内容正文:
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专题1.3平方差公式
内容概览
教学目标、教学重难点
知识点01平方差公式
知识清单
知识点02平方差公式的变形
题型01判断是否可用平方差公式运算
平方差公式
题型02运用平方差公式进行运算
题型03利用平方差公式进行简便运算
题型精讲
题型04与平方差公式有关的化简求值
题型05利用平方差公式求解连乘问题
题型06平方差公式在几何图形中的应用
强化训练
教学目标、教学重难点
1.理解平方差公式的几何背景与代数推导,掌握公式(a+b)(a-b)=a2-b2的结构特征。
教学目标
2.能准确识别公式适用的式子结构,并熟练运用公式进行简便计算与整式乘法运算。
3.通过运用公式解决实际问题,发展符号意识,提升代数推理与运算能力。
重点:
1.掌握平方差公式的结构特征,能准确判断何时适用并正确套用公式。
2.熟练运用公式进行计算和化简,并能用于简化某些数字与式子的乘积运算。
教学重难点
教学难点:
1.准确识别公式中的“a”和“b”,尤其是在复杂或变形后的式子中正确对应。
2.理解公式的几何意义,并能灵活应用公式进行逆向变形与简单的推理证明。
知识清单
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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)=2-b2
【即学即练】1.(25-26七年级下·全国·课后作业)计算:
(1)x+3)(x-3=
(2)(-x+y)(-x-y)=
(3)-6a-b)(-6a+b)=_
2.(25-26七年级上·上海杨浦·期末)计算:(2x+3)(2x-3)4x2+9.
3.(25-26八年级上·山东济宁·周测)运用平方差公式计算:
(1)a+3b)(a-3b):
(2)3+2aj(-3+2a;
(3)51×49;
知识点02平方差公式的变形
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:(2+b2)(a2-b2)=(a2)2-(b2)2=a4-b4
④增项变化:(a-b-c)(a-b+c)=(ab)2-c2
⑤连用公式变化:(a+b)(a-b)(a2+b2)=(ad2-b2)(a2+b2)=(a2)2-(b2)2=a4-b4
⑥公式逆运算:a2-b2=(a+b)(a-b)
【即学即练】4.(25-26八年级上山东期末)
01-0--20-8)
5.(25-26八年级上云南文山期末)如图1,从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的小正方形,然后将
剩余部分剪拼成一个长方形,如图2所示,
a
图1
图2
()根据以上操作,比较两图中空白部分的面积,可以得到乘法公式:一
(②)应用以上公式,解答下列问题:
①已知x-2y=3,x+2y=5,求x2-4y2的值;
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②计算:20252-2026×2024;
题型精讲
题型01判断是否可用平方差公式运算
【典例1】(25-26七年级上·上海期末)下列各式中能用平方差公式计算的是()
A.(3a+2b)(3b-2a
B.(m+3n)(3n-m)
C.2x+1)(-2x-1)
D.(3x-y)(-3x+y)
【变式1】(25-26八年级上·广东江门·月考)下列各式可以用平方差公式的是()
A.(-a+4c)(a-4c)
B.-3a-1)1-3a
C.x-2y)(2x+y)
D.(-2x-y)(2x+y
【变式2】(25-26八年级上·云南昆明·期末)下列式子中,不能用平方差公式运算的是()
A.(a+b)(a-b
B.(-a+b)(-a-b
C.(a+b)(-a-b)
D.(a+b)-a+b
【变式3】(25-26八年级上·四川内江·期末)下列各式中,不能用平方差公式计算的是()
A.(x+y)x-y
B.(-x+y(-x-)
C.(x+y)(-x-y)
D.(x-y)(-x-y)
题型02运用平方差公式进行运算
【典例2】(25-26七年级下·全国·课后作业)计算:
(1)(2x+y)2x-y);
a后+5j〔-5月
(3)(-5a+3b)(-5a-3b)
【变式1】(25-26七年级下,全国课后作业)计算:
(1)(x-2)x+2);
(2)(x+2y)x-2y);
(3)(3m+2n)3m-2n):
(4(4a+3b)(3b-4a).
【变式2】(25-26八年级上全国课后作业)计算:
(1)a-1)(a+1;
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(2)ab+3(ab-3:
(3)3a-b)(-3a-b):
行-+
【变式3】(25-26七年级下,全国课后作业)计算:
(1)3x+4)(3.x-4:
(2)3a-4b)-4b-3a:
g+儿a-月
(42-1)(2+1)(2+1(24+1.
题型O3利用平方差公式进行简便运算
【典例3】(25-26七年级上·上海闵行·期中)利用乘法公式简便运算:999.52-1000.52
【变式1】(25-26八年级上·全国课后作业)利用平方差公式简便运算:
(1)1.03×0.97:
(2)602-58×62.
