乘法公式的拓展及常见题型整理
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专题1.3 乘法公式-重难点题型【北师大版】【题型1 乘法公式的基本运算】【例1】(2021•锦江区校级开学)下列运算正确的是( )A .(x +y )(﹣y +x )=x 2﹣y 2B .(﹣x +y )2=﹣x 2+2xy +y 2C .(﹣x ﹣y )2=﹣x 2﹣2xy ﹣y 2D .(x +y )(y ﹣x )=x 2﹣y 2【变式1-1】(2021春•龙岗区校级期中)下列关系式中,正确的是( )A .(a ﹣b )2=a 2﹣b 2B .(a +b )(﹣a ﹣b )=a 2﹣b 2C .(a +b )2=a 2+b 2D .(﹣a ﹣b )2=a 2+2ab +b 2【变式1-2】(2021春•舞钢市期末)下列乘法运算中,不能用平方差公式计算的是( )A .(m +1)(﹣1+m )B .(2a +3b ﹣5c )(2a ﹣3b ﹣5c )C .2021×2019D .(x ﹣3y )(3y ﹣x )【变式1-3】(2021春•龙岗区校级月考)下列各式,能用平方差公式计算的是( )A .(2a +b )(2b ﹣a )B .(﹣a ﹣2b )(﹣a +2b )C .(2a ﹣3b )(﹣2a +3b )D .(13a +1)(―13a ―1)【题型2 完全平方公式(求系数的值)】【例2】(2021春•仪征市期中)若多项式4x2﹣mx+9是完全平方式,则m的值是( )A.6B.12C.±12D.±6【变式2-1】(2021春•南山区校级期中)如果x2+8x+m2是一个完全平方式,那么m的值是( )A.4B.16C.±4D.±16【变式2-2】(2021春•新城区校级期末)已知:(x﹣my)2=x2+kxy+4y2(m、k为常数),则常数k的值为 .【变式2-3】(2021春•邗江区期中)若x2﹣2(m﹣1)x+4是一个完全平方式,则m= .【题型3 完全平方公式的几何背景】【例3】(2021春•兴宾区期末)有A,B两个正方形,按图甲所示将B放在A的内部,按图乙所示将A,B 并列放置构造新的正方形.若图甲和图乙中阴影部分的面积分别为3和16,则正方形A,B的面积之和为( )A.13B.19C.11D.21【变式3-1】(2021春•芝罘区期末)用4块完全相同的长方形拼成如图所示的正方形,用不同的方法计算图中阴影部分的面积,可得到一个关于a,b的等式为( )A.4a(a+b)=4a2+4ab B.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2C.(a+b)2=a2+2ab+b2D.(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab【变式3-2】(2021春•岚山区期末)现有四个大小相同的长方形,可拼成如图1和图2所示的图形,在拼图2时,中间留下了一个边长为4的小正方形,则每个小长方形的面积是( )A.3B.6C.12D.18【变式3-3】(2021春•深圳期中)有两个正方形A,B.现将B放在A的内部得图甲,将A,B并列放置后,构造新的正方形得图乙.若图甲和图乙中阴影部分的面积分别为1和12,若三个正方形A和两个正方形B,如图丙摆放,则阴影部分的面积为( )A.28B.29C.30D.31【题型4 平方差公式的几何背景】【例4】(2021•庐江县开学)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+b2C.(a+b)2=a2+2ab+b2D.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)【变式4-1】(2021春•博山区期末)如图1,将一个大长方形沿虚线剪开,得到两个长方形,再将这两个长方形拼成图2所示图形,正好是边长为x的大正方形剪去一个边长为1的小正方形(阴影部分).这两个图能解释下列哪个等式( )A.(x﹣1)2=x2﹣2x+1B.(x+1)(x﹣1)=x2﹣1C.(x+1)2=x2+2x+1D.x(x﹣1)=x2﹣x【变式4-2】(2021春•洪江市期末)如图(1),从边长为a的大正方形的四个角中挖去四个边长为b的小正方形后,将剩余的部分剪拼成一个长方形,如图(2),通过计算阴影部分的面积可以得到( )A.(a﹣2b)2=a2﹣4ab+b2B.(a+2b)2=a2+4ab+b2C.(a﹣2b)(a+2b)=a2﹣4b2D.(a+b)2=a2+2ab+b2【变式4-3】(2020春•阳谷县期末)如图1,将边长为a的大正方形剪去一个边长为b的小正方形,再沿图中的虚线剪开,然后按图2所示进行拼接,请根据图形的面积写出一个含字母a,b的等式 .【题型5 乘法公式(求代数式的值)】【例5(2021春•邗江区校级期末)若xy=﹣1,且x﹣y=3.(1)求(x﹣2)(y+2)的值;(2)求x2﹣xy+y2的值.【变式5-1】(2021•宁波模拟)已知(2x+y)2=58,(2x﹣y)2=18,则xy= .【变式5-2】(2021春•驿城区期末)已知a﹣b=9,ab=﹣14,则a2+b2的值为 .【变式5-3】(2021春•聊城期末)已知:a﹣b=6,a2+b2=20,求下列代数式的值:(1)ab;(2)﹣a3b﹣2a2b2﹣ab3.【题型6 乘法公式的综合运算】【例6】(2020秋•东湖区期末)实践与探索如图1,边长为a的大正方形有一个边长为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)上述操作能验证的等式是 ;(请选择正确的一个)A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)B.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2C.a2+ab=a(a+b)(2)请应用这个公式完成下列各题:①已知4a2﹣b2=24,2a+b=6,则2a﹣b= .②计算:1002﹣992+982﹣972+…+42﹣32+22﹣12.【变式6-1】(2021•滦南县二模)【阅读理解】我们知道:(a+b)2=a2+2ab+b2①,(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2②,①﹣②得:(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,所以ab=(a b)24―(a b)24=(a b2)2―(a b2)2.利用上面乘法公式的变形有时能进行简化计算.例:51×49=(51492)2―(51492)2=502―12=2500﹣1=2499.【发现运用】根据阅读解答问题(1)填空:102×98= (102982) 2﹣ (102982) 2;(2)请运用你发现的规律计算:19.2×20.8.【变式6-2】(2021春•平顶山期末)我们将(a+b)2=a2+2ab+b2进行变形,如:a2+b2=(a+b)2﹣2ab,ab=(a b)2(a2b2)2等.根据以上变形解决下列问题:(1)已知a2+b2=8,(a+b)2=48,则ab= .(2)已知,若x满足(25﹣x)(x﹣10)=﹣15,求(25﹣x)2+(x﹣10)2的值.(3)如图,四边形ABED是梯形,DA⊥AB,EB⊥AB,AD=AC,BE=BC,连接CD,CE,若AC•BC=10,则图中阴影部分的面积为 .【变式6-3】(2021春•滨江区校级期末)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求图2大正方形的面积:方法1: ;方法2: ;(2)观察图2,请你写出代数式:(a+b)2,a2+b2,ab之间的等量关系 ;(3)根据(2)题中的等量关系,解决如下问题:①已知:a+b=5,(a﹣b)2=13,求ab的值;②已知(2021﹣a)2+(a﹣2020)2=5,求(2021﹣a)(a﹣2020)的值.。
乘法公式的拓展及常见题型整理例题:已知b a +=4,求ab b a ++222。
⑴如果1,3=-=-c a b a ,那么()()()222a c c b b a -+-+-的值是⑵1=+y x ,则222121y xy x ++= ⑶已知xy 2y x ,y x x x -+-=---2222)()1(则= ⑴若()()a b a b -=+=22713,,则a b22+=____________,a b =_________⑵设(5a +3b )2=(5a -3b )2+A ,则A= ⑶若()()x y x y a-=++22,则a 为 ⑷如果22)()(y x M y x +=+-,那么M 等于 ⑸已知(a+b)2=m ,(a —b)2=n ,则ab 等于⑹若N b a b a ++=-22)32()32(,则N 的代数式是 ⑺已知,3)(,7)(22=-=+b a b a 求ab b a ++22的值为 。
