内容正文:
课时2 完全平方公式
学习目标
1.能推导完全平方公式,了解公式的几何意义.
2.能灵活运用完全平方公式进行简便运算.
素养目标
经历探索完全平方公式的过程,体会数形结合的思想,进一步发展学生的符号感、抽象概括及推理的能力.
完全平方公式
两个数的和(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 .用字母表示为(a+b)2= a2+2ab+b2 ,(a-b)2= a2-2ab+b2 .
1.计算(x+2)2的结果为x2+□x+4,则“□”中的数为( D )
A.-2 B.2 C.-4 D.4
解析:由(x+2)2=x2+4x+4可得,“□”中的数为4.
2.计算:(a-1)2= a2-2a+1 .
解析:直接利用完全平方公式计算即可解答.
完全平方公式的变形应用
已知x=a-2 015,y=2 021-a,xy=5.
探究1: 求x2+y2的值;
解:∵x=a-2 015,y=2 021-a,
∴x+y=a-2 015+2 021-a=6.
又∵xy=5,
∴x2+y2=(x+y)2-2xy=62-2×5=36-10=26.
探究2: 求(x-y)2的值;
解:由探究1知,x2+y2=26.
∴(x-y)2=x2+y2-2xy=26-2×5=16.
探究3: 求a的值.
解:由探究2知,(x-y)2=16.
∴x-y=4或x-y=-4.
当x-y=4时,由x+y=6,解得x=5,y=1,
此时a=x+2 015=2 020.
当x-y=-4时,由x+y=6,
解得x=1,y=5,
此时a=x+2 015=2 016.
综上所述,a=2 020或a=2 016.
1.(1)已知(a+b)2=6,(a-b)2=2,求a2+b2与ab的值;
(2)已知a+b=8,a2b2=9,求a2+b2的值.
解:(1)∵(a+b)2=6,(a-b)2=2,
∴a2+2ab+b2=6,①a2-2ab+b2=2,②
①+②,得a2+2ab+b2+a2-2ab+b2=8,
∴a2+b2=4.
①-②,得4ab=4,
∴ab=1.
(2)∵a+b=8,a2b2=9,
∴(a+b)2=64,ab=±3,
∴a2+2ab+b2=64,
∴a2+b2=64-2ab=64-2×3=58或a2+b2=64-2ab=64-2×(-3)=70.
综上所述,a2+b2的值为58或70.
2.已知(a+b)2=25,(a-b)2=9.求a2-6ab+b2的值.
解:因为(a+b)2=25,(a-b)2=9,
所以(a+b)2-(a-b)2=4ab=16,
所以a2-6ab+b2=(a-b)2-4ab=9-16=-7.
完全平方公式的整体应用
阅读下面的解题过程,回答问题:
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.
探究1: 若x满足(50-x)(x-40)=2.求(50-x)2+(x-40)2的值;
解:设50-x=a,x-40=b,则(50-x)(x-40)=ab=2,(50-x)2+(x-40)2=a2+b2=(a+b)2-2ab
=[(50-x)+(x-40)]2-2×2
=102-4
=100-4
=96.
探究2: 若x满足(x-2 021)2+(x-2 018)2=2 000,求(x-2 021)(x-2 018)的值;
解:设x-2 021=a,x-2 018=b,由完全平方公式(a-b)2=a2-2ab+b2,得
ab=,
∴(x-2 021)(x-2 018)
=
=
=
=.
探究3: 如图,在长方形ABCD中,AB=10,BC=6,点E,F是BC,CD上的点,且BE=DF=x,分别以FC,CE为边在长方形ABCD外侧作正方形CFGH和CEMN,若长方形CEPF的面积为80,求图中阴影部分的面积.
解:由题意,得CE=6-x,CF=10-x.
又∵(6-x)(10-x)=80,
则由完全平方公式(a-b)2=a2-2ab+b2,得
a2+b2=(a-b)2+2ab,
∴图中阴影部分的面积和为(6-x)2+(10-x)2=[(6-x)-(10-x)]2+2×80
=(-4)2+160
=16+160
=176.
1.若x满足(30+x)(20+x)=10,求(30+x)2+(20+x)2的值.
解:设30+x=a,20+x=b,
则 (30+x)(20+x)=ab=10.
∵a-b=(30+x)-(20+x)=10,
∴(30+x)2+(20+x)2
=a2+b