初中数学乘法公式
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第 1 页 共 16 页 乘法公式
概念总汇
1、平方差公式
平方差公式:两个数的和与这两个数的差的乘积等于这两个数的平方差,即
(a+b)(a-b)=a2-b2
说明:
(1)几何解释平方差公式
如右图所示:边长a的大正方形中有一个边长为b的小正方形。
第一种:用正方形的面积公式计算:a2-b2;
第二种:将阴影部分拼成一个长方形,这个长方形长为(a+b),宽为(a-b),
它的面积是:(a+b)(a-b)
结论:第一种和第二种相等,因为表示的是同一块阴影部分的面积。
所以:a2-b2=(a+b)(a-b)。
(2)在进行运算时,关键是要观察所给多项式的特点,是否符合平方差公式的形式,即只有当这两个多项式它们的一部分完全相同,而另一部分只有符合不同,才能够运用平方差公式。平方差公式的a和b,可以表示单项式,也可以表示多项式,还可以表示数。应用平方差公式可以进行简便的多项式乘法运算,同时也可以简化一些数字乘法的运算
2、完全平方公式
完全平方公式:两个数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的两倍,即
(a+b)2=a2+2ab+b2,(a-b)2=a2-2ab+b2
这两个公式叫做完全平方公式。平方差公式和完全平方公式也叫做乘法公式
说明:
(1)几何解释完全平方(和)公式
如图用多种形式计算右图的面积
第一种:把图形当做一个正方形来看,所以
它的面积就是:(a+b)2
第二种:把图形分割成由2个正方形和2个相同的 abab
abba 第 2 页 共 16 页 长方形来看,其中大正方形的的边长是a,小正方形
的边长是b,长方形的长是a,宽是b,所以
它的面积就是:a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
结论:第一种和第二种相等,因为表示的是同一个图形的面积
所以:(a+b)2=a2+2ab+b2
(2)几何解释完全平方(差)公式
如图用多种形式计算阴影部分的面积
第一种:把阴影部分当做一个正方形来看,所以
它的面积就是:(a-b)2
第二种:把图形分割成由2个正方形和2个相同的
长方形来看,长方形小正方形大正方形阴影SSSS2--
其中大正方形的的边长是a,小正方形的边长是b,长方形的长是(a-b),宽是b,所以
它的面积就是:222222bababbaba
结论:第一种和第二种相等,因为表示的是同一个图形的面积
所以:2222bababa
(3)在进行运算时,防止出现以下错误:(a+b)2=a2+b2,(a-b)2=a2-b2。要注意符号的处理,不同的处理方法就有不同的解法,注意完全平方公式的变形的运用。完全平方公式的a和b,可以表示任意的数或代数式,因此公式的使用就不必限于两个二项式相乘,而可以扩大到两个多项式相乘,但要注意在表示成完全平方公式的形式才能运用公式,完全平方公式有着广泛的应用,尤其要注意完全平方公式和平方差公式的综合应用
方法引导
1、乘法公式的基本计算
例1 利用平方差公式计算:
(1)(3x+5y)(3x-5y);
(2)(0.5b+a)(-0.5b+a)
(3)(-m+n)(-m-n)
难度等级:A 第 3 页 共 16 页
解:(1)(3x+5y)(3x-5y)=(3x)2-(5y)2=9x2-25y2
↓ ↓ ↓ ↓
(a+b)(a-b)= a2 - b2
(2)(0.5b+a)(-0.5b+a)=(a+0.5b)(a-0.5b)=a2-0.25b2
↓ ↓ ↓ ↓
(a+b)(a-b) = a2 - b2
(3)(-m+n)(-m-n)=(-m)2-n2=m2-n2
↓ ↓ ↓ ↓
(a+b)(a-b) = a2 - b2
【知识体验】仔细观察例题,看出两个多项式之间的相同点和不同点,找到两个多项式的第一项相同,而第二项互为相反数,符合运用平方差公式的条件,利用公式解题,得出结果
【解题技巧】平方差公式的基本在于找到两个多项式的相同项和不同项,相同项就是a,不同项就是b和-b,所以多项式中项的位置颠倒时,可以先调换位置,再运用平方差公式
【搭配练习】
用平方差公式计算
(1)(-0.25x-y)(-0.25x+y)
(2)(-2x+3y)(-2x-3y)
(3)(2x-5)(2x+5)-(2x+1)(2x-1)
例2 利用完全平方公式计算