【变式2】(25-26八年级上全国课后作业)简便运算:
(1)1007×993:
2)6652x-3352x1
11
11
【变式3】(25-26七年级下·全国课后作业)运用平方差公式计算:
(1)197×203.
(2)99.8×100.2.
(③)602×591
2
3
3
(4)
20252
2026×2024+1
题型04与平方差公式有关的化简求值
【典例4】(25-26八年级上陕西安康期末)先化简,再求值:(2x+y)(2x-y)-4(x+y)(x-2y),其中
x=-2,y=2
1
【变式1】(25-26八年级上·云南昆明期中)先化简,再求值:x-2y)-(2x-y)(2x+y)-x(x-4y),其中
(x-1)2+y+2=0
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【变式2】(25-26八年级上北京期中)已知3a2-a-1=0,求代数式(2a+1)(a-1)+(a+3)(a-3)的值.
【变式3】(25-26八年级上北京西城期中)先化简,再求值:已知x2-x-】=0,求代数式
(x+2)(x-2)+(x+1)(x-3)的值
题型05利用平方差公式求解连乘问题
【典例5】(25-26八年级上江苏苏州月考)计算:
1
【变式1】(25-26八年级上·海南海口·月考)计算:
3+3+3+3+3+司
【变式2】(25-26八年级黑龙江大庆·月考)计算下列各式:
1)1-
20
)0)月
你能根据所学知识找到计算上面的算式的简便方法吗?请你利用你找到的简便方法计算下式:
00月
【变式3】(24-25八年级上·甘肃武威期末)综合探究:小明遇到下面一个问题:
计算.(2+1)×(22+1)×(24+1×(2+1):
经过观察,小明发现如果将原式进行适当的变形后可以出现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,
具体解法如下:
(2+1)×22+1)×24+1)×(28+1
=(2-1)×(2+1×(22+1×(24+1×(2+1
=(22-1×22+1×24+1×28+1
=(24-1×(24+1×28+1
=(28-1×2+1
=216-1.
请根据小明解决问题的方法,试着解决下面问题:计算:
(1)2+1(22+124+1(28+1(26+1
(②3+1×32+1×3+1)×38+1×…x(34+1
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题型06平方差公式在几何图形中的应用
【典例6】(25-26八年级上贵州遵义·期末)如图1,边长为a的大正方形中有一个边长为b的小正方形,
把图1中的阴影部分拼成一个平行四边形(如图2所示).
b
a
a
b
图1
图2
()上述操作能验证的公式是_(填序号).
①a2-2ab+b2=(a-b12
②a2-b2=a+b)(a-b
③a2+2ab+b2=(a+b)2
(2)请应用上面的公式完成下列各题:
①若a2-b2=22,a+b=11,则a-b=-
②计算:2025×2027-20262
【变式1】(25-26八年级上·广西北海·期末)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).
6
←一b
图1
图2
()上述操作能验证的等式是
(请选择正确的一个选项)
A.a2-2ab+b2=(a-b)2 B.a2-b2=(a+b)(a-b)
C.a2+ab=a(a+b)
D.a2-ab=a(a-b
(2)若x2-y2=12,x+y=4,求x-y的值;
3)计算:
--0--0240n2s)
【变式2】(24-25八年级上·黑龙江牡丹江·月考)【探究】如图①,边长为Q的大正方形中有一个边长为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),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a,b的等式表示)
【应用】请应用这个公式完成下列各题:
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(1)已知4m2=12+n2,2m+n=4,则2m-n的值为=
(2)计算:20232-2024×2022.
【扩展】计算:1002-992+982-972+…+42-32+22-12
-a-
b←
b长
图①
图②
【变式3】(24-25七年级下·广东河源·期中)从边长为a的正方形中剪掉一个边长为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).
a
b
b
图1
图2
(1)上述操作能验证的等式是
(填字母).
A.a2-2ab+b2=(a-b)2
B.a2-b2=(a+b)(a-b)
C.a2+ab=a(a+b)
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知x2-4y2=12,x+2y=4,求x-2y的值:
②计算:
〔00)-〔-:
®计算:
〔+++云
强化训练
一、单选题
1.(25-26七年级上·上海期末)下列各式中,能运用平方差公式计算的是()
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A.(2x+y)(-2x-y
B.-2x+y)(-2x-y)
C.(-2x-y)-2x+y)
D.(-2x+y)(y-2x
2.(25-26八年级上广东广州期末)已知m+n=2,m-n=3,则计算m2-n2的结果为().