⑻已知实数a,b,c,d 满足53=-=+bc ,ad bdac ,求))((2222d c b a ++例题:已知(a+b)2=7,(a-b)2=3, 求值: (1)a 2+b 2(2)ab例2:已知a= 201x +20,b=201x +19,c=201x +21,求a 2+b 2+c 2-ab -bc -ac 的值⑴若499,7322=-=-y x yx ,则y x 3+=⑵若2=+b a ,则b b a422+-= 若65=+b a ,则b ab a 3052++=⑶已知a 2+b 2=6ab 且a >b >0,求 ba ba -+的值为 ⑷已知20042005+=x a,20062005+=x b ,20082005+=x c ,则代数式ca bc ab c b a ---++222的值是 .(四)步步为营例题:3⨯(22+1)⨯(24+1)⨯(28+1)⨯(162+1)6⨯)17(+⨯(72+1)⨯(74+1)⨯(78+1)+1()()()()()224488a b a b a ba bab-++++1)12()12()12()12()12()12(3216842++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+222222122009201020112012-++-+- ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-2311⎪⎭⎫ ⎝⎛-2411…⎪⎭⎫⎝⎛-2201011(五)分类配方 例题:已知03410622=++-+n m n m ,求n m +的值。
专题复习:乘法公式知识点归纳及典例+练习题一、知识概述 1、平方差公式 由多项式乘法得到 (a+b)(a-b) =a -b . 即两个数的和与这两个数的差的积,等于它们的平方差. 2、平方差公式的特征 ①左边是两个二项式相乘,并且这两个二项式中有一项完全相同,另一项互为相反数; ②右边是乘式中两项的平方差(相同项的平方减去相反项的平方); ③公式中的 a 和 b 可以是具体数,也可以是单项式或多项式; ④对于形如两数和与这两数差相乘的形式,就可以运用上述公式来计算. 3、完全平方公式 由多项式乘法得到(a±b) =a ±2ab+b2 2 2 2 2即两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加(或减)它们的积的 2 倍. 推广形式:(a+b+c) =a +b +c +2ab+2bc+2ca 4、完全平方公式的特征 (a+b) =a +2ab+b 与(a-b) =a -2ab+b 都叫做完全平方公式,为了区别,我们把前者叫做两数 和的完全平方公式,后者叫做两数差的完全平方公式. ①两公式的左边:都是一个二项式的完全平方,二者仅有一个符号不同;右边:都是二次三项式,其 中有两项是公式左边两项中每一项的平方,中间是左边二项式中两项乘积的 2 倍,两者也仅有一个符号不 同. ②公式中的 a、b 可以是数,也可以是单项式或多项式. ③对于形如两数和(或差)的平方的乘法,都可以运用上述公式计算. 5、乘法公式的主要变式 (1)a -b =(a+b)(a-b); (2)(a+b) -(a-b) =4ab; (3)(a+b) +(a-b) =2(a +b ); (4)a +b =(a+b) -2ab=(a-b) +2ab (5)a +b =(a+b) -3ab(a+b). 熟悉这些变形公式,明确它们间联系,综合运用,常可简化解题过程. 注意:(1)公式中的 a,b 既可以表示单项式,也可以表示多项式. (2)乘法公式既可以单独使用,也可以同时使用. (3)这些公式既可以正用,也可以逆用,因此在解题时应灵活地运用公式,以计算简捷为宜.3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2二、典型例题讲解 例 1、计算: (1)(3a+2b)(2b-3a); (2)(x-2y)(-x-2y);(3) (4)(a+b+c)(a-b-c). 解:;(1)原式=(2b+3a)(2b-3a) =(2b) -(3a) =4b -9a2 2 2 2(2)原式=(-2y+x)(-2y-x) =(-2y) -x =4y -x2 2 2 2(3)原式=== (4)原式=[a+(b+c)][a-(b+c)] =a -(b+c)2 2 2 2=a -(b +2bc+c ) =a -b -2bc-c 例 2、计算: (1)2004 -19962 2 2 2 2 22(2)(x-y+z) -(x+y-z)2(3)(2x+y-3)(2x-y-3). 解:(1)2004 -1996 =(2004+1996)(2004-1996) =4000×8=32000 (2)(x-y+z) -(x+y-z)2 2 2 2=[(x-y+z)+(x+y-z)][ (x-y+z)-(x+y-z)]=2x(-2y+2z)=-4xy+4xz (3)(2x+y-3)(2x-y-3)=[(2x-3)+y][(2x-3)-y] =(2x-3) -y =4x -12x+9-y =4x -y -12x+9; 例 3、计算: (1)(3x+4y) ; (3)(2a-b) ;2 2 2 2 2 2 2 2 2(2)(-3+2a) ; (4)(-3a-2b)22解:(1)原式=(3x) +2·3x·4y+(4y) =9x +24xy+16y2 2 22(2)原式=(-3) +2·(-3)·2a+4a =4a -12a+922(3)原式=(2a) +2·2a·(-b)+(-b) =4a -4ab+b2 222(4)原式=[-(3a+2b)] =(3a+2b)2 22=(3a) +2·(3a)·2b+(2b) =9a +12ab+4b2 22例 4、已知 m+n=4, mn=-12,求(1);(2);(3).解:(1);(2);(3)2.例 5、多项式 9x +1 加上一个单项式后,使它能够成为一个整式的完全平方,那么加上的单项式可以是 ________(填上一个你认为正确的即可). 分析: 解答时,很多学生只习惯于课本上的完全平方的顺序,认为只有添加中间(两项的乘积的 2 倍)项,即 9x +1+6x=(3x+1) 或 9x -6x+1=(3x-1) ;但只要从多方面考虑,还会得出2 2 2 2,9x +1-1=9x =(3x) , 9x +1-9x =12, 所以添加的单项式可以是 6x,22222-6x,,-1,-9x .2答案:±6x 或 例 6、计算:或-1 或-9x2,并说明结果与 y 的取值是否有关. 解:从上述结果可以看出,结果中不含 y 的项,因此结果与 y 的取值无关. 点评: (1)利用平方差公式计算的关键是弄清具体题目中,哪一项是公式中的 a,哪一项是公式中的 b; (2)通常在各因式中, 相同项在前, 相反项在后, 但有时位置会发生变化, 因此要归纳总结公式的变化, 使之更准确的灵活运用公式. ①位置变化:(b+a)(-b+a)=(a+b)(a-b)=a -b ; ②符号变化:(-a-b)(a-b)=(-b-a)(-b+a)=(-b) -a =b -a ; ③系数变化:(3a+2b)(3a-2b)=(3a) -(2b) =9a -4b ; ④指数变化:(a +b )(a -b )=(a ) -(b ) =a -b ; ⑤连用公式变化:(a-b)(a+b)(a +b )(a +b ) =(a -b )(a +b )(a +b )=(a -b )(a +b ) =a -b ; ⑥逆用公式变化:(a-b+c) -(a-b-c)2 2 8 8 2 2 2 2 4 4 4 4 4 4 2 2 4 4 3 3 3 3 3 2 3 2 6 6 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2=[(a-b+c)+(a-b-c)][(a-b+c)-(a-b-c)] =4c(a-b). 例 7、已知 .求 分析:的值.若直接代入求解则十分繁杂。
专题1.3 乘法公式【九大题型】【北师大版】【题型1 乘法公式的基本运算】 (1)【题型2 利用完全平方式确定系数】 (3)【题型3 乘法公式的运算】 (4)【题型4 利用乘法公式求值】 (6)【题型5 利用面积法验证乘法公式】 (7)【题型6 乘法公式的应用】 (9)【题型7 平方差公式、完全平方公式的几何背景】 (12)【题型8 整式乘法中的新定义问题】 (17)【题型9 整式乘法中的规律探究】 (20)【题型1 乘法公式的基本运算】【例1】(2022春•青川县期末)下列各式中计算正确的是( )A.(a+2b)(a﹣2b)=a2﹣2b2B.(﹣a+2b)(a﹣2b)=a2﹣4b2C.(﹣a﹣2b)(a﹣2b)=﹣a2+4b2D.(﹣a﹣2b)(a+2b)=a2﹣4b2【分析】根据平方差公式对各选项分析判断后利用排除法求解.【解答】解:A、应为(a+2b)(a﹣2b)=a2﹣(2b)2,故本选项错误;B、应为(﹣a+2b)(a﹣2b)=﹣a2+4ab﹣4b2,故本选项错误;C、(﹣a﹣2b)(a﹣2b)=﹣a2+4b2,正确;D、应为(﹣a﹣2b)(a+2b)=﹣a2﹣4ab﹣4b2,故本选项错误.故选:C .【变式1-1】(2022春•六盘水期中)下列各式中能用平方差公式计算的是( )A .(﹣x +2y )(x ﹣2y )B .(3x ﹣5y )(﹣3x ﹣5y )C .(1﹣5m )(5m ﹣1)D .(a +b )(b +a )【分析】根据平方差公式的特征:(1)两个两项式相乘,(2)有一项相同,另一项互为相反数,对各选项分析判断后利用排除法求解.【解答】解:A 、不存在相同的项,不能运用平方差公式进行计算;B 、﹣5y 是相同的项,互为相反项是3x 与﹣3x ,符合平方差公式的要求;C 、不存在相同的项,不能运用平方差公式进行计算;D 、不存在互为相反数的项,不能运用平方差公式进行计算;故选:B .【变式1-2】(2022春•巴中期末)下列运算正确的是( )A .(x +y )(y ﹣x )=x 2﹣y 2B .(﹣x +y )2=﹣x 2+2xy +y 2C .(﹣x ﹣y )2=﹣x 2﹣2xy ﹣y 2D .(x +y )(﹣y +x )=x 2﹣y 2【分析】根据完全平方公式和平方差公式逐个判断即可.