内容正文:
(人教版)八年级暑假能力强化班
第六讲 乘法公式
课程目标
1.理解平方差公式与完全平方公式的内容.
2.熟练运用平方差公式与完全平方公式化简或求值,并能利用图形面积解释平方差公式与完全平方公式.
3.理解添括号的方法与作用,能利用添括号的方法进行计算或求值.
课程内容
知识点一 乘法公式
名称
平方差公式
完全平方公式
内容
两数和与这两数差的积,等于它们的平方差
两数的和(或差)的平方,等于它们的平方和加上(或减去)它们积的2倍
符号表示
(a+b)(a-b)=a2-b2
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
公式特点
公式的左边是两个二项式相乘,这两个二项式中第一项完全相同,第二项只有符号不同;公式的右边为第一项的平方减去第二项的平方
公式的左边是一个二项式的平方;公式的右边为一个二次三项式
拓展:平方差公式或完全平方公式中的a,b,既可以是一个字母,也可以是一个数或一个整式.
规律总结:利用乘法公式计算的步骤可概括为:一变:把能变形为乘法公式的算式变形为与乘法公式相同的形式、二套:套用乘法公式、三计算:利用相应的乘法公式计算.
题型一 利用平方差公式计算
例1 利用平方差公式计算:
(1)
;
(2)(4n -3m)(-4n-3m);
(3)(3x+y)(3x -y)(9x2+y2).
练1 计算下列各题:
(1)(x+y)(-y+x);
(2)(-m3-n3)(m3 -n3);
(3)[(2p)3+q5)][ (2p)3-q5].
题型二 利用完全平方公式计算
例2 计算下列各题:(1)(2m+n)2;(2)(-3x-1)2;(3).
练2 计算:(1)(-5a-4b)2;(2)(2a+b-3)2;(3)592.
题型三 利用乘法公式化简求值
例3 先化简,再求值:(x+y+2)(x+y-2)-(x+2y)2+3y2,其中.
练3 先化简,再求值:(x+2)(x-2)-(x+1)2,其中x=-3.
题型四 利用图形面积解释乘法公式
例4 小明利用如图所示的图形验证平方差公式,如图1,在边长为a的大正方形上剪去一个边长为b的小正方形,然后拼成如图2所示的梯形,请你帮助小明完成下列问题:
(1)在图2中标明梯形的上底、下底和高的长度;
(2)分别计算图1中阴影的面积与图2的面积;
(3)根据上述结果可以得出什么结论?
练4 利用图形中面积的等量关系可以得到某些数学公式.例如,根据图甲,我们可以得到两数和的平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2.你根据图乙能得到的数学公式是怎样的?写出得到公式的过程.
题型五 利用乘法公式简便计算
例5 简便计算下列各题:
(1)4 998×5 002 ;(2);(3)1022;(4)0.99×1.01;
练5 计算下列各题:
(1);(2)2 0182-2 017×2 019 ;(3)(2+1)(22+1)(24+1)···(232+1)+1.
题型六 利用完全平方公式求值
例6 已知(m-n)2=8,(m+n)2=2,则 m2+n2=( ).
A.10
B.6
C.5
D.3
练6 已知a2+b2=13,ab=6,求(a+b)2,(a-b)2的值.
题型七 利用乘法公式解决实际问题
例7 王强想把家里装修一下,某设计师为他家改建了餐厅,餐厅原来是边长为a+2b的正方形,改建后是长为a+3b,宽为a-3b的长方形,试问:改建后餐厅的面积是增大了还是减少了?通过计算说明(注:a>3b>0).
练7 如图,某市有一块长为(3a+b)米,宽为(2a+b)米的长方形地块,规划部门计划将阴影部分进行绿化,中间将修建一座雕像,则绿化的面积是多少平方米?并求出当a=3,b=2时的绿化面积.
知识点二 添括号法则
添括号时有两种情况:
(1)如果括号前面是正号,括到括号里面的各项都不改变符号;
用字母表示为:a+b+c= a+(b+c)
(2)如果括号前面是负号,括到括号里面的各项都要改变符号;
用字母表示为:a-b+c= a-(b-c)
拓展:添括号的主要作用是通过添括号,得到一个满足乘法公式或某种形式的整式,从而为简化解题过程提供方便.
