内容正文:
第1章 整式的乘法
1.2.3 运用乘法公式进行计算和推理
1.2 乘法公式
学习目标
能运用乘法公式进行计算.(重、难点)
新课导入
做一做
运用乘法公式计算:( x+1 )( x2+1 )( x-1 ).
由于多项式的乘法满足交换律和结合律,结合平方差公式,可得
( x+1 )( x2+1 )( x-1 )=[( x+1 )( x-1 )]( x2+1 )
=( x2-1 )( x2+1 )
=x4-1.
【例7】运用乘法公式计算:
(1)( a+b+c )2; (2)( a-b+c )( a+b-c ).
(a+b+c)2=(a+b)2+2·(a+b)·c+c2=a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2.
因此(a-b+c)(a+b-c)=[a-(b-c)][a+(b-c)]
=a2-(b-c)2
=a2-(b2-2bc+c2)
=a2-b2+2bc-c2.
解 (1)将完全平方公式1中的x用a+b代入,y用c代入,可得
分析 虽然(1)(2)都是三项多项式的乘法,但可将其变形,使其满足乘法公式的特征.
(2)由于(a-b+c)(a+b-c)=[a-(b-c)][a+(b-c)],于是可运用平方差公式.
【例8】运用乘法公式计算:
(1)( a+b )2+( a-b )2; (2)( a+b )2-( a-b )2.
解
(1)( a+b )2+( a-b )2
=a2+2ab+b2+a2-2ab+b2
=2a2+2b2.
(2)( a+b )2-( a-b )2
=[( a+b )+( a-b )][( a+b )-( a-b )]
=2a·2b
=4ab.
还有其他方法吗?
(2)( a+b )2-( a-b )2
=a2+2ab+b2-(a2-2ab+b2)
=a2+2ab+b2-a2+2ab-b2
=4ab.
【例9】运用乘法公式计算:(x+y)3.
解
(x+y)3=(x+y)(x+y)2
=(x+y)(x2+2xy+y2)
=x3+2x2y+xy2+yx2+2xy2+y3
=x3+3x2y+3xy2+y3.
思考
先填空:(1)15=100×1× +25;
(2)25=100×2× +25;
(3)35=100×3× +25.
由此猜测:十位数字是a、个位数字是5的两位数可以表示为 ,它的平方可表示为100× × + .
2
3
4
10a+5
(a+1)
a
25
十位数字是a、个位数字是5的两位数是10a+5.由完全平方公式1得
(10a+5)2=(10a)2+2·10a·5+52=100a2+100a+25.
又100a(a+1)+25=100a2+100a+25,
于是(10a+5)2=100a(a+1)+25.
因此十位数字是a、个位数字是5的两位数的平方,等于其十位数字a与a+1的积的100倍,再加上25.例如,852=100×8×9+25=7225.
练习
1.计算(2x-3y+1)(2x+3y-1)的结果是( )
A. 4x2 -12xy+9y2-1 B. 4x2 -9y2-6y-1
C. 4x2 +9y2-1 D. 4x2 -9y2+6y-1
解析: (2x-3y+1)(2x+3y-1)
=[2x-(3y-1)][2x+(3y-1)]
=(2x )2 -(3y-1)2
=4x2 -(9y2-6y+1)
=4x2 -9y2+6y-1.
D
2.计算(x-1)(x+1)(x2+1)-(x4+1)的值是( )
A. -2x2 B. 0 C. -2 D. -1
解析: (x-1)(x+1)(x2+1)-(x4+1)
=(x2-1)(x2+1)-(x4+1)
=x4-1 -x4-1
=-2.
C
3.计算:
(1)(2x+3)2(2x-3)2; (2)(x+y-4)(x+y+4);
(3)(a+3b)2-2(a+3b)(a-3b)+(a-3b)2.
解 (1)(2x+3)2(2x-3)2 =[(2x+3)(2x-3)]2
=(4x2-9)2
=16x4-72x2+81.
(2)(x+y-4)(x+y+4)
=(x+y)2-42
=x2+2xy+y2-16.
(3)(a+3b)2-2(a+3b)(a-3b)+(a-3b)2
=[(a+3b)-(a-3b)]2
=(6b)2
=36b2.
4.先化简再求值:(2a-1)2-2(a+1)(a-1)-a(a-2),其中a2=2a-1.
解:(2a-1)2-2(a+1)(a-1)-a(a-2)
=4a2-4a+1-2(a2-1)-(a2-2a)
=4a2-4a+1-2a2+2-a2+2a
=a2-2a+3.
因为a2=2a-1,
所以原式的值为2a-1-2a+3=2.
5.先化简再求值:2b2+(a+b)(a-b)-(a-b)2,其中a=-3,b= .
解: 2b2+(a+b)(a-b)-(a-b)2
=2b2+a2-b2-(a2-2ab+b2)
=2b2+a2-b2-a2+2ab-b2
=2ab
因为a=-3,b= ,
所以原式的值为2×(-3)× =-3.
6.一个正方形的边长为m+n,现将一边长增加a,并将它的邻边长减少a,得到一个长方形,求这个长方形的面积.
解:长方形的长为m+n+a,宽为m+n-a,
所以长方形的面积为
(m+n+a)(m+n-a)=(m+n)2-a2=m2-2mn+n2-a2.
课堂小结
运用乘法公式进行计算的步骤:
3.灵活应用公式进行求值计算.
2.有的需要结合其它运算法则.
1.先观察式子的特点,选取适当的乘法公式;
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
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