a a a a a ⎛⎫⎛⎫++=+⋅⋅+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (4)222221111112111162444a b ab ab ab ab ⎛⎫⎛⎫-+=-⋅⋅+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. 【总结升华】本题的关键是掌握公式的特征,套用公式时要注意把每一项同公式的每一项对应.举一反三:【变式】分解因式:(1)29()12()4a b a b +-++; (2)222()()a a b c b c ++++; (3)21025a a --; (4)22()4()()4()x y x y x y x y +++-+-. 【答案】解:(1)29()12()4a b a b +-++22[3()]23()22a b a b =+-⋅+⋅+ 22[3()2](332)a b a b =+-=+-.(2)222()()a a b c b c ++++22[()]()a b c a b c =++=++.(3)()2210251025a a a a --=--+2(5)a =--. (4)22()4()()4()x y x y x y x y +++-+- 22()2()2()[2()]x y x y x y x y =+++-+-g g22[()2()](3)x y x y x y =++-=-.3、分解因式:(1)2234162x y xy y ++;(2)4224168a a b b -+;(3)222(3)(1)x x x +--. 【答案与解析】解:(1)2234162x y xy y ++22222()()1624x xy x y y y y =++=+. (2)4224168a a b b -+222222(4)[(2)(2)](2)(2)a b a b a b a b a b =-=+-=+-. (3)222(3)(1)x x x +--22(31)(31)x x x x x x =++-+-+ 2222(41)(21)(41)(1)x x x x x x x =+-++=+-+.【总结升华】分解因式的一般步骤:一“提”、二“套”、三“查”,即首先有公因式的提公因式,没有公因式的套公式,最后检查每一个多项式因式,看能否继续分解. 举一反三:【变式】分解因式:(1)224()12()()9()x a x a x b x b ++++++.(2)22224()4()()x y x y x y +--+-.(3)2244x y xy --+;(4)322344x y x y xy ++;(5)()()2222221x xx x -+-+;【答案】解:(1)原式22[2()]22()3()[3()]x a x a x b x b =++⋅+⋅+++ 22[2()3()](523)x a x b x a b =+++=++.(2)原式22[2()]22()()()x y x y x y x y =+-⋅+⋅-+- 22[2()()](3)x y x y x y =+--=+.(3)原式()()222442x y xy x y =-+-=-- (4)原式=()()222442xy x xy y xy x y ++=+(5)原式()()242211x x x =-+=-类型二、配方法 4、(2015春•江都市期末)已知:x+y=3,xy=﹣8,求:(1)x 2+y 2(2)(x 2﹣1)(y 2﹣1).【思路点拨】(1)原式利用完全平方公式变形,将已知等式代入计算即可求出值;(2)原式利用多项式乘以多项式法则计算,整理后将各自的值代入计算即可求出值.【答案与解析】解:(1)∵x+y=3,xy=﹣8,∴原式=(x+y )2﹣2xy=9+16=25;(2)∵x+y=3,xy=﹣8,∴原式=x 2y 2﹣(x 2+y 2)+1=64﹣25+1=40.【总结升华】要先观察式子的特点,看能不能将式子进行变形,以简化计算.举一反三:【变式】已知x 为任意有理数,则多项式x -1-142x 的值为( ). A .一定为负数 B .不可能为正数 C .一定为正数 D .可能为正数,负数或0【答案】B ;提示:x -1-142x =221111042x x x ⎛⎫⎛⎫--+=--≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.。
第03讲平方差和完全平方公式1.掌握平方差和完全平方公式结构特征,并能从广义上理解公式中字母的含义;2.学会运用平方差和完全平方公式进行计算.了解公式的几何意义,能利用公式进行乘法运算;3.能灵活地运用运算律与乘法公式简化运算.4.能用平方差和完全平方公式的逆运算解决问题知识点1:平方差公式平方差公式:22()()a b a b a b+-=-语言描述:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.注意:在这里,b a ,既可以是具体数字,也可以是单项式或多项式.知识点2:平方差公式的特征抓住公式的几个变形形式利于理解公式.但是关键仍然是把握平方差公式的典型特征:既有相同项,又有“相反项”,而结果是“相同项”的平方减去“相反项”的平方.常见的变式有以下类型: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 2③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 2⑤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增项变化,(x -y +z )(x -y -z )=(x -y )2-z 2=(x -y )(x -y )-z 2=x 2-xy -xy +y 2-z 2=x 2-2xy +y 2-z 2知识点3:完全平方公式完全平方公式:()2222a b a ab b+=++2222)(b ab a b a +-=-两数和(差)的平方等于这两数的平方和加上(减去)这两数乘积的两倍注意:公式特点:左边是两数的和(或差)的平方,右边是二次三项式,是这两数的平方和加(或减)这两数之积的2倍.以下是常见的变形:()2222a b a b ab +=+-()22a b ab=-+()()224a b a b ab+=-+知识点4:拓展、补充公式2222222a b c ab ac bc=+++++(a+b+c)222112a a a±=+±(a )2()()()x p x q x p q x pq ++=+++;2233()()a b a ab b a b ±+=± ;33223()33a b a a b ab b ±=±+±;2222()222a b c a b c ab ac bc ++=+++++.【题型1平方差公式运算】【典例1】(2023春•渭南期中)计算(3a +2)(3a ﹣2)=9a 2﹣4.【答案】9a 2﹣4.【解答】解:(3a +2)(3a ﹣2)=9a 2﹣4.故答案为:9a 2﹣4.【变式1-1】(2023春•蕉城区校级月考)若a +b =1,a ﹣b =2022,则a 2﹣b 2=2022.【答案】2022.【解答】解:∵a +b =1,a ﹣b =2022,∴(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2=1×2022=2022.故答案为:2022.【变式1-2】(2023春•双峰县期末)(4a+b)(﹣b+4a)=16a2﹣b2.【答案】16a2﹣b2.【解答】解:原式=(4a)2﹣b2=16a2﹣b2.