内容正文:
8.4 乘法公式(3)
第3课时 乘法公式的综合应用
学习目标
1. 能熟练掌握乘法公式,用乘法公式进行相关计算;
2. 在运用乘法公式的过程中,感悟公式的逆用与整体转化的数学思想.
2
知识回顾
乘法公式的内容是什么?
知识回顾
完全平方公式:
(a+b)2=a2+2ab+b2,
(a-b)2=a2-2ab+b2.
平方差公式:
(a+b) (a-b)=a2-b2.
记忆口诀:一同一反,平方相减.
记忆口诀:首平方,尾平方,积的2倍放中央,符号看前方.
4
课堂练习
(1) a-2b-c=a-(________);
(2) a-2b+c=a-(________);
(3) a+b-c=a+(_______);
(4) a-b+c-d= (a-d)+(______).
在括号里填上适当的项:
添括号法则
括号前面是“+”号,添括号后,括号里各项的符号都不改变.
括号前面是“-”号,添括号后,括号里各项的符号都要改变(正变负,负变正).
2b+c
2b-c
b-c
c-b
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例题讲解
(1) (x-3)(x+3)(x2+9);
例1 计算:
(a+b) (a-b)=a2-b2
解:(1)原式=(x2-9)(x2+9)
=(x2)2-92
=x4-81;
平方差公式
平方差公式
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例题讲解
(2) (2x+3)2(2x-3)2.
例1 计算:
解:(1)原式=[(2x)2+2×2x×3+32][(2x)2-2×2x×3+32]
=(4x2+12x+9) (4x2-12x+9)
=16x4-48x3+36x2+48x3-144x2+108x+36x2-108x+81
=16x4-72x2+81.
先算乘方,再算乘法.
计算过程太繁琐,有没有较为简洁的方法呢?
7
例题讲解
(2) (2x+3)2(2x-3)2.
例1 计算:
anbn=(ab)n (n是整数)
解法2:(1)原式=[(2x+3)(2x-3)]2
=(4x2-9)2
=(4x2)2-2×4x2×9+92
=16x4-72x2+81.
完全平方公式
逆用积的乘方运算性质
逆用积的乘方:先将底数相乘,再进行乘方运算.
平方差公式
8
例题讲解
例2 计算:
(a+b) (a-b)=a2-b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
构造出平方差的形式
平方差公式、完全平方公式
去括号(注意符号)
合并同类项
(1) (2a+b)(b-2a)-(a-3b)2;
解:(1)原式=(b+2a)(b-2a)-(a-3b)2
=b2-4a2-(a2-6ab+9b2)
=b2-4a2-a2+6ab-9b2
=-5a2+6ab-8b2;
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例题讲解
例2 计算:
(a+b) (a-b)=a2-b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
(2) (x+y+4)(x+y-4)
解:(2)原式=[(x+y)+4][(x+y)-4]
把x+y看成整体
=(x+y)2-42
=x2+2xy+y2-16.
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如何用平方差公式计算: (x+y-3)(x-y+3)?
(a+b) (a-b)=a2-b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
解:原式=[x+(y-3)][x-(y-3)]
把y-3看成整体
=x2-(y-3)2
=x2-(y2-6y+9)
探究与思考
=x2-y2+6y-9.
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例题讲解
例3 计算:
(a-b+c)2
解:(a-b+c)2
=[(a-b)+c]2
=(a-b)2+2·(a-b)·c+c2
=a2-2ab+b2+2ac-2bc+c2
=a2+b2+c2-2ab+2ac-2bc.
把a-b看成一个整体.
还有其他算法吗?
解法2:(a-b+c)2
=[a-(b-c)]2
=a2-2·a·(b-c)+(b-c)2
=a2-2ab+2ac+b2-2bc+c2
=a2+b2+c2-2ab+2ac-2bc.
解法3:(a-b+c)2=[(a+c)-b]2
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新知巩固
(1) a2+(b-a)(b+a);
1. 计算:
(2) (a-1)(a+1)(a2-1);
(3) (3x+1)2(3x-1)2;
(4) (x-y+z)(x-y-z).
b2
a4-2a2+1
81x4-18x2+1
x2-2xy+y2-z2
(1) (2a-b)2-4(a+b)(a-b);
2. 计算:
(2) 3(x+y)(-x-y)-(3x+y)(-3x+y).
5b2-4ab;
6x2-6xy-4y2.
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新知巩固
3. 如图,4个完全相同的长方形围成一个正方形.用不同的代数式表示图中阴影部分的面积,由此,你能得到怎样的等式?试用乘法公式说明这个等式成立.
b
a
解:阴影部分的面积为:4ab或(a+b)2-(a-b)2,
∴(a+b)2-(a-b)2=4ab.
理由如下:
∵(a+b)2-(a-b)2
=a2+2ab+b2-(a2-2ab+b2)
=a2+2ab+b2-a2+2ab-b2
=4ab,
∴(a+b)2-(a-b)2=4ab.
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例3 运用平方差公式计算:(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)+1.
