内容正文:
11.3乘法公式
(30分提至70分使用)
义
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概
讲
课
索
探
新
一、两数和乘以这两数的差
1、公式:(a+b)(a-b)=a2-b2;名称:平方差公式。
2、注意事项:(1)a、b可以是实数,也可以是代数式等。
如:(10+9)(10-9)=102-92=100-81=19;(2xy+a)(2xy-a)=(2xy)2-a2=4 x2y2-a2;
(a+b+)( a+b -)=(2xy)2-a2=4 x2y2-a2;
(2)注意公式中的第一项、第二项各自相同,中间是“异号”的情况,才能用平方差公式。
(3)注意公式的来源还是“多项式×多项式”。
二、完全平方公式
1、公式:(a±b)2=a2±2a b+b2;名称:完全平方公式。
2、注意事项:(1)a、b可以是实数,也可以是代数式等。
如:(+3)2=()2+2××3+32=2+6+9=11+6;(mn-a) 2=(mn)2-2mn·a+ a2= m2n2-2mna+ a2;
( a+b -)2=( a+b)2-2( a+b)+2= a2+2a b+b2-2a-b +2;
(2)注意公式运用时的对位“套用”;
(3)注意公式中“中间的乘积项的符号”。
3、补充公式:(a+ b+ c)2=a2+c2+b2+2a b+2bc+2ca
特别提醒:利用乘法公式进行整式的运算时注意“思维顺序”是:“一看二套三计算”。
型
习
练
题
运用平方差公式进行运算
1.如果一个正整数能表示为两个连续奇数的平方差,那么称这个正整数为“凤凰数”,如:,所以8,……都是“凤凰数”,下列整数是“凤凰数”的为( )
A.86 B.230 C.462 D.480
【答案】D
【分析】本题考查平方差公式.
设两个连续奇数为和(为正整数),,根据题意可知,“凤凰数”是正整数,且为的倍数,对各选项进行分析判断即可.
【详解】解:设两个连续奇数为和(为正整数),
∵,
根据题意可知,“凤凰数”是正整数,且为8的倍数,
A.,不是“凤凰数”,不符合题意;
B.,不是“凤凰数”,不符合题意;
C.,不是“凤凰数”,不符合题意;
D.,是“凤凰数”,符合题意.
故选:D.
2.下列各式能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【分析】本题考查平方差公式,熟记平方差公式是解题的关键.
根据平方差公式:判断即可.
【详解】解:A、,其中,符合公式,符合题意.
B、,第二项不是相反项,不符合题意.
C、,不符合题意.
D、,无相同项和相反项,不符合题意.
故选A.
3.下列各式可以用平方差公式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平方差公式,掌握相关知识是解决问题的关键.平方差公式为 ,找出可化为该形式的选项即可.
【详解】解:A:,为完全平方公式的相反数,非平方差公式,故此选项不符合题意;
B:,无相同项也无互为相反数的项,不可用平方差公式,故此选项不符合题意;
C:,符合平方差公式,故此选项符合题意;
D:,为完全平方公式的相反数,非平方差公式,故此选项不符合题意.
故选:C.
4.下列多项式的乘法中,可以用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查平方差公式:(1)两个两项式相乘;(2)有一项相同,另一项互为相反数,熟记公式结构是解题的关键.
【详解】解:A选项:∵ ,∴ 不能用平方差公式计算;
B选项:∵ ,∴ 可以用平方差公式计算;
C选项:∵ ,∴ 不能用平方差公式计算;
D选项:∵项不匹配,无相同和相反项,∴ 不能用平方差公式计算.
故选:B.
5.下列各式中,计算结果不正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】此题考查的是平方差公式,熟记公式是解题的关键.
根据平方差公式分别求解,然后判断即可.
【详解】解:A、,计算结果正确,故A选项不符合题意;
B、,计算结果正确,故B选项不符合题意;
C、,计算结果正确,故C选项不符合题意;
D、,计算结果错误,故D选项符合题意.
故选:D.
