内容正文:
华师大版(2024)八年级上册 11.3 乘法公式 寒假巩固
【题型1】平方差公式的结构特征
【典型例题】下列各式中不能用平方差公式进行计算的是( )
A.(a﹣1)(a+1)
B.(b+a)(a﹣b)
C.(a+2b)(b﹣2a)
D.(a+mn)(a﹣nm)
【举一反三1】下列各式:①(a﹣4)(a+4),②(﹣x﹣3)(﹣x+3),③(m﹣5)(﹣5﹣m),④(﹣x+y)(﹣y+x),其中在进行乘法运算时,能够利用平方差公式进行运算的个数为( )
A.4
B.3
C.2
D.1
【举一反三2】等式(﹣x﹣y)_____=y2﹣x2成立,横线内应填入下式中的( )
A.x﹣y
B.y﹣x
C.﹣x﹣y
D.x+y
【举一反三3】等式(﹣x﹣y)_____=y2﹣x2成立,横线内应填入下式中的( )
A.x﹣y
B.y﹣x
C.﹣x﹣y
D.x+y
【举一反三4】下列各式,能用平方差公式计算的是( )
A.(x+2y)(2x﹣y)
B.(x+y)(x﹣2y)
C.(x+2y)(2y﹣x)
D.(x﹣2y)(2y﹣x)
【举一反三5】若(x+y+z)(x﹣y+z)=(A+B)(A﹣B),且B=y,则A=_________.
【举一反三6】(a+b)( )=b2﹣a2.
【举一反三7】若(x+y+z)(x﹣y+z)=(A+B)(A﹣B),且B=y,则A=_________.
【举一反三8】(﹣5x﹣3y)( )=9y2﹣25x2.
【题型2】用平方差公式计算
【典型例题】计算:(x+2y)(x﹣2y)=( )
A.x2﹣2y2
B.x2+2y2
C.x2+4y2
D.x2﹣4y2
【举一反三1】(a﹣b+c)(a+b﹣c)等于( )
A.﹣(a﹣b+c)2
B.a2﹣(b﹣c)2
C.(a﹣b)2﹣c2
D.c2﹣a2+b2
【举一反三2】计算:(2+3x)(﹣2+3x)= .
【举一反三3】计算(2m+1)(2m﹣1)﹣4m2的结果等于 .
【举一反三4】计算:(x+2y)(2x﹣y)﹣2(x+y)(x﹣y).
【题型3】平方差公式的几何意义
【典型例题】如图,将一个边长为a的正方形,剪掉一个边长为b的小正方形后,剩余的部分可以拼成一个长方形,此操作过程能验证的等式是( )
A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.(a+b)2=a2+2ab+b2
D.(a+b)(a﹣b)=a2+b2
【举一反三1】如图1,将边长为a的正方形纸片,剪去一个边长为b的小正方形纸片.再沿着图1中的虚线剪开,把剪成的两部分(1)和(2)拼成如图2的平行四边形,这两个图能解释下列哪个等式( )
A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.a2+b2=(a+b)(a﹣b)
D.(a+b)2=a2+2ab+b2
【举一反三2】如图(1),在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分拼成一个长方形,如图(2),此过程可以验证( )
A.(a+b)2=a2+2ab+b2
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
D.(a+b)2=(a﹣b)2+4ab
【举一反三3】如图,大正方形与小正方形的面积之差是48,则阴影部分的面积是( )
A.12
B.18
C.24
D.30
【举一反三4】如图,在边长为a的正方形中挖掉一个边长为b的小正方形,把余下的部分拼成一个长方形(无重叠部分),通过计算两个图形中阴影部分的面积,可以验证的一个等式是( )
A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
B.a(a﹣b)=a2﹣ab
C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
D.a(a+b)=a2+ab
【举一反三5】(材料阅读)小刚的家庭作业其中一道题要用计算器计算:
(1);(2);(3);
但小刚身边并没有计算器,并且直接计算量大.通过思考,他发现可以巧用乘法分配律:,按如下解法去完成:
(1)
;
(2)
;
(3).
观察上述解法,你能发现什么规律.
(1)[问题解决]
用你发现的规律直接写出______.
(2)[拓展探究]
请你用含字母a、b的等式表示你发现的规律:______.
(3)[拓展延伸]
下图将一个边长为a的正方形ABCD分割成一个边长为b的正方形和两个长方形,根据你上述观察规律,判断你发现的规律是否正确,若正确,写出过程,如不正确,请说明理由.