规律总结:添括号与去括号是两个互逆的变化过程,因此可利用去括号法则检验添括号的正确与否.
题型一 根据要求添括号
例8 不改变多项式-3x5-4x2+3x3-2的值,完成下列问题:
(1)把它的后两项放在前面带有“+”号的括号里;
(2)把它的后两项放在前面带有“-”号的括号里.
(3)说出这个多项式的名称,并按x的降幂排列.
练8 把多项式x4y-4xy3+2x2-xy-1按下列要求添括号:
(1)把四次项放在带“+”号的括号里;
(2)把二次项相结合,放在带“-”号的括号里.
题型二 综合运用添括号法则与乘法公式
例9 运用乘法公式计算:(a+b+c)(a-b-c)+(a+b+c)2.
练9 计算:(1)(a-m+2n)2;(2)(2x-y-3)(2x-y+3).
附加题
1.若x满足(9-x)(x-4)=4,求(4-x)2+(x-9)2的值.
解:设9-x=a,x-4=b,
则(9-x)(x-4)=ab=4,a+b=(9-x)+(x-4)=5,
∴(9-x)2+(x-4)2=a2+b2=(a+b)2-2ab=52-2×4=13.
请仿照上面的方法求解下面问题:
(1)若x满足(5-x)(x-2)=2,求(5-x)2+(x-2)2的值
(2)已知正方形ABCD的边长为x,E,F分别是AD、DC上的点,且AE=1,CF=3,长方形EMFD的面积是48,分别以MF、DF为边作正方形,求阴影部分的面积.
2.张老师在黑板上写了三个算式,希望同学们认真观察,发现规律.请你结合这些算式,解答下列问题:
请观察以下算式:①32-12=8×1;②52-32=8×2;③72-52=8×3.
(1)请你再写出另外两个符合上述规律的算式;
(2)验证规律:设两个连续奇数为2n+1,2n-1(其中n为正整数),则它们的平方差是8的倍数;
(3)拓展延伸:“两个连续偶数的平方差是8的倍数”,这个结论正确吗?
一课一练
1.计算(2x-1)(1-2x)结果正确的是( ).
A.4x2-1
B.1-4x2
C.-4x2+4x-1
D.4x2-4x+1
2.计算:(x+3)2-(x-2)(x+2)= .
3.[-2(a+b)-5][2(a+b)-5]= .
4.利用乘法公式计算下列各题:
(1)(4x-5y)2(4x+5y)2;(2)(x+2y-z)(2y-x-z).
5.计算:.
6.求(a+2b-c)(a-2b-c)-(a-b-c)2的值,其中.
家庭作业
1.下列多项式乘法中可以用平方差公式计算的是( ).
A.(-a+b)(a-b)
B.(-x+2)(-2+x)
C.
D.(x-2)(x+1)
2.若等式x2+ax+19=(x-5)2-b成立,则 a+b的值为( ).
A.16
B.-16
C.4
D.-4
3.运用乘法公式计算(x+2y-1)(x-2y+1)时,下列变形正确的是( ).
A.[x-(2y+1)]2
B.[x+(2y-1)][x-(2y-1)]
C.[x+(2y+1)]2
D.[(x-2y)+1][(x-2y)-1]
4.已知x+y=5,xy=6,则x2+y2的值是( ).
A.1
B.13
C.17
D.25
5.计算(a-3)(3-a)= .
6.从一个边长为2a+b的大正方形中剪出一个边长为b的小正方形,剩余的正好能剪拼成4个宽为a的长方形,那么这个长方形的长为 .
7.计算:
(1)已知求整式(2x+3y)2-(2x-3y)2的值;
(2)x2+x-5=0,求x(x-3)-(x-1)2-(x+2)(x-2)的值
8.计算:的值.
9.观察下列各式规律:
12+(1×2)2+22=(1×2+1)2;
22+(2×3)2+32=(2×3+1)2;
32+(3×4)2+42=(3×4+1)2;
…
写出第n行的式子,并证明你的结论.