【解答】解:A 、结果是y 2﹣x 2,故本选项不符合题意;B 、结果是x 2﹣2xy +y 2,故本选项不符合题意;C 、结果是x 2+2xy +y 2,故本选项不符合题意;D 、结果是x 2﹣y 2,故本选项符合题意.【变式1-3】(2022秋•天心区校级期中)下列各式中,能用完全平方公式计算的是( )A .(a ﹣b )(﹣b ﹣a )B .(﹣n 2﹣m 2)(m 2+n 2)C .(−12p +q)(q +12p)D .(2x ﹣3y )(2x +3y )【分析】A 、原式利用平方差公式化简得到结果,不合题意;B 、原式第一个因式提取﹣1变形后利用完全平方公式计算得到结果,符合题意;C 、原式利用平方差公式化简得到结果,不合题意;D 、原式利用平方差公式化简得到结果,不合题意.【解答】解:A 、原式=b 2﹣a 2,本选项不合题意;B 、原式=﹣(m 2+n 2)2,本选项符合题意;C、原式=q2−1p2,本选项不合题意;4D、原式=4x2﹣9y2,本选项不合题意,故选:B.【题型2 利用完全平方式确定系数】【例2】(2022秋•望城区期末)若二项式x2+4加上一个单项式后成为一个完全平方式,则这样的单项式共有( )A.1个B.2个C.3个D.5个【分析】本题考查运用完全平方式进行因式分解的能力,式子x2和4分别是x和2的平方,可当作首尾两项,根据完全平方公式可得中间一项为加上或减去x和2的乘积的2倍,即±4x,同时还应看到x2+4加上﹣4或﹣x2或x4后也可分别构成完全平方式,所以可加的单项式共有5个.16等5个.【解答】解:可添加±4x,﹣4,﹣x2或x416故选:D.【变式2-1】(2022•南通模拟)如果多项式x2+2x+k是完全平方式,则常数k的值为( )A.1B.﹣1C.4D.﹣4【分析】根据完全平方公式的乘积二倍项和已知平方项先确定出另一个数是1,平方即可.【解答】解:∵2x=2×1•x,∴k=12=1,故选A.【变式2-2】(2022秋•青县期末)若9x2﹣(K﹣1)x+1是关于x的完全平方式,则常数K的值为( )A.0B.﹣5或7C.7D.9【分析】根据完全平方式的定义解决此题.【解答】解:9x2﹣(K﹣1)x+1=(3x)2﹣(K﹣1)x+12.∵9x2﹣(K﹣1)x+1是关于x的完全平方式,∴9x2﹣(K﹣1)x+1=(3x)2±2•3x•1+12=(3x)2±6x+12.∴﹣(K﹣1)=±6.当﹣(K﹣1)=6时,K=﹣5.当﹣(K﹣1)=﹣6时,K=7.综上:K=﹣5或7.故选:B .【变式2-3】(2022秋•崇川区校级月考)(x +a )(x +b )+(x +b )(x +c )+(x +c )(x +a )是完全平方式,则a ,b ,c 的关系可以写成( )A .a <b <cB .(a ﹣b )2+(b ﹣c )2=0C .c <a <bD .a =b ≠c【分析】先把原式展开,合并,由于它是完全平方式,故有3x 2+2(a +b +c )x +(ab +bc +ac )=(a +b +c )]2,化简有ab +bc +ac =a 2+b 2+c 2,那么就有(a ﹣b )2+(b ﹣c )2+(c ﹣a )2=0,三个非负数的和等于0,则每一个非负数等于0,故可求a =b =c .故选答案B .【解答】解:原式=3x 2+2(a +b +c )x +(ab +bc +ac ),∵(x +a )(x +b )+(x +b )(x +c )+(x +c )(x +a )是完全平方式,∴3x 2+2(a +b +c )x +(ab +bc +ac )=+a +b +c )]2,∴ab +bc +ac =13(a +b +c )2=13(a 2+b 2+c 2+2ab +2ac +2bc ),∴ab +bc +ac =a 2+b 2+c 2,∴2(ab +bc +ac )=2(a 2+b 2+c 2),即(a ﹣b )2+(b ﹣c )2+(c ﹣a )2=0,∴a ﹣b =0,b ﹣c =0,c ﹣a =0,∴a =b =c .故选:B .【题型3 乘法公式的运算】【例3】(2022春•龙胜县期中)计算:(1−152)×(1−162)×(1−172)×…×(1−1992)×(1−11002)的结果是( )A .101200B .101125C .101100D .1100【分析】根据a 2﹣b 2=(a ﹣b )(a +b )展开,中间的数全部约分,只剩下第一个数和最后一个数相乘,从而得出答案.【解答】解:原式=(1−15)×(1+15)×(1−16)×(1+16)×(1−17)×(1+17)×…×(1−199)×(1+199)×(1−1100)×(1+1100)=45×65×56×76×67×87×⋯×9899×10099×99100×101100=45×101100=101125.故选:B.【变式3-1】(2022秋•碾子山区期末)先化简,再求值:(2x﹣y)(y+2x)﹣(2y+x)(2y﹣x),其中x =1,y=2.【分析】利用平方差公式展开并合并同类项,然后把x、y的值代入进行计算即可得解.【解答】解:(2x﹣y)(y+2x)﹣(2y+x)(2y﹣x),=4x2﹣y2﹣(4y2﹣x2),=4x2﹣y2﹣4y2+x2,=5x2﹣5y2,当x=1,y=2时,原式=5×12﹣5×22=5﹣20=﹣15.【变式3-2】(2022春•乳山市期末)用乘法公式进行计算:(1)20192﹣2018×2020;(2)112+13×66+392.【分析】平方差公式:两个数的和与这两个数的差相乘,等于这两个数的平方差;完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2.【解答】解:(1)20192﹣2018×2020=20192﹣(2022﹣1)×(2022+1)=20192﹣(20222﹣1)=1;(2)112+13×66+392=112+13×2×3×11+392=112+2×11×39+392=(11+39)2=502=2500.【变式3-3】(2022春•顺德区校级月考)计算:(2+1)(22+1)(24+1)…(264+1)【分析】原式变形后,利用平方差公式计算即可得到结果.【解答】解:原式=(2﹣1)(2+1)(22+1)(24+1)…(264+1)=(22﹣1)(22+1)(24+1)…(264+1)=(24﹣1)(24+1)…(264+1)=…=(264﹣1)(264+1)=2128﹣1.【题型4 利用乘法公式求值】【例4】(2022秋•九龙坡区校级期中)若a 2﹣b 2=16,(a +b )2=8,则ab 的值为( )A .−32B .32C .﹣6D .6【分析】根据a 2﹣b 2=16得到(a +b )2(a ﹣b )2=256,再由(a +b )2=8,求出(a ﹣b )2=32,最后根据ab 【解答】解:∵a 2﹣b 2=16,∴(a +b )(a ﹣b )=16,∴(a +b )2(a ﹣b )2=256,∵(a +b )2=8,∴(a ﹣b )2=32,∴ab ==8−324=−6,故选:C .【变式4-1】(2022春•姜堰区校级月考)已知4m +n =90,2m ﹣3n =10,求(m +2n )2﹣(3m ﹣n )2的值.【分析】原式利用平方差公式分解,变形后将已知等式代入计算即可求出值.【解答】解:∵4m +n =90,2m ﹣3n =10,∴(m +2n )2﹣(3m ﹣n )2=[(m +2n )+(3m ﹣n )][(m +2n )﹣(3m ﹣n )]=(4m +n )(3n ﹣2m )=﹣900.【变式4-2】(2022春•双峰县期中)若x 、y 满足x 2+y 2=54,xy =−12,求下列各式的值.(1)(x +y )2(2)x 4+y 4.【分析】(1)原式利用完全平方公式化简,将各自的值代入计算即可求出值;(2)原式利用完全平方公式变形,将各自的值代入计算即可求出值.【解答】解:(1)∵x 2+y 2=54,xy =−12,∴原式=x 2+y 2+2xy =54−1=14;(2)∵x 2+y 2=54,xy =−12,∴原式=(x 2+y 2)2﹣2x 2y 2=2516−12=1716.【变式4-3】(2022春•包河区期中)已知(2022﹣m )(2022﹣m )=2021,那么(2022﹣m )2+(2022﹣m )2的值为( )A .4046B .2023C .4042D .4043【分析】利用完全平方公式变形即可.【解答】解:∵(a ﹣b )2=a 2﹣2ab +b 2,∴a 2+b 2=(a ﹣b )2+2ab .∴(2022﹣m )2+(2022﹣m )2=[(2022﹣m )﹣(2022﹣m )]2+2×(2022﹣m )(2022﹣m )=4+2×2021=4046.故选:A .【题型5 利用面积法验证乘法公式】【例5】(2022春•新泰市期末)将图甲中阴影部分的小长方形变换到图乙位置,你能根据两个图形的面积关系得到的数学公式是( )A.(a﹣b)(a+b)=a2﹣b2B.(a+b)2=a2+2ab+b2C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2D.(2a﹣b)2=4a2﹣4ab+b2【分析】利用两个图形面积之间的关系进行解答即可.【解答】解:如图,图甲中①、②的总面积为(a+b)(a﹣b),图乙中①、②的总面积可以看作两个正方形的面积差,即a2﹣b2,因此有(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,故选:A.【变式5-1】(2022春•乐平市期末)如图所示,两次用不同的方法计算这个图的面积,可验证整式乘法公式是( )A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2B.