【举一反三6】(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为a,正方形FGCH的边长为b,长方形ABGE和EFHD为阴影部分,则阴影部分的面积是_______(写成平方差的形式)
(2)将图1中的长方形ABGE和EFHD剪下来,拼成图2所示的长方形,则长方形AHDE的面积是 .(写成多项式相乘的形式)
(3)比较图1与图2的阴影部分的面积,可得乘法公式 .
(4)利用所得公式计算:2(1)(1)(1)(1.
【题型4】用平方差公式进行简便计算
【典型例题】计算20232﹣2026×2020的结果是( )
A.﹣9
B.9
C.0
D.4520
【举一反三1】的个位数字为( )
A.5
B.1
C.2
D.4
【举一反三2】计算:399×401+1= .
【举一反三3】运用乘法公式简便计算: .
【举一反三4】(1)请计算下列各式的值,你发现结果有什么规律?
,,,…,
(2)请你利用整式的运算对以上的规律加以证明;
(3)利用你发现的规律计算:.
【举一反三5】先化简,再求值,已知,,求多项式的值.
【题型5】用平方差公式确定某些整式的值
【典型例题】已知,那么的结果是( )
A.32
B.16
C.8
D.4
【举一反三1】若a﹣b=8,a2﹣b2=72,则a+b的值为( )
A.9
B.﹣9
C.27
D.﹣27
【举一反三2】已知,则是________.
【举一反三3】黄老师在黑板上布置了一道题目,针对这道题目嘉嘉和淇淇展开下面的讨论:
根据上述情景,解答下列问题:
(1)你认为谁的说法正确?并说明理由;
(2)当,时,求代数式的值.
【举一反三4】已知,求的值.
【题型6】平方差公式的实际应用
【典型例题】若长方形的长是,宽是,则此长方形的面积是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】为了美化城市,经统一规划,将一块正方形草坪的一边增加2 m,另一边减少2 m改造成一块长方形草坪,则改造后得到长方形草坪与原正方形草坪面积相比,结果( )
A.保持不变
B.增加了
C.减少了
D.增加了
【举一反三2】某校把一个边长为a米的正方形花坛改建成长为米,宽为米的长方形花坛,则长方形花坛与正方形花坛相比面积( )
A.没有变化
B.变大了
C.变小了
D.无法确定
【举一反三3】为了美化城市,经统一规划,将一块正方形草坪的一边增加2 m,另一边减少2 m改造成一块长方形草坪,则改造后得到长方形草坪与原正方形草坪面积相比,结果( )
A.保持不变
B.增加了
C.减少了
D.增加了
【举一反三4】如果两个连续奇数的积为,那么这两个连续奇数的和为( )
A.
B.或
C.
D.或
【举一反三5】某种植基地有大、小两块长方形实验田,大长方形实验田每排种植棵樱桃树苗,种植了排,小长方形实验田每排种植棵樱桃树苗,种植了排,其中.
(1)大长方形实验田比小长方形实验田多种植多少棵樱桃树苗?
(2)当,时,两块试验田一共种植多少棵樱桃树苗?
【举一反三6】如果某公元纪年年份数是一个正整数的平方数,那么我们将这个年份称为“平方年”.例如,2025年是本世纪的“平方年”(2025=452),上一个“平方年”是1936年(1936=442).
(1)2025年之后的下一个“平方年”,其年份数与2025的差是多少?
(2)数学兴趣小组由此展开对平方数的研究:如果一个正整数能够表示为两个连续自然数的平方差,那么称这个正整数为“平方幻数”.例如:3=22﹣12,5=32﹣22,7=42﹣32,则3,5,7都是“平方幻数”.
设两个连续自然数为n和n+1,则由这两个连续自然数构成的“平方幻数”与1的差值能够被2整除吗?为什么?
【题型7】用两数和(差)的平方公式计算
【典型例题】计算( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】杨辉三角是数学之花,是中国古代数学的伟大成就.它有许多有趣的性质和用途,这个由数字排列成的三角形数就称为杨辉三角,如图,其中每一横行都表示(a+b)n,(此处n为自然数)的展开式中各项的系数.那么(a+b)6展开式中第四项的系数为( )
A.8
B.10
C.18
D.20
【举一反三2】下列运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】计算:(﹣x﹣3y)2= .