A.-1
B.1
C.5
D.6
3.(25-26八年级上甘肃定西月考)为了应用平方差公式计算a-b+c(a+b-c),必须先适当变形,下列
变形中正确的是()
A.[(a+c)-b][(a-c+b]
B.[a-b)+c][a+b)-c]
c.[a-(b-c][(a-c+b]
D.[a-(b-c][a+(b-c]
4.(25-26八年级上贵州黔东南期末)
计算1-01-}1-20201-203s
的值是()
2025
2026
1013
B.
C.
2024
2025
2025
D.2
5.(25-26八年级上·北京·期末)已知k为任意整数,代数式(k+2)2-(k-1)的值记为M,有下列三个结论:
①M一定是正整数;②M一定是奇数;③M总能被3整除.其中所有正确结论的序号是()
A.①②
B.②③
C.①③
D.①②③
二、填空题
6.(25-26八年级上·广东汕头月考)(b+2a(2a-b)=
7.(25-26八年级上湖北武汉·期中)运用平方差公式计算:21×19=一,
200-2×1994
5
8.(25-26八年级上黑龙江伊春·期末)若m2-n2=-8,m-n=-2,则代数式m+n的值是」
9.(25-26八年级上辽宁抚顺期末)己知2026-a)(2024-a)=36,那么(2025-a)=一
10.(25-26八年级上辽宁大连期末)数学活动课上,小明和小组同学一起用“Z字型框架探究月历中的奥
秘.图1是2026年1月份的月历,小明用图2所示的“Z字型框架框住月历中的5个数(图1中的阴影部分),
移动框架,发现位置在b,d上的两个数的积与位置在α,e上的两个数的积的差与位置在c上的数的大小无
关.设“Z字型框架中位置c上的数为x,用含x的等式可以表示这一规律为·
二三四五六
2
3
8910
4151617
a b
18192021222324
c
25262728293031
d e
图1
图2
三、解答题
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11.(25-26八年级上全国课后作业)计算:
(1)xy+5(xy-5);
2)3x+4)(-3x+4);
(3)-4a+3)(-4a-3):
(4-x-y(x-y);
(5)xx+2+(1+x)(1-x).
12.(25-26八年级上全国·课后作业)运用平方差公式计算:
(1)97×103;
20263
(②)2025×2027+1
13.(2025八年级上全国专题练习)某同学化简a2a+ab)-2(a+b)(a-b)出现了错误,解答过程如下:
原式=2a2+a2b-2a2-b2)(第-步)
=2a2+a2b-2a2-b2(第二步)
=a2b-b2(第三步).
(1)该同学解答过程从第
步开始出错:
(2)写出此题正确的解答过程.
14.(25-26七年级下·全国课后作业)(1)用简便方法计算:
19x21=
;29×31=
;39×41=
49×51=
(2)你发现了什么规律?请用含有字母的式子表示出来.
15.(25-26七年级上·上海宝山期中)观察下列等式:
第1个等式:32-2×4=1:
第2个等式:42-3×5=1:
第3个等式:52-4×6=1:
第4个等式:62-5×7=1:
根据上述规律,解答下面的问题
(1)直接写出第6个等式;
(2)小明在验算第三个等式成立时,他的过程中写到:52-4×6=52-(5-1)×(5+1)=52-52-1=1,
他的依据是哪个乘法公式?请用字母α、b表示这个公式:
(3)猜想第n个等式(用含n的式子表示)
16.(25-26八年级上·全国·课后作业)在数的学习过程中,我们总会对其中一些具有某种特性的数充满好奇,
比如:如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“智慧数”,例如:
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12=42-22,20=62-42,28=82-62,我们称12,20,28这三个数为“智慧数”.
D
(1)36
“智慧数”(填“是”或“不是”)方
(2)设两个连续偶数是2n和2n+2(其中n取正整数),由这两个连续偶数构造的智慧数”是4的倍数吗?为
什么?
(3)如图,拼叠的正方形边长是从2开始的连续偶数,…按此规律拼接到正方形ABCD,其边长为100,求
阴影部分的面积。
17.(25-26八年级上·湖北省直辖县级单位·月考)阅读材料后解决问题
郑铭遇到下面一个问题:计算(2+1)(22+1(2+1经过观察,郑铭发现如果将原式进行适当的变形后可以出
现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,具体解法如下:
2+102+02+-2-2+2+2+-2-02+12+
2-1
=(24-124+1=28-1;
请你根据郑铭解决问题的方法,试着解决以下的问题:
()计算:(3+1)(32+(34+1(3+1(36+1=_
(2)化简:(m+n)(m2+n2)m4+n)(m+n)m6+n6,(m≠n
18.(25-26八年级上·全国期末)从边长为a的正方形中减去一个边长为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).
