内容正文:
专题03 平方差与完全平方公式的八种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、利用乘法公式进行简便运算 2
类型二、利用乘法公式进行化简求值 4
类型三、通过对完全平方公式变形求值 6
类型四、求完全平方式中的字母系数 9
类型五、利用完全平方式求代数式的最值问题 10
类型六、平方差公式在几何图形中的应用 12
类型七、完全平方公式在几何图形中的应用 16
类型八、与乘法公式有关的新定义型问题 21
压轴能力测评(15题) 23
解题知识必备
知识点01 平方差公式
平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.即(a+b)(a-b)=a²-b²
公式的几种变化:
①位置变化:(b+a)(-b+a)=(a+b)(a-b)=a²-b²;
(-a-b)(a-b)=(-b-a)(-b+a)=(-b+a)(-b-a)=(-b)²-a²=b²-a²
②系数变化:(2a+3b)(2a-3b)=(2a)²-(3b)²=4a²-9b²
③指数变化:(a²+b²)(a²-b²)=(a²)²-(b²)²=
④增项变化:(a-b-c)(a-b+c)=(a-b)²-c²
⑤连用公式变化:(a+b)(a-b)(a²+b²)=(a²-b²)(a²+b²)=(a²)²-(b²)²=
⑥公式逆运算:a²-b² =(a+b)(a-b)
知识点02 完全平方公式
完全平方公式:两数和(差)的平方,等于它们的平方和,加(减)它们积的2倍.
即完全平方和 (a+b)²=a²+2ab+b² ;完全平方差 (a-b)²=a²-2ab+b²
(1)公式的特征:前平方,后平方,中间是乘积的2倍
(2)公式的变化:①a²+b²=(a+b)²-2ab;②a²+b²=(a-b)²+2ab; ③(a+b)²=(a-b)²+4ab; ④ (a-b)²=(a+b)²-4ab;⑤(a+b)²-(a-b)²=4ab。
知识点03 平方差和完全平方差区别
平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²
完全平方差公式: (a-b)²=a²-2ab+b²
平方差公式和完全平方差公式易混淆,切记完全平方差中间有乘积的2倍
压轴题型讲练
类型一、利用乘法公式进行简便运算
例题:(24-25八年级上·四川宜宾·阶段练习)简便运算
(1);
(2).
【变式训练】
1.(23-24八年级上·全国·课后作业)用简便方法计算:
(1);
(2).
2.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)用简便算法计算.
(1);
(2).
3.(23-24八年级上·全国·单元测试)简便运算:
(1);
(2).
类型二、利用乘法公式进行化简求值
例题:(24-25八年级上·山西大同·阶段练习)先化简,再求值:,,.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·云南昭通·阶段练习)化简求值:,其中,.
2.(24-25七年级上·上海嘉定·期中)先化简,再求值:,其中,.
3.(24-25八年级上·四川内江·阶段练习)先化简,再求值:,其中.
类型三、通过对完全平方公式变形求值
例题:(24-25七年级上·吉林·单元测试)当,时,求下列代数式的值:
(1);
(2).
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川泸州·阶段练习)已知,,求:
(1)的值;
(2)的值.
2.(24-25七年级上·上海·期中)已知,,求下列各式的值:
(1);
(2)
3.(2024八年级上·黑龙江·专题练习)已知,,分别求下列式子的值:
(1);
(2);
(3).
类型四、求完全平方式中的字母系数
例题:已知关于x的式子是某个多项式的完全平方,那么A是 .
【变式训练】
1.若是一个完全平方式,则 .
2.若整式是完全平方式,请写出所有满足条件的是 .
类型五、利用完全平方式求代数式的最值问题
例题:(23-24八年级上·四川眉山·期末)把完全平方公式 适当地变形,可解决很多数学问题例如:若,,求的值.
解:∵,,
∴,,
∴,,
得.
根据上面的解题思路与方法,解答下列问题:
(1)若,,求的值;
(2)若,,求的值.
(3)求代数式的最小值,并求出此时的的值.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·福建泉州·期中)老师在讲完乘法公式的多种运用后,要求同学们运用所学知识解答:求代数式的最小值?同学们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解:.
,.
当时,的值最小,最小值是1,的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)直接写出:的最小值为___________;
(2)求出代数式的最小值;
(3)若,求的最小值.
类型六、平方差公式在几何图形中的应用
例题:(2024八年级上·全国·专题练习)【探究】(1)如图①,边长为的大正方形中有一个边长为的小正方形,把图①中的阴影部分拼成一个长方形(如图②所示),通过观察比较图②与图①中的阴影部分面积,可以得到乘法公式: (用含的等式表示);
【应用】(2)请应用上述乘法公式解答下列各题:
①已知,,则的值为 ;
②计算:.