【举一反三4】计算:.
【题型8】两数和(差)的平方公式的几何意义
【典型例题】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.
【举一反三1】如图是用4个完全相同的小长方形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知该图案的面积为49,小正方形(阴影部分)的面积为4.若用x,y表示小长方形的两边长(),请观察图案,指出以下关系式中,不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】如图,将图1的长方形用剪刀沿图中虚线(对称轴)剪开,分成四块形状和大小一样的小长方形,小长方形的长为,宽为,再按图2的方式拼成一个正方形,通过拼接前后两个图形中阴影部分的面积关系可以验证的等式是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】下列等式不能用如图所示的方形网格验证的是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三4】(1)图中的①是一个长为、宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四块小长方形,然后拼成一个如图中的②所示的正方形.请用两种不同的方法表示图中②的阴影部分的面积.
方法1:________,方法2:________.
从而得到了一个等量关系:________.
(2)利用上面的等量关系解决下面的问题:
①,,求和的值;
②已知,求的值.
【举一反三5】[知识生成]
通常,用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.
例如:如图①是个长为,宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀将其均分成四个小长方形,然后按如图②的形状拼成一个正方形.请解答下列问题:
(1)请用两种不同的方法表示如图②中阴影部分的面积:
方法1:____________;方法2:____________;
由此可以得出之间的等量关系是____________;
[知识迁移]
类似地,用两种不同的方法计算同一几何体的体积,也可以得到一个恒等式.
(2)如图③,请用两种不同的方法表示这个几何体的体积,并写出一个恒等式;
(3)已知,利用(2)的结论求的值.
【题型9】两数和(差)的平方公式与整式的混合运算与求值
【典型例题】如果,那么代数式的值为( )
A.
B.
C.6
D.13
【举一反三1】的计算结果是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】化简正确的结果是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】已知,则代数式的值为 .
【举一反三4】若m与n互为倒数,则的值为 .
【举一反三5】已知代数式:.
(1)化简这个代数式.
(2)若,求原代数式的值.
【举一反三6】先化简,再求值:,其中 , .
【题型10】用两数和(差)的平方公式求字母的值
【典型例题】若关于x的二次三项式是一个完全平方式,则m的值为( )
A.
B.
C.或
D.或
【举一反三1】已知是完全平方式,则m的值为( )
A.2
B.4
C.8
D.16
【举一反三2】若是完全平方式,则的值是( )
A.或
B.7或
C.或
D.7或
【举一反三3】若多项式是关于的完全平方式,则的值为 .
【举一反三4】如果多项式9x2+1加上一个单项式M后能成为一个完全平方式,求这个单项式M.
【题型11】利用两数和(差)的平方公式变形求值
【典型例题】若,,则( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】若,则的值( )
A.1
B.9
C.16
D.21
【举一反三2】已知,且,计算的结果是( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三3】若,则的值是 .
【举一反三4】完全平方公式经过适当的变形,可以解决很多数学问题.
例如:若,求的值.
解:因为,
所以,
所以,
所以.
根据上面的解题思路与方法解决下列问题:
(1)若,则______.
(2)若,求的值.
【题型12】两数和(差)的平方公式的实际应用
【典型例题】如图,一块直径为的圆形钢板,从中挖去直径分别为与的两个小圆.则剩下的钢板(阴影部分)的面积为( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三1】设一个正方形的边长为,若其边长增加了,则新正方形的面积增加了:( )
A.
B.
C.
D.
【举一反三2】为增加学生课外活动空间,某校打算将图一块边长为(a﹣1)米(a>1)的正方形操场进行扩建,扩建后的正方形边长比原来长3米,则扩建后操场面积增大了( )
A.(2a2+a)平方米
B.(3a+3)平方米
C.(6a+3)平方米
D.(2a+1)平方米
【举一反三3】如图,某区有一块长为米,宽为米的长方形地块,规划部门计划将阴影部分进行绿化,中间的边长为米的空白的正方形地块将修建一个凉亭,用含有,的式子表示绿化总面积为 .
【举一反三4】一个底面是正方形的长方体,高为 ,底面边长为,如果它的高不变,底面边长增加了,那么它的体积增加了 .
【举一反三5】如图所示,以长方形的各边为直径向外作半圆,若四个半圆的周长(不含直径)之和为,面积之和为.
(1)求长方形的周长?
(2)求长方形的面积?