故答案为:16a2﹣b2.【变式1-3】(2023春•埇桥区期末)计算:(2x﹣3y)(3y+2x)=4x2﹣9y2.【答案】4x2﹣9y2.【解答】解:(2x﹣3y)(3y+2x)=(2x)2﹣(3y)2=4x2﹣9y2.故答案为:4x2﹣9y2.【典例2】(2023春•佛冈县期中)19992﹣1998×2002.【答案】﹣3995.【解答】解:原式=(2000﹣1)2﹣(2000﹣2)×(2000+2)=20002﹣4000+1﹣20002+4=﹣3995.【变式2-1】(2023•皇姑区校级开学)简便运算:20222﹣2020×2024.【答案】4.【解答】解:20222﹣2020×2024=20222﹣(2022﹣2)×(2022+2)=20222﹣(20222﹣4)=20222﹣20222+4=4.【变式2-2】(2023春•安乡县期中)计算:20222﹣2021×2023.【答案】1.【解答】解:20222﹣2021×2023.=20222﹣(2022﹣1)×(2022+1)=20222﹣20222+1=1.【变式2-3】(2023春•渭滨区期末)用整式乘法公式计算:899×901+1.【答案】810000.【解答】解:899×901+1=(900﹣1)×(900+1)+1=9002﹣1+1=810000.【题型2平方差公式的逆运算】【典例3】(2023春•海阳市期末)已知x+2y=13,x2﹣4y2=39,则多项式x﹣2y的值是3.【答案】3.【解答】解:∵x+2y=13,x2﹣4y2=39,∴x2﹣4y2=(x+2y)(x﹣2y)=39,∴x﹣2y=3.故答案为:3.【变式3-1】(2023春•辽阳期末)若m2﹣n2=6,且m+n=3,则n﹣m等于﹣2.【答案】﹣2.【解答】解:∵(m+n)(m﹣n)=m2﹣n2,∴m﹣n=(m2﹣n2)÷(m+n)=6÷3=2,∴n﹣m=﹣2,故答案为:﹣2.【变式3-2】(2023春•广饶县期中)已知实数a,b满足a2﹣b2=40,a﹣b=4,则a+b的值为10.【答案】10.【解答】解:∵a2﹣b2=40,∴(a+b)(a﹣b)=40,∵a﹣b=4,∴a+b=10.故答案为:10.【变式3-3】(2023春•甘州区校级期末)若m2﹣n2=6,m+n=3,则=1.【答案】1.【解答】解:∵m2﹣n2=6,m+n=3,∴(m﹣n)(m+n)=6,则m﹣n的值是2,∴=1.故答案为:1.【题型3平方差公式的几何背景】【典例4】(2023春•东昌府区校级期末)如图,在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分剪拼成垄一个矩形.(1)通过计算两个图形的面积(阴影部分的面积),可以验证的等式是:B.A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2B.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)C.a2+ab=a(a+b)D.a2﹣b2=(a﹣b)2(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:①已知:a+b=7,a2﹣b2=28,求a﹣b的值;②计算:;【答案】(1)B;(2)a﹣b=4;(3).【解答】解:(1)第一个图形面积为a2﹣b2,第二个图形的面积为(a+b)(a ﹣b),∴可以验证的等式是:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),故答案为:B;(2)∵a+b=7,a2﹣b2=28,∴(a+b)(a﹣b)=28,即7(a﹣b)=28,∴a﹣b=4;(3)原式=(1﹣)×(1+)×(1﹣)×(1+)×(1﹣)×(1+)×...×(1﹣)×(1+)=××××××...××=×=.【变式4-1】(2023春•高明区月考)乘法公式的探究及应用.(1)如图1到图2的操作能验证的等式是D.(请选择正确的一个)A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2B.a2+ab=a(a+b)C.(a﹣b)2=(a+b)2﹣4abD.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)(2)当4m2=12+n2,2m+n=6时,则2m﹣n=2;(3)运用你所得到的公式,计算下列各题:①20232﹣2022×2024;②2×(3+1)×(32+1)×(34+1)×(38+1)×(316+1)+1.【答案】(1)D;(2)2;(3)①1;②332.【解答】解:(1)如图,图1中阴影面积为a2﹣b2,图2的阴影面积为(a+b)(a﹣b),∴图1到图2的操作能验证的等式是a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),故答案为:D;(2)∵4m2=12+n2,∴4m2﹣n2=12即(2m+n)(2m﹣n)=12,∵2m+n=6,∴2m﹣n=2,故答案为:2;(3)①20232﹣2022×2024=20232﹣(2023﹣1)×(2023+1)=20232﹣20232+1=1;②2×(3+1)×(32+1)×(34+1)×(38+1)×(316+1)+1=(3﹣1)×(3+1)×(32+1)×(34+1)×(38+1)×(316+1)+1=(32﹣1)×(32+1)×(34+1)×(38+1)×(316+1)+1=(34﹣1)×(34+1)×(38+1)×(316+1)+1=(38﹣1)×(38+1)×(316+1)+1=(316﹣1)×(316+1)+1=332﹣1+1=332.【变式4-2】(2023春•清远期末)如图1,边长为a的大正方形中有一个边长为b的小正方形,把图1中的阴影部分拼成一个长方形(如图2所示).(1)根据上述操作利用阴影部分的面积关系得到的等式:C(选择正确的一个)A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2;B.a2+ab=a(a+b);C.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),D.(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab(2)请应用(1)中的等式,解答下列问题:(1)计算:2022×2024﹣20232;(2)计算:3(22+1)(24+1)(28+1)…(264+1)+1.【答案】(1)C;(2)①﹣1,2128.=a2﹣b2.根据图2知:S阴影=(a+b)(a 【解答】解:(1)根据图1知:S阴影﹣b),∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),故选:C.(2)①原式=(2023﹣1)(2023+1)﹣20232=20232﹣12﹣20232=﹣1.②原式=(2﹣1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)…(264+1)+1=(22﹣1)(22+1)(24+1)(28+1)…(264+1)+1=(24﹣1)(24+1)(28+1)…(264+1)+1=(2128﹣1)+1=2128.【变式4-3】(2023春•屏南县期中)乘法公式的探究及应用:如图,在边长为a 的正方形中挖掉一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分剪成两个直角梯形后,再拼成一个等腰梯形.