(a+b)(a+2b)=a2+3ab+2b2C.(a+b)2=a2+2ab+b2D.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2【分析】用代数式表示各个部分以及总面积即可得出答案.【解答】解:大正方形的边长为a+b,因此面积为(a+b)2,四个部分的面积分别为a2、ab、ab、b2,由面积之间的关系得,(a+b)2=a2+2ab+b2,故选:C.【变式5-2】(2022春•锦州期末)如图1,在边长为a的大正方形中,剪去一个边长为3的小正方形,将余下的部分按图中的虚线剪开后,拼成如图2所示的长方形,根据两个图形阴影部分面积相等的关系,可验证的等式为( )A.(a﹣3)2=a2﹣6a+9B.(a+3)2=a2+6a+9C.a(a+3)=a2+3a D.(a+3)(a﹣3)=a2﹣9【分析】用代数式分别表示图1、图2中阴影部分的面积即可.【解答】解:图1中,阴影部分的面积可以看作是两个正方形的面积差,即a2﹣32=a2﹣9,图2是长为a+3,宽为a﹣3的长方形,因此面积为(a+3)(a﹣3),所以有(a+3)(a﹣3)=a2﹣9,故选:D.【变式5-3】(2022•郫都区模拟)如图,在边长为(x+a)的正方形中,剪去一个边长为a的小正方形,将余下部分对称剪开,拼成一个平行四边形,由左右两个阴影部分面积,可以得到一个恒等式是( )A.(x+a)2﹣a2=x(x+2a)B.x2+2ax=x(x+2a)C.(x+a)2﹣x2=a(a+2x)D.x2﹣a2=(x+a)(x﹣a)【分析】根据阴影部分面积相等得到恒等式即可.【解答】解:第一幅图阴影部分面积=(x+a)2﹣a2,第二幅图阴影部分面积=(x+a+a)x=x(x+2a),∴(x+a)2﹣a2=x(x+2a),故选:A.【题型6 乘法公式的应用】【例6】(2022春•榆次区期中)如图1,从边长为(a+5)cm的大正方形纸片中剪去一个边长为(a+2)cm 的小正方形,剩余部分(如图2)沿虚线剪开,按图3方式拼接成一个长方形(无缝隙不重合)则该长方形的面积为( )A.9cm2B.(6a﹣9)cm2C.(6a+9)cm2D.(6a+21)cm2【分析】由图形可知长方形的长为两正方形的和,宽为两长方形的差,据此可得答案.【解答】解:根据题意,长方形的面积为[(a+5)+(a+2)][(a+5)﹣(a+2)]=3(2a+7)=(6a+21)cm,故选:D.【变式6-1】(2022秋•西峰区期末)如图,正方形ABCD和正方形和MFNP重叠,其重叠部分是一个长方形,分别延长AD、CD,交NP和MP于H、Q两点,构成的四边形NGDH和MEDQ都是正方形,四边形PQDH是长方形.若正方形ABCD的边长为x,AE=10,CG=20,长方形EFGD的面积为200.求正方形MFNP的面积(结果必须是一个具体数值).【分析】设DE=a,DG=b,则a=x﹣10,b=x﹣20,a﹣b=10,又由ab=200,所以正方形MFNP的面积为(a+b)2=(a﹣b)2+4ab=900.【解答】解:)设DE=a,DG=b,则a=x﹣10,b=x﹣20,a﹣b=10,又由ab=200,∴正方形MFNP的面积为:(a+b)2=(a﹣b)2+4ab=102+4×200=900.【变式6-2】(2022春•湖州期末)如图,把一块面积为100的大长方形木板被分割成2个大小一样的大正方形①,1个小正方形②和2个大小一样的长方形③后,如图摆放,且每个小长方形③的面积为16,则标号为②的正方形的面积是( )A.16B.14C.12D.10【分析】设标号为①的正方形的边长为x,标号为②的正方形的边长为y,根据图形及已知条件可将③长方形的长和宽表示出来,再根据每个小长方形的面积均为16及大长方形的面积为100,得出x2与y2的数量关系,然后解得y2即可.【解答】解:设标号为①的正方形的边长为x,标号为②的正方形的边长为y,则标号为③的长方形长为(x+y),宽为(x﹣y),∵每个小长方形③的面积均为16,∴(x+y)(x﹣y)=16,∴x2﹣y2=16,∴x2=16+y2∵大长方形的长等于标号为③的小长方形的长与标号为①的正方形的边长的和,宽等于标号为③的小长方形的宽与标号为①的正方形的边长的和,∴大长方形的长为:[(x+y)+x]=2x+y,宽为:[(x﹣y)+x]=2x﹣y,∵大长方形的面积为100,∴(2x+y)(2x﹣y)=100,∴4x2﹣y2=100,∴4(16+y2)﹣y2=100,∴y2=12,即标号为②的正方形的面积为y2=12.故选:C.【变式6-3】(2022秋•香坊区校级期中)如图,我校一块边长为2x米的正方形空地是八年级1﹣4班的卫生区,学校把它分成大小不同的四块,采用抽签的方式安排卫生区,下图是四个班级所抽到的卫生区情况,其中1班的卫生区是一块边长为(x﹣2y)米的正方形,其中0<2y<x.(1)分别用x、y的式子表示八年3班和八年4班的卫生区的面积;(2)求2班的卫生区的面积比1班的卫生区的面积多多少平方米?【分析】(1)结合图形、根据平方差公式计算即可;(2)根据图形分别表示出2班的卫生区的面积和1班的卫生区,根据平方差公式和完全平方公式化简、求差即可.【解答】解:(1)八年3班的卫生区的面积=(x﹣2y)[2x﹣(x﹣2y)]=x2﹣4y2;八年4班的卫生区的面积=(x﹣2y)[2x﹣(x﹣2y)]=x2﹣4y2;(2)[2x﹣(x﹣2y)]2﹣(x﹣2y)2=8xy.答:2班的卫生区的面积比1班的卫生区的面积多8xy平方米.【题型7 平方差公式、完全平方公式的几何背景】【例7】(2008秋•上海校级期中)我们已经知道利用图形中面积的等量关系可以得到某些数学公式,如图一,我们可以得到两数差的完全平方公式:(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2(1)请你在图二中,标上相应的字母,使其能够得到两数和的完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,(2)图三是边长为a的正方形中剪去一个边长为b的小正方形,剩下部分拼成图四的形状,利用这两幅图形中面积的等量关系,能验证公式 a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) ;(3)除了拼成图四的图形外还能拼成其他的图形能验证公式成立,请试画出一个这样的图形,并标上相应的字母.【分析】(1)此题只需将大正方形的边长表示为a,小正方形的边长表示为b即可,(2)此题只需将两个图形的面积表示出来写成等式即可;(3)此题还可以拼成一个矩形来验证公式的成立.【解答】解:(1).(2a+2b)(a﹣b)=(a+b)(a﹣b)(2)根据两图形求得两图形的面积分别为:S1=a2﹣b2;S2=12(3)拼成的图形如下图所示:【变式7-1】(2022春•西城区校级期中)阅读学习:数学中有很多恒等式可以用图形的面积来得到.如图1,可以求出阴影部分的面积是a2﹣b2;如图2,若将阴影部分裁剪下来,重新拼成一个矩形,它的长是a+b,宽是a﹣b,比较图1,图2阴影部分的面积,可以得到恒等式(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2.(1)观察图3,请你写出(a+b)2,(a﹣b)2,ab之间的一个恒等式 (a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab .(2)观察图4,请写出图4所表示的代数恒等式: (2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2 .(3)现有若干块长方形和正方形硬纸片如图5所示,请你用拼图的方法推出一个恒等式(a+b)2=a2+2ab+b2,仿照图4画出你的拼图并标出相关数据.【分析】(1)利用完全平方公式找出(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系即可;(2)根据面积的两种表达方式得到图4所表示的代数恒等式;(3)由已知的恒等式,画出相应的图形即可.【解答】解:(1)(a+b)2,(a﹣b)2,ab之间的一个恒等式(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab.(2)图4所表示的代数恒等式:(2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2.(3)如图所示:故答案为:(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab;(2a+b)(a+b)=2a2+3ab+b2.【变式7-2】(2022春•武侯区校级期中)[知识生成]通常,用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.例如:如图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个小长方形,然后按图②的形状拼成一个正方形.请解答下列问题:(1)观察图②,请你写出(a+b)2、(a﹣b)2、ab之间的等量关系是 (a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab ;(2)根据(1)中的等量关系解决如下问题:若x+y=6,xy=11,求(x﹣y)2的值;[知识迁移]类似地,2用两种不同的方法计算同一几何体的体积,也可以得到一个恒等式.