【举一反三6】观察图形,解决问题:
(1)[观察分析]如图①所示,请用两种不同的方法表示阴影部分的面积:
方法一:___________,方法二:___________;结合以上两种方法可以得到数学公式___________;
(2)[阅读理解]若,求的值.
解:令,则.
因为,
所以 .
则 ,
所以.
当时,求的值;
(3)[问题解决]如图②所示,两个正方形ABCD,AEFG的边长分别为m,n.若,求图中阴影部分的面积.
华师大版(2024)八年级上册 11.3 乘法公式 寒假巩固(参考答案)
【题型1】平方差公式的结构特征
【典型例题】下列各式中不能用平方差公式进行计算的是( )
A.(a﹣1)(a+1)
B.(b+a)(a﹣b)
C.(a+2b)(b﹣2a)
D.(a+mn)(a﹣nm)
【答案】C
【解析】A.(a﹣1)(a+1)=a2﹣1,能用平方差公式进行计算,故本选项不符合题意;
B.(b+a)(a﹣b)=a2﹣b2,能用平方差公式进行计算,故本选项不符合题意;
C.(a+2b)(b﹣2a)不能用平方差公式进行计算,故本选项符合题意;
D.(a+mn)(a﹣mn)=a2﹣(mn)2,能用平方差公式进行计算,故本选项不符合题意.
故选:C.
【举一反三1】下列各式:①(a﹣4)(a+4),②(﹣x﹣3)(﹣x+3),③(m﹣5)(﹣5﹣m),④(﹣x+y)(﹣y+x),其中在进行乘法运算时,能够利用平方差公式进行运算的个数为( )
A.4
B.3
C.2
D.1
【答案】B
【解析】(a﹣4)(a+4),(﹣x﹣3)(﹣x+3),(m﹣5)(﹣5﹣m)均符合平方差公式的结构特点,能够利用平方差公式进行运算;而(﹣x+y)(﹣y+x)中,前一多项式的两项与后一多项式中的两项分别互为相反数,故不能用平方差公式进行运算;
故选:B.
【举一反三2】等式(﹣x﹣y)_____=y2﹣x2成立,横线内应填入下式中的( )
A.x﹣y
B.y﹣x
C.﹣x﹣y
D.x+y
【答案】A
【解析】∵(﹣x﹣y)(x﹣y)=y2﹣x2,
∴括号内应填入x﹣y,
故选:A.
【举一反三3】等式(﹣x﹣y)_____=y2﹣x2成立,横线内应填入下式中的( )
A.x﹣y
B.y﹣x
C.﹣x﹣y
D.x+y
【答案】A
【解析】∵(﹣x﹣y)(x﹣y)=y2﹣x2,
∴括号内应填入x﹣y,
故选:A.
【举一反三4】下列各式,能用平方差公式计算的是( )
A.(x+2y)(2x﹣y)
B.(x+y)(x﹣2y)
C.(x+2y)(2y﹣x)
D.(x﹣2y)(2y﹣x)
【答案】C
【解析】A、(x+2y)(2x﹣y)不符合平方差公式的形式,故本选项错误;
B、(x+y)(x﹣2y)不符合平方差公式的形式,故本选项错误;
C、(x+2y)(2y﹣x)=﹣(x+2y)(x﹣2y)=﹣x2+4y2,正确;
D、(x﹣2y)(2y﹣x)=﹣(x﹣2y)2,故本选项错误.
故选:C.
【举一反三5】若(x+y+z)(x﹣y+z)=(A+B)(A﹣B),且B=y,则A=_________.
【答案】x+z
【解析】∵(x+y+z)(x﹣y+z)=(x+z+y)(x+z﹣y)=[(x+z)+y][(x+z)﹣y]=(A+B)(A﹣B),
∵B=y,
∴A=x+z.
【举一反三6】(a+b)( )=b2﹣a2.
【答案】b﹣a
【解析】∵b2﹣a2=(a+b)(b﹣a).
故答案为:b﹣a.
【举一反三7】若(x+y+z)(x﹣y+z)=(A+B)(A﹣B),且B=y,则A=_________.
【答案】x+z
【解析】∵(x+y+z)(x﹣y+z)=(x+z+y)(x+z﹣y)=[(x+z)+y][(x+z)﹣y]=(A+B)(A﹣B),
∵B=y,
∴A=x+z.