【拓展】(3)计算:.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)综合探究某数学兴趣小组用“等面积法”分别构造了以下四种图形验证“平方差公式”:
(1)【探究】以上四种方法中能够验证“平方差公式”的有_____(填序号);
(2)【应用】利用“平方差公式”计算:;
(3)【拓展】计算:.
2.(24-25八年级上·全国·期末)从边长为a的正方形剪掉一个边长为b的正方形(如图①),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图②).
(1)上述操作能验证的等式是 (请选择正确的一个).
A. B.
C.
(2)若,,求的值.
(3)计算:.
类型七、完全平方公式在几何图形中的应用
例题:(24-25八年级上·四川宜宾·期末)图1是一个长为,宽为a的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用这四块小长方形拼成一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,请你写出,,之间的等量关系: .
(2)若,,求的值为: .
(3)若,求的值为: .
【变式训练】
1.(24-25八年级上·广东汕头·阶段练习)把几个图形拼成一个新的图形,通过图形面积的计算,常常可以得到一些等式,这是研究数学问题的一种常用方法.我们在学习“从面积到乘法公式”时,曾用两种不同的方法计算同一个图形的面积,探索了完全平方公式:(如图1).
(1)观察图2,请你写出、、之间的等量关系是_____;
拓展应用:根据(1)中的等量关系及课本所学的完全平方公式知识,解决如下问题:
(2)若,且,求的值;
(3)若,求的值;
(4)如图3,在中,,点在边上,,在边上取一点,使,分别以为边在外部作正方形和正方形,连接,若的面积等于,设,求正方形和正方形的面积和.
2.(24-25八年级上·湖北孝感·阶段练习) 将完全平方公式 进行适当的变形,可以解决很多数学问题.
例如: 若,,求 的值.
解:,,
请根据上面的解题思路和方法,解决下列问题:
(1)若,,求的值.
(2)将边长为的正方形和边长为的正方形按如图所示方式放置,其中点在边上, 连接,,若,, 求阴影部分面积.
3.(24-25八年级上·广东惠州·阶段练习)拓广探索:
若x满足,求的值.
解:设,
则,
∴.
请仿照上面的方法求解问题:
(1)若x满足,求的值.
(2)已知正方形的边长为分别是、上的点,且,,长方形的面积是,分别以、为边作正方形,求阴影部分的面积.
类型八、与乘法公式有关的新定义型问题
例题:(23-24七年级下·浙江·期末)对于实数a,b,定义新运算“*”,规定如下:.
例如:.
(1)若,求的值.
(2)若,求的值.
(3)若,,求的值.
1.(24-25八年级上·全国·期末)小明在学习有关整式的知识时,发现一个有趣的现象:对于关于的多项式,由于,所以当取任意一对互为相反数的数时,多项式的值是相等的.例如,当,即或0时,的值均为3;当,即或时,的值均为6.于是小明给出一个定义:对于关于的多项式,当取任意一对互为相反数的数时,该多项式的值相等,就称该多项式关于对称.例如关于对称.请结合小明的思考过程,运用此定义解决下列问题:
(1)多项式关于 对称.
(2)若关于的多项式关于对称,求的值.
(3)整式关于 对称.
压轴能力测评(15题)
一、单选题
1.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)若,则( )
A.3 B.6 C. D.
2.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如果是一个完全平方式,那么的值是( )
A.5 B. C.7 D.5或
3.(2024七年级上·上海·专题练习)如果一个数等于两个连续奇数的平方差,那么我们称这个数为“友谊数”.下列数中“友谊数”是( )
A. B. C. D.
4.(24-25八年级上·山西大同·阶段练习)沙棘果富含多种维生素、氨基酸等营养成分,被誉为“神奇之果”.朔州市当地沙棘种植不仅改善了生态环境,还带动了当地经济发展.某果农租了两块地种植沙棘,第一块地是边长为的正方形,第二块地是长为,宽为的长方形,则第二块地比第一块地的面积(单位:)多( )
A. B. C. D.
二、填空题
5.(23-24七年级下·山东济南·期末)若,,则的值为 .
6.(23-24八年级上·全国·课后作业)已知多项式是完全平方式,则的值为 .
7.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)已知,则代数式的值为 .
8.(24-25八年级上·北京·阶段练习)将4个数a,b,c,d排成两行,两列,两边各加一条竖直线记成,定义.上述记号叫做2阶行列式,若.则x的值为 .
三、解答题
9.(24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)先化简,再求值:,其中,.
10.(24-25七年级上·全国·假期作业)利用乘法公式进行简便计算:
(1);
(2);
(3).
11.(24-25七年级上·全国·假期作业)计算:
(1);
(2);
(3).
12.(24-25七年级上·黑龙江大庆·期中)用乘法公式计算.
(1)已知,,求的值.