解:原式=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)+1
=(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)+1
=(24-1)(24+1)(28+1)(216+1)+1
=(28-1)(28+1)(216+1)+1
拓展与提高
=(216-1)(216+1)+1
=232-1+1
=232.
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谈谈你这节课的收获.
课堂总结
当堂检测
基础过关
(1) (x-y)2-(x+y)2;
1. 计算:
(2) (3a-b)2+(b+3a)2;
(3) (2x-1)(2x+1)(4x2+1);
(4) (2m+3n)2(3n-2m)2;
-4xy
18a2+2b2
16x4-1
81n4-72m2n2+16m4
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当堂检测
基础过关
(5) 4(a+2)2-7(a+3)(a-3)+3(a-1)2;
(6) (2a-b-3)(2a+b-3).
10a+82
4a2-b2-12a+9
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当堂检测
基础过关
(1) (3-4y)(3+4y)+(3+4y)2,其中y=0.4;
(2) (2a+b)2-(3a-b)2+5a(a-b),其中a=,b=.
原式=18+24y;
2. 计算:
27.6.
原式=5ab;
.
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当堂检测
能力提升
1. 下列算式中,能连续两次用平方差公式计算的是( )
A.(x+y)(x2+y2)(x-y) B.(x+1)(x2-1)(x+1)
C.(x+y)(x2-y2)(x-y) D.(x-y)(x2+y2)(x-y)
A
20
当堂检测
能力提升
2.计算20242-2025×2023时可以选用的乘法公式是 ( )
A.完全平方公式和平方差公式 B.完全平方公式
C.平方差公式 D.不能确定
C
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当堂检测
能力提升
3.用四个全等的长方形和一个小正方形拼成如图所示的大正方形,已知大正方形的面积是144,小正方形的面积是4,若用a,b分别表示长方形的长和宽(a>b),则下列关系中不正确的是( )
A.a+b=12
B.a-b=2
C.ab=35
D.a2+b2=84
D
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当堂检测
能力提升
4. 若(x-y)3(x+y)3=8,则3-x2+y2=____.
1
5. 若(x+1)(x-1)(x2+1)(x4+1)=xn-1,则n=____.
8
6. 把一个正方形的一边增加2 cm,另一边增加4 cm,所得的长方形面积比正方形面积增加26 cm2,那么原来正方形的边长应是____cm.
3
23
当堂检测
能力提升
7.计算:(1)(2x+3y-1)(-2x-3y-1);
解:原式=-[(2x+3y)-1][(2x+3y)+1]
=-[(2x+3y)2-12]
=1-4x2-12xy-9y2.
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当堂检测
能力提升
(2) (2x+y-z+5)(2x-y+z+5).
解:原式=(2x+5+y-z)(2x+5-y+z)
=[(2x+5)+(y-z)][(2x+5)-(y-z)]
=(2x+5)2-(y-z)2
=(4x2+20x+25)-(y2-2yz+z2)
=4x2+20x+25-y2+2yz-z2
=4x2-y2-z2+2yz+20x+25.
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当堂检测
能力提升
解:原式=
=
=.
当,时,
原式==.
8.先化简,再求值:,
其中,.
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能力提升
9. 已知x+y=6,xy=7,求(3x+y)2+(x+3y)2的值.
解:原式=9x2+6xy+y2+x2+6xy+9y2
=10x2+12xy+10y2
=10(x2+y2)+12xy
=10(x2+y2+2xy)-20xy+12xy
=10(x+y)2-8xy,
当x+y=6,xy=7时,
原式=10×36-8×7=304.
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当堂检测
能力提升
10.如图为杨辉三角的一部分,它的作用是指导读者按规律写出形如(a+b)n(n为正整数)展开式的系数,请你仔细观察下列等式中的规律,利用杨辉三角解决下列问题.
(a+b)=a+b
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
……
(1) (a+b)4展开式中的第二项是______;
4a3b
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当堂检测
能力提升
(2)求(2a-1)5的展开式.
解:(2a-1)5
=(2a)5-5(2a)4+10(2a)3-10(2a)2+5(2a)-1
=32a5-80a4+80a3-40a2+10a-1.
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能力提升
11.如图,从边长为a的正方形ABCD中剪去一个边长为b的正方形CGEF.
(1)若a-b=3,a2-b2=21,求a+b的值;
解:(1) ∵a-b=3,
a2-b2=(a+b)(a-b)=21,
∴ a+b=7;
30
当堂检测
能力提升
(2)请根据图中阴影部分面积验证平方差公式;
H
解:(2)如图,过点E作EH⊥AB于点H,
∵图中阴影部分面积为
或
,
∴;
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能力提升
12.(1)请同学们观察:用4个长为a宽为b的长方形硬纸片拼成的图形(如图),根据图形的面积关系,我们可以写出一个代数恒等式为:
;
32
当堂检测
能力提升
(2)根据(1)中的等量关系,解决如下问题:
①已知,,请利用上述等式求的值;
(2)①由(1)可得
∵,,
∴,
∴.
33
当堂检测
能力提升
②若,,求的值.
②∵,
又,,
∴
=,
∴.
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2021
Blues
4800.0
$$