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第六讲 乘法公式
课程目标
1.理解平方差公式与完全平方公式的内容.
2.熟练运用平方差公式与完全平方公式化简或求值,并能利用图形面积解释平方差公式与完全平方公式.
3.理解添括号的方法与作用,能利用添括号的方法进行计算或求值.
课程内容
知识点一 乘法公式
名称
平方差公式
完全平方公式
内容
两数和与这两数差的积,等于它们的平方差
两数的和(或差)的平方,等于它们的平方和加上(或减去)它们积的2倍
符号表示
(a+b)(a-b)=a2-b2
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
公式特点
公式的左边是两个二项式相乘,这两个二项式中第一项完全相同,第二项只有符号不同;公式的右边为第一项的平方减去第二项的平方
公式的左边是一个二项式的平方;公式的右边为一个二次三项式
拓展:平方差公式或完全平方公式中的a,b,既可以是一个字母,也可以是一个数或一个整式.
规律总结:利用乘法公式计算的步骤可概括为:一变:把能变形为乘法公式的算式变形为与乘法公式相同的形式、二套:套用乘法公式、三计算:利用相应的乘法公式计算.
题型一 利用平方差公式计算
例1 利用平方差公式计算:
(1)
;
(2)(4n -3m)(-4n-3m);
(3)(3x+y)(3x -y)(9x2+y2).
【思路分析】观察看出,各题都可以利用平方差公式进行计算,但要注意(1)、(2)中的a、b由单独的一个字母变为一个单项式,且(2)还需要进行适当的变形;在(3)中可先对前两个因式利用平方差公式计算,再把所得的积与第三个因式相乘.
【解】(1).
(2)(4n -3m)(-4n-3m)=-(4n -3m)(4n+3m)
=-[(4n)2-(3m)2]=-(16n2-9m2)=9m2-16n2.
(3)(3x+y)(3x -y)(9x2+y2)=[(3x)2-y2] (9x2+y2)
=(9x2-y2)(9x2+y2)=(9x2)2-(y2)2=81x4-y4.
【总结提示】以(2)为例,在利用平方差公式计算时容易出现两类错误:一是只对字母进行平方而丢掉对数字因数进行平方,由此得到3m2-4n2的错误结果;二是盲目套用平方差公式计算,由此得到16n2-9m2的错误结果.
练1 计算下列各题:
(1)(x+y)(-y+x);
(2)(-m3-n3)(m3 -n3);
(3)[(2p)3+q5)][ (2p)3-q5].
【思路分析】观察可知,以上各题均可根据平方差公式计算.需要注意的是,(1)中“-”的位置发生了变化,(2)中符号发生了变化,(3)中的次数发生了变化.
【解析】(1)原式=(x+y)(x -y)= x2-y2.
(2)原式= [(-n3) -m3)][(-n3)+ m3]=(-n3)2-(m3)2=n6-m6.
(3)原式= [(2p)3]2-(q5)2=(2p)6-q10=64p6-q10.
题型二 利用完全平方公式计算
例2 计算下列各题:(1)(2m+n)2;(2)(-3x-1)2;(3).
【思路分析】在(1)(3)中,可直接利用完全平方公式展开计算;在(2)中,注意先把括号中的 “-”号去掉,然后再利用完全平方公式计算。
【解】(1)(2m+n)2=(2m)2+2·(2m)·n+n2=4m2+4mn+n2;
(2)(-3x-1)2=[-(3x+1)]2=(3x+1)2=(3x)2+2·(3x)·1+12=9x2+6x+1.
(3).
【总结提示】利用完全平方公式计算,与利用平方差公式计算的思路基本相同,只要把算式变形为符合完全平方公式后,即可按照公式计算.
练2 计算:(1)(-5a-4b)2;(2)(2a+b-3)2;(3)592.
【解】(1)(-5a-4b)2=(5a+4b)2=(5a)2+(4b)2+2×5a×4b=25a2+16b2+40ab.
(2)(2a+b-3)2=[2a+(b-3)]2=(2a)2+(b-3)2+2×2a×(b-3)
=4a2+b2+9-2b×3+4ab-12a=4a2+b2+9+4ab-12a-6b.