平方差公式与几何图形
6.如图,将图1中的阴影部分拼成图2,根据两个图形中阴影部分的关系,可以验证下列哪个计算公式( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平方差公式的几何解释,数形结合,分情况表示阴影部分面积是解决问题的关键.
分别表示出图1阴影部分面积,再表示图2阴影部分面积,由两个图的阴影部分面积相等即可得到答案.
【详解】解:由图1可知,;
如图所示:
,
由两个图的阴影部分面积相等可得,,
故选:C.
7.如图,在边长为的正方形中挖掉一个边长为的小正方形,把余下的部分剪拼成一矩形如图,通过计算两个图形(阴影部分)的面积,验证了一个等式,则这个等式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平方差公式的几何应用,解决本题的关键是分别求解阴影部分的面积.
根据正方形的面积可先求解出阴影部分的面积,再根据矩形面积公式再求解矩形面积,由此可得等式.
【详解】解:边长为的正方形的面积为,
边长为的小正方形的面积为,
∴阴影部分的面积为,
再把余下的部分剪拼成一矩形,
可得矩形的长为,宽为,
∴阴影部分的面积为,
∴可得等式.
故选:D .
8.如图“L”形的图形的面积有如下四种表示方法:①;②;③;④.其中正确的表示方法有( )
A.4种 B.3种 C.2种 D.1种
【答案】B
【分析】此题主要考查平方差公式、多项式乘法的几何背景,掌握组合图形的拼接方法与面积的计算方法是解决问题的关键.
利用割补的方法将原图形进行转化,结合面积公式进行求解即可.
【详解】解:如图①,图①中,大正方形面积为,小正方形面积为,所以整个图形的面积为;
如图②,一个长方形的面积是,另一个长方形的面积是,所以整个图形的面积为;
如图③,在图③中,拼成一个长方形,长为,宽为,则面积为.
综上所述:“L”形的图形的面积为①;②;③;共3种方法正确.
故选:B.
9.如图,在边长为m正方形纸片中剪去一个边长为小正方形纸片(),把剩余的部分拼成一个长方形纸片.通过计算两个纸片中阴影部分的面积,可得等式( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平方差公式的图解,关键是通过几何图形之间的数量关系推出平方差公式.
根据题中的两个图形分别表示出阴影部分的面积,再根据阴影部分的面积相等即可得到相应的等式,据此即可作答.
【详解】解:根据第一个图可知:阴影部分的面积为:;
根据第二个图可知:阴影部分的面积为:;
∴,
故选C.
10.如图,在边长为的正方形中挖掉一个边长为b的小正方形(),把余下的部分剪拼成一个长方形,通过计算两个图形阴影部分的面积,验证了一个等式,则这个等式是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平方差公式的几何背景,分别表示出两个图形阴影部分的面积,进而根据两个图形阴影部分面积相等即可得出等式,正确识图是解题的关键.
【详解】解:由图可知,第一个图形阴影部分的面积为,第二个图形阴影部分的面积为,
∵两个图形阴影部分面积相等,
∴等式为,
故选:.
运用完全平方公式进行运算
11.若,则的值为( )
A.4 B.1 C. D.
【答案】A
【分析】本题考查完全平方公式应用;根据题意将展开整理后,然后利用等式的性质即可得到本题答案.
【详解】解:∵,
∴,
∴;
故选:A;
12.下列计算正确的是( ).
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查整式的运算,包括幂的乘方、合并同类项和完全平方公式.根据运算法则和乘法公式逐一判断即可.
【详解】A中,,错误;
B中,,正确;
C中,,错误;
D中,,错误.
故选B.
13.利用乘法公式计算,下列方法正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了利用完全平方公式进行运算,熟练掌握完全平方公式是解题关键.将整理为,然后利用完全平方公式求解即可.
【详解】解:.
故选:B.
14.下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了运用完全平方公式进行运算,解题关键是掌握完全平方公式并能运用求解.
根据公式,逐一验证各选项即可.
【详解】解:,故A错误;
,故B错误;
,故C错误;
,故D正确,
故选:D.
15.下列各式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了整式的乘法运算.根据单项式乘单项式,单项式乘多项式,多项式乘多项式,以及完全平方公式的运算法则求解,即可解题.