b
图1
图2
(1)上述操作能验证的等式是_:
(2)计算:(x+y+z2-(x+y)2:
(3)运用1)写出的等式,解答下列各题:
①已知a-b=3,a2-b2=21,求a+b的值:
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专题1.3 平方差公式
教学目标
1. 理解平方差公式的几何背景与代数推导,掌握公式(a+b)(a-b) = a2 - b2 的结构特征。
2. 能准确识别公式适用的式子结构,并熟练运用公式进行简便计算与整式乘法运算。
3. 通过运用公式解决实际问题,发展符号意识,提升代数推理与运算能力。
教学重难点
重点:
1. 掌握平方差公式的结构特征,能准确判断何时适用并正确套用公式。
2. 熟练运用公式进行计算和化简,并能用于简化某些数字与式子的乘积运算。
教学难点:
1. 准确识别公式中的“a”和“b”,尤其是在复杂或变形后的式子中正确对应。
2. 理解公式的几何意义,并能灵活应用公式进行逆向变形与简单的推理证明。
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
【即学即练】1.(25-26七年级下·全国·课后作业)计算:
(1) .
(2) .
(3) .
【答案】
【分析】本题考查平方差公式,解题的关键是掌握平方差公式:.
直接应用平方差公式计算即可.
【详解】解:(1)
.
(2)
.
(3)
.
故答案为:(1);(2);(3).
2.(25-26七年级上·上海杨浦·期末)计算:.
【答案】
【分析】本题考查了整式的混合运算,利用平方差公式进行计算即可得出结果,熟练掌握平方差公式是解此题的关键.
【详解】解:
.
3.(25-26八年级上·山东济宁·周测)运用平方差公式计算:
(1);
(2);
(3);
【答案】(1)
(2)
(3)2499
【分析】本题考查平方差公式,掌握平方差公式的结构特征是正确解答的前提.
(1)根据平方差公式直接进行计算即可;
(2)将原式变为,再利用平方差公式进行计算即可;
(3)将原式变为,再利用平方差公式进行计算即可.
【详解】(1)解:原式
;
(2)解:原式
;
(3)解:原式
.
知识点02 平方差公式的变形
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)
【即学即练】4.(25-26八年级上·山东·期末) .
【答案】
【分析】本题考查平方差公式、数字类规律,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
观察每个因式,利用平方差公式化为,再通过分子分母约分后,得到结果即可.
【详解】解:观察每个因式发现规律:,
故答案为:.
5.(25-26八年级上·云南文山·期末)如图1,从边长为的正方形中剪掉一个边长为的小正方形,然后将剩余部分剪拼成一个长方形,如图2所示.
(1)根据以上操作,比较两图中空白部分的面积,可以得到乘法公式: ;
(2)应用以上公式,解答下列问题:
①已知,,求的值;
②计算:;
【答案】(1)
(2)①15;②
【分析】本题考查平方差公式与几何图形,灵活运用平方差公式是解题的关键.
(1)分别表示出两图中空白部分的面积,即可得到乘法公式;
(2)①根据(1)所得公式求解即可;②根据(1)所得公式求解即可.
【详解】(1)解:图1中空白部分的面积为,
图2中空白部分的面积为,
可以得到乘法公式:,
故答案为:;
(2)解:①∵,,
∴;
②
.
题型01 判断是否可用平方差公式运算
【典例1】(25-26七年级上·上海·期末)下列各式中能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平方差公式,平方差公式为,需找出可表示为两数和与两数差相乘的选项.
【详解】解:A、不能用平方差公式计算,不符合题意;
B、符合平方差公式的特点,能用平方差公式计算,符合题意;
C、不能用平方差公式计算,不符合题意;
D、不能用平方差公式计算,不符合题意;
故选:B.
【变式1】(25-26八年级上·广东江门·月考)下列各式可以用平方差公式的是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平方差公式,根据判断各选项即可.
【详解】解:A.,为完全平方的相反数,不符合题意;
B.,符合题意;
C.,无相同项或互为相反数的项,不符合题意;
D.,为完全平方的相反数,不符合题意;
故选 :B.
【变式2】(25-26八年级上·云南昆明·期末)下列式子中,不能用平方差公式运算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查了平方差公式,熟知平方差公式的结构是解题的关键,平方差公式要求两个二项式中有一项相同,另一项互为相反数.选项C中两个二项式整体互为相反数,不符合公式条件.
【详解】解:选项A∶ ,a相同,b与相反,∴可用公式.
选项B∶ ,相同,b与相反,∴可用公式.
选项C∶,不符合平方差公式“一项相同,另一项互为相反数”的结构特点,∴不能用公式.
选项D∶ ,b相同,a与相反,∴可用公式.
∴不能用平方差公式的是C.
故选C.
【变式3】(25-26八年级上·四川内江·期末)下列各式中,不能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】此题主要考查了乘法公式,熟练掌握公式是解答本题的关键.根据平方差公式逐项分析即可.