(1)通过计算左、右两图的阴影部分面积,可以得到乘法公式:(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2;(2)利用上述乘法公式计算:①1002﹣98×102;②(2m+n﹣p)(2m+n+p).【答案】(1)(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2;(2)①4;②4m2+4mn+n2﹣p2.【解答】解:(1)两个图形中阴影部分面积一致,大小正方形面积之差等于等腰梯形的面积,且等腰梯形的高为大小正方形边长差,故;故答案为:(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2;(2)①1002﹣98×102=1002﹣(100﹣2)(100+2)=1002﹣(1002﹣22)=1002﹣1002+22=4②(2m+n﹣p)(2m+n+p)=(2m+n)2﹣p2=4m2+4mn+n2﹣p2.【题型4完全平方公式】【典例5】(2023春•砀山县校级期末)计算:(x+4)2﹣x2=8x+16.【答案】8x+16.【解答】解:(x+4)2﹣x2=x2+8x+16﹣x2=8x+16,故答案为:8x+16.【变式5-1】(2023春•威宁县期末)已知x2+y2=10,xy=2,则(x﹣y)2=6.【答案】见试题解答内容【解答】解:∵x2+y2=10,xy=2,∴(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=10﹣4=6.故答案为:6.【变式5-2】(2023春•东港市期中)若(2x﹣m)2=4x2+nx+9,则n的值为±12.【答案】±12.【解答】解:∵(2x﹣m)2=4x2﹣4mx+m2,∴m2=9,∴m=±3,∴n=﹣4m=±12.故答案为:±12.【变式5-3】(2023春•未央区校级月考)计算:(x+2)2+(1﹣x)(2+x).【答案】3x+6.【解答】解:原式=x2+4x+4+2+x﹣2x﹣x2=3x+6.【题型5完全平方公式下得几何背景】【典例6】(2023秋•绿园区校级月考)为创建文明校园环境,高校长制作了“节约用水”“讲文明,讲卫生”等宣传标语,标语由如图①所示的板材裁剪而成,其为一个长为2m,宽为2n的长方形板材,将长方形板材沿图中虚线剪成四个形状和大小完全相同的小长方形标语,在粘贴过程中,同学们发现标语可以拼成图②所示的一个大正方形.(1)用两种不同方法表示图②中小正方形(阴影部分)面积:=(m﹣n)2;方法一:S小正方形=(m+n)2﹣4mn;方法二:S小正方形(2)(m+n)2,(m﹣n)2,4mn这三个代数式之间的等量关系为(m+n)2=(m﹣n)2+4mn;(3)根据(2)题中的等量关系,解决如下问题:①已知:a﹣b=5,ab=﹣6,求:(a+b)2的值;②已知:a﹣=1,求:的值.【答案】(1)(m﹣n)2,(m+n)2﹣4mn;(2)(m+n)2=(m﹣n)2+4mn;(3)①1;②5.【解答】解:(1)方法1:;方法2:,故答案为:(m﹣n)2,(m+n)2﹣4mn;(2)∵(m+n)2=m2+2mn+n2,(m﹣n)2+4mn=m2﹣2mn+n2+4mn=m2+2mn+n2,∴(m+n)2=(m﹣n)2+4mn,故答案为:(m+n)2=(m﹣n)2+4mn;(3)①a﹣b=5,ab=﹣6,∴(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,=52+4×(﹣6)=25+(﹣24)=1;②=12+4=1+4=5.【变式6-1】(2023春•甘州区校级期中)图1是一个长为2x、宽为2y的长方形,沿图中虚线用剪刀剪成四个完全相同的小长方形,然后按图2所示拼成一个正方形.(1)你认为图2中的阴影部分的正方形的边长等于x﹣y.(2)试用两种不同的方法求图2中阴影部分的面积.方法1:(x﹣y)2;方法2:(x+y)2﹣4xy.(3)根据图2你能写出下列三个代数式之间的等量关系吗?代数式:(x+y)2,(x﹣y)2,4xy.(x+y)2=(x﹣y)2+4xy(4)根据(3)题中的等量关系,解决如下问题:若x+y=4,xy=3,则(x﹣y)2=4.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)图②中的阴影部分的小正方形的边长=x﹣y;故答案为:(x﹣y);(2)方法①(x﹣y)2;方法②(x+y)2﹣4xy;故答案为:(x﹣y)2,(x+y)2﹣4xy;(3)(x+y)2=(x﹣y)2+4xy;故答案为:(x+y)2=(x﹣y)2+4xy;(4)(x﹣y)2=(x+y)2﹣4xy=42﹣12=4故答案为:4.【变式6-2】(2023•永修县校级开学)如图①所示是一个长为2m,宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图②的方式拼成一个正方形.(1)请用两种不同的方法求图②中阴影部分的面积(直接用含m,n的代数式表示).方法一:(m+n)2﹣4mn;方法二:(m﹣n)2.(2)根据(1)的结论,请你写出代数式(m+n)2,(m﹣n)2,mn之间的等量关系.(3)根据(2)题中的等量关系,解决如下问题:已知实数a,b满足:a+b =6,ab=5,求a﹣b的值.【答案】(1)(m+n)2﹣4mn,(m﹣n)2;(2)代数式(m+n)2,(m﹣n)2,mn之间的等量关系可表示为:(m+n)2﹣4mn=(m﹣n)2;(3)±4.【解答】解:(1)由题意得,图②中阴影部分的面积为(m+n)2﹣4mn或(m﹣n)2,故答案为:(m+n)2﹣4mn,(m﹣n)2;(2)由(1)题可得,(m+n)2﹣4mn=(m﹣n)2,∴代数式(m+n)2,(m﹣n)2,mn之间的等量关系可表示为:(m+n)2﹣4mn=(m﹣n)2;(3)由(2)题结果可得,(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2,∴a﹣b=±,∴当a+b=6,ab=5时,a﹣b=±=±==±4.【变式6-3】(2023春•湖州期中)阅读理解:若x满足(30﹣x)(x﹣10)=160,求(30﹣x)2+(x﹣10)2的值.解:设30﹣x=a,x﹣10=b.则(30﹣x)(x﹣10)=ab=160,a+b=(30﹣x)+(x﹣10)=20,(30﹣x)2+(x﹣10)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=202﹣2×160=80.解决问题:(1)若x满足(2021﹣x)2+(x﹣2018)2=2020.求(2021﹣x)(x﹣2018)的值;(2)如图,在矩形ABCD中,AB=20,BC=12,点E、F是BC、CD上的点,且BE=DF=x.分别以FC、CE为边在矩形ABCD外侧作正方形CFGH 和CEMN,若矩形CEPF的面积为160平方单位,求图中阴影部分的面积和.【答案】(1)﹣;(2)384.【解答】解:(1)设2021﹣x=a,x﹣2008=b.则a+b=3,而(2021﹣x)2+(x﹣2018)2=2020=a2+b2,∴(2020﹣x)(x﹣2018)=ab===﹣;(2)由AB=20,BC=12,BE=DF=x,则CE=12﹣x,CF=20﹣x,∵矩形CEPF的面积为160平方单位,∴(12﹣x)(20﹣x)=160,∴S=CE2+FC2=(12﹣x)2+(20﹣x)2,阴影部分设12﹣x=m,20﹣x=n,则mn=160,m﹣n=﹣8,∴S=CE2+FC2=(12﹣x)2+(20﹣x)2,阴影部分=m2+n2=(m﹣n)2+2mn=64+320=384,即阴影部分的面积为384.