【详解】解:A、,该选项不符合题意;
B、,该选项符合题意;
C、,该选项不符合题意;
D、,该选项不符合题意;
故选:B.
通过对完全平方公式变形求值
16.若,则a、b的值分别是( )
A., B.,
C., D.,
【答案】C
【分析】本题考查了利用完全平方公式配方,通过将二次三项式进行配方后,比较系数求出a和b的值,即可求解.
【详解】解:∵
,
∴ 比较系数得:,
即;
又,
即,
,
因此,,
故选:C.
17.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了完全平方公式的公式变换,熟练应用是关键.
利用完全平方公式展开 ,并代入已知条件求解 .
【详解】∵ ,
又 ∵ ,
∴ ,
即 ,
∴ .
故答案选:A.
18.已知,则的值为( )
A.2027 B.2026 C.2025 D.2024
【答案】A
【分析】本题主要考查了完全平方公式的变形求值,设,则,,再根据求出的值即可得到答案.
【详解】解:设,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,即,
故选:A.
19.若,则的值是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了完全平方公式的应用,能正确变形是解此题的关键.对已知条件变形,得到关于的等式,然后代入求值.
【详解】解:,
两边同时平方可得,即,
两边同时除以得,即;
代数式变形为,
化简合并同类项得,
代数式,
故选:D.
20.规定,若,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
【答案】C
【分析】本题考查了整式的乘法运算.
根据新定义列出等式,进而计算即可.
【详解】解:∵,,
∴,
∴,
即.
故选:C.
完全平方公式在几何图形中的应用
21.借助图形可以对很多数学问题进行直观推导和解释.如图(1)是长,宽分别为a和b的小长方形,用4个这样的小长方形围成图(2)所示的两个正方形,设外围大正方形的边长为x,内部小正方形的边长为y.观察图形,下列4个结论中,正确的个数是( )个.
①;②;③;④.
A.1 B.2 C.3 D.4
【答案】D
【分析】本题考查整式的加减、完全平方公式与图形面积的关系,掌握数形结合思想成为解题关键.
根据图形表示出两个正方形边长与、的关系,结合乘法公式计算逐个判断即可.
【详解】解:由图形可得,,,故①正确;
∴,故②正确;
由图形可得,,故③正确;
,
∴,即故④正确.
综上,正确的结论有4个.
故选:D.
22.如图,两个正方形边长分别为,.已知,阴影部分的面积为14,则值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
【答案】C
【分析】本题主要考查完全平方公式与图形的问题,熟练掌握完全平方公式是解题的关键;由题意易得,,然后问题可求解.
【详解】解:由图可知:,
∵,
∴,
∴,
∴,
解得:;
故选C.
23.如图,有两个正方形A,B,其边长分别为a,b.现将B放置在A的内部得到图甲,将A,B并列放置.以正方形A与正方形B的边长之和为新的边长构造正方形得到图乙,若图甲和图乙中阴影部分的面积分别为2和14,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题考查了乘法公式的几何意义,完全平方公式和平方差公式的应用,根据图甲和图乙中阴影部分的面积列出等式,再通过对等式的变形和计算,分别判断每个选项的正确性.
【详解】解:图甲中阴影部分的面积为,即,故B选项正确;
图乙中阴影部分的面积为,即,故选项D正确;
∴,故选项C正确;
∴,故选A错误.
故选:A.
24.有如图所示的A,B,C三种纸片若干张,棋盘要用这三种纸片紧密拼接成一个没有缝隙的大正方形,如选取A纸片9张,再取B纸片1张,还需要取C纸片( )
A.12张 B.10张 C.6张 D.4张
【答案】C
【分析】本题主要考查了完全平方式的应用,设还需要取k张C卡片,根据题意可得是一个完全平方式,据此求解即可.
【详解】解:设还需要取k张C纸片,
∵取纸片张,取纸片张,
∴面积和为,
∵要用这三种纸片紧密拼接成一个没有缝隙的大正方形,C纸片的面积为,
∴,是一个完全平方式,
∴,
∴(负值舍去)
∴还需张C纸片,
故选:C.