(3)592=(60-1)2=602+12-2×60×1=3 600+1-120=3 481.
题型三 利用乘法公式化简求值
例3 先化简,再求值:(x+y+2)(x+y-2)-(x+2y)2+3y2,其中.
【思路分析】原式利用平方差公式,完全平方公式化简,去括号合并得到最简结果,把x与y的值代入计算即可求出值.
【解】原式=(x+y)2-4-(x2+4xy+4y2)+3y2=x2+2xy+y2-4-x2-4xy-4y2+3y2
=-2xy-4.
当时,原式.
【总结提示】此题考查了整式的混合运算—化简求值,熟练掌握运算法则是解本题的关键.
练3 先化简,再求值:(x+2)(x-2)-(x+1)2,其中x=-3.
【思路分析】原式利用平方差公式及完全平方公式化简,去括号合并得到最简结果,把x的值代入计算即可求出值.
【解】原式=x2-4-(x2+2x+1)=x2-4-x2-2x-1=-2x-5.
当x=-3时,原式=-2×(-3)-5=6-5=1.
题型四 利用图形面积解释乘法公式
例4 小明利用如图所示的图形验证平方差公式,如图1,在边长为a的大正方形上剪去一个边长为b的小正方形,然后拼成如图2所示的梯形,请你帮助小明完成下列问题:
(1)在图2中标明梯形的上底、下底和高的长度;
(2)分别计算图1中阴影的面积与图2的面积;
(3)根据上述结果可以得出什么结论?
【思路分析】(1)根据图形的剪拼方法,即可标出梯形的上底、下底和高的长度;(2)分别按正方形面积公式与梯形面积公式计算即可;(3)利用图1和图2的面积相等,即可验证平方差公式.
【解】(1)标明有关的长度的图形如答图所示.
(2)S图1阴影=a2-b2,S图2.
(3)根据图形的剪拼方法,可知图1与图2的面积相等,
即(a+b)(a-b)= a2-b2,由此验证了平方差公式的正确性.
【总结提示】本题是利用图形之间的关系验证平方差公式,由于代数式属于“数”,图形属于“形”,因此这种研究问题的方法叫做数形结合法,基本方法是(以本题为例):利用相关的图形面积公式,可以分别求出图1与图2的面积,由于两个面积相等,则得到一个关于图形面积的等式,化简这个等式,即可得到平方差公式.
练4 利用图形中面积的等量关系可以得到某些数学公式.例如,根据图甲,我们可以得到两数和的平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2.你根据图乙能得到的数学公式是怎样的?写出得到公式的过程.
【思路分析】根据图乙可知,阴影正方形的面积等于大正方形的面积减去两个长方形的面积,然后加上多减去的右上角的小正方形的面积.
【解】根据正方形面积公式,得S阴影=(a-b)2=a2-2ab+b2,
或S阴影= a2-ab-ab +b2= a2-2ab +b2.
∴(a-b)2= a2-2ab +b2,则得到两数差的完全平方公式.
题型五 利用乘法公式简便计算
例5 简便计算下列各题:
(1)4 998×5 002 ;(2);(3)1022;(4)0.99×1.01;
【思路分析】(1)中4 998可写为(5 000-2),5 002可写为(5 000+2),由此可利用平方差公式简便计算;(2)中的可写为,可写为,由此可以用平方差公式进行简便运算;(3)因为1=2-1,所以原式可添加(2-1),由此可连续应用平方差公式简便计算.
【解】(1)原式=(5 000-2)(5 000+2)=5 0002-22=25 000 000-4=249 999 996.
(2)原式.
(3)原式=(100-2)2=1002+22-400=9 604.
(4)原式=(1-0.01)×(1+0.01)=1-0.012=1-0.000 1=0.999 9.
【总结提示】在利用乘法公式简便计算时,利用平方差公式的较多,当两个乘数之和的一半是一个整十、整百的数或一个比较便于计算的数时,均可考虑利用平方差公式简便计算.
练5 计算下列各题:
(1);(2)2 0182-2 017×2 019 ;(3)(2+1)(22+1)(24+1)···(232+1)+1.