【详解】解:选项A:,符合平方差公式,故不符合题意;
选项B:,符合平方差公式,故不符合题意;
选项C:,不符合平方差公式,故符合题意;
选项D:,符合平方差公式,故不符合题意.
故选:C.
题型02 运用平方差公式进行运算
【典例2】(25-26七年级下·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题考查了平方差公式的运算,运用平方差公式展开进行计算,即可作答.
(1)根据平方差公式计算即可;
(2)根据平方差公式计算即可;
(3)根据平方差公式计算即可.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式.
【变式1】(25-26七年级下·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了平方差公式 ,解题关键在于熟练掌握其运算方法即可求解.
【详解】(1)解:原式
(2)解:原式
(3)解:原式
(4)解:原式.
【变式2】(25-26八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】本题考查了平方差公式,根据平方差公式进行计算即可.
(1)根据平方差公式进行计算即可;
(2)根据平方差公式进行计算即可;
(3)根据平方差公式进行计算即可;
(4)根据平方差公式进行计算即可;
【详解】(1)解:;
(2)解:;
(3)解:;
(4)解:.
【变式3】(25-26七年级下·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3);
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)255
【分析】本题考查了平方差公式的运算,
(1)根据平方差公式进行计算即可;
(2)根据平方差公式进行计算即可;
(3)根据平方差公式进行计算即可;
(4)根据平方差公式进行计算即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
;
(3)解:
;
(4)解:
.
题型03 利用平方差公式进行简便运算
【典例3】(25-26七年级上·上海闵行·期中)利用乘法公式简便运算:
【答案】
【分析】本题主要考查利用平方差公式进行简便计算,将原式转化为两个数的和与差的乘积,从而简化运算.
【详解】解:
.
【变式1】(25-26八年级上·全国·课后作业)利用平方差公式简便运算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了平方差公式的应用.
(1)先将原式变形为,再利用平方差公式计算即可;
(2)先将变形为,再利用平方差公式计算即可.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式.
【变式2】(25-26八年级上·全国·课后作业)简便运算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查利用平方差公式计算,熟记平方差公式是解决问题的关键.
(1)先将恒等变形为,再由平方差公式计算即可得到答案;
(2)先由乘法分配律的逆运算得到,再由平方差公式计算即可得到答案.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
【变式3】(25-26七年级下·全国·课后作业)运用平方差公式计算:
(1).
(2).
(3).
(4).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【分析】(1)将变形为、变形为后利用平方差公式计算即可;
(2)将变形为、变形为后利用平方差公式计算即可;
(3)将变形为、变形为后利用平方差公式计算即可;
(4)将变形为、变形为后利用平方差公式计算即可.
【详解】(1)解:原式
.
(2)解:原式
.
(3)解:原式
.
(4)解:原式
.
题型04 与平方差公式有关的化简求值
【典例4】(25-26八年级上·陕西安康·期末)先化简,再求值:,其中,.
【答案】,
【分析】本题主要考查了整式的化简求值,先利用平方差公式和多项式乘以多项式的运算法则去括号,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.
【变式1】(25-26八年级上·云南昆明·期中)先化简,再求值:,其中.
【答案】;
【分析】本题考查了非负数的性质,整式乘法及求代数式的值,正确计算是解题的关键;由非负数的性质可求得x与y的值,再利用乘法公式及单项式乘多项式的法则展开,合并同类项,最后代值求解即可.
【详解】解:,
,,
原式
当,,
原式
.
【变式2】(25-26八年级上·北京·期中)已知,求代数式的值.
【答案】
【分析】本题主要考查了整式的化简求值,正确将所求式子变形是解题的关键.先化简代数式,然后利用已知条件整体代入求值.
【详解】解:
,
∵,
∴,
∴原式.
【变式3】(25-26八年级上·北京西城·期中)先化简,再求值:已知,求代数式的值.
【答案】,
【分析】本题考查整式的化简求值,解题的关键是先化简代数式,再结合已知条件整体代入求值.
先利用平方差公式和多项式乘法法则化简代数式,再根据已知方程变形得到相关式子的值,最后整体代入求值.
【详解】解:
,
已知,移项可得.
原式.
题型05 利用平方差公式求解连乘问题
【典例5】(25-26八年级上·江苏苏州·月考)计算:.
【答案】
【分析】本题主要考查了运用平方差公式进行有理数的简便运算,解决此题的关键是熟练掌握平方差公式;先根据平方差公式写出运算过程,进而运用简便计算即可得到答案;
【详解】解:
,
,
.
【变式1】(25-26八年级上·海南海口·月考)计算:.