(3)根据图③,写出一个代数恒等式: (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 ;(4)已知a+b=3,ab=1【分析】(1)观察图②大正方形面积减中间小正方形面积等于4个长方形面积;(2)灵活利用上题得出的结论,灵活计算求解.(3)利用两种方式求解长方体的体积,得出关系式.(4)利用上题得出得关系式,进行变换,最终求出答案.【解答】解:(1)用两种方法表示出4个长方形的面积:即大正方形面积减中间小正方形面积等于4个长方形面积,可得:(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,(2)由题(1)可知:(x+y)2﹣(x﹣y)2=4xy,=14.∴﹣(x﹣y)2=(x+y)2﹣4xy=36﹣4×112(3)利用两种方式求解长方体得体积,即可得出关系式:(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3.(4)由(3)可知a3+b3=(a+b)3﹣3a2b﹣3ab2=(a+b)3﹣3ab(a+b),把a+b=3,ab=1代入得:a3+b3=33﹣3×1×3=18.9.【变式7-3】(2022春•贺兰县期中)在前面的学习中,我们通过对同一面积的不同表达和比较,利用图①和图②发现并验证了平方差公式和完全平方公式,不仅更清晰地“看到”公式的结构,同时感受到这样的抽象代数运算也有直观的背景.这种利用面积关系解决问题的方法,使抽象的数量关系因几何直观而形象化.请你利用上述方法解决下列问题:(1)请写出图(1)、图(2)、图(3)所表示的代数恒等式(2)试画出一个几何图形,使它的面积能表示(x+y)(x+3y)=x2+4xy+3y2【拓展应用】提出问题:47×43,56×54,79×71,……是一些十位数字相同,且个位数字之和是10的两个两位数相乘的算式,是否可以找到一种速算方法?几何建模:用矩形的面积表示两个正数的乘积,以47×43为例:(1)画长为47,宽为43的矩形,如图③,将这个47×43的矩形从右边切下长40,宽3的一条,拼接到原矩形的上面.(2)分析:几何建模步骤原矩形面积可以有两种不同的表达方式,47×43的矩形面积或(40+7+3)×40的矩形与右上角3×7的矩形面积之和,即47×43=(40+10)×40+3×7=5×4×100+3×7=2021,用文字表述47×43的速算方法是:十位数字4加1的和与4相乘,再乘以100,加上个位数字3与7的积,构成运算结果.请你参照上述几何建模步骤,计算57×53.要求画出示意图,写出几何建模步骤(标注有关线段)归纳提炼:两个十位数字相同,并且个位数字之和是10的两位数相乘的速算方法是(用文字表述): 十位数字加1的和与十位数字相乘,再乘以100,加上两个个位数字的积,构成运算结果 证明上述速算方法的正确性.【分析】(1)利用面积法即可解决问题;(2)模仿例题,构建几何模型,利用面积法计算即可;拓展应用:模仿例题计算57×53即可;探究规律,利用规律解决问题即可;【解答】解:(1)图(1)所表示的代数恒等式:(x+y)•2x=2x2+2xy,图(2)所表示的代数恒等式:(x+y)(2x+y)=2x2+3xy+y2图(3)所表示的代数恒等式:(x+2y)(2x+y)=2x2+5xy+2y2.(2)几何图形如图所示:拓展应用:(1)①几何模型:②用文字表述57×53的速算方法是:十位数字5加1的和与5相乘,再乘以100,加上个位数字3与7的积,构成运算结果;即57×53=(50+10)×50+3×7=6×5×100+3×7=3021;十位数字加1的和与十位数字相乘,再乘以100,加上两个个位数字的积,构成运算结果;故答案为十位数字加1的和与十位数字相乘,再乘以100,加上两个个位数字的积,构成运算结果;【题型8 整式乘法中的新定义问题】【例8】(2022春•嘉兴期中)定义:对于三个不是同类项的单项式A,B,C,若A+B+C可以写成(a+b)2的形式,则称这三项为“完全搭配项”,若单项式x2,4和m是完全搭配项,则m可能是 4x或﹣4x或116x 4 .(写出所有情况)【分析】分为三种情况:①m 为第二项时,②当m 为第一项时,根据完全平方式求出m 即可.【解答】解:①x 2±4x +4,此时m =±4x ,②(14x 2)2+x 2+4,此时m =(14x 2)2=116x 4,故答案为:4x 或﹣4x 或116x 4.【变式8-1】(2022春•成华区月考)如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“神秘数”,如:4=22﹣02,12=42﹣22,20=62﹣42,因此4、12、20都是这种“神秘数”.(1)28和2012这两个数是“神秘数”吗?试说明理由;(2)试说明神秘数能被4整除;(3)两个连续奇数的平方差是神秘数吗?试说明理由.【分析】(1)根据“神秘数”的定义,只需看能否把28和2012这两个数写成两个连续偶数的平方差即可判断;(2)运用平方差公式进行计算,进而判断即可;(3)运用平方差公式进行计算,进而判断即可.【解答】解:(1)是,理由如下:∵28=82﹣62,2012=5042﹣5022,∴28是“神秘数”;2012是“神秘数”;(2)“神秘数”是4的倍数.理由如下:(2k +2)2﹣(2k )2=(2k +2+2k )(2k +2﹣2k )=2(4k +2)=4(2k +1),∴“神秘数”是4的倍数;(3)设两个连续的奇数为:2k +1,2k ﹣1,则(2k +1)2﹣(2k ﹣1)2=8k ,而由(2)知“神秘数”是4的奇数倍,不是偶数倍,但8不是4的偶数倍,所以两个连续的奇数的平方差不是神秘数.【变式8-2】(2022春•博山区期末)定义:如果一个正整数能表示为两个连续正奇数的平方差,那么称这个正整数为:“奇异数”.如8,16,24都是“奇异数”.(1)写出两个奇异数(8,16,24除外);(2)试问偶数6050是不是奇异数?为什么?【分析】(1)根据奇异数的定义判断即可;(2)偶数6050不是奇异数,根据两个连续正奇数的平方差,即(n+2)2﹣n2=6050,求出n的值,判断即可.【解答】解:(1)奇异数可以为32,40;(2)不是奇异数,理由为:假设偶数6050为奇异数,即为两个连续正奇数的平方差,可设(n+2)2﹣n2=6050,分解因式得:2(2n+2)=6050,解得:n=1511.5,可得n不是奇数,不符合题意,则偶数6050不是奇异数.【变式8-3】(2022•永川区模拟)如果一个正整数能表示为两个正整数的平方差,那么称这个正整数为“智慧数”,否则称这个正整数为“非智慧数”.例如:22﹣12=3;32﹣22=5;32﹣12=8;42﹣32=7;42﹣22=12;42﹣12=15;…,等等.因此3,5,8,…,都是“智慧数”;而1,2,4,…,都是“非智慧数”.对于“智慧数”,有如下结论:①设k为正整数(k≥2),则k2﹣(k﹣1)2=2k﹣1.∴除1以外,所有的奇数都是“智慧数”;②设k为正整数(k≥3),则k2﹣(k﹣2)2= 4(k﹣1) .∴都是“智慧数”.(1)补全结论②中的空缺部分;并求出所有大于5而小于20的“非智慧数”;(2)求出从1开始的正整数中从小到大排列的第103个“智慧数”.【分析】(1)由平方差公式即可得出答案,根据①②的结论除去奇数及4的正整数倍数,即可得所有大于5而小于20的“非智慧数”;(2)根据①②可判断出在1,2,3,4四个数中,只有1个“智慧数”3;k为正整数时,则4k+1,4k+3是奇数,4k+2,4k+4是偶数,而4k+2是“非智慧数”,4k+1,4k+3,4k+4是“智慧数“.从而根据循环规律判断出结果.【解答】解:(1)k2﹣(k﹣2)2=(k+k﹣2)(k﹣k+2)=2(2k﹣2)=4(k﹣1);智慧数是除4以外,所有4的正整数倍数.根据①,除去奇数:7,9,11,13,15,17,19;根据②,除去4的正整数倍数:8,12,16.则所有大于5而小于20的“非智慧数”有:6,10,14,18.(2)在1,2,3,4四个数中,只有1个“智慧数”3.当k为正整数时,则4k+1,4k+3是奇数,4k+2,4k+4是偶数,而4k+2是“非智慧数”,4k+1,4k+3,4k+4是“智慧数”.∴在从1开始的正整数中前4个正整数只有3为“智慧数”,此后每连续4个数中有3个“智慧数”.∵100=1+3×33,∴4×(33+1)=136.又∵136后面的3个“智慧数”为137,139,140,∴从1开始的正整数中从小到大排列的第103个“智慧数”是140.【题型9 整式乘法中的规律探究】【例9】(2022春•江阴市期中)观察下列各式(x﹣1)(x+1)=x2﹣1,(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1,(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1……根据规律计算:(﹣2)2018+(﹣2)2017+(﹣2)2016+…+(﹣2)3+(﹣2)2+(﹣2)1+1的值为( )DA.22019﹣1B.﹣22019﹣1C.22019−13【分析】先计算(﹣2﹣1)[(﹣2)2018+(﹣2)2017+(﹣2)2016+…+(﹣2)3+(﹣2)2+(﹣2)1+1]=(﹣2)2019﹣1,然后再计算所给式子.【解答】解:∵(﹣2﹣1)[(﹣2)2018+(﹣2)2017+(﹣2)2016+…+(﹣2)3+(﹣2)2+(﹣2)1+1],=(﹣2)2019﹣1,=﹣22019﹣1,∴(﹣2)2018+(﹣2)2017+(﹣2)2016+…+(﹣2)3+(﹣2)2+(﹣2)1+1=故选:D.