【思路分析】(1)因为102=100+2,所以根据完全平方公式进行简便计算;(2)因为0.99=
1-0.01,1.01=1+0.01,所以根据平方差公式进行简便计算;(3)因为,所以根据完全平方公式进行简便计算;(4)可综合运用平方差公式与完全平方公式简便计算.
【解】(1)原式.
(2)原式=20182-(2018-1)×(2018+1)=20182-20182+1=1.
(3)原式=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)···(232+1)+1=264-1+1=264.
题型六 利用完全平方公式求值
例6 已知(m-n)2=8,(m+n)2=2,则 m2+n2=( ).
A.10
B.6
C.5
D.3
【思路分析】根据完全平方公式由(m-n)2=8得到m2-2mn+n2=8①,由(m+n)2=2得到m2+2mn+n2=2②,然后由①+②得,2m2+2n2=10,变形即可得到m2+n2的值.
【解】∵(m-n)2=8,
∴m2-2mn+n2=8①.
∵(m+n)2=2,
∴m2+2mn+n2=2②.
由①+②得,2m2+2n2=10,
∴m2+n2=5.
故选C.
练6 已知a2+b2=13,ab=6,求(a+b)2,(a-b)2的值.
【思路分析】利用完全平方公式展开,得到含两数的平方和与这两数积的两倍的式子,再将条件代入求解.
【解】因为a2+b2=13,ab=6,
所以(a+b)2=a2+b2+2ab=13+2×6=25,(a-b)2=a2+b2-2ab=13-2×6=1.
【总结提示】在利用完全平方公式进行计算时,经常会遇到这个公式的如下变形:①(a+b)2-2ab=a2+b2;②(a-b)2+2ab=a2+b2;③(a+b)2+(a-b)2=2(a2+b2);④(a+b)2-(a-b)2=4ab,灵活运用这些公式的变形,往往可以解答一些特殊的计算问题,培养综合运用知识的能力.
题型七 利用乘法公式解决实际问题
例7 王强想把家里装修一下,某设计师为他家改建了餐厅,餐厅原来是边长为a+2b的正方形,改建后是长为a+3b,宽为a-3b的长方形,试问:改建后餐厅的面积是增大了还是减少了?通过计算说明(注:a>3b>0).
【思路分析】分别计算改建前正方形的面积以及改建后长方形的面积,然后计算他们的面积之差即可判断面积增大还是减少.
【解】(a+2b)2-(a-3b)(a+3b)=a2+4ab+4b2-(a2-9b2)=4ab+13b2,
∵a>3b>0,∴4ab+13b2>0,
∴所以改建后餐厅的面积减少了.
【总结提示】本题求解关键环节有两个,一是利用“作差法”确定餐厅面积的变化情况;二是说明4ab+13b2的符号.由于餐厅各边的长度都是正值,所以ab与b2都是正数,则4ab+
13b2>0.
练7 如图,某市有一块长为(3a+b)米,宽为(2a+b)米的长方形地块,规划部门计划将阴影部分进行绿化,中间将修建一座雕像,则绿化的面积是多少平方米?并求出当a=3,b=2时的绿化面积.
【思路分析】根据长方形面积公式,即可求出阴影部分的面积,把a=3,b=2代入计算,即可求得具体的数值.
【解】绿化部分的面积=(3a+b)(2a+b)-(a+b)2=6a2+5ab+b2-a2-2ab-b2=5a2+3ab,
当a=3,b=2时,原式=5×32+3×3×2=63(m2).
答:当a=3,b=2时的绿化面积为63m2.
知识点二 添括号法则
添括号时有两种情况:
(1)如果括号前面是正号,括到括号里面的各项都不改变符号;
用字母表示为:a+b+c= a+(b+c)
(2)如果括号前面是负号,括到括号里面的各项都要改变符号;
用字母表示为:a-b+c= a-(b-c)
拓展:添括号的主要作用是通过添括号,得到一个满足乘法公式或某种形式的整式,从而为简化解题过程提供方便.
规律总结:添括号与去括号是两个互逆的变化过程,因此可利用去括号法则检验添括号的正确与否.