【题型6完全平方公式的逆运算】【典例7】(2023春•永丰县期中)已知:a2+b2=3,a+b=2.求:(1)ab的值;(2)(a﹣b)2的值;(3)a4+b4的值.【答案】(1);(2)2;(3).【解答】解:(1)∵a+b=2,∴(a+b)2=4,即a2+2ab+b2=4,∵a2+b2=3,∴3+2ab=4,∴ab=;(2)(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab=4﹣4×=2;(3)a4+b4=(a2+b2)2﹣2a2b2=(a2+b2)2﹣2(ab)2=32﹣2×()2=9﹣=.【变式7-1】(2023春•都昌县期末)已知实数m,n满足m+n=6,mn=﹣3.(1)求(m+2)(n+2)的值;(2)求m2+n2的值.【答案】(1)13;(2)42.【解答】解:(1)因为m+n=6,mn=﹣3,所以(m+2)(n+2)=mn+2m+2n+4=mn+2(m+n)+4=﹣3+2×6+4=13.(2)m2+n2=(m+n)2﹣2mn=62﹣2×(﹣3)=36+6=42.【变式7-2】(2023春•周村区期末)若x+y=2,且(x+3)(y+3)=12.(1)求xy的值;(2)求x2+3xy+y2的值.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)∵(x+3)(y+3)=12,∴xy+3x+3y+9=12,则xy+3(x+y)=3,将x+y=2代入得xy+6=3,则xy=﹣3;(2)当xy=﹣3、x+y=2时,原式=(x+y)2+xy=22+(﹣3)=4﹣3=1.【变式7-3】(2022秋•大安市期末)已知m﹣n=6,mn=4.(1)求m2+n2的值.(2)求(m+2)(n﹣2)的值.【答案】(1)44;(2)﹣12.【解答】解:(1)因为m﹣n=6,mn=4,所以m2+n2=(m﹣n)2+2mn=62+2×4=36+8=44;(2)因为m﹣n=6,mn=4,所以(m+2)(n﹣2)=mn﹣2m+2n﹣4=mn﹣2(m﹣n)﹣4=4﹣2×6﹣4=﹣12.1.(2023•深圳)下列运算正确的是()A.a3•a2=a6B.4ab﹣ab=4C.(a+1)2=a2+1D.(﹣a3)2=a6【答案】D【解答】解:A,a3•a2=a3+2=a5,故A选项错误,不合题意;B,4ab﹣ab=3ab,合并同类项结果错误,故B选项错误,不合题意;C,(a+1)2=a2+2a+1,故C选项错误,不合题意;D,(﹣a3)2=a3×2=a6,故D选项正确,符合题意;故选:D.2.(2022•赤峰)已知(x+2)(x﹣2)﹣2x=1,则2x2﹣4x+3的值为()A.13B.8C.﹣3D.5【答案】A【解答】解:(x+2)(x﹣2)﹣2x=1,x2﹣4﹣2x=1,x2﹣2x=5,所以2x2﹣4x+3=2(x2﹣2x)+3=2×5+3=10+3=13,故选:A.3.(2022•百色)如图,是利用割补法求图形面积的示意图,下列公式中与之相对应的是()A.(a+b)2=a2+2ab+b2B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2C.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2D.(ab)2=a2b2【答案】A【解答】解:根据题意,大正方形的边长为a+b,面积为(a+b)2,由边长为a的正方形,2个长为a宽为b的长方形,边长为b的正方形组成,所以(a+b)2=a2+2ab+b2.故选:A.4.(2022•兰州)计算:(x+2y)2=()A.x2+4xy+4y2B.x2+2xy+4y2C.x2+4xy+2y2D.x2+4y2【答案】A【解答】解:(x+2y)2=x2+4xy+4y2.故选:A.5.(2023•凉山州)已知y2﹣my+1是完全平方式,则m的值是±2.【答案】±2.【解答】解:∵y2﹣my+1是完全平方式,y2﹣2y+1=(y﹣1)2,y2﹣(﹣2)y+1=(y+1)2,∴﹣m=﹣2或﹣m=2,∴m=±2.故答案为:±2.6.(2023•雅安)若a+b=2,a﹣b=1,则a2﹣b2的值为2.【答案】2.【解答】解:∵a+b=2,a﹣b=1,∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=2×1=2.故答案为:2.7.(2023•江西)化简:(a+1)2﹣a2=2a+1.【答案】2a+1.【解答】解:原式=a2+2a+1﹣a2=2a+1,故答案为:2a+1.8.(2022•遵义)已知a+b=4,a﹣b=2,则a2﹣b2的值为8.【答案】8.【解答】解:∵a+b=4,a﹣b=2,∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=4×2=8,故答案为:8.9.(2022•乐山)已知m2+n2+10=6m﹣2n,则m﹣n=4.【答案】4.【解答】解:∵m2+n2+10=6m﹣2n,∴m2﹣6m+9+n2+2n+1=0,即(m﹣3)2+(n+1)2=0,∴m=3,n=﹣1,∴m﹣n=4,故答案为:4.10.(2022•大庆)已知代数式a2+(2t﹣1)ab+4b2是一个完全平方式,则实数t的值为或﹣..【答案】见试题解答内容【解答】解:根据题意可得,(2t﹣1)ab=±(2×2)ab,即2t﹣1=±4,解得:t=或t=.故答案为:或﹣.11.(2022•滨州)若m+n=10,mn=5,则m2+n2的值为90.【答案】90.【解答】解:∵m+n=10,mn=5,∴m2+n2=(m+n)2﹣2mn=102﹣2×5=100﹣10=90.故答案为:90.12.(2022•德阳)已知(x+y)2=25,(x﹣y)2=9,则xy=4.【答案】4.【解答】解:∵(x+y)2=x2+y2+2xy=25,(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=9,∴两式相减得:4xy=16,则xy=4.故答案为:413.(2023•兰州)计算:(x+2y)(x﹣2y)﹣y(3﹣4y).【答案】x2﹣3y.【解答】解:原式=x2﹣4y2﹣(3y﹣4y2)=x2﹣4y2﹣3y+4y2=x2﹣3y.14.(2022•六盘水)如图,学校劳动实践基地有两块边长分别为a,b的正方形秧田A,B,其中不能使用的面积为M.(1)用含a,M的代数式表示A中能使用的面积a2﹣M;(2)若a+b=10,a﹣b=5,求A比B多出的使用面积.【答案】(1)a2﹣M;(2)50.【解答】解:(1)A中能使用的面积=大正方形的面积﹣不能使用的面积,即a2﹣M,故答案为:a2﹣M;(2)A比B多出的使用面积为:(a2﹣M)﹣(b2﹣M)=a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=10×5=50,答:A比B多出的使用面积为50.1.(2023春•市南区校级期中)下列算式能用平方差公式计算的是()A.(2a+b)(2b﹣a)B.(x+1)(﹣x﹣1)C.(3x﹣y)(﹣3x+y)D.(﹣m﹣n)(﹣m+n)【答案】D【解答】解:∵(2a+b)(2b﹣a)不符合平方差公式的特点,∴选项A不符合题意;∵(x+1)(﹣x﹣1)=﹣(x+1)2,∴选项B不符合题意;∵(3x﹣y)(﹣3x+y)=﹣(3x﹣y)2,∴选项C不符合题意;∵(﹣m+n)(﹣m﹣n)=(﹣m)2﹣n2,∴选项D符合题意;故选:D.2.