【答案】
【分析】该题考查了平方差公式的运用,将原式变形后根据平方差公式计算即可.
【详解】解:
.
【变式2】(25-26八年级·黑龙江大庆·月考)计算下列各式:
(1)___________;
(2)__________;
(3)__________;
你能根据所学知识找到计算上面的算式的简便方法吗?请你利用你找到的简便方法计算下式:.
【答案】(1);(2);(3);
【分析】本题考查了应用平方差公式计算,解题的关键是掌握平方差公式.
(1)根据平方差公式计算即可;
(2)根据平方差公式计算即可;
(3)根据平方差公式展开计算即可.
【详解】解:(1),
故答案为;
(2),
故答案为;
(3),
故答案为;
.
【变式3】(24-25八年级上·甘肃武威·期末)综合探究:小明遇到下面一个问题:
计算..
经过观察,小明发现如果将原式进行适当的变形后可以出现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,具体解法如下:
.
请根据小明解决问题的方法,试着解决下面问题:计算:
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【分析】此题考查了利用平方差公式计算,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
(1)原式补上,利用平方差公式计算即可得到结果;
(2)原式补上,利用平方差公式计算即可得到结果.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
…
.
题型06 平方差公式在几何图形中的应用
【典例6】(25-26八年级上·贵州遵义·期末)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平行四边形(如图2所示).
(1)上述操作能验证的公式是 (填序号).
①
②
③
(2)请应用上面的公式完成下列各题:
①若,,则 .
②计算:
【答案】(1)②
(2)①;②
【分析】本题主要考查了平方差公式的验证与应用.
(1)根据拼接前后阴影的面积不变,可以验证平方差公式;
(2)①把,代入即可求出的值;
②把转化为,用平方差公式展开进行计算.
【详解】(1)解:由图可知,阴影部分的面积为,
如下图所示,图中平行四边形的高为,底为,
平行四边形的面积为,
拼接前后阴影部分的面积没有变化,
,
能验证的公式是②,
故答案为②;
(2)①解:,,,
∴
,
故答案为:;
②解:
.
【变式1】(25-26八年级上·广西北海·期末)边长为的正方形剪掉一个边长为的正方形(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________(请选择正确的一个选项)
A. B.
C. D.
(2)若,,求的值;
(3)计算:.
【答案】(1)B
(2)
(3)
【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)解: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;
则验证的等式是,
故答案为:B;
(2)解:∵,
∴,
∵,
∴,
∴;
(3)解:
.
【变式2】(24-25八年级上·黑龙江牡丹江·月考)【探究】如图①,边长为的大正方形中有一个边长为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),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a,b的等式表示)
【应用】请应用这个公式完成下列各题:
(1)已知,,则的值为___________.
(2)计算:.
【扩展】计算:
【答案】【探究】【应用】(1)3,(2);【扩展】
【分析】本题主要考查了平方差公式,解题的关键是掌握平方差公式的灵活应用.
探究:利用图形的面积得出平方差公式;
应用:(1)利用平方差公式进行求解即可;
(2)利用平方差公式进行求解即可;
扩展:先利用平方差公式进行整理,再进行计算即可.
【详解】解:【探究】,
故答案为:;
【应用】(1)由得,,
即,
将代入上式得,;
故答案为:3;
(2)原式
;
【扩展】
.
【变式3】(24-25七年级下·广东河源·期中)从边长为的正方形中剪掉一个边长为的正方形(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___________(填字母).
A.
B.
C.
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知,求的值;
②计算:;
③计算:.
【答案】(1)B
(2)①,②,③
【分析】本题主要考查平方差公式的运用,熟练运用平方差公式进行拆分是解题关键.
(1)根据图形左右两边阴影面积相等解题即可.
(2)①利用平方差公式计算即可;
②利用平方差公式拆分每一项,再相消即可;
③利用平方差公式拆分每一项,再相消即可.
【详解】(1)解:图1中阴影部分的面积可以看作两个正方形的面积差,即,
拼成的图2是长为,宽为的长方形,因此面积为,
所以有,
故选:B;
(2)解:①,即,而,
;
②原式
;
③原式
.
一、单选题
1.(25-26七年级上·上海·期末)下列各式中,能运用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】本题考查平方差公式,平方差公式适用于形式为的表达式,其中a和b是数或代数式.逐项判断是否符合此形式即可.
【详解】解:A.∵ ,不符合平方差公式,故此选项不符合题意;
B.∵ ,不符合平方差公式,故此选项不符合题意;
C.∵ ,令,,则原式 ,符合平方差公式,故此选项符合题意;
D.∵ ,不符合平方差公式,故此选项不符合题意;
故选:C.
2.(25-26八年级上·广东广州·期末)已知,,则计算的结果为( ).