题型一 根据要求添括号
例8 不改变多项式-3x5-4x2+3x3-2的值,完成下列问题:
(1)把它的后两项放在前面带有“+”号的括号里;
(2)把它的后两项放在前面带有“-”号的括号里.
(3)说出这个多项式的名称,并按x的降幂排列.
【思路分析】(1)(2)均可利用添括号法则求解;(3)根据多项式的项数、次数的定义,以及降幂排列的顺序求解即可.
【解】(1)-3x5-4x2+3x3-2=-3x3-4x2+(3x3-2);
(2)-3x5-4x2+3x3-2=-3x3-4x2-(-3x3+2);
(3)这个多项式是五次四项式,按x的降幂排列是:-3x5+3x3-4x2-2.
【总结提示】(1)添括号是添上括号和括号前面的符号.也就是说,添括号时,括号前面的+或-也是新添的不是原来多项式的某一项的符号移出来的;(2)添括号与去括号互为逆变形,添括号是否正确,可以用去括号进行检验.
练8 把多项式x4y-4xy3+2x2-xy-1按下列要求添括号:
(1)把四次项放在带“+”号的括号里;
(2)把二次项相结合,放在带“-”号的括号里.
【思路分析】(1)根据添括号法则,把四次项-4xy3放在前面带有“﹢”号的括号里时,本身的符号不变;(2)根据添括号法则,把二次项2x2,-xy放在前面带有“-”号的括号里,其符号都要改变.
【解】(1)x4y-4xy3+2x2-xy-1=x4y+(-4xy3)+2x2-xy-1.
(2)x4y-4xy3+2x2-xy-1=x4y-4xy3-(-2x2+xy)-1.
题型二 综合运用添括号法则与乘法公式
例9 运用乘法公式计算:(a+b+c)(a-b-c)+(a+b+c)2.
【思路分析】利用乘法公式化简即可,其中注意到第一个因式可利用平方差公式简便计算,第二个因式可分解为(a+b+c)2=[a+(b+c)]2,这样可使计算简单些.
【解】原式=[a+(b+c)][a-(b+c)]+[a+(b+c)]2
=a2-(b+c)2+a2+2a(b+c)+(b+c)2
=a2+a2+2a(b+c)
=2a2+2ab+2ac.
【总结提示】在利用乘法公式进行比较复杂的计算时,应注意两点:一是静下心来耐心应对,因为计算能力是初中数学的基本能力之一;二是积极寻找题目中隐含的规律、方法等,尽最大努力找到比较简单的求解方法.
练9 计算:(1)(a-m+2n)2;(2)(2x-y-3)(2x-y+3).
【思路分析】对于(1),括号内有三项,可将其中的两项添括号视为一个整体,再运用完全平方公式求解;对于(2),是两个三项式相乘,可将符号相同的项添括号当作平方差公式中的a,符号相反的项当作平方差公式中的b,运用平方差公式计算后再利用完全平方公式计算可获解.
【解】(1)原式=[(a-m)+2n]2
=(a-m)2+4n(a-m)+4n2
=a2-2am +m2+4an -4mn +4n2.
(2)原式=[(2x-y) -3][(2x-y)+3]
=(2x-y)2-32
=4 x-4xy+y2-9.
【总结提示】本题运用了整体思想求解.对于平方式中底数是三项的,可通过添括号将其中任意两项视为一个整体,就符合完全平方公式特点;对于两个多项式的乘积中各项均为三项或四项的,可将符号相同的项及符号相反的项分别添括号视为一个整体,化成符合平方差公式的形式,通过平方差公式展开再利用完全平方公式展开,最后合并同类项可得结果.
附加题
1.若x满足(9-x)(x-4)=4,求(4-x)2+(x-9)2的值.
解:设9-x=a,x-4=b,
则(9-x)(x-4)=ab=4,a+b=(9-x)+(x-4)=5,
∴(9-x)2+(x-4)2=a2+b2=(a+b)2-2ab=52-2×4=13.
请仿照上面的方法求解下面问题:
(1)若x满足(5-x)(x-2)=2,求(5-x)2+(x-2)2的值
(2)已知正方形ABCD的边长为x,E,F分别是AD、DC上的点,且AE=1,CF=3,长方形EMFD的面积是48,分别以MF、DF为边作正方形,求阴影部分的面积.