【举一反三8】(﹣5x﹣3y)( )=9y2﹣25x2.
【答案】5x﹣3y
【解析】(﹣5x﹣3y)(5x﹣3y)=9y2﹣25x2.
故答案为:5x﹣3y.
【题型2】用平方差公式计算
【典型例题】计算:(x+2y)(x﹣2y)=( )
A.x2﹣2y2
B.x2+2y2
C.x2+4y2
D.x2﹣4y2
【答案】D
【解析】原式=x2﹣4y2.
故选:D.
【举一反三1】(a﹣b+c)(a+b﹣c)等于( )
A.﹣(a﹣b+c)2
B.a2﹣(b﹣c)2
C.(a﹣b)2﹣c2
D.c2﹣a2+b2
【答案】B
【解析】(a﹣b+c)(a+b﹣c)
=[a﹣(b﹣c)][a+(b﹣c)]
=a2﹣(b﹣c)2.
故选:B.
【举一反三2】计算:(2+3x)(﹣2+3x)= .
【答案】9x2﹣4
【解析】原式=9x2﹣4.
故答案为:9x2﹣4.
【举一反三3】计算(2m+1)(2m﹣1)﹣4m2的结果等于 .
【答案】﹣1
【解析】(2m+1)(2m﹣1)﹣4m2=4m2﹣1﹣4m2=﹣1.
故答案为:﹣1.
【举一反三4】计算:(x+2y)(2x﹣y)﹣2(x+y)(x﹣y).
【答案】解:原式=2x2﹣xy+4xy﹣2y2﹣2(x2﹣y2)
=2x2+3xy﹣2y2﹣2x2+2y2
=2x2﹣2x2+2y2﹣2y2+3xy
=3xy.
【题型3】平方差公式的几何意义
【典型例题】如图,将一个边长为a的正方形,剪掉一个边长为b的小正方形后,剩余的部分可以拼成一个长方形,此操作过程能验证的等式是( )
A.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.(a+b)2=a2+2ab+b2
D.(a+b)(a﹣b)=a2+b2
【答案】A
【解析】将一个边长为a的正方形,剪掉一个边长为b的小正方形后,剩余的部分可以看作两个正方形的面积差,即a2﹣b2,通过裁剪可以拼成长为a+b,宽为a﹣b的长方形,因此面积为(a+b)(a﹣b),所以有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故选:A.
【举一反三1】如图1,将边长为a的正方形纸片,剪去一个边长为b的小正方形纸片.再沿着图1中的虚线剪开,把剪成的两部分(1)和(2)拼成如图2的平行四边形,这两个图能解释下列哪个等式( )
A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.a2+b2=(a+b)(a﹣b)
D.(a+b)2=a2+2ab+b2
【答案】A
【解析】图1中(1)(2)两部分的面积和可以看作两个正方形的面积差,即a2﹣b2,
图2是由(1)(2)两部分拼成的底为a+b,高为a﹣b的平行四边形,因此面积为(a+b)(a﹣b),
因此有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
故选:A.
【举一反三2】如图(1),在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分拼成一个长方形,如图(2),此过程可以验证( )
A.(a+b)2=a2+2ab+b2
B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
D.(a+b)2=(a﹣b)2+4ab
【答案】C
【解析】图(1)中阴影部分的面积为:a2﹣b2,
图(2)中阴影部分的面积为(a+b)(a﹣b),
因此有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故选:C.
【举一反三3】如图,大正方形与小正方形的面积之差是48,则阴影部分的面积是( )
A.12
B.18
C.24
D.30
【答案】C
【解析】设大正方形的边长为a,小正方形的边长为b,
∴AB=BC=a,BE=BD=b,
∵大正方形与小正方形的面积之差是48,
∴a2﹣b2=48,
根据图示可得,AE=a﹣b,
∴,,
∴阴影部分的面积=S△AEC+S△AED
=24,
故选:C.
【举一反三4】如图,在边长为a的正方形中挖掉一个边长为b的小正方形,把余下的部分拼成一个长方形(无重叠部分),通过计算两个图形中阴影部分的面积,可以验证的一个等式是( )
A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
B.a(a﹣b)=a2﹣ab
C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
D.a(a+b)=a2+ab
【答案】A
【解析】根据图形可知:第一个图形阴影部分的面积为a2﹣b2,第二个图形阴影部分的面积为(a+b)(a﹣b),
即a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故选:A.