【变式9-1】(2022•丰顺县校级开学)解答下列问题.(1)观察下列各式并填空:32﹣12=8×1;52﹣32=8×2;①72﹣52=8× 3 ;②92﹣ 7 2=8×4;③ 112 ﹣92=8×5;④132﹣ 11 2=8× 6 ;…(2)通过观察、归纳,请你用含字母n(n为正整数)的等式表示上述各式所反映的规律;(3)你能运用平方差公式来说明(2)中你所写规律的正确性吗?【分析】(1)观察算式,补全空白即可;(2)观察算式,归纳总结得到一般性规律,写出即可;(3)利用平方差公式证明即可.【解答】解:(1)观察下列算式:32﹣12=8×1;52﹣32=8×2;①72﹣52=8×3;②92﹣72=8×4;③112﹣92=8×5;④132﹣112=8×6;…故答案为:3,7,112,11,6;(1)通过观察归纳,猜想第n个式子为(2n+1)2﹣(2n﹣1)2=8n;(2)证明:(2n+1)2﹣(2n﹣1)2=[(2n+1)+(2n﹣1)][(2n+1)﹣(2n﹣1)]=4n•2=8n,所以(2n+1)2﹣(2n﹣1)2=8n得证.【变式9-2】(2022秋•肥城市期中)我们知道,1+2+3+…+n=n(n1),关于这个公式的推导方法,有很多,2比如说小高斯的故事.下面我们利用以前学过的公式,给出另外一种推导方法:首先,我们知道:(n+1)2=n2+2n+1,变形一下,就是(n+1)2﹣n2=2n+1,依次给n一些特殊的值:1,2,3,…,我们就能得到下面一列式子:22﹣12=2×1+1;32﹣22=2×2+1;42﹣32=2×3+1;…(n+1)2﹣n2=2×n+1;观察这列式子,如果把它们所有的等式两端左右相加,抵消掉对应的项,我们可以得到(n+1)2﹣12=2×(1+2+3+…+n)+n,观察这个式子,等式右边小括号内的式子,不就是我们要求的吗?把它记为S就是:(n+1)2﹣12=2×S+n,.把S表示出来,得到:S=1+2+3+…+n=n(n1)2用这个思路,可以求很多你以前不知道的和,请你仿照这个推导思路,推导一下S=12+22+32+…+n2的值.【分析】根据已知等式得到n3﹣(n﹣1)3=3n2﹣3n+1公式的n的式子,相加推导出12+22+32+42+…+n2的公式.【解答】解:∵n3﹣(n﹣1)3=3n2﹣3n+1,∴当式中的n从1、2、3、依次取到n时,就可得下列n个等式:13﹣03=3﹣3+1,23﹣13=3×22﹣3×2+1,33﹣23=3×32﹣3×3+1,…,n3﹣(n﹣1)3=3n2﹣3n+1,将这n个等式的左右两边分别相加得:n3=3×(12+22+32+…+n2)﹣3×(1+2+3+…+n)+n,n(n+1)(2n+1).即12+22+32+42+…+n2==16【变式9-3】(2022春•漳浦县期中)你能化简(a﹣1)(a99+a98+a97+…+a2+a+1)吗?我们不妨先从简单情况入手,发现规律,归纳结论.(1)先填空:(a﹣1)(a+1)= a2﹣1 ;(a﹣1)(a2+a+1)= a3﹣1 ;(a﹣1)(a3+a2+a+1)= a4﹣1 ;…由此猜想:(a﹣1)(a99+a98+a97+…+a2+a+1)= a100﹣1 (2)利用这个结论,你能解决下面两个问题吗?①求2199+2198+2197+…+22+2+1的值;②若a5+a4+a3+a2+a+1=0,则a6等于多少?【分析】(1)利用多项式乘以多项式法则计算得到结果,归纳总结得到一般性规律,即可确定出结果;(2)利用得出的结果将原式变形,计算即可得到结果.【解答】解:(1)a2﹣1;a3﹣1;a4﹣1;a100﹣1;故答案为:a2﹣1;a3﹣1;a4﹣1;a100﹣1;(2)①(2﹣1)(2199+2198+2197+…+22+2+1)=2200﹣1,由于2﹣1=1,则2199+2198+2197+…+22+2+1=2200﹣1;②∵a6﹣1=(a﹣1)(a5+a4+a3+a2+a+1)=0,∴a6=1.。
乘法公式的拓展及常见题型一.公式拓展:拓展一:ab b a b a 2)(222-+=+ ab b a b a 2)(222+-=+2)1(1222-+=+a a a a 2)1(1222+-=+aa a a 拓展二:ab b a b a 4)()(22=--+ ()()222222a b a b a b ++-=+ab b a b a 4)()(22+-=+ ab b a b a 4)()(22-+=-拓展三:bc ac ab c b a c b a 222)(2222---++=++拓展四:杨辉三角形3223333)(b ab b a a b a +++=+ 4322344464)(b ab b a b a a b a ++++=+ 拓展五: 立方和与立方差))((2233b ab a b a b a +-+=+ ))((2233b ab a b a b a ++-=-二.基本考点例1:已知:32a b +=,1ab =,化简(2)(2)a b --的结果是 . 例2:化简与计算 221999922011();()()()()()222x 3y 3m n 42x+32x 3-+----;();();()。
练习:1、(a+b -1)(a -b+1)= 。
2.若x 2-y 2=30,且x -y=-5,则x+y 的值是( )A .5B .6C .-6D .-53、已知 2()16,4,a b ab +==求223a b +与2()a b -的值.4、试说明不论x,y 取何值,代数式226415x y x y ++-+的值总是正数。
5、(a -2b +3c )2-(a +2b -3c )2= 。
6、已知0136422=+-++y x y x ,y x 、都是有理数,求y x 的值。
7、2200720092008⨯-(运用乘法公式)考点连接题型一:乘法公式在解方程和不等式组中的应用解方程:()()()()()()2x 12x 13x 2x 27x 1x 1+-+-+=+-题型二:应用完全平方公式求值设m+n=10,mn=24,求()222m n m n +-和的值。
蒙迪尔国际教育咨询电话:83737513乘法公式一、知识梳理1.平方差公式:a-b a b二a2-b22 2 22.完全平方公式:a_b a b _2ab23.x a x b]=x a b x ab2 23 34.立方和(差)公式:a b a b - ab = a ba「b ii a2b2ab 二a3_b32 2 2 25.三数和平方公式:(a+b+c)=a +b +c +2ab+2ac + 2bc2 2 2 3336.欧拉公式: a b c a b c- ab - ac - be = a b c - 3abc二、例题讲解2 2例1、要使等式(P *q )+ M =(p -q )成立,代数式M应为__________________ 。
2 2例2、(1)如果x+6xy+ky是一个完全平方公式的展开式,那么常数k= ________ 2 2(2)如果x +kx r^9y是一个完全平方式的展开式,那么常数k= ________ 。
2 2例3、已知a,b 满足a F=3,ab=2,则a b二-------------------“22 2芦a—b=3,ab=2,贝V a +b = _______ ,(a+b)= ________ .右m 丄=3,求m2 2禾廿! m _ 1例4、已知mm * m 的值。
蒙迪尔国际教育咨询电话:83737513例5、试说明不论a,b取任何有理数,代数式a2• b2-2a -4b 5的值总是非负数。
4 , 4 2 ,2 , ,a b a b b-aab“例6、计算'人八 A 丿的结果是________________ 例7、用乘法公式计算:(1)20142-2013 2015(2)2 3 1 32 1 33 1 川332 1 1例&如果(2a+2b+1 )(2a+2b-1 )=63,那么a+b的值为多少?例9、已知a =2013x 2012,b =2013x 2013,c =2013x 2014,则a2 b2 c2 -ab -be-ac =例10、若一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么这个正整数为“神秘数”4 =22 - 02,12 =42 -22,20 £-42,因此4,12,20这三个数都是神秘数。
乘法公式的拓展及常见题型整理2 >2例题:已知 a + b=4,求"一;二+ “。
⑴如果a-b = 3,(t-c = l.那么("一b)2+(b-c)2+(c-a)2的值是__________________________⑵x + y = 1,则一x2 +xy + -y2 = _________________________ (3)已知x(x-l)-(x2-y) = 一2,则"• 一xy = __________________________2 2 2⑴若则cr -+^r = __________ , cb= ___________⑵设(5a+3b) 2= (5a-3b) 2+A,则A= __________________ ⑶若则a 为 __________⑷如果(X-y)2 +M =(x + y)\那么M等于___________________ ⑸已知(a+b)'m・ (a-b)2=n>则ab等于________________⑹若G 一3疔=(2a + 3b)2 + N ,则N的代数式是__________________ ⑺已知(a + b)2 = 7,(a-b)2 = 3,求a2+b2 + ab的值为_。