(1)(2a+3)2 (2)(0.5m-0.2n)2
(3)(-2x-3y)2 (4)(1-3x)(3x-1)
难度等级:A
解:(1)912433222322222aaaaa
(a+b)2= a2+ 2ab+ b2
(2)2222204.02.025.02.02.05.025.02.05.0nmnmnnmmnm 第 4 页 共 16 页
2ba 2a ab2 2b
(3)第一种解法:
2222291243322232yxyxyyxxyx
2ba 2a ab2 2b
第二种解法:
2222222912433222323232yxyxyyxxyxyxyx
(a+b)2= a2 +2ab +b2
(4)13131331xxxx
169169113231322222xxxxxxx
2ba 2a ab2 2b
【知识体验】仔细观察例题,题目都应该符合完全平方的形式,然后根据公式写出结果。第一步确定首尾,分别平方;第二步确定中间项的系数和符号,得出结论。
【解题技巧】第三题给出了两种解法,第二解法实质上是利用了乘方的性质,利用互为相反数的幂可以互相转化,改变了原本的形式,便于后续利用完全平方和的公式写出结果,第一种虽然也可以得出正确结果,但涉及到符号问题较多,容易出现错误。第四题表面上看上去不可以用乘法公式,但仔细观察可以发现,这两个多项式的每一项只有符号不同,其他都相同,那么也可以利用乘方的性质,把式子进行转化,后续得出的就是一个带有负号的完全平方式,但有一点还要注意的是213x中,应该先按照完全平方公式展开,再去掉负号
【搭配练习】 第 5 页 共 16 页 利用完全平方公式计算
(1)223a (2)234cb
(2)23.01.0qp (4)mnnm5775
2、简便计算
例3 利用平方差公式简便计算
(1)103×97 (2)59.8×60.2
难度等级:A
解:(1)103×97=(100+3)(100-3)=1002-32=10000-9=9991
(2)59.8×60.2=(60-0.2)(60+0.2)=602-0.22=3600-0.04=3599.96
【知识体验】既然是简便计算,就有巧算的变法,把两个因数分别进行改写,写成相同的两个数的和与差相乘的形式,利用平方差公式求解。
【解题技巧】如果可以利用公式,那么103和97就分别是相同的两个数的和与差,那么(103+97)÷2得到的就是第一个数,即公式中的a,(103-97)÷2得到的就是第二个数,即公式中的b
【搭配练习】
利用平方差公式简便计算
(1)899×901+1
(2)98²
(3)87138114
例4 利用乘法公式简便计算
(1)2997 (2)21009 (3)99101942
难度等级:A
解:(1)99400996000100000033100021000310009972222
(2)101808181180001000000819100021000910001009222 第 6 页 共 16 页 (3)110011006100991019422
1163136120011003612001001100661002100222222
【知识体验】解题时要注意区分使用哪一种公式,平方差公式一定要是两数和与两数差乘积的形式,完全平方公式一定是两数和或差的平方形式
【解题技巧】平方差公式是两个不同的数或式子相乘,完全平方公式是一个数或式子平方的形式,当这两种公式混合在一起的时候要注意区别,分清属于哪一种
【搭配练习】
利用乘法公式简便计算
997²-1001×999
例题讲解
(一)题型分类全析
例1:下列计算正确的是( )
A.xxxxxx41281324232• B.3322yxyxyx
C.21611414aaa D.222422yxyxyx
难度等级:A
【思维直现】根据单项式与多项式的乘法法则,(-4x)·(2x2+3x-1)=-8x3-12x2+4x,所以A错; 利用多项式乘法法则,计算(x+y)(x2+y2),得x3+xy2+x2y+y3,所以B也不对;利用平方差公式,有(-4a-1) (4a-1)=(-1-4a)(-1+4a)=(-1)2-(4a)2=1-16a2,所以C是正确的;由完全平方公式,得(x-2y)2=x2-4y+4y2,所以D错. 因此,选C.
解:C
【阅读笔记】整式的乘法包括幂的乘法,单项式与单项式的乘法,单项式与多项式的乘法,多项式与多项式的乘法,乘法公式;在解决问题时,要对号入住,看到题目,就要想到用什么样的法则。