(2)已知,求的值.
13.(24-25八年级上·四川内江·阶段练习)阅读理解并解答:在学完乘法公式后,王老师向同学们提出了这样一个问题:你能求出代数式的最大值吗?
【初步思考】同学们经过交流、讨论、总结出如下方法:
解:
∵
∴
∴当时,有最大值,最大值为4
【尝试应用】
(1)求代数式的最大值,并写出相应的x的值;
(2)已知,,请比较A与B的大小,并说明理由.
14.(24-25八年级上·山东济宁·阶段练习)如图,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:___________;
(2)请利用你根据(1)中的等式,完成下列各题:
①已知,,则_________;
②计算:.
15.(24-25八年级上·甘肃定西·期末)完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.例如:若,求的值.
解:设,,则,
,
所以
根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)填空:若,,_____;
(2),,_____;
(3)若,则_____.
(4)如图,点C是线段上的一点,以、为边向两边作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
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专题03 平方差与完全平方公式的八种考法
目录
解题知识必备 1
压轴题型讲练 2
类型一、利用乘法公式进行简便运算 2
类型二、利用乘法公式进行化简求值 4
类型三、通过对完全平方公式变形求值 6
类型四、求完全平方式中的字母系数 9
类型五、利用完全平方式求代数式的最值问题 10
类型六、平方差公式在几何图形中的应用 12
类型七、完全平方公式在几何图形中的应用 16
类型八、与乘法公式有关的新定义型问题 21
压轴能力测评(15题) 23
解题知识必备
知识点01 平方差公式
平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.即(a+b)(a-b)=a²-b²
公式的几种变化:
①位置变化:(b+a)(-b+a)=(a+b)(a-b)=a²-b²;
(-a-b)(a-b)=(-b-a)(-b+a)=(-b+a)(-b-a)=(-b)²-a²=b²-a²
②系数变化:(2a+3b)(2a-3b)=(2a)²-(3b)²=4a²-9b²
③指数变化:(a²+b²)(a²-b²)=(a²)²-(b²)²=
④增项变化:(a-b-c)(a-b+c)=(a-b)²-c²
⑤连用公式变化:(a+b)(a-b)(a²+b²)=(a²-b²)(a²+b²)=(a²)²-(b²)²=
⑥公式逆运算:a²-b² =(a+b)(a-b)
知识点02 完全平方公式
完全平方公式:两数和(差)的平方,等于它们的平方和,加(减)它们积的2倍.
即完全平方和 (a+b)²=a²+2ab+b² ;完全平方差 (a-b)²=a²-2ab+b²
(1)公式的特征:前平方,后平方,中间是乘积的2倍
(2)公式的变化:①a²+b²=(a+b)²-2ab;②a²+b²=(a-b)²+2ab; ③(a+b)²=(a-b)²+4ab; ④ (a-b)²=(a+b)²-4ab;⑤(a+b)²-(a-b)²=4ab。
知识点03 平方差和完全平方差区别
平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²
完全平方差公式: (a-b)²=a²-2ab+b²
平方差公式和完全平方差公式易混淆,切记完全平方差中间有乘积的2倍
压轴题型讲练
类型一、利用乘法公式进行简便运算
例题:(24-25八年级上·四川宜宾·阶段练习)简便运算
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】()利用平方差公式进行运算即可;
()根据完全平方公式的逆用即可求解;
本题考查了平方差公式和完全平方公式,掌握相关运算法则是解题的关键.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·全国·课后作业)用简便方法计算:
(1);
(2).
【答案】(1)90000
(2)10000
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题考查了平方差公式和完全平方公式的应用,熟记公式的形式是解题关键.
(1)将原式写成,利用完全平方公式即可求解;
(2)将原式写成,利用平方差公式即可求解.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
2.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)用简便算法计算.
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算、含乘方的有理数混合运算
【分析】本题主要考查了平方差公式,完全平方公式,含乘方的有理数混合运算等知识点,能灵活运用平方差公式和完全平方公式进行计算是解题的关键.
(1)先变形,再根据平方差公式进行计算即可;
(2)先变形,再根据完全平方公式进行计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
3.(23-24八年级上·全国·单元测试)简便运算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题主要考查了平方差公式和完全平方公式:
(1)直接利用完全平方公式求解即可;
(2)先把原式变形为,再利用平方差公式求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
类型二、利用乘法公式进行化简求值
例题:(24-25八年级上·山西大同·阶段练习)先化简,再求值:,,.
【答案】,32
【知识点】已知字母的值 ,求代数式的值、运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题主要考查整式的化简求值,掌握整式的混合运算,乘法公式,代入求值是解题的关键.
运用乘法公式展开,再根据整式的混合运算计算,最后代入计算即可.
【详解】解:
,
当,时,原式 .
