内容正文:
第一章 整式的乘除
微专题3 乘法公式的应用
类型一 利用完全平方公式的变形求值
1.已知:a2+b2=3,a+b=2.求:
(1)ab=______;
(2)(a-b)2的值;
(3)a4+b4的值.
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2.已知有理数m,n满足(m+n)2=9,(m-n)2=1,求下列各式的值.
(1)mn;
解:(m+n)2=m2+n2+2mn=9①,
(m-n)2=m2+n2-2mn=1②,
①-②得4mn=8,则mn=2;
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(2)m2+n2-mn.
解:(m+n)2=m2+n2+2mn=9①,
(m-n)2=m2+n2-2mn=1②,
①+②得2(m2+n2)=10,则m2+n2=5.
所以m2+n2-mn=5-2=3.
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类型二 乘法公式与整式乘法的综合应用
3.化简:(x+2y)2-(x+y)(3x-y).
解:原式=x2+4xy+4y2-(3x2-xy+3xy-y2)
=x2+4xy+4y2-3x2+xy-3xy+y2
=-2x2+2xy+5y2.
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4.已知m-n=4,mn=-3.
(1)计算:m2+n2=____;
(2)求(m2-4)(n2-4)的值;
解:(m2-4)(n2-4)=(mn)2-4(m2+n2)+16,
当mn=-3,m2+n2=10时,
原式=(-3)2-4×10+16=9-40+16=-15;
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(3)求8m·32n÷4m+2n的值.
解:8m·32n÷4m+2n=(23)m·(25)n÷(22)m+2n=23m·25n÷22m+4n
=23m+5n-2m-4n=2m+n,
∵m-n=4,mn=-3
∴(m+n)2=(m-n)2+4mn=42+4×(-3)=16-12=4,
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类型三 乘法公式的灵活应用
5.(易错题)若(x-2 022)2+(x-2 024)2=100,则(x-2 023)2=____.
6.若x2+2(m-3)x+1是完全平方式,x+n与x+2的乘积中不含x的一次项,则nm的值为_______.
4或16
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类型四 利用完全平方公式简化计算
7.利用完全平方公式简便计算:
(1)2 0192;
解:原式=(2 020-1)2=4 080 400-4 040+1=4 076 361;
(2)1012+992.
解:原式=(100+1)2+(100-1)2=10 000+200+1+10 000-200+1=20 002.
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8.(原创题)用整式乘法公式计算:912-88×92.
解:原式=(90+1)2-(90-2)×(90+2)=902+180+1-902+4=185.
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类型五 乘法公式探究问题
9.利用我们学过的知识,可以导出下面这个形式优美的等式:a2+b2+c2-ab-bc-ac= [(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2],该等式从左到右的变形,不仅保持了结构的对称性,还体现了数学的和谐、简洁美.
(1)请你检验这个等式的正确性;
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(2)若a=2 020,b=2 021,c=2 022,你能很快求出a2+b2+c2-ab-bc-ac的值吗?
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类型六 完全平方公式的几何意义
10.我们知道图形是一种重要的数学语言,它直观形象,能有效地表现代数中一些重要的数量关系.认真观察下面两个拼图,列出等量关系式表示阴影部分的面积.
(1)图1表示的等量关系式可以是_________________________________
_______;图2表示的等量关系式可以是__________________________
____________________________;
(a+b)2-2ab=a2+2ab+b2-2ab =
a2+b2
(a+b)2-4ab=a2+2ab+b2
-4ab=a2-2ab+b2=(a-b)2
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(2)已知a-b=2,a2+b2=34,求ab的值.
解:∵a-b=2,a2+b2=34,
∴(a-b)2=a2+b2-2ab,22=34-2ab,2ab=30,ab=15.
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解:(a-b)2=(a+b)2-4ab=4-4×=2;
解:a4+b4=(a2+b2)2-2a2b2=(a2+b2)2-2(ab)2=32-2×=9-=.
∴m+n=2或-2,∴2m+n=22=4或2-2=.
解:右边=(a2+b2-2ab+b2+c2-2bc+c2+a2-2ac)
=(2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ac)
=a2+b2+c2-ab-bc-ac=左边.
∴a2+b2+c2-ab-bc-ac=[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2].
解:由(1)得,a2+b2+c2-ab-bc-ac=[(a-b)2+(b-c)2+(c-a)2].
当a=2020,b=2021,c=2022时,a2+b2+c2-ab-bc-ac=×[(-1)2+(-1)2+22]=3.
$$