(2022秋•睢阳区期末)如图1,在边长为a的正方形中剪去一个边长为b(b<a)的小正方形,把剩下部分拼成一个梯形(如图2),利用这两个图形的面积,可以验证的等式是()A.a2+b2=(a+b)(a﹣b)B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2 C.(a+b)2=a2+2ab+b2D.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)【答案】D【解答】解:∵图1中的阴影部分面积为:a2﹣b2,图2中阴影部分面积为:(2b+2a)(a﹣b),∴a2﹣b2=(2b+2a)(a﹣b),即a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),故选:D.3.(2022秋•嵩县期末)已知x+y=8,xy=12,则x2﹣xy+y2的值为()A.42B.28C.54D.66【答案】B【解答】解:∵x+y=8,xy=12,∴原式=(x+y)2﹣3xy=82﹣3×12=64﹣36=28.故选:B.4.(2022秋•海口期末)等式(﹣a﹣1)()=a2﹣1中,括号内应填入.A.a+1B.﹣1﹣a C.1﹣a D.a﹣1【答案】C【解答】解:结合题意,可知相同项是﹣a,相反项是1和﹣1,∴空格中应填:1﹣a.故选:C.5.(2022秋•离石区期末)若二次三项式x2+kx+4是一个完全平方式,则k的值是()A.4B.﹣4C.±2D.±4【答案】D【解答】解:中间项为加上或减去x和2乘积的2倍,故k=±4.故选:D.6.(2023春•攸县期末)若x2﹣y2=3,则(x+y)2(x﹣y)2的值是()A.3B.6C.9D.18【答案】C【解答】解:∵x2﹣y2=(x+y)(x﹣y)=3,∴原式=32=9,故选:C.7.(2022秋•邹城市校级期末)已知x2+2(m﹣1)x+9是一个完全平方式,则m的值为()A.4B.4或﹣2C.±4D.﹣2【答案】B【解答】解:∵x2+2(m﹣1)x+9是一个完全平方式,∴2(m﹣1)=±6,解得:m=4或m=﹣2,故选:B.8.(2022秋•渝北区校级期末)化简:(x+2y)2﹣(x+y)(3x﹣y).【答案】﹣2x2+2xy+5y2.【解答】解:原式=x2+4xy+4y2﹣(3x2﹣xy+3xy﹣y2)=x2+4xy+4y2﹣3x2+xy﹣3xy+y2=﹣2x2+2xy+5y2.9.(2023春•渭滨区期中)请你参考黑板中老师的讲解,用乘法公式进行简便计算:利用乘法公式有时可以进行简便计算.例1:1012=(100+1)2=1002+2×100×1+1=10201;例2:17×23=(20﹣3)(20+3)=202﹣32=391.(1)9992;(2)20222﹣2021×2023.【答案】(1)998001;(2)1.【解答】解:(1)原式=(1000﹣1)2=10002﹣2×1000×1+1=1000000﹣2000+1=998001;(2)20222﹣(2022﹣1)×(2022+1)=20222﹣20222﹣+1=1.10.(2022秋•龙湖区期末)请认真观察图形,解答下列问题:(1)根据图中条件,用两种方法表示两个阴影图形的面积的和(只需表示,不必化简)(2)由(1),你能得到怎样的等量关系?请用等式表示;(3)如果图中的a,b(a>b)满足a2+b2=53,ab=14.求:①a+b的值;②a2﹣b2的值.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)两个阴影图形的面积和可表示为:a2+b2,(a+b)2﹣2ab,(2)a2+b2=(a+b)2﹣2ab,(3)①∵a2+b2=53,ab=14,∴(a+b)2=a2+b2+2ab=53+2×14=81,∴a+b=±9,又∵a>0,b>0,∴a+b=9.②∵(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=53﹣2×14=25∴a﹣b=±5又∵a>b>0,∴a﹣b=5∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=9×5=45.11.(2022秋•高安市期末)已知a+b=7,ab=﹣2.求:(1)a2+b2的值;(2)(a﹣b)2的值.【答案】(1)53.(2)57.【解答】解:(1)∵a+b=7,ab=﹣2,∴(a+b)2=a2+b2+2ab=a2+b2+(﹣4)=49.∴a2+b2=53.(2)∵a+b=7,ab=﹣2,∴(a﹣b)2=a2+b2﹣2ab=a2+b2﹣(﹣4)=53+4=57.12.(2022•荆门)已知x+=3,求下列各式的值:(1)(x﹣)2;(2)x4+.【答案】(1)5;(2)47.【解答】解:(1)∵=,∴===﹣4x•=32﹣4=5;(2)∵=,∴=+2=5+2=7,∵=,∴=﹣2=49﹣2=47.13.(2022秋•阳城县期末)从边长为a的正方形中剪掉一个边长为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C;(请选择正确的一个)A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2B.b2+ab=b(a+b)C.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)D.a2+ab=a(a+b)(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:①已知x2﹣4y2=12,x+2y=4,求x的值.②计算:.【答案】(1)C;(2);(3).【解答】解:(1)第一个图形中阴影部分的面积是a2﹣b2,第二个图形的面积是(a+b)(a﹣b),则a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).故选:C;(2)①∵x2﹣4y2=(x+2y)(x﹣2y),∴12=4(x﹣2y),得:x﹣2y=3,联立,①+②,得2x=7,解得:x=;②=(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)…(1﹣)(1+)(1﹣)(1+)==×=.14.(2023春•威海期中)利用简便方法计算:(1)501×499+1;(2)0.125×104×8×104.【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)原式=(500+1)×(500﹣1)+1=5002﹣1+1=5002=250000;(2)原式=(0.125×8)×(104×104)=108.15.(2022秋•南昌期末)图1是一个长为2a、宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四块小长方形,然后按图2的形状拼成一个正方形.(1)求图2中的阴影部分的正方形的周长;(2)观察图2,请写出下列三个代数式(a+b)2,(a﹣b)2,ab之间的等量关系;(3)运用你所得到的公式,计算:若m、n为实数,且mn=﹣3,m﹣n=4,试求m+n的值.(4)如图3,点C是线段AB上的一点,以AC、BC为边向两边作正方形,设AB=8,两正方形的面积和S1+S2=26,求图中阴影部分面积.【答案】答:(1)4a﹣4b;(2)(a﹣b)2=(a﹣b)2+4ab;(3)m+n=±2;=.