【变式训练】
1.(24-25八年级上·云南昭通·阶段练习)化简求值:,其中,.
【答案】,
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】此题考查了平方差公式和完全平方公式以及代数求值,解题的关键是掌握以上运算法则.
首先计算平方差公式和完全平方公式,然后合并同类项,然后代入求解即可.
【详解】解:
当,时,
原式.
2.(24-25七年级上·上海嘉定·期中)先化简,再求值:,其中,.
【答案】,
【知识点】多项式乘多项式——化简求值、运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题主要考查了整式的化简求值,先根据乘法公式和多项式乘以多项式的计算法则去括号,然后合并同类项化简,最后代值计算即可得到答案.
【详解】解:
,
当,时,原式
.
3.(24-25八年级上·四川内江·阶段练习)先化简,再求值:,其中.
【答案】,
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题主要考查了平方差公式,完全平方公式,单项式乘以多项式,合并同类项等知识.先根据平方差公式,完全平方公式,单项式与多项式的乘法法则计算,再合并同类项,然后把x,y的值代入计算.
【详解】解:
,
∵,
∴原式.
类型三、通过对完全平方公式变形求值
例题:(24-25七年级上·吉林·单元测试)当,时,求下列代数式的值:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【知识点】已知式子的值,求代数式的值、运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题主要考查了求代数式的值.求代数式的值时要先把代数式化简,然后把字母的值代入化简后的代数式求值.
首先利用平方差公式化简代数式可得原式,然后再把、的值代入化简后的代数式计算即可;
首先利用完全平方公式化简代数式可得原式,然后再把、的值代入化简后的代数式计算即可.
【详解】(1)解:
,
当,时,
原式
;
(2)解:,
当,时,
原式.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川泸州·阶段练习)已知,,求:
(1)的值;
(2)的值.
【答案】(1)26
(2)36
【知识点】已知式子的值,求代数式的值、通过对完全平方公式变形求值
【分析】(1)把变形为,再把,代入计算;
(2)把变形为,再把,代入计算.
本题考查了完全平方公式的变形求值,熟练掌握完全平方公式是解答本题的关键.
【详解】(1)解:,,
;
(2)解:,,
.
2.(24-25七年级上·上海·期中)已知,,求下列各式的值:
(1);
(2)
【答案】(1)13
(2)97
【知识点】通过对完全平方公式变形求值
【分析】本题考查了完全平方公式变形求值,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.
(1)根据完全平方公式变形求值,即可求解.
(2)根据完全平方公式即可求解.
【详解】(1)解:,,
,
;
(2)解:
,,
,,
;
3.(2024八年级上·黑龙江·专题练习)已知,,分别求下列式子的值:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)12
(2)21
(3)126
【知识点】通过对完全平方公式变形求值
【分析】本题主要考查了完全平方公式的变形应用,解题的关键是熟练掌握完全平方公式.
(1)根据完全平方公式得出,,根据得出结果即可;
(2)根据,,求出,得出,最后代入求值即可;
(3)根据,,变形求出的值即可.
【详解】(1)解:,,
,,
,
∴,
;
(2)解:∵,,
∴,
∴,
解得:,
∴;
(3)解:.
类型四、求完全平方式中的字母系数
例题:已知关于x的式子是某个多项式的完全平方,那么A是 .
【答案】、和
【详解】解:①∵,
∴,
②若是多项式的平方,
则;
故答案为:、和.
【变式训练】
1.若是一个完全平方式,则 .
【答案】11或/或
【详解】解:∵是一个完全平方式,
∴,
∴,解得或,
故答案为:11或.
2.若整式是完全平方式,请写出所有满足条件的是 .
【答案】或或
【详解】解:当为和的中间项时;
当为和的中间项时;
当为和的中间项时;
故答案为:或或.
类型五、利用完全平方式求代数式的最值问题
例题:(23-24八年级上·四川眉山·期末)把完全平方公式 适当地变形,可解决很多数学问题例如:若,,求的值.
解:∵,,
∴,,
∴,,
得.
根据上面的解题思路与方法,解答下列问题:
(1)若,,求的值;
(2)若,,求的值.
(3)求代数式的最小值,并求出此时的的值.
【答案】(1)8
(2)
(3)最小值为,,
【知识点】运用完全平方公式进行运算、通过对完全平方公式变形求值
【分析】本题考查完全平方公式的变形求解,掌握完全平方公式是解决问题的关键.
(1)先求得,即,再把代入计算,即可求解;
(2)根据,再把,整体代入计算即可求解;
(3)先把变形为,再根据,,即可求解.
【详解】(1)解:,
,
即,
又,
,
;
(2)解:,,
,
(3)解:
∵,,
∴当,时,有最小值,最小值为,
此时,,
解得:,.