A. B.1 C.5 D.6
【答案】D
【分析】本题主要考查平方差公式,利用平方差公式进行化简是解题的关键.
首先利用平方差公式将代数式变形,再代入已知数值计算即可.
【详解】解:∵,且,,
∴,
故选:D.
3.(25-26八年级上·甘肃定西·月考)为了应用平方差公式计算,必须先适当变形,下列变形中正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查平方差公式,掌握知识点是解题的关键.
根据平方差公式的结构特征,需将原式变形为相同两项的和与差相乘的形式,即,从而判断正确选项.
【详解】解:∵ 平方差公式要求形式为,
∴.
故选:D.
4.(25-26八年级上·贵州黔东南·期末)计算的值是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查的是平方差公式的应用,灵活运用平方差公式是解题的关键.
先利用平方差公式把原式改写为,再计算即可.
【详解】解:
.
故选:C.
5.(25-26八年级上·北京·期末)已知为任意整数,代数式的值记为M,有下列三个结论:①M一定是正整数;②M一定是奇数;③M总能被3整除.其中所有正确结论的序号是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
【答案】B
【分析】本题主要考查了平方差公式,利用平方差公式可推出,再根据整数性质判断各结论即可.
【详解】解:
,
当时,,不是正整数,故①错误;
∵为任意整数,
∴是奇数,
又∵3是奇数,奇数乘以奇数仍是奇数,
∴一定是奇数,故②正确;
∵,
∴总能被3整除,故③正确.
∴ 正确结论的序号是②③.,
故选:B.
二、填空题
6.(25-26八年级上·广东汕头·月考) .
【答案】
【分析】本题考查了平方差公式,掌握公式特点是关键;识别算式符合平方差公式形式,直接应用公式计算.
【详解】解:
.
故答案为:.
7.(25-26八年级上·湖北武汉·期中)运用平方差公式计算: , .
【答案】 399
【分析】本题主要考查了平方差公式,将整理为,将整理为,然后应用公式计算即可.
【详解】解:.
.
故答案为:399;.
8.(25-26八年级上·黑龙江伊春·期末)若,则代数式的值是 .
【答案】4
【分析】本题考查平方差公式,利用平方差公式将已知条件代入求解即可.
【详解】解:∵,,,
∴.
∴.
故答案为:4.
9.(25-26八年级上·辽宁抚顺·期末)已知,那么 .
【答案】37
【分析】本题考查平方差公式,通过换元法,设,将原方程转化为关于的方程,进而求解的值.
【详解】解:设,
则:
,
∴,
∴;
故答案为:37
10.(25-26八年级上·辽宁大连·期末)数学活动课上,小明和小组同学一起用“Z”字型框架探究月历中的奥秘.图1是2026年1月份的月历,小明用图2所示的“Z”字型框架框住月历中的5个数(图1中的阴影部分),移动框架,发现位置在b,d上的两个数的积与位置在a,e上的两个数的积的差与位置在c上的数的大小无关.设“Z”字型框架中位置c上的数为x,用含x的等式可以表示这一规律为 .
【答案】
【分析】本题考查平方差公式.设“Z”字型框架中位置c上的数为x,则a,b,d,e位置上的分别为,可得,,即可求解.
【详解】解:设“Z”字型框架中位置c上的数为x,则a,b,d,e位置上的数分别为,
∴,,
∴,
∴用含x的等式可以表示这一规律为.
故答案为:
三、解答题
11.(25-26八年级上·全国·课后作业)计算:
(1);
(2);
(3);
(4);
(5).
【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
【分析】本题主要考查了平方差公式:
(1)(2)(3)(4)利用平方差公式直接计算即可;
(5)用单项式乘多项式法则以及平方差公式展开,然后合并同类项即可.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式;
(3)解:原式;
(4)解:原式;
(5)解:原式.
12.(25-26八年级上·全国·课后作业)运用平方差公式计算:
(1);
(2).
【答案】(1)9991
(2)1
【分析】本题主要考查平方差公式,熟练掌握平方差公式是解题的关键;
(1)根据平方差公式进行求解即可;
(2)根据平方差公式进行求解即可.
【详解】(1)解:原式;
(2)解:原式
.
13.(2025八年级上·全国·专题练习)某同学化简出现了错误,解答过程如下:
原式(第一步)
(第二步)
(第三步).
(1)该同学解答过程从第______步开始出错;
(2)写出此题正确的解答过程.
【答案】(1)二
(2)
【分析】本题考查了平方差公式,单项式乘多项式,正确掌握相关性质内容是解题的关键.
(1)先理解题意,再观察解题过程,结合括号前面是负号,去括号的时候,括号内的各项变号,进行分析,即可作答.
(2)先根据平方差公式以及单项式乘多项式法则展开,再去括号,然后合并同类项,即可作答.