(4)S阴影【解答】解:(1)阴影部分的正方形边长为a﹣b,故周长为4(a﹣b)=4a﹣4b,故答案为:4a﹣4b;(2)大正方形面积可以看作四个矩形面积加阴影面积,故可表示为:4ab+(a ﹣b)2,大正方形边长为a+b,故面积也可以表达为:(a+b)2,因此(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,故答案为:(a+b)2=(a﹣b)2+4ab;(3)由(2)可知:(m+n)2=(m﹣n)2+4mn,已知m﹣n=4,mn=﹣3,所以(m+n)2=16+4×(﹣3)=4,所以m+n=±2;故m+n的值为±2;(4)设AC=a,BC=b,因为AB=8,S1+S2=26,所以a+b=8,a2+b2=26,因为(a+b)2=a2+b2+2ab,所以64=26+2ab,解得ab=19,由题意:∠ACF=90°,=ab=.所以S阴影16.(2022秋•丹棱县期末)阅读下列文字,我们知道对于一个图形,通过不同的方法计算图形的面积,可以得到一个数学等式,例如由图1可以得到(a+2b)(a+b)=a2+3ab+2b2.请解答下列问题:(1)写出图2中所表示的数学等式(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc;(2)利用(1)中所得到的结论,解决下面的问题:已知a+b+c=11,ab+bc+ac =38,求a2+b2+c2的值;(3)图3中给出了若干个边长为a和边长为b的小正方形纸片.若干个长为a和宽为b的长方形纸片,利用所给的纸片拼出一个几何图形,使得计算它的面积能得到数学公式:2a2+5ab+2b2=(2a+b)(a+2b).【答案】见试题解答内容【解答】解:(1)根据题意,大矩形的面积为:(a+b+c)(a+b+c)=(a+b+c)2,各小矩形部分的面积之和=a2+2ab+b2+2bc+2ac+c2,∴等式为(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc.(2)a2+b2+c2=(a+b+c)2﹣2ab﹣2ac﹣2bc=112﹣2×38=45.(3)如图所示。
精讲精练【考点精讲】1. 完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2,即两个数的和(或差)的平方等于这两个数的平方和与它们的积的2倍的和(或差)。
另外,这两个公式可以合记为:(a±b)2=a2±2ab+b2。
2. 完全平方公式的结构特征:完全平方公式的左边是一个二项式的完全平方,右边是三项式,其中有两项是左边二项式中每一项的平方,而另一项是左边二项式中两项乘积的2倍。
可概括为“首平方,尾平方,乘积2倍放中央,中央符号回头望”。
3. 应用完全平方公式进行整式乘法运算的步骤:(1)确定首尾,分别平方;(2)确定中央项的系数和符号,得出结论。
【典例精析】例题1 计算:(1)(3+2x)2;(2)(-2a+3b)2;(3)(-2m-5n)2。
思路导航:应用完全平方公式计算,关键要分清公式中的a、b分别代表什么,然后直接套用公式计算即可。
答案:(1)(3+2x)2=32+2·3·2x+(2x)2=9+12x+4x2;(2)解法一:(-2a+3b)2=(-2a)2+2·(-2a)·3b+(3b)2=4a2-12ab+9b2;解法二:(-2a+3b)2=(3b-2a)2=(3b)2-2·3b·2a+(2a)2=9b2-12ab+4a2;(3)解法一:(-2m-5n)2=(-2m)2-2·(-2m)·5n+(5n)2=4m2+20mn+25n2;解法二:(-2m-5n)2=[-(2m+5n)]2=(2m+5n)2=(2m)2+2·2m·5n+(5n)2=4m2+20mn+25n2。
点评:完全平方公式有“和”、“差”两种形式,它们在某些条件下可以互相转化,如第(2)题解法一是用“和”的公式,而解法二利用的是“差”的公式;第(3)题的解法一是利用“差”的公式,解法二通过互为相反数的平方相等转化为利用“和”的公式。
【考点精讲】1. 完全平方公式:a2+2ab+b2=(a+b)2,a2-2ab+b2=(a-b)2,即两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方。
这两个等式是完全平方式,它们由左到右的变形是多项式的因式分解,我们可以运用这个公式对某些多项式进行因式分解,这种方法叫做运用完全平方公式法。
2. 完全平方公式的特点:等式的左边是三项式,其中有两项同号,且能写成两数平方和的形式,另一项是这两数乘积的2倍;等式右边是这两数和(或差)的平方。
其中三项式可用口诀来记忆:首平方尾平方,二数乘积在中央。
【典例精析】例题1 把下列各式因式分解:(1)9x2+12xy+4y2;(2)4a2-36ab+81b2;(3)25x4+10x2+1;(4)4(m+n)2-28(m+n)+49。
思路导航:本例中的四个题目直接按完全平方公式分解因式即可,但一定要分清公式中的a,b,并适当地改写成公式的形式。
答案:(1)原式=(3x)2+2·3x·2y+(2y)2=(3x+2y)2;(2)原式=(2a)2-2·2a·9b+(9b)2=(2a-9b)2;(3)原式=(5x2)2+2·5x2·1+12=(5x2+1)2;(4)原式=[2(m+n)]2-2·2(m+n)·7+72=[2(m+n)-7]2=(2m+2n-7)2。
点评:通过本例,我们知道运用完全平方公式法因式分解的步骤:一变(将三项式转化成“首平方尾平方,乘积2倍在中央”的形式)、二套(直接套用完全平方公式进行分解因式分解)。
另外,第(4)题要利用整体思想,即公式中的a相当于2(m+n),并注意结果的化简。
例题2 (1)简便计算:20132-4026×2014+20142;(2)已知实数a、b、c满足a2+b2+c2=6a+8b+12c-61,求(a+b-c)2014的值。
完全平方公式能量储备●完全平方公式的推导:(a+b)2=(a+b)(a+b)=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2,(a-b)2=(a-b)(a-b)=a2-ab-ab+b2=a2-2ab+b2.●完全平方公式:两个数的和(或差)的平方,等于这两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,这两个公式称为完全平方公式.用式子表示为:(a+b)2=a2+2ab+b2,(a-b)2=a2-2ab+b2.●公式的特点:(1)两个公式的左边都是一个二项式的完全平方的形式,二者仅有一个“符号”不同;(2)两个公式的右边都是二次三项式,其中有两项是公式左边二项式中每一项的平方,中间一项是左边二项式中两项乘积的2倍,二者也仅有一个“符号”不同;(3)公式中的a,b可以是数,也可以是单项式或多项式.●完全平方公式的常见变形形式:①a2+b2=(a+b)2-2ab;②a2+b2=(a-b)2+2ab;③2ab=(a+b)2-(a2+b2);④2ab=(a2+b2)-(a-b)2;⑤(a+b)2=(a-b)2+4ab;⑥(a-b)2=(a+b)2-4ab;⑦(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ac.●完全平方公式的几何意义:图中表示的等式为(a+b)2=a2+2ab+b2,其中(a+b)2表示边长为(a+b)的大正方形的面积,而a2和b2分别表示边长为a,b的小正方形的面积,2ab表示两个完全一样的长方形面积的和.通关宝典★基础方法点方法点1:运用完全平方公式进行简便计算.例:计算:(1)99.82;(2)5022.(利用公式简化计算)解:(1)99.82=(100-0.2)2=1002-2×100×0.2+0.22=10 000-40+0.04=9 960.04.