【变式训练】
1.(23-24八年级上·福建泉州·期中)老师在讲完乘法公式的多种运用后,要求同学们运用所学知识解答:求代数式的最小值?同学们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解:.
,.
当时,的值最小,最小值是1,的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)直接写出:的最小值为___________;
(2)求出代数式的最小值;
(3)若,求的最小值.
【答案】(1)
(2)8
(3)
【知识点】运用完全平方公式进行运算、通过对完全平方公式变形求值
【分析】(1)根据题意可直接得出答案;
(2)依题意,将所求代数式变形,得出,从而可得出答案;
(3)首先将y用含x的代数式表示出来,再按照题中的方法求最小值即可.
本题主要考查完全平方公式的应用,理解题中的方法是解题的关键.
【详解】(1)解:依题意,当时,则,,
即当时,有最小值,是,
故答案为:;
(2)解:
则当时,则,,
则代数式的最小值是8;
(3)解:∵,
∴,
∴,
∴的最小值是.
类型六、平方差公式在几何图形中的应用
例题:(2024八年级上·全国·专题练习)【探究】(1)如图①,边长为的大正方形中有一个边长为的小正方形,把图①中的阴影部分拼成一个长方形(如图②所示),通过观察比较图②与图①中的阴影部分面积,可以得到乘法公式: (用含的等式表示);
【应用】(2)请应用上述乘法公式解答下列各题:
①已知,,则的值为 ;
②计算:.
【拓展】(3)计算:.
【答案】(1);(2)①4;②;(3)
【知识点】运用平方差公式进行运算、平方差公式与几何图形
【分析】本题考查平方差公式的应用.
(1)将两个图中阴影部分面积分别表示出来,建立等式即可;
(2)①利用平方差公式得出,代入求值即可;
②可将写成,再利用平方差公式求值;
(3)利用平方差公式将写成,以此类推,然后化简求值.
【详解】解:(1)图1中阴影部分面积,图2中阴影部分面积,
所以,得到乘法公式,
故答案为:;
(2)①由得,,
∵,,
∴;
故答案为:4;
②
;
(3)
.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)综合探究某数学兴趣小组用“等面积法”分别构造了以下四种图形验证“平方差公式”:
(1)【探究】以上四种方法中能够验证“平方差公式”的有_____(填序号);
(2)【应用】利用“平方差公式”计算:;
(3)【拓展】计算:.
【答案】(1)①②③
(2)
(3)
【知识点】运用平方差公式进行运算、平方差公式与几何图形
【分析】本题考查平方差公式的几何背景,
(1)用不同的方法分别用代数式表示各个图形中左图、右图阴影部分面积即可得出等式,再进行判断即可;
(2)利用平方差公式进行计算即可;
(3)将原式化为,再连续利用平方差公式进行计算即可;
解题的关键是掌握平方差公式的结构特征:①左边是两个二项式相乘,且两个二项式中有一项相同,另一项互为相反数;②右边是两项的平方差(相同项的平方减去相反项的平方);③公式中的和可以是单项式,也可以是多项式.
【详解】(1)解:图①中,左图阴影部分可以看作两个正方形的面积差,即,拼成的右图是底为,高为的平行四边形,面积为,
∴,故图①可以验证平方差公式;
图②中,左图阴影部分可以看作两个正方形的面积差,即,拼成的右图是长为,宽为的长方形,面积为,
∴,故图②可以验证平方差公式;
图③中,左图阴影部分可以看作两个正方形的面积差,即,拼成的右图是底为,高为的平行四边形,面积为,
∴,故图③可以验证平方差公式;
图④中,左图阴影部分的可以看作两个正方形的面积差,即,拼成的右图是长为,宽为的长方形,面积为,
∴,故图④不能验证平方差公式;
综上所述,能验证平方差公式的有①②③,
故答案为:①②③;
(2)
;
(3)
.
2.(24-25八年级上·全国·期末)从边长为a的正方形剪掉一个边长为b的正方形(如图①),然后将剩余部分拼成一个长方形(如图②).
(1)上述操作能验证的等式是 (请选择正确的一个).
A. B.
C.
(2)若,,求的值.
(3)计算:.
【答案】(1)B
(2)3
(3)
【知识点】平方差公式与几何图形
【分析】本题主要考查平方差公式的几何背景,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
(1)结合图1和图2阴影部分面积相等建立等式即可.
(2)利用平方差公式计算即可.
(3)利用平方差公式展开计算化简,最后求值.
【详解】(1)边长为a的正方形面积是,边长为b的正方形面积是,图①阴影部分面积为;图②长方形面积为;
验证的等式是,
故答案为:B.
(2),且,
,
解得:;
(3)
.