【思路分析】(1)设(5-x)=a,(x-2)=b,仿照题例即可求解;(2)设正方形ABCD边长为x,进而表示出MF与DF,即可求出阴影部分面积.
【解】(1)设(5-x)=a,(x-2)=b,
则(5-x)(x-2)=ab=2,a+b=(5-x)+(x-2)=3,
∴(5-x)2+(x-2)2=(a+b)2-2ab=32-2×2=5.
(2)∵正方形ABCD的边长为x,AE=1,CF=3,
∴MF=DE=x-1,DF=x-3.
∵长方形EMFD的面积是48,∴(x-1)•(x-3)=48.
∴阴影部分的面积=MF2-DF2=(x-1)2-(x-3)2.
设(x-1)=c,(x-3)=d,
则cd=48,c-d=(x-1)-(x-3)=2,
∴(c+d)2=(c-d)2+4cd=4+4×48=196.
∵c+d>0,∴c+d =14.
∴(x-1)2-(x-3)2=c2-d2=(c+d)(c-d)=14×2=28.即阴影部分的面积是28.
【总结提示】本题考查了完全平方公式的几何背景.应从整体和部分两方面来理解完全平方公式的几何意义;主要借助于图形面积进行分析.
2.张老师在黑板上写了三个算式,希望同学们认真观察,发现规律.请你结合这些算式,解答下列问题:
请观察以下算式:①32-12=8×1;②52-32=8×2;③72-52=8×3.
(1)请你再写出另外两个符合上述规律的算式;
(2)验证规律:设两个连续奇数为2n+1,2n-1(其中n为正整数),则它们的平方差是8的倍数;
(3)拓展延伸:“两个连续偶数的平方差是8的倍数”,这个结论正确吗?
【思路分析】(1)类比已知算式即可写出符合题意的答案;(2)利用平方差公式计算即可验证;(3)利用平方差公式即可说明这个结论不正确.
【解】(1)92-72=8×4112-92=8×5;
(2)两个连续奇数的平方差为:
(2n+1)2-(2n-1)2=(2n+1-2n+1)(2n+1+2n-1)=2×4n=8n.
∵n为正整数,
∴8n一定是8的倍数.
∴两个连续奇数的平方差是8的倍数.
(3)结论:“两个连续偶数的平方差是8的倍数”不正确.
理由如下:
设这两个偶数分别为2n和2n+2(其中n为正整数),
则两个偶数的平方差为:(2n+2)2-(2n)2=(2n+2-2n)(2n+2+2n)=8n+4.
∵n为正整数,
∴8n一定是8的倍数,则8n+4一定不是8的倍数.
∴这个结论不正确.
【总结提示】本题中,在解决某数是8的倍数或被8整除时,基本方法是把原式变形,使之变形为8与一个整数乘积的形式,如果这个变形能够实现,则该数是8的倍数;否则,不是.
一课一练
1.计算(2x-1)(1-2x)结果正确的是( ).
A.4x2-1
B.1-4x2
C.-4x2+4x-1
D.4x2-4x+1
【解】原式=(2x-1)[-(2x-1)]= -(2x-1)2=-4x2+4x-1.
故选C.
2.计算:(x+3)2-(x-2)(x+2)= .
【解】原式=x2+9x+9-(x2-4)=x2+9x+9-x2+4=9x+13.
故填9x+13.
3.[-2(a+b)-5][2(a+b)-5]= .
【解】原式=[-5-2(a+b)] [-5+2(a+b)]
=(-5)2-[2(a+b)]2
=25-4(a+b)2
=25-4a2-8ab-4b2.
故填25-4a2-8ab-4b2.
4.利用乘法公式计算下列各题:
(1)(4x-5y)2(4x+5y)2;(2)(x+2y-z)(2y-x-z).
【解】(1)(4x-5y)2(4x+5y)2=[(4x-5y)(4x+5y)]2=(16x2-25y2)2=256x4-800x2y2+625y4.