25.如图,有两个正方形,,其边长分别表示为,现将放置在的内部得到图甲,将,并列放置,以正方形与正方形的边长之和为新的边长构造正方形得到图乙,若图甲和图乙中阴影部分的面积分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查完全平方公式的几何应用,平方差公式的应用,根据图形可得图甲阴影部分面积为,即可判定选项;根据图乙阴影部分的面积为,可得,进而由完全平方公式得,即可判定;利用平方差公式可得,即可判定;由完全平方公式得,即可判定,综上即可求解,正确识图是解题的关键.
【详解】解:图甲中阴影部分是边长为的正方形,
∴图甲阴影部分面积为,故选项符合题意;
图乙整体上是边长为的正方形,面积为,
∴图乙阴影部分的面积为,即,
,故选项不合题意;
由可得,由可得,
,故选项不合题意;
,即,
,故选项不合题意.
故选:.
求完全平方式中字母系数
26.已知(为常数)是一个完全平方式,则的值为( )
A.4 B. C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了完全平方式.根据完全平方式的定义,得,则,解得的值,即可作答.
【详解】解:∵ 是一个完全平方式,
∴,
∴ ,
即,
故选:D.
27.若可以配成一个完全平方公式,则m的值为( )
A. B. C.16 D.
【答案】D
【分析】本题考查了完全平方式,熟练掌握完全平方式的特点是解题的关键;
根据完全平方式得出,即可求解.
【详解】解:∵ 是一个完全平方式,
∴可设为 ,
∴,
解得:.
故选:D.
28.若恰是另一个整式的平方,则常数k的值为( )
A.9 B.3 C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了完全平方公式,该二次表达式为完全平方式,则,可通过比较系数法进行列式计算,即可作答.
【详解】解:设,
则,
依题意,,
故,,
∴,
∴,
∴ ,
故选:D.
29.若是完全平方式,则的值是( )
A.-6 B.6 C. D.±36
【答案】C
【分析】本题考查了完全平方式,运用完全平方式的定义进行变形、求解即可.
【详解】解:∵
,
∴当时,是一个完全平方式,
故选:C.
30.已知是完全平方式,则的值为( )
A.±4 B.±2 C.2 D.4
【答案】A
【分析】本题考查了完全平方公式的应用,解题的关键是要注意积的2倍符号,有正负两种情形,避免漏解.根据完全平方公式,题中的首末两项是x和2这两个数的平方,那么中间一项为加上或减去x和2积的两倍,据此即可解答.
【详解】解:∵是完全平方式,且,
∴,
∴,
故选:A.
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11.3乘法公式
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一、两数和乘以这两数的差
1、公式:(a+b)(a-b)=a2-b2;名称:平方差公式。
2、注意事项:(1)a、b可以是实数,也可以是代数式等。
如:(10+9)(10-9)=102-92=100-81=19;(2xy+a)(2xy-a)=(2xy)2-a2=4 x2y2-a2;
(a+b+)( a+b -)=(2xy)2-a2=4 x2y2-a2;
(2)注意公式中的第一项、第二项各自相同,中间是“异号”的情况,才能用平方差公式。
(3)注意公式的来源还是“多项式×多项式”。
二、完全平方公式
1、公式:(a±b)2=a2±2a b+b2;名称:完全平方公式。
2、注意事项:(1)a、b可以是实数,也可以是代数式等。
如:(+3)2=()2+2××3+32=2+6+9=11+6;(mn-a) 2=(mn)2-2mn·a+ a2= m2n2-2mna+ a2;
( a+b -)2=( a+b)2-2( a+b)+2= a2+2a b+b2-2a-b +2;
(2)注意公式运用时的对位“套用”;
(3)注意公式中“中间的乘积项的符号”。
3、补充公式:(a+ b+ c)2=a2+c2+b2+2a b+2bc+2ca
特别提醒:利用乘法公式进行整式的运算时注意“思维顺序”是:“一看二套三计算”。
型
习
练
题
运用平方差公式进行运算
1.如果一个正整数能表示为两个连续奇数的平方差,那么称这个正整数为“凤凰数”,如:,所以8,……都是“凤凰数”,下列整数是“凤凰数”的为( )
A.86 B.230 C.462 D.480
2.下列各式能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
3.下列各式可以用平方差公式的是( )