【举一反三5】(材料阅读)小刚的家庭作业其中一道题要用计算器计算:
(1);(2);(3);
但小刚身边并没有计算器,并且直接计算量大.通过思考,他发现可以巧用乘法分配律:,按如下解法去完成:
(1)
;
(2)
;
(3).
观察上述解法,你能发现什么规律.
(1)[问题解决]
用你发现的规律直接写出______.
(2)[拓展探究]
请你用含字母a、b的等式表示你发现的规律:______.
(3)[拓展延伸]
下图将一个边长为a的正方形ABCD分割成一个边长为b的正方形和两个长方形,根据你上述观察规律,判断你发现的规律是否正确,若正确,写出过程,如不正确,请说明理由.
【答案】解:(1)由题意得,
,
故答案为:6396;
(2)由题意得,,
故答案为:;
(3)规律正确,
∵,
又∵,
∴规律正确.
【举一反三6】(1)如图1,已知正方形ABCD的边长为a,正方形FGCH的边长为b,长方形ABGE和EFHD为阴影部分,则阴影部分的面积是_______(写成平方差的形式)
(2)将图1中的长方形ABGE和EFHD剪下来,拼成图2所示的长方形,则长方形AHDE的面积是 .(写成多项式相乘的形式)
(3)比较图1与图2的阴影部分的面积,可得乘法公式 .
(4)利用所得公式计算:2(1)(1)(1)(1.
【答案】解:(1)根据题意得:阴影部分面积为a2﹣b2;
(2)根据题意得:阴影部分面积为(a+b)(a﹣b);
(3)可得(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2;
(4)原式=4(1)(1)(1)(1)(1
=4(1))(1)(1)(1
=4(1)(1)(1
=4(1)(1
=4(1
=4
=4.
故答案为:(1)a2﹣b2;(2)(a+b)(a﹣b);(3)(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2.
【题型4】用平方差公式进行简便计算
【典型例题】计算20232﹣2026×2020的结果是( )
A.﹣9
B.9
C.0
D.4520
【答案】B
【解析】原式=20232﹣(2023+3)×(2023﹣3)=20232﹣20232+9=9.
故选:B.
【举一反三1】的个位数字为( )
A.5
B.1
C.2
D.4
【答案】B
【解析】解:
,
∵,,,,……,
∴可知这一列数的个位数字每4个数为一个循环,3,9,7,1依次出现,
∴的个位数为1,
∴的个位数字为1,
故选B.
【举一反三2】计算:399×401+1= .
【答案】160000
【解析】399×401+1=(400﹣1)×(400+1)+1=4002﹣1+1=160000,
故答案为:160000.
【举一反三3】运用乘法公式简便计算: .
【答案】1
【解析】
.
故答案为:.
【举一反三4】(1)请计算下列各式的值,你发现结果有什么规律?
,,,…,
(2)请你利用整式的运算对以上的规律加以证明;
(3)利用你发现的规律计算:.
【答案】解:(1)∵,,,…,
∴,
(2),
(3)由(2)知.
【举一反三5】先化简,再求值,已知,,求多项式的值.
【答案】解:
,
当,时,
原式
.
【题型5】用平方差公式确定某些整式的值
【典型例题】已知,那么的结果是( )
A.32
B.16
C.8
D.4
【答案】B
【解析】
,
∵,
∴原式,
故选:B.
【举一反三1】若a﹣b=8,a2﹣b2=72,则a+b的值为( )
A.9
B.﹣9
C.27
D.﹣27
【答案】A
【解析】∵a﹣b=8,a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=72,
∴a+b=9,
故选:A.
【举一反三2】已知,则是________.
【答案】64
【解析】∵,
∴.
【举一反三3】黄老师在黑板上布置了一道题目,针对这道题目嘉嘉和淇淇展开下面的讨论:
根据上述情景,解答下列问题:
(1)你认为谁的说法正确?并说明理由;
(2)当,时,求代数式的值.
【答案】解:(1)原式,
琪琪正确,因为化简结果与的值无关;
(2)将,代入,原式.
【举一反三4】已知,求的值.
【答案】解:
,
,
,
,
的值为.
【题型6】平方差公式的实际应用
【典型例题】若长方形的长是,宽是,则此长方形的面积是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据题意,得,
故选:B.