类型七、完全平方公式在几何图形中的应用
例题:(24-25八年级上·四川宜宾·期末)图1是一个长为,宽为a的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用这四块小长方形拼成一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,请你写出,,之间的等量关系: .
(2)若,,求的值为: .
(3)若,求的值为: .
【答案】(1)
(2)41
(3)
【知识点】通过对完全平方公式变形求值、完全平方公式在几何图形中的应用
【分析】本题主要考查了完全平方公式在结合图形中的应用,根据完全平方公式变形求值,解题的关键是熟练完全平方公式.
(1)表示图2的面积,从整体或局部来表示,即可得出等式;
(2)直接利用(1)的结论代入即可;
(3)根据,求出,即可求解.
【详解】(1)解:观察图2,可得四块小长方形的面积为或,
∴;
故答案为:.
(2)解:根据(1)可得,
因为,,
所以.
(3)解:∵,
∴
,
∴.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·广东汕头·阶段练习)把几个图形拼成一个新的图形,通过图形面积的计算,常常可以得到一些等式,这是研究数学问题的一种常用方法.我们在学习“从面积到乘法公式”时,曾用两种不同的方法计算同一个图形的面积,探索了完全平方公式:(如图1).
(1)观察图2,请你写出、、之间的等量关系是_____;
拓展应用:根据(1)中的等量关系及课本所学的完全平方公式知识,解决如下问题:
(2)若,且,求的值;
(3)若,求的值;
(4)如图3,在中,,点在边上,,在边上取一点,使,分别以为边在外部作正方形和正方形,连接,若的面积等于,设,求正方形和正方形的面积和.
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【知识点】通过对完全平方公式变形求值、完全平方公式在几何图形中的应用
【分析】本题考查完全平方公式的几何背景,解题的关键是熟练掌握完全平方公式及其变形:
(1)根据大正方形的面积等于4个长方形的面积加上阴影正方形的面积即可得出结论;
(2)利用(1)中的结论进行求解即可;
(3)利用完全平方公式变形计算即可;
(4)设,则,利用面积公式和完全平凡公式变形计算即可.
【详解】(1)解:由图可知:大正方形的面积等于4个长方形的面积加上阴影正方形的面积
∴;
(2)由(1)可得,
,
,
,
;
(3)
,
,
,
;
(4)设,则,
,
,
,
,
令,
,
正方形和正方形的面积和:
.
2.(24-25八年级上·湖北孝感·阶段练习) 将完全平方公式 进行适当的变形,可以解决很多数学问题.
例如: 若,,求 的值.
解:,,
请根据上面的解题思路和方法,解决下列问题:
(1)若,,求的值.
(2)将边长为的正方形和边长为的正方形按如图所示方式放置,其中点在边上, 连接,,若,, 求阴影部分面积.
【答案】(1)
(2)
【知识点】通过对完全平方公式变形求值、完全平方公式在几何图形中的应用
【分析】本题考查了整式的运算,掌握完全平方公式和整式的运算法则是解题的关键.
(1)根据求解即可;
(2)运用割补法阴影部分的面积为:,根据面积公式结合题意化简整理得,将已知代入计算即可.
【详解】(1)解:,,
;
(2)
3.(24-25八年级上·广东惠州·阶段练习)拓广探索:
若x满足,求的值.
解:设,
则,
∴.
请仿照上面的方法求解问题:
(1)若x满足,求的值.
(2)已知正方形的边长为分别是、上的点,且,,长方形的面积是,分别以、为边作正方形,求阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
【知识点】通过对完全平方公式变形求值、完全平方公式在几何图形中的应用
【分析】本题考查了完全平方公式、平方差公式的应用,解题的关键是理解题意,掌握完全平方公式与平方差公式之间的转换.
(1)设,,根据题意进行计算即可得;
(2)根据题意可得,,,设,,长方形的面积,,即可得出,则即可得出答案.
【详解】(1)解:设,,
则,,
∴;
(2)∵正方形的边长为,,
∴,,
设,,
则,,
∴,
∴,
∴,
∴阴影部分的面积为.
类型八、与乘法公式有关的新定义型问题
例题:(23-24七年级下·浙江·期末)对于实数a,b,定义新运算“*”,规定如下:.
例如:.
(1)若,求的值.
(2)若,求的值.
(3)若,,求的值.
【答案】(1)20
(2)6
(3)3或
【知识点】运用平方差公式进行运算、通过对完全平方公式变形求值、已知式子的值,求代数式的值
【分析】此题主要考查了整式的混合运算,读懂题意,理解新定义运算的运算规定,掌握完全平方公式、平方差公式及变形是解决本题的关键.
(1)先按给出的新定义运算,再整体代入求值;
(2)先按给出的新定义运算,再整体代入求值;
(3)先按给出的新定义运算,再根据已知,利用完全平方公式及变形求出的值,最后代入计算.