【详解】(1)解:观察解题过程,得该同学解答过程从第二步开始出错,
故答案为:二;
(2)解:
.
14.(25-26七年级下·全国·课后作业)(1)用简便方法计算:
________;________;________;________.
(2)你发现了什么规律?请用含有字母的式子表示出来.
【答案】(1)399,899,1599,2499;(2)规律:两个相差2的整数的乘积等于它们中间数的平方减1,.
【分析】本题考查了平方差公式.
(1)通过观察,每个乘法算式中的两个数都相差2,可以利用平方差公式进行简便计算,即;
(2)由(1)可知两个相差2的整数的乘积等于它们中间数的平方减1,用含有字母的式子表示为.
【详解】(1)解:;
;
;
;
故答案为:399,899,1599,2499;
(2)解:由(1)发现规律:两个相差2的整数的乘积等于它们中间数的平方减1,因此用含有字母的式子表示为.
15.(25-26七年级上·上海宝山·期中)观察下列等式:
第1个等式:;
第2个等式:;
第3个等式:;
第4个等式:;
……
根据上述规律,解答下面的问题
(1)直接写出第6个等式____;
(2)小明在验算第三个等式成立时,他的过程中写到:,
他的依据是哪个乘法公式?请用字母a、b表示这个公式:__________.
(3)猜想第n个等式(用含n的式子表示)________.
【答案】(1)
(2)依据的是平方差公式,
(3)
【分析】本题主要考查了数字的变化规律以及平方差公式,熟练掌握分析数字规律的方法和平方差公式的形式是解题的关键.
(1)通过观察已知等式,找出等式中数字随序号变化的规律,进而写出第6个等式.
(2)分析小明的验算过程,确定所依据的乘法公式,再用字母表示该公式.
(3)根据前面等式的规律,归纳出第个等式.
【详解】(1)解:第1个等式:,即;
第2个等式:,即;
第3个等式:,即;
……
则第个等式中,,
;
故第6个等式为.
(2)解:小明的过程中,依据的是平方差公式,用字母、表示为:
;
(3)解:由规律可得,第个等式为:
;
故第个等式为.
16.(25-26八年级上·全国·课后作业)在数的学习过程中,我们总会对其中一些具有某种特性的数充满好奇,比如:如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“智慧数”,例如:,我们称12,20,28这三个数为“智慧数”.
(1)36______“智慧数”(填“是”或“不是”);
(2)设两个连续偶数是和(其中n取正整数),由这两个连续偶数构造的“智慧数”是4的倍数吗?为什么?
(3)如图,拼叠的正方形边长是从2开始的连续偶数,……按此规律拼接到正方形,其边长为100,求阴影部分的面积.
【答案】(1)是
(2)这两个连续偶数构造的“智慧数”是4的倍数,理由见解析
(3)5100
【分析】本题考查了平方差公式进行因式分解的应用,掌握公式的特点是关键;
(1)根据即可判断;
(2)计算的结果,根据结果即可作出判断;
(3)由图知,每部分阴影的面积等于相邻两个偶数的平方差,由此列出算式,再依据(2)的结论进行计算求解.
【详解】(1)解:∵,
∴36是“智慧数”;
故答案为:是;
(2)解:由这两个连续偶数构造的“智慧数”是4的倍数.
理由如下:
,
而是4的倍数,
∴由和(其中取正整数)这两个连续偶数构造的“智慧数”是4的倍数;
(3).
.
17.(25-26八年级上·湖北省直辖县级单位·月考)阅读材料后解决问题.
郑铭遇到下面一个问题:计算经过观察,郑铭发现如果将原式进行适当的变形后可以出现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,具体解法如下:
;
请你根据郑铭解决问题的方法,试着解决以下的问题:
(1)计算:
(2)化简:,
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查平方差公式,熟练掌握平方差公式是解题的关键;
(1)根据平方差公式可进行求解;
(2)根据平方差公式可进行求解.
【详解】(1)解:
;
故答案为;
(2)解:原式
.
18.(25-26八年级上·全国·期末)从边长为a的正方形中减去一个边长为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 ;
(2)计算:;
(3)运用写出的等式,解答下列各题:
①已知,,求的值;
②计算:
【答案】(1)
(2)
(3)①;②
【分析】本题主要考查平方差公式的变形计算,掌握平方差公式是关键.
(1)根据图形面积计算即可;
(2)运用(1)中的结论计算即可;
(3)①运用(1)中的结论计算即可;
②运用(1)中的结论分别计算出每一项,最后再计算乘法即可.
【详解】(1)解:图1的面积为,图2的面积为,
∴,
故答案为:;
(2)解:
;
(3)解:①,,,
,
;
②
.
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