(2)5022=(500+2)2=5002+2×500×2+22=250 000+2 000+4=252 004.方法点2:应用完全平方公式的变形求值.例:设m+n=10,mn=24,求m2+n2和(m-n)2的值.分析:应将m2+n2,(m-n)2变形为含m+n,mn的式子,然后将已知整体代入求值.解:m2+n2=(m+n)2-2mn,(m-n)2=(m+n)2-4mn.将m+n=10,mn=24分别代入上面两式,得m2+n2=102-2×24=52,(m-n)2=100-4×24=4.★★易混易误点易混易误点: 错误运用完全平方公式.例:计算:(1)(-2x-3y)2;(2)(2a+b)2;(3)(a-b)(a+b)·(a2-b2).解:(1)(-2x-3y)2=(-2x)2+2(-2x)·(-3y)+(-3y)2=4x2+12xy+9y2.(2)(2a+b)2=4a2+4ab+b2.(3)(a-b)(a+b)(a2-b2)=(a2-b2)(a2-b2)=(a2-b2)2=a4-2a2b2+b4.蓄势待发考前攻略速记口诀:首平方,尾平方,积的2倍在中央,符号确定看前方.考查完全平方公式的变形应用,这是中考的常考点,难度适中,题型以填空题或选择题为主.完胜关卡。
完全平方公式知识讲解二次方程的一般形式是 ax^2 + bx + c = 0,其中a,b和c是已知常数,而x是未知数。
完全平方公式的形式为 x = (-b ± √(b^2 -4ac)) / 2a。
让我们详细解释一下完全平方公式的推导过程。
首先,我们要将二次方程写成平方的形式。
我们可以通过配方来完成这一步骤。
将二次方程移项,我们得到 ax^2 + bx = -c。
接下来,我们需要创建一个完全平方。
我们可以通过将b的一半平方加入方程的两边来实现这一点。
这意味着我们需要将b/2平方并加入方程两边。
形式上写为(b/2)^2通过这样做,我们可以将方程转变为一个完全平方的形式。
现在方程变为 (ax^2 + bx + (b/2)^2) = (b/2)^2 - c。
简化方程,我们得到 (ax + b/2)^2 = (b^2/4) - c。
将方程再次移项,我们得到 (ax + b/2)^2 - (b^2/4) = -c。
注意到,左边的式子是两个平方的差。
这是一个重要的公式,称为平方差公式。
平方差公式是 (a-b)(a+b) = a^2 - b^2、应用这个公式,我们可以将方程进一步简化为 (ax + b/2)^2 - (b^2/4) = -c。
通过移项,我们得到 (ax + b/2)^2 = (b^2/4) - c。
然后,我们可以开始解方程。
首先,我们要对两边的式子开根号,可以得到ax + b/2 = ±√((b^2/4) - c)。
接下来,我们继续化简。
我们将b/2移项,得到 ax = -b/2 ±√((b^2/4) - c)。
最后,我们将x与a相除,得到 x = (-b ± √(b^2 - 4ac)) / 2a。
这就是完全平方公式的最终形式。
需要注意的是,完全平方公式只适用于二次方程。
对于高次方程,我们需要采用其他方法来求解。
总结起来,完全平方公式是一个用于求解二次方程的重要公式。
师航教育一对一个性化辅导讲义3因式分解---完全平方公式一、目标要求1.理解完全平方公式的意义。
2.能运用完全平方公式进行多项式的因式分解。
二、重点难点完全平方公式的意义及运用。
1.完全平方公式的意义:公式:a2+2ab+b2=(a+b)2a2-2ab+b2=(a-b)2意义:两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或者差)的平方。
2.完全平方公式的应用:用完全平方公式分解因式时要先判断是否是完全平方公式,再运用公式分解因式。
知识点一:因式分解---完全平方公式用完全平方公式因式分解:即两个数(整式)的平方和加上(减去)这两个数(整或式)的积的,等于这两个数(整式)的和(差)的平方.如:,其中叫做完全平方式。
注:①与整式乘法中完全平方公式正好相反.②形式和结构特征:左边是一个三项式,其中两项同号且均为一个整式的平方(平方项),另一项是平方项幂的底数的2倍(乘积项),符号可正也可负,右边是两个整式的和(或差)的平方,中间的符号同左边的乘积项的符号3、用公式法进行因式分解的关键要在这个多项式中找出符合公式(平方差公式,完全平方公式)的条件.这就要求必须清楚每个公式的结构特点.不要忽视完全平方公式的中间项,而错误的认为:a2±b2=(a±b)2。
4、理解公式中的字母a、b不仅可以表示数,而且还可以表示单项式,多项式等。
.【例1】把4a2-12ab+9b2分解因式。
分析:多项式4a2-12ab+9b2共有三项,第一项是(2a)2,第三项是(3b)2,4a2+9b2是2a、3b的平方和,第二项正好是2a与3b的积的2倍,所以4a2-12ab+9b2是一个完全平方式,可分解为(2a-3b)2。
解:原式=(2a)2-2·2a·3b+(3b)2=(2a-3b)2。
【例2】把16-8xy+x2y2分解因式。
分析:多项式16-8xy+x2y2共有三项,第一项是42,第三项是(xy)2,而第二项正好是4与xy乘积的2倍,所以16-8xy+x2y2是一个完全平方式,可分解为(4-xy)2。
乘法公式知识点分解 李锦扬整理一、 知识点1:直接套用公式-----注:(-a -b )2=(a +b )2 ,(-a +b )2=(a -b )2 1、(1)(a -b )2;(2)(2x -3y )2(3) ()252ba --(4)(2a +3b )2(5)[x +(-y )] 2 (6) ()22y x +-2.(1)(2a 1)(2a 1)-+=____________.(2) ()()=+-⋅--y x y x 464622______________. (3)21(b)2a -=____________.(4)2(2)x y -+=__________.(5)21()x x+=__________.二、 知识点2:重复套用公式(1)()()()22y x y x y x -+- (2)22)2()2(y x y x -+(3)24(2)(2)(4)(16)x x x x -+++(4).某同学在计算)14)(14(32++时,把3写成4-1后,发现可以连续运用两数和乘以这两数差公式计算: 255116)14)(14()14)(14)(14()14)(14(322222=-=+-=++-=++.三、 知识点3:三项1.若(1)(1)3x y x y -+--=,则y x -= .2. 2()a b c +-3. 2(23)x y z --4.(a +2b ﹣3)(a ﹣2b +3);5. (3)(3)a b c a b c +---四、知识点4:完全四公式1.已知实数a 、b 满足ab=1,a +b=3.(1)求代数式a 2+b 2的值; (2)求a ﹣b 的值.(3)求代数式a 2-b 2的值; (4)求a 4﹣b 4的值.(5)求a 4+b 4的值. (6)|x ﹣y |2.已知()(),4,722=-=+b a b a 求22b a +和ab 的值3.已知a +b=4,a ﹣b=3,则a 2﹣b 2=( )A .4 B .3 C .12 D .14.若A y x y x +-=+22)2()2(成立,则A =5.已知2()13x y +=,2()1x y -=,求xy ,22x y +和44x y +的值。
完全平方公式(基础)
责编:某老师
【学习目标】
1. 能运用完全平方公式把简单的多项式进行因式分解.