【详解】(1)解:
.
当时,
原式;
(2)
.
,
即.
原式
;
(3)
.
,,
,即.
.
.
.
或.
当,时,
原式;
当,时,
原式.
1.(24-25八年级上·全国·期末)小明在学习有关整式的知识时,发现一个有趣的现象:对于关于的多项式,由于,所以当取任意一对互为相反数的数时,多项式的值是相等的.例如,当,即或0时,的值均为3;当,即或时,的值均为6.于是小明给出一个定义:对于关于的多项式,当取任意一对互为相反数的数时,该多项式的值相等,就称该多项式关于对称.例如关于对称.请结合小明的思考过程,运用此定义解决下列问题:
(1)多项式关于 对称.
(2)若关于的多项式关于对称,求的值.
(3)整式关于 对称.
【答案】(1)2
(2)
(3)
【知识点】运用完全平方公式进行运算
【分析】本题考查了完全平方公式的应用.
(1)对多项式进行配方,根据新定义判断即可;
(2)对多项式进行配方,根据新定义判断即可;
(3)对多项式进行配方,根据新定义判定即可.
【详解】(1)解:,
∴该多项式关于对称,
故答案为:;
(2)解:∵,
∵关于x的多项式关于对称,
∴,
∴;
(3)解:
,
∴该多项式关于对称,
故答案为:.
压轴能力测评(15题)
一、单选题
1.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)若,则( )
A.3 B.6 C. D.
【答案】B
【知识点】运用平方差公式进行运算
【分析】本题考查了平方差公式,把看成整体,利用平方差公式求解即可.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,
∴,
故选:B.
2.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)如果是一个完全平方式,那么的值是( )
A.5 B. C.7 D.5或
【答案】D
【知识点】求完全平方式中的字母系数
【分析】根据完全平方式得出,再求出即可.本题考查了完全平方式,能熟记完全平方式是解此题的关键,注意:完全平方式有和两个.
【详解】解:∵是一个完全平方式,
∴,
∴,
整理得,
解得的值是5或,
故选:D.
3.(2024七年级上·上海·专题练习)如果一个数等于两个连续奇数的平方差,那么我们称这个数为“友谊数”.下列数中“友谊数”是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】运用平方差公式进行运算
【分析】此题考查了平方差公式,设较小的奇数为,较大的为,根据题意列出算式,求出解判断即可,熟练掌握平方差公式是解本题的关键.
【详解】解:设较小的奇数为,较大的为,
根据题意得:,
、若,即,不为整数,不符合题意;
、若,即,符合题意;
、若,即,不为整数,不符合题意;
若,即,不为整数,不符合题意;
故选:.
4.(24-25八年级上·山西大同·阶段练习)沙棘果富含多种维生素、氨基酸等营养成分,被誉为“神奇之果”.朔州市当地沙棘种植不仅改善了生态环境,还带动了当地经济发展.某果农租了两块地种植沙棘,第一块地是边长为的正方形,第二块地是长为,宽为的长方形,则第二块地比第一块地的面积(单位:)多( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】多项式乘多项式与图形面积、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题主要考查了多项式乘多项式,完全平方公式,先根据面积公式求出第二块的面积和第一块的面积,再计算即可.
【详解】解:由题意得:
,
故选:D.
二、填空题
5.(23-24七年级下·山东济南·期末)若,,则的值为 .
【答案】2
【知识点】运用平方差公式进行运算
【分析】根据进行计算即可.本题考查平方差公式,掌握是正确解答的关键.
【详解】解:,
,
又,
,
故答案为:2.
6.(23-24八年级上·全国·课后作业)已知多项式是完全平方式,则的值为 .
【答案】或1
【知识点】求完全平方式中的字母系数
【分析】本题考查了对完全平方式的理解和掌握,注意:完全平方式有两个,是和.完全平方式有两个,是和,根据以上得出,求出即可.
【详解】解:是完全平方式,
,
解得:或1.
故答案为:或1.
7.(24-25八年级上·河南驻马店·期中)已知,则代数式的值为 .
【答案】
【知识点】计算单项式乘多项式及求值、运用平方差公式进行运算
【分析】本题考查代数式的运算,先化简所求的式子,再将变形得,最后整体代入求值即可.
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴原式,
故答案为:.
8.(24-25八年级上·北京·阶段练习)将4个数a,b,c,d排成两行,两列,两边各加一条竖直线记成,定义.上述记号叫做2阶行列式,若.则x的值为 .
【答案】
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算、解一元一次方程(二)——去括号
【分析】本题主要考查了新定义,完全平方公式,平方差公式和解一元一次方程,根据新定义得到方程,再根据完全平方公式,平方差公式去括号,然后合并同类项,进而解方程即可得到答案.
