内容正文:
9.4乘法公式
完全平方公式
拓展:(a+b)2+(a-b)2=2(a2+b2)
(a+b)2-(a-b)2=4ab
平方差公式
补充公式
;;
;.
题型1:完全平方公式
1.若x+y=1,则x2+2xy+y2= .
【变式1-1】已知x+y=6,xy=10,则x2+y2= .
【变式1-2】已知x﹣y=1,x2+y2=25,则xy= ,x+y= .
【变式1-3】若n满足(n﹣2020)2+(2023﹣n)2=1,(n﹣2020)(2023﹣n)= .
题型2:完全平方公式的几何背景
2. 1.如图,用不同的代数式表示图中阴影部分的面积,可得公式 .
【变式2-1】如图,两个正方形的边长分别为a和b,若a+b=12,ab=26,则阴影部分的面积为 .
【变式2-2】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的一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,可以得到(a+b)2﹣(a﹣b)2= ;
(2)当(x﹣8)(15﹣x)=6时,求(2x﹣23)2的值.
【变式2-3】(1)用边长分别为a,b的两个正方形和长宽分别为a,b的两个长方形按如图摆放可拼成一个大正方形,用两种不同的方法可以表示图中阴影部分的面积和.
请你用一个等式表示(a+b)2,a2+b2,ab之间的数量关系 .
(2)根据(1)中的数量关系,解决如下问题:
①已知m+n=6,m2+n2=26,求m﹣n的值;
②已知(x﹣2021)2+(x﹣2023)2=74,求(x﹣2022)2的值.
【变式2-4】问题背景
如图,图1,图2分别是边长为(a+b),a的正方形,由图1易得(a+b)2=a2+2ab+b2.
类比探究
类比由图1易得公式(a+b)2=a2+2ab+b2的方法,依据图2中的已知条件推导出完全平方的另一个公式.
解决问题
(1)计算:(2m﹣n)2= ;
(2)运用完全平方公式计算:1052;
(3)已知(x+y)2=12,xy=2,求(x﹣y)2的值.
【变式2-5】完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2,适当的变形,可以解决很多的数学问题.例如:若a+b=3,ab=1,求a2+b2的值.
解:因为a+b=3,
所以(a+b)2=9,即:a2+2ab+b2=9,又因为ab=1,所以a2+b2=7.
根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若x+y=8,x2+y2=40,求xy的值;
(2)若(4﹣x)(x﹣5)=﹣8,求(4﹣x)2+(x﹣5)2的值;
(3)如图,点C是线段AB上的一点,以AC、BC为边向两边作正方形,设AB=6,两正方形的面积和S1+S2=18,求图中阴影部分面积.
题型3:平方差公式
3. 已知a+b=5,a﹣b=2,则a2﹣b2= .
【变式3-1】已知(a2+b2+3)(a2+b2﹣3)=7,ab=3,则(a+b)2= .
【变式3-2】计算: .
【变式3-3】①(x﹣1)•(x+1)=x2﹣1
②(x﹣1)•(x2+x+1)=x3﹣1
③(x﹣1)•(x3+x2+x+1)=x4﹣1
……
A题:猜想(x﹣1)•(x49+x48+…+x+1)= .
B题:当(x﹣1)•(x5+x4+x3+x2+x+1)=0,代数式x2023﹣1= .
【变式3-4】计算:(x﹣3+2y)(x﹣3﹣2y).
题型4:平方差公式的几何背景
4. 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)(如图),把余下的部分拼成一个矩形(如图),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证的乘法公式是 .
【变式4-1】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,将阴影部分沿线剪开,如图所示,拼成图②的长方形.
(1)【探究】
①请你分别表示出这两个图形中阴影部分的面积 ; ;
②比较两图的阴影部分面积,可以得到乘法公式: (用字母表示);
(2)【应用】请应用这个公式完成计算:2001×1999.
【变式4-2】如图1,边长为a的大正方形剪去一个边长为b的小正方形,然后将图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 (用a,b表示);
(2)请利用你从(1)得出的等式,完成下列各题:
①已知9a2﹣b2=27,3a+b=9,则3a﹣b= ;
②计算:.
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【变式4-2】计算:
(1)长方形和正方形按如图的样式摆放,求图中阴影部分的面积;
(2)先化简