A. B.
C. D.
4.下列多项式的乘法中,可以用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
5.下列各式中,计算结果不正确的是( )
A. B.
C. D.
平方差公式与几何图形
6.如图,将图1中的阴影部分拼成图2,根据两个图形中阴影部分的关系,可以验证下列哪个计算公式( )
A. B.
C. D.
7.如图,在边长为的正方形中挖掉一个边长为的小正方形,把余下的部分剪拼成一矩形如图,通过计算两个图形(阴影部分)的面积,验证了一个等式,则这个等式是( )
A. B.
C. D.
8.如图“L”形的图形的面积有如下四种表示方法:①;②;③;④.其中正确的表示方法有( )
A.4种 B.3种 C.2种 D.1种
9.如图,在边长为m正方形纸片中剪去一个边长为小正方形纸片(),把剩余的部分拼成一个长方形纸片.通过计算两个纸片中阴影部分的面积,可得等式( )
A. B.
C. D.
10.如图,在边长为的正方形中挖掉一个边长为b的小正方形(),把余下的部分剪拼成一个长方形,通过计算两个图形阴影部分的面积,验证了一个等式,则这个等式是( )
A. B.
C. D.
运用完全平方公式进行运算
11.若,则的值为( )
A.4 B.1 C. D.
12.下列计算正确的是( ).
A. B.
C. D.
13.利用乘法公式计算,下列方法正确的是( )
A. B.
C. D.
14.下列各式中正确的是( )
A. B.
C. D.
15.下列各式计算正确的是( )
A. B.
C. D.
通过对完全平方公式变形求值
16.若,则a、b的值分别是( )
A., B.,
C., D.,
17.若,,则的值为( )
A. B. C. D.
18.已知,则的值为( )
A.2027 B.2026 C.2025 D.2024
19.若,则的值是( )
A. B. C. D.
20.规定,若,则( )
A.2 B.4 C.6 D.8
完全平方公式在几何图形中的应用
21.借助图形可以对很多数学问题进行直观推导和解释.如图(1)是长,宽分别为a和b的小长方形,用4个这样的小长方形围成图(2)所示的两个正方形,设外围大正方形的边长为x,内部小正方形的边长为y.观察图形,下列4个结论中,正确的个数是( )个.
①;②;③;④.
A.1 B.2 C.3 D.4
22.如图,两个正方形边长分别为,.已知,阴影部分的面积为14,则值为( )
A.10 B.11 C.12 D.13
23.如图,有两个正方形A,B,其边长分别为a,b.现将B放置在A的内部得到图甲,将A,B并列放置.以正方形A与正方形B的边长之和为新的边长构造正方形得到图乙,若图甲和图乙中阴影部分的面积分别为2和14,则下列说法错误的是( )
A. B. C. D.
24.有如图所示的A,B,C三种纸片若干张,棋盘要用这三种纸片紧密拼接成一个没有缝隙的大正方形,如选取A纸片9张,再取B纸片1张,还需要取C纸片( )
A.12张 B.10张 C.6张 D.4张
25.如图,有两个正方形,,其边长分别表示为,现将放置在的内部得到图甲,将,并列放置,以正方形与正方形的边长之和为新的边长构造正方形得到图乙,若图甲和图乙中阴影部分的面积分别为和,则下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
求完全平方式中字母系数
26.已知(为常数)是一个完全平方式,则的值为( )
A.4 B. C. D.
27.若可以配成一个完全平方公式,则m的值为( )
A. B. C.16 D.
28.若恰是另一个整式的平方,则常数k的值为( )
A.9 B.3 C. D.
29.若是完全平方式,则的值是( )
A.-6 B.6 C. D.±36
30.已知是完全平方式,则的值为( )
A.±4 B.±2 C.2 D.4
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