⑻已知实数a,b,c,d满足ac+bd = 3, ad —be = 5.求(a2 +b2)(c2 + J2)例题:已知(a+b)—7, 求值:⑴齐F (2)ab例2:已叫-x+20. b—x+.9,计+21,求屮—ac的值⑴若x-3y = 7,x2 -9y2 =49 ,则x + 3y = ______________________(2)_____________________________________ 若a+b = 2,则a2-Z?2+4Z?= _______________________ 若a + 5b = 6・则+5oZ? + 30Z?= ______________________________________⑶已知a'+bJGab且a>b>0・求匕二2的值为________________a -b⑷已知a = 2005x + 2004, b = 2005x4-2006 , c = 2OO5x + 200& 则代数式/ +b2 +c2 -ab-be-ca的值是.(四)步步为营例题:3X (22 +1) x (24 +1) x (2”和)x ( 2,6+1)6X (7 + 1) X(7 2 +1) X (74+1)X (78+1)+1 (a-/?)(a + Z?)(a,+b‘)(十+//)(“' + b")(2 +1) x (22 +1)X(24+1)X(28+1)X (216 +l)x (232 +1) + 12012? JOllSOlO 2-2009?+……+22-!2 (冷加扛冷)…卜縞(五)分类配方例题:已知一6〃? + 10〃 + 34 = 0,求〃7 +n 的值。
乘法公式的拓展及常见题型整理乘法公式的拓展及常见题型整理例题:已知b a +=4,求ab b a ++222。
⑴如果1,3=-=-c a b a ,那么()()()222a c c b b a -+-+-的值是 ⑵1=+y x ,则222121y xy x ++= ⑶已知xy 2y x ,y x x x -+-=---2222)()1(则= ⑴若()()a b a b -=+=22713,,则a b 22+=____________,a b =_________⑵设(5a +3b )2=(5a -3b )2+A ,则A= ⑶若()()x y x y a -=++22,则a 为 ⑷如果22)()(y x M y x +=+-,那么M 等于 ⑸已知(a+b)2=m ,(a —b)2=n ,则ab 等于 ⑹若N b a b a ++=-22)32()32(,则N 的代数式是 ⑺已知,3)(,7)(22=-=+b a b a 求ab b a ++22的值为 。
⑻已知实数a,b,c,d 满足53=-=+bc ,ad bdac ,求))((2222d c b a ++ 例题:已知(a+b)2=7,(a-b)2=3, 求值: (1)a 2+b 2 (2)ab例2:已知a=201x +20,b=201x +19,c=201x +21,求a 2+b 2+c 2-ab -bc -ac 的值⑴若499,7322=-=-y x y x ,则y x 3+=⑵若2=+b a ,则b b a 422+-= 若65=+b a ,则b ab a 3052++=⑶已知a 2+b 2=6ab 且a >b >0,求b a b a -+的值为 ⑷已知20042005+=x a ,20062005+=x b ,20082005+=xc ,则代数式ca bc ab c b a ---++222的值是 .(四)步步为营例题:3⨯(22+1)⨯(24+1)⨯(28+1)⨯(162+1)6⨯)17(+⨯(72+1)⨯(74+1)⨯(78+1)+1 ()()()()()224488a b a b a b a b a b -++++1)12()12()12()12()12()12(3216842++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+222222122009201020112012-++-+-ΛΛ ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-2311⎪⎭⎫ ⎝⎛-2411…⎪⎭⎫ ⎝⎛-2201011(五)分类配方例题:已知03410622=++-+n m n m,求n m +的值。
乘法公式的复习二、乘法公式的用法(一)、套用:这是最初的公式运用阶段,在这个环节中,应弄清乘法公式的来龙去脉,准确地掌握其特征,为辨认和运用公式打下基础,同时能提高学生的观察能力。
例1. 计算:解:原式(二)、连用:连续使用同一公式或连用两个以上公式解题。
例2. 计算:解:原式例3.计算:解:原式三、逆用:学习公式不能只会正向运用,有时还需要将公式左、右两边交换位置,得出公式的逆向形式,并运用其解决问题。
例4. 计算:解:原式四、变用: 题目变形后运用公式解题。
例5. 计算:解:原式五、活用: 把公式本身适当变形后再用于解题。
这里以完全平方公式为例,经过变形或重新组合,可得如下几个比较有用的派生公式:例6.已知,求的值。
解:例7. 计算:解:原式例8. 已知实数x、y、z满足,那么( )解:由两个完全平方公式得:从而三、学习乘法公式应注意的问题(一)注意掌握公式的特征,认清公式中的“两数”、例1、计算(-2x2-5)(2x2-5)分析:本题两个因式中“-5”相同,“2x2”符号相反,因而“-5”是公式(a+b)(a-b)=a2-b2中的a,而“2x2”则是公式中的b。
解:原式=(-5-2x2)(-5+2x2)=(-5)2-(2x2)2=25-4x4、例2、计算(-a2+4b)2分析:运用公式(a+b)2=a2+2ab+b2时,“-a2”就是公式中的a,“4b”就是公式中的b;若将题目变形为(4b-a2)2时,则“4b”是公式中的a,而“a2”就是公式中的b、(解略) (二)注意为使用公式创造条件例3、计算(2x+y-z+5)(2x-y+z+5)分析:粗看不能运用公式计算,但注意观察,两个因式中的“2x”、“5”两项同号,“y”、“z”两项异号,因而,可运用添括号的技巧使原式变形为符合平方差公式的形式、解:原式=[(2x+5)+(y-z)][(2x+5)-(y-z)]=(2x+5)2-(y-z)2=4x2+20x+25-y+2yz-z2例4、计算(a-1)2(a2+a+1)2(a6+a3+1)2分析:若先用完全平方公式展开,运算十分繁冗,但注意逆用幂的运算法则,则可利用乘法公式,使运算简便、解:原式=[(a-1)(a2+a+1)(a6+a3+1)]2=[(a3-1)(a6+a3+1)]2=(a9-1)2=a18-2a9+1例5、计算(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)分析:此题乍看无公式可用,“硬乘”太繁,但若添上一项(2-1),则可运用公式,使问题化繁为简、解:原式=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)=(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)=(24-1)(24+1)(28+1)=(28-1)(28+1)=216-1(三)注意公式的推广计算多项式的平方,由(a+b)2=a2+2ab+b2,可推广得到:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc、可叙述为:多项式的平方,等于各项的平方和,加上每两项乘积的2倍例6、计算(2x+y-3)2解:原式=(2x)2+y2+(-3)2+2·2x·y+2·2x(-3)+2·y(-3)=4x2+y2+9+4xy-12x-6y、(四)注意公式的变换,灵活运用变形公式例7、(1)已知x+y=10,x3+y3=100,求x2+y2的值;(2)已知:x+2y=7,xy=6,求(x-2y)2的值。
乘法公式的拓展及常见题型整理例题:已知b a +=4,求ab b a ++222。
⑴如果1,3=-=-c a b a ,那么()()()222a c c b b a -+-+-的值是⑵1=+y x ,则222121y xy x ++= ⑶已知xy 2y x ,y x x x -+-=---2222)()1(则= ⑴若()()a b a b -=+=22713,,则a b22+=____________,a b =_________⑵设(5a +3b )2=(5a -3b )2+A ,则A= ⑶若()()x y x y a-=++22,则a 为 ⑷如果22)()(y x M y x +=+-,那么M 等于 ⑸已知(a+b)2=m ,(a —b)2=n ,则ab 等于⑹若N b a b a ++=-22)32()32(,则N 的代数式是 ⑺已知,3)(,7)(22=-=+b a b a 求ab b a ++22的值为 。
⑻已知实数a,b,c,d 满足53=-=+bc ,ad bdac ,求))((2222d c b a ++例题:已知(a+b)2=7,(a-b)2=3, 求值: (1)a 2+b 2(2)ab例2:已知a= 201x +20,b=201x +19,c=201x +21,求a 2+b 2+c 2-ab -bc -ac 的值⑴若499,7322=-=-y x yx ,则y x 3+=⑵若2=+b a ,则b b a422+-= 若65=+b a ,则b ab a 3052++=⑶已知a 2+b 2=6ab 且a >b >0,求 ba ba -+的值为 ⑷已知20042005+=x a,20062005+=x b ,20082005+=x c ,则代数式ca bc ab c b a ---++222的值是 .(四)步步为营例题:3⨯(22+1)⨯(24+1)⨯(28+1)⨯(162+1)6⨯)17(+⨯(72+1)⨯(74+1)⨯(78+1)+1()()()()()224488a b a b a b a b a b -++++1)12()12()12()12()12()12(3216842++⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+222222122009201020112012-++-+-ΛΛ ⎪⎭⎫ ⎝⎛-2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-2311⎪⎭⎫ ⎝⎛-2411…⎪⎭⎫⎝⎛-2201011(五)分类配方 例题:已知03410622=++-+n m n m ,求n m +的值。