【详解】解:∵,
∴,
∴,
∴,
∴,
解得,
故答案为:.
三、解答题
9.(24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)先化简,再求值:,其中,.
【答案】,32
【知识点】多项式乘多项式——化简求值、运用完全平方公式进行运算
【分析】此题考查了多项式乘以多项式和完全平方公式的化简求值,解题的关键是掌握以上运算法则.
首先即多项式乘以多项式和完全平方公式,然后合并同类项,然后代数求解即可.
【详解】
∵,
∴原式.
10.(24-25七年级上·全国·假期作业)利用乘法公式进行简便计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)9996
(2)9801
(3)
【知识点】运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算、有理数乘法运算律
【分析】本题考查了乘法公式的有理数混合运算,熟练掌握运算法则是解题关键.
(1)根据,计算求解即可;
(2)根据,计算求解即可
(3)处理数字以后再运用乘法的分配律和完全平方公式进行简算.
【详解】(1)解:;
(2);
(3)
.
11.(24-25七年级上·全国·假期作业)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】计算多项式乘多项式、运用平方差公式进行运算、运用完全平方公式进行运算
【分析】本题考查了多项式乘多项式.解题的关键在于正确的运算.
(1)利用多项式乘多项式,进行计算求解即可;
(2)利用平方差公式和完全平方公式,进行计算求解即可;
(3)利用多项式乘多项式,再合并即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
.
12.(24-25七年级上·黑龙江大庆·期中)用乘法公式计算.
(1)已知,,求的值.
(2)已知,求的值.
【答案】(1)53
(2)14
【知识点】通过对完全平方公式变形求值
【分析】(1)根据,,求和解答即可.
(2)根据完全平方公式解答即可.
本题考查了完全平方公式的变形计算,求代数式的值,熟练掌握公式是解题的关键.
【详解】(1)解:∵,,
∴,
∵,,
∴.
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴.
13.(24-25八年级上·四川内江·阶段练习)阅读理解并解答:在学完乘法公式后,王老师向同学们提出了这样一个问题:你能求出代数式的最大值吗?
【初步思考】同学们经过交流、讨论、总结出如下方法:
解:
∵
∴
∴当时,有最大值,最大值为4
【尝试应用】
(1)求代数式的最大值,并写出相应的x的值;
(2)已知,,请比较A与B的大小,并说明理由.
【答案】(1)当时,有最大值,最大值为14
(2),理由见解析
【知识点】运用完全平方公式进行运算
【分析】本题考查了完全平方公式,求代数式的值和配方法的应用.
(1)仿照题中例子配出完全平方公式进行求解;
(2)计算,仿照题中例子配出完全平方公式进行求解,即可得到结论.
【详解】(1)解:
∵
∴
∴当时,的值最大,最大值是0
故当时,有最大值,最大值为14.
(2),理由如下:
∵,
∴
∴.
14.(24-25八年级上·山东济宁·阶段练习)如图,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:___________;
(2)请利用你根据(1)中的等式,完成下列各题:
①已知,,则_________;
②计算:.
【答案】(1)
(2)①4;②
【知识点】平方差公式与几何图形、运用平方差公式进行运算
【分析】本题主要考查了平方差公式在几何图形中的应用,熟练掌握平方差公式的结构特点是解答此题的关键.
(1)分别计算两个阴影部分的面积即可得到答案;
(2)①根据平方差公式得到,然后再将已知整体代入即可求解;
②先利用平方差公式将每一项化成两个分数积的形式,然后再利用互为倒数的两个分数的积为1即可计算结果.
【详解】(1)解:图1中阴影部分的面积为,图2中的阴影部分的面积为,
∵图1和图2中两阴影部分的面积相等,
∴上述操作能验证的等式是,
故答案为:;
(2)解:①∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:4;
②
.
15.(24-25八年级上·甘肃定西·期末)完全平方公式:适当的变形,可以解决很多的数学问题.例如:若,求的值.
解:设,,则,
,
所以
根据上面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)填空:若,,_____;
(2),,_____;
(3)若,则_____.
(4)如图,点C是线段上的一点,以、为边向两边作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
【答案】(1)96
(2)49
(3)65
(4)4
【知识点】通过对完全平方公式变形求值
【分析】本题主要考查了完全平方公式的变形求值,正确理解题意并熟知完全平方公式是解题的关键.
(1)利用完全平方公式的变形进行求解即可;
(2)利用完全平方公式的变形进行求解即可;
(3)设,利用完全平方公式的变形进行求解即可;
(4)设,则,,由此求出,即,则.
【详解】(1)解:∵,,
∴.
故答案为:96;
(2)解:∵,,
∴,
∴.
故答案为:49;
(3)解:设,则,,
∴
,
故答案为:65;
(4)解:设,
∴,,
∴,
∴,
∴,
∴.
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