【举一反三1】为了美化城市,经统一规划,将一块正方形草坪的一边增加2 m,另一边减少2 m改造成一块长方形草坪,则改造后得到长方形草坪与原正方形草坪面积相比,结果( )
A.保持不变
B.增加了
C.减少了
D.增加了
【答案】C
【解析】设正方形草坪的原边长为a,则面积为:,
将一块正方形草坪的一边增加2 m,另一边减少2 m后,长方形草坪面积为:
,
∴,
所以改造后得到长方形草坪与原正方形草坪面积相比减少了.
故选:C.
【举一反三2】某校把一个边长为a米的正方形花坛改建成长为米,宽为米的长方形花坛,则长方形花坛与正方形花坛相比面积( )
A.没有变化
B.变大了
C.变小了
D.无法确定
【答案】C
【解析】边长为a米的正方形的面积为平方米,长为米,宽为米的长方形的面积为平方米,
∵(平方米),
∴长方形花坛与正方形花坛相比面积减少了9平方米.
故选:C.
【举一反三3】为了美化城市,经统一规划,将一块正方形草坪的一边增加2 m,另一边减少2 m改造成一块长方形草坪,则改造后得到长方形草坪与原正方形草坪面积相比,结果( )
A.保持不变
B.增加了
C.减少了
D.增加了
【答案】C
【解析】设正方形草坪的原边长为a,则面积为:,
将一块正方形草坪的一边增加2 m,另一边减少2 m后,长方形草坪面积为:
,
∴,
所以改造后得到长方形草坪与原正方形草坪面积相比减少了.
故选:C.
【举一反三4】如果两个连续奇数的积为,那么这两个连续奇数的和为( )
A.
B.或
C.
D.或
【答案】B
【解析】依题意,设较小的奇数为,则较大的奇数为,
因为两个连续奇数的积为,
所以,
即,
解得,
因为这两个连续奇数的和为,
所以或.
故选:B.
【举一反三5】某种植基地有大、小两块长方形实验田,大长方形实验田每排种植棵樱桃树苗,种植了排,小长方形实验田每排种植棵樱桃树苗,种植了排,其中.
(1)大长方形实验田比小长方形实验田多种植多少棵樱桃树苗?
(2)当,时,两块试验田一共种植多少棵樱桃树苗?
【答案】解:(1)由题意得,
(棵),
即大长方形实验田比小长方形实验田多种植棵樱桃树苗.
(2)
(棵),
当,时,(棵),
即两块试验田一共种植268棵樱桃树苗.
【举一反三6】如果某公元纪年年份数是一个正整数的平方数,那么我们将这个年份称为“平方年”.例如,2025年是本世纪的“平方年”(2025=452),上一个“平方年”是1936年(1936=442).
(1)2025年之后的下一个“平方年”,其年份数与2025的差是多少?
(2)数学兴趣小组由此展开对平方数的研究:如果一个正整数能够表示为两个连续自然数的平方差,那么称这个正整数为“平方幻数”.例如:3=22﹣12,5=32﹣22,7=42﹣32,则3,5,7都是“平方幻数”.
设两个连续自然数为n和n+1,则由这两个连续自然数构成的“平方幻数”与1的差值能够被2整除吗?为什么?
【答案】解:(1)由条件可知2025年之后的下一个“平方年”,其年份数与2025的差是:
462﹣452=(46+45)×(46﹣45)=91.
(2)能够被2整除.
理由如下:
由题意,得(n+1)2﹣n2﹣1=(n+1+n)(n+1﹣n)﹣1=2n+1﹣1=2n.
∴由这两个连续自然数构成的“平方幻数”与1的差值能够被2整除.
【题型7】用两数和(差)的平方公式计算
【典型例题】计算( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】,
故选:D.
【举一反三1】杨辉三角是数学之花,是中国古代数学的伟大成就.它有许多有趣的性质和用途,这个由数字排列成的三角形数就称为杨辉三角,如图,其中每一横行都表示(a+b)n,(此处n为自然数)的展开式中各项的系数.那么(a+b)6展开式中第四项的系数为( )
A.8
B.10
C.18
D.20
【答案】D
【解析】根据杨辉三角中的系数规律可得:
(a+b)4的各项系数为1,4,6,4,1,
(a+b)5的各项系数为1,5,10,10,5,1,
(a+b)6的各项系数为1,6,15,20,15,6,1,
则(a+b)6展开式中的第四项系数为20.
故选:D.