⑴已知:x ²+y ²+z ²-2x+4y-6z+14=0,则x+y+z 的值为 。
⑵已知x ²+y ²-6x-2y+10=0,则11x y+的值为 。
⑶已知x 2+y 2-2x+2y+2=0,求代数式20032004xy +的值为 .⑷若x y x y 2246130++-+=,x ,y 均为有理数,求yx 的值为 。
⑸已知a 2+b 2+6a-4b+13=0,求(a+b)2的值为⑹说理:试说明不论x,y 取什么有理数,多项式x 2+y 2-2x+2y+3的值总是正数.(六)首尾互倒 例1:已知242411112,1;(2);(3)x a a a x a a a+=++-求:()例2:已知a 2-7a +1=0.求a a 1+、221aa +和21⎪⎭⎫ ⎝⎛-a a 的值;⑴已知0132=--x x,求①221x x += ②221x x-=⑵若x 2-219x +1=0,求441x x +的值为⑶如果12a a +=,那么221a a += 2、已知51=+x x ,那么221x x +=_______⑷已知31=-x x ,则221x x +的值是⑸若12a a += 且0<a<1,求a - a1的值是 ⑹已知a 2-3a +1=0.求a a 1+和a - a1和221a a +的值为⑺已知31=+x x ,求①221x x += ②441x x +=⑻已知a 2-7a +1=0.求a a 1+、221aa +和21⎪⎭⎫ ⎝⎛-a a 的值;(七)知二求一例题:已知3,5==+ab b a , 求:①22b a + ②b a - ③22b a - ④abb a + ⑤22b ab a +- ⑥33b a +⑴已知2=+n m ,2-=mn ,则=--)1)(1(n m _______⑵若a 2+2a=1则(a+1)2=________.⑶若22a b +=7,a+b=5,则ab= 若22a b +=7,ab =5,则a+b= ⑷若x 2+y 2=12,xy=4,则(x-y)2=_________.22ab +=7,a-b=5,则ab= ⑸若22a b +=3,ab =-4,则a-b=⑹已知:a+b=7,ab=-12,求 ①a 2+b 2= ②a 2-ab+b 2= ③(a-b)2= ⑺已知a +b=3,a 3+b 3=9,则ab= ,a 2+b 2= ,a -b=第五讲 乘法公式应用与拓展【基础知识概述】一、基本公式:平方差公式:(a+b)(a-b)=a 2—b2完全平方公式:(a+b)2=a 2+2ab+b 2(a-b)2=a 2-2ab+b 2变形公式:(1)()2222ab a b ab +=+-(2)()2222a b a b ab +=-+(3) ()()222222a b a b a b ++-=+(4)()()224a b a b ab +--=二、思想方法:① a 、b 可以是数,可以是某个式子;② 要有整体观念,即把某一个式子看成a 或b ,再用公式。
③ 注意公式的逆用。
④ 2a ≥0。
⑤ 用公式的变形形式。
三、典型问题分析:1、顺用公式: 例1、计算下列各题:①()()()()()224488a b a b a b a b a b -++++② 3(22+1)(24+1)(28+1)(162+1)+12、逆用公式:例2. ①1949²-1950²+1951²-1952²+……+2011²-2012²②⎪⎭⎫ ⎝⎛-2211⎪⎭⎫ ⎝⎛-2311⎪⎭⎫ ⎝⎛-2411……⎪⎭⎫ ⎝⎛-2201011③ 1.2345²+0.7655²+2.469×0.7655【变式练习】填空题:① 26a a ++__= 2__a ⎛⎫ ⎪⎝⎭+②241x ++__=( 2)6.x 2+ax+121是一个完全平方式,则a 为( ) A .22 B .-22 C .±22 D .03、配方法:例3.已知:x ²+y ²+4x-2y+5=0,求x+y 的值。
【变式练习】①已知x ²+y ²-6x-2y+10=0,求11x y+的值。
②已知:x ²+y ²+z ²-2x+4y-6z+14=0,求:x+y+z 的值。
③当x = 时,代数式2x 取得最小值,这个最小值是当x = 时,代数式24x +取得最小值,这个最小值是 当x = 时,代数式()234x -+取得最小值,这个最小值是 当x= 时,代数式243x x --取得最小值,这个最小值是对于2243x x ---呢?4、变形用公式: 例5. 若()()()240x z x y y z ----=,试探求x z +与y 的关系。
例6.化简:()()22a b c d a b c d +++++--例7. 如果22223()()ab c a b c ++=++,请你猜想:a 、b 、c 之间的关系,并说明你的猜想。
完全平方公式变形的应用练习题 一:1、已知m 2+n 2-6m+10n+34=0,求m+n 的值2、已知0136422=+-++y x y x,y x 、都是有理数,求y x 的值。
3.已知 2()16,4,a b ab +==求223a b +与2()a b -的值。
二:1.已知()5,3a b ab -==求2()a b +与223()a b +的值。
2.已知6,4a b a b +=-=求ab 与22a b +的值。
3、已知224,4a b a b +=+=求22a b 与2()a b -的值。
4、已知(a +b)2=60,(a -b)2=80,求a 2+b 2及a b 的值5.已知6,4a b ab +==,求22223a b a b ab ++的值。
6.已知222450x y x y +--+=,求21(1)2x xy --的值。
7.已知16x x-=,求221x x +的值。
8、0132=++x x ,求(1)221x x +(2)441x x+9、试说明不论x,y 取何值,代数式226415x y x y ++-+的值总是正数。
10、已知三角形 ABC 的三边长分别为a,b,c 且a,b,c 满足等式22223()()ab c a b c ++=++,请说明该三角形是什么三角形?B 卷:提高题一、七彩题1.(多题-思路题)计算:(1)(2+1)(22+1)(24+1)…(22n +1)+1(n 是正整数);(2)(3+1)(32+1)(34+1)…(32008+1)-401632.2.(一题多变题)利用平方差公式计算:2009×2007-20082.(1)一变:利用平方差公式计算:22007200720082006-⨯.(2)二变:利用平方差公式计算:22007 200820061⨯+.二、知识交叉题3.(科内交叉题)解方程:x(x+2)+(2x+1)(2x-1)=5(x2+3).三、实际应用题4.广场内有一块边长为2a米的正方形草坪,经统一规划后,南北方向要缩短3米,东西方向要加长3米,则改造后的长方形草坪的面积是多少?课标新型题1.(规律探究题)已知x≠1,计算(1+x)(1-x)=1-x2,(1-x)(1+x+x2)=1-x3,(1-x)(•1+x+x2+x3)=1-x4.(1)观察以上各式并猜想:(1-x)(1+x+x2+…+x n)=______.(n为正整数)(2)根据你的猜想计算:①(1-2)(1+2+22+23+24+25)=______.②2+22+23+…+2n=______(n为正整数).③(x-1)(x99+x98+x97+…+x2+x+1)=_______.(3)通过以上规律请你进行下面的探索:①(a-b)(a+b)=_______.②(a-b)(a2+ab+b2)=______.③(a-b)(a3+a2b+ab2+b3)=______.2.(结论开放题)请写出一个平方差公式,使其中含有字母m,n和数字4.3.从边长为a 的大正方形纸板中挖去一个边长为b 的小正方形纸板后,•将剩下的纸板沿虚线裁成四个相同的等腰梯形,如图1-7-1所示,然后拼成一个平行四边形,如图1-7-2所示,分别计算这两个图形阴影部分的面积,结果验证了什么公式?请将结果与同伴交流一下.4、探究拓展与应用(2+1)(22+1)(24+1)=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)=(22-1)(22+1)(24+1) =(24-1)(24+1)=(28-1). 根据上式的计算方法,请计算(3+1)(32+1)(34+1)…(332+1)-2364的值.“整体思想”在整式运算中的运用“整体思想”是中学数学中的一种重要思想,贯穿于中学数学的全过程,有些问题局部求解各个击破,无法解决,而从全局着眼,整体思考,会使问题化繁为简,化难为易,思路清淅,演算简单,复杂问题迎刃而解,现就“整体思想”在整式运算中的运用,略举几例解析如下,供同学们参考: 1、当代数式532++x x的值为7时,求代数式2932-+x x 的值.2、已知2083-=x a ,1883-=x b ,1683-=x c ,求:代数式bc ac ab c b a ---++222的值。