2. 会综合运用提公因式法和公式法把多项式分解因式;
3.发展综合运用知识的能力和逆向思维的习惯.
【要点梳理】
要点一、公式法——完全平方公式
两个数的平方和加上(减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(差)的平方. 即()2222a ab b a b ++=+,()2
222a ab b a b -+=-. 形如222a ab b ++,222a ab b -+的式子叫做完全平方式.
要点诠释:(1)逆用乘法公式将特殊的三项式分解因式;
(2)完全平方公式的特点:左边是二次三项式,是这两数的平方和加(或
减)这两数之积的2倍. 右边是两数的和(或差)的平方.
(3)完全平方公式有两个,二者不能互相代替,注意二者的使用条件.
(4)套用公式时要注意字母a 和b 的广泛意义,a 、b 可以是字母,也可以
是单项式或多项式.
【高清课堂400108 因式分解之公式法 知识要点】
要点二、因式分解步骤
(1)如果多项式的各项有公因式,先提取公因式;
(2)如果各项没有公因式那就尝试用公式法;
(3)如用上述方法也不能分解,那么就得选择分组或其它方法来分解(以后会学到). 要点三、因式分解注意事项
(1)因式分解的对象是多项式;
(2)最终把多项式化成乘积形式;
(3)结果要彻底,即分解到不能再分解为止.
【典型例题】
类型一、公式法——完全平方公式
1、(2016•普宁市模拟)下列各式中,能利用完全平方公式分解因式的是(
). A .221x x -++ B .221x x -+- C .221x x -- D .2
24x x -+ 【思路点拨】根据完全平方公式的结构特点:必须是三项式,其中有两项能写成两个数(或式)的平方和的形式,另一项是这两个数(或式)的积的2倍,对各项分析判断后利用排除法求解.
【答案】B ;
【解析】A 、221x x -++其中有两项-x 2、12不能写成平方和的形式,不符合完全平方公式特点,故本选项错误;
B 、2221(1)x x x -+-=--,符合完全平方公式特点,故本选项正确;
C 、221x x --其中有两项x 2、-12不能写成平方和的形式,不符合完全平方公式特点,故本选项错误;
D 、224x x -+,不符合完全平方公式特点,故本选项错误.
【总结升华】本题主要考察了能用完全平方公式分解因式的式子特点,熟记公式结构是解题的关键.
举一反三:
【变式】(2015春•临清市期末)若x 2+2(m ﹣3)x+16是完全平方式,则m 的值是( )
A .﹣1
B . 7
C . 7或﹣1
D . 5或1
【答案】C.
2、分解因式:
(1)21449x x ++; (2)29124x x -+; (3)214a a ++
; (4)22111162
a b ab -+. 【答案与解析】
解:(1)22221449277(7)x x x x x ++=+⋅⋅+=+. (2)22229124(3)2322(32)x x x x x -+=-⋅⋅+=-. (3)22
22111124222a a a a a ⎛⎫⎛⎫++=+⋅⋅+=+ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭. (4)22
2221111112111162444a b ab ab ab ab ⎛⎫⎛⎫-+=-⋅⋅+=- ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭
. 【总结升华】本题的关键是掌握公式的特征,套用公式时要注意把每一项同公式的每一项对应.
举一反三:
【变式】分解因式:
(1)29()12()4a b a b +-++; (2)222()()a a b c b c ++++; (3)21025a a --; (4)22
()4()()4()x y x y x y x y +++-+-. 【答案】
解:(1)29()12()4a b a b +-++22
[3()]23()22a b a b =+-⋅+⋅+ 22[3()2](332)a b a b =+-=+-.
(2)222()()a a b c b c ++++22[()]()a b c a b c =++=++.
(3)()2210251025a a a a --=--+2
(5)a =--. (4)22
()4()()4()x y x y x y x y +++-+-
22()2()2()[2()]x y x y x y x y =+++-+-g g
22[()2()](3)x y x y x y =++-=-.
3、分解因式:
(1)223
4162
x y xy y ++;(2)4224168a a b b -+;(3)222(3)(1)x x x +--. 【答案与解析】
解:(1)223
4162
x y xy y ++22222()()1624x xy x y y y y =++=+. (2)4224168a a b b -+222222
(4)[(2)(2)](2)(2)a b a b a b a b a b =-=+-=+-. (3)222(3)(1)x x x +--22
(31)(31)x x x x x x =++-+-+ 2222(41)(21)(41)(1)x x x x x x x =+-++=+-+.
【总结升华】分解因式的一般步骤:一“提”、二“套”、三“查”,即首先有公因式的提公因式,没有公因式的套公式,最后检查每一个多项式因式,看能否继续分解.
举一反三:
【高清课堂400108 因式分解之公式法 例4】
【变式】分解因式:
(1)224()12()()9()x a x a x b x b ++++++.
(2)22224()4()()x y x y x y +--+-.
(3)2244x y xy --+;
(4)322344x y x y xy ++;
(5)()()2222221x x
x x -+-+;
【答案】
解:(1)原式22[2()]22()3()[3()]x a x a x b x b =++⋅+⋅+++ 22[2()3()](523)x a x b x a b =+++=++.
(2)原式22
[2()]22()()()x y x y x y x y =+-⋅+⋅-+- 22[2()()](3)x y x y x y =+--=+.
(3)原式()()2
22442x y xy x y =-+-=--
(4)原式=()()222442xy x xy y
xy x y ++=+ (5)原式()()24221
1x x x =-+=-
类型二、配方法 4、(2015春•江都市期末)已知:x+y=3,xy=﹣8,求:
(1)x 2+y 2
(2)(x 2﹣1)(y 2﹣1).
【思路点拨】(1)原式利用完全平方公式变形,将已知等式代入计算即可求出值;(2)原式利用多项式乘以多项式法则计算,整理后将各自的值代入计算即可求出值.
【答案与解析】
解:(1)∵x+y=3,xy=﹣8,
∴原式=(x+y )2﹣2xy=9+16=25;
(2)∵x+y=3,xy=﹣8,
∴原式=x 2y 2﹣(x 2+y 2)+1=64﹣25+1=40.
【总结升华】要先观察式子的特点,看能不能将式子进行变形,以简化计算.
举一反三:
【变式】已知x 为任意有理数,则多项式x -1-14
2x 的值为( ). A .一定为负数 B .不可能为正数 C .一定为正数 D .可能为正数,负数或0
【答案】B ;
提示:x -1-142x =221111042x x x ⎛⎫⎛⎫--+=--≤ ⎪ ⎪⎝⎭⎝⎭.。