(2)(x+2y-z)(2y-x-z)=-[x+(2y-z)][x-(2y-z)]=-[ x2-(2y-z)2]
= -[x2-4y2+4yz-z2]= 4y2-4yz+z2-x2.
5.计算:.
【解】设a=20182017,则20182016=a-1,20182018=a+1.
原式=.
∴.
6.求(a+2b-c)(a-2b-c)-(a-b-c)2的值,其中.
【解】原式=[(a-c)+2b][(a-c)-2b]-[(a-b)-c]2=(a-c)2-4b2-[(a-b)2-2c(a-b)+c2]=a2-2ac+c2-4b2-(a2-2ab+b2-2ac+2bc+c2)
=a2-2ac+c2-4b2-a2+2ab-b2+2ac-2bc-c2
=-5b2+2ab-2bc.
当时,原式.
家庭作业
1.下列多项式乘法中可以用平方差公式计算的是( ).
A.(-a+b)(a-b)
B.(-x+2)(-2+x)
C.
D.(x-2)(x+1)
【解】A、原式=-(a-b)(a-b)=-(a-b)2,故A不能用平方差公式;
B、原式=-(x-2)2,故B不能用平方差公式;
D、原式=x2-x+1,故D不能用平方差公式.
故选C.
2.若等式x2+ax+19=(x-5)2-b成立,则 a+b的值为( ).
A.16
B.-16
C.4
D.-4
【解】已知等式整理得:x2+ax+19=(x-5)2-b=x2-10x+25-b,可得a=-10,b=6,则a+b=-10+6=-4.
故选D.
3.运用乘法公式计算(x+2y-1)(x-2y+1)时,下列变形正确的是( ).
A.[x-(2y+1)]2
B.[x+(2y-1)][x-(2y-1)]
C.[x+(2y+1)]2
D.[(x-2y)+1][(x-2y)-1]
【解】运用平方差公式计算(x+2y-1)(x-2y+1), 应变形为[x+(2y-1)][x-(2y-1)] .
故选B.
4.已知x+y=5,xy=6,则x2+y2的值是( ).
A.1
B.13
C.17
D.25
【解】将x+y=5两边平方得:(x+y)2=x2+2xy+y2=25,将xy=6代入得:x2+12+y2=25,则x2+y2=13.
故选B.
5.计算(a-3)(3-a)= .
【解】(a-3)(3-a)=-(a-3)(a-3)=-(a2-6a+9)=-a2+6a-9.
故填-a2+6a-9.
6.从一个边长为2a+b的大正方形中剪出一个边长为b的小正方形,剩余的正好能剪拼成4个宽为a的长方形,那么这个长方形的长为 .
【解】[(2a+b)2-b2]÷4÷a=(2a+b+b)(2a+b-b)÷4÷a
=4a(a+b)÷4÷a=a(a+b)÷a=a+b,
即这个长方形的长为a+b.
故填a+b.
7.计算:
(1)已知求整式(2x+3y)2-(2x-3y)2的值;
(2)x2+x-5=0,求x(x-3)-(x-1)2-(x+2)(x-2)的值
【解】(1)(2x+3y)2-(2x-3y)2=(4x2+12xy+9y2)-(4x2-12xy+9y2)
=4x2+12xy+9y2-4x2+12xy-9y2=24xy.
当时,原式.
(2)原式=x2-3x-x2+2x-1-x2+4=-x2-x+3,
∵x2+x-5=0,∴x2+x=5,∴原式=-x2-x+3=-(x2+x)+3=-5+3=-2.
8.计算:的值.
【解】原式
.
9.观察下列各式规律:
12+(1×2)2+22=(1×2+1)2;
22+(2×3)2+32=(2×3+1)2;
32+(3×4)2+42=(3×4+1)2;
…
写出第n行的式子,并证明你的结论.
【解】n2+[n(n+1)]2+(n+1)2=[n(n+1)+1]2
证明:∵左边=n2+(n4+2n3+n2)+(n2+2n+1)=n4+2n3+3n2+2n+1,
右边=(n2+n)2+2(n2+n)+1=n4+2n3+3n2+2n+1,
∴左边=右边,∴结论得证.
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