【举一反三2】下列运算正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】解:A、,原计算错误,不符合题意;
B、,原计算错误,不符合题意;
C、,原计算错误,不符合题意;
D、,原计算正确,符合题意;
故选:D.
【举一反三3】计算:(﹣x﹣3y)2= .
【答案】x2+9y2+6xy
【解析】(﹣x﹣3y)2=[﹣(x+3y)]2=(x+3y)2=x2+9y2+6xy.
故答案为:x2+9y2+6xy.
【举一反三4】计算:.
【答案】解:
.
【题型8】两数和(差)的平方公式的几何意义
【典型例题】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
【解析】根据题意得:图1中阴影部分的面积为,
图2中阴影部分的面积,
根据图1与图2中阴影部分的面积相等可得.
故选:C.
【举一反三1】如图是用4个完全相同的小长方形与1个小正方形镶嵌而成的正方形图案,已知该图案的面积为49,小正方形(阴影部分)的面积为4.若用x,y表示小长方形的两边长(),请观察图案,指出以下关系式中,不正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】A.∵该图案的面积为49,∴,故该选项正确;
B.∵该图案的面积为49,小正方形(阴影部分)的面积为4.
∴,
∴,
∴,故该项错误,符合题意;
C.∵该图案的面积为49,小正方形(阴影部分)的面积为4.
∴,故该项正确;
D.∵小正方形(阴影部分)的面积为4,
∴小正方形的边长为2,即,故该项正确.
故选:B.
【举一反三2】如图,将图1的长方形用剪刀沿图中虚线(对称轴)剪开,分成四块形状和大小一样的小长方形,小长方形的长为,宽为,再按图2的方式拼成一个正方形,通过拼接前后两个图形中阴影部分的面积关系可以验证的等式是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】图1阴影的面积为:,
图2阴影的面积为:,
,
故选:D.
【举一反三3】下列等式不能用如图所示的方形网格验证的是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】等式是由边长为的正方形推导而出,故A可验证,不符合题意;
等式是由长为,宽为的长方形推导而出,故B可验证,不符合题意;
等式是由边长为的正方形推导而出,故C可验证,不符合题意;
等式,图中找不到有关于的面积,故D不可验证,符合题意.
故选D.
【举一反三4】(1)图中的①是一个长为、宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四块小长方形,然后拼成一个如图中的②所示的正方形.请用两种不同的方法表示图中②的阴影部分的面积.
方法1:________,方法2:________.
从而得到了一个等量关系:________.
(2)利用上面的等量关系解决下面的问题:
①,,求和的值;
②已知,求的值.
【答案】解:(1)方法1:,
方法2:,
故答案:,;
(2)①,
当,时,原式;
,
当,时,原式,
②,
当时,原式.
【举一反三5】[知识生成]
通常,用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.
例如:如图①是个长为,宽为的长方形,沿图中虚线用剪刀将其均分成四个小长方形,然后按如图②的形状拼成一个正方形.请解答下列问题:
(1)请用两种不同的方法表示如图②中阴影部分的面积:
方法1:____________;方法2:____________;
由此可以得出之间的等量关系是____________;
[知识迁移]
类似地,用两种不同的方法计算同一几何体的体积,也可以得到一个恒等式.
(2)如图③,请用两种不同的方法表示这个几何体的体积,并写出一个恒等式;
(3)已知,利用(2)的结论求的值.
【答案】解:(1)方法一:根据图②知阴影边长为的正方形,
面积为:,
方法二:根据图②知阴影面积是边长为的正方形的面积减去4个长为,宽为的长方形的面积,
面积为:,
,,之间的等量关系是;
(2)根据图③看作棱长为的正方体,则体积为:,
图③又可以看作长方体与正方体的体积的和,
则该正方体体积为:,
;
(3)由(2)知:,
,
,,
,
.
【题型9】两数和(差)的平方公式与整式的混合运算与求值
【典型例题】如果,那么代数式的值为( )
A.
B.
C.6
D.13
【答案】D
【解析】,
,
,
故选:D.
【举一反三1】的计算结果是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【解析】
.
故选:D.
【举一反三2】化简正确的结果是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】
,
故选:C.
【举一反三3】已知,则代数式的值为 .
【答案】
【解析】
.
当时,原式.
【举一反三4】若m与n互为倒数,则的值为 .
【答案】4
【解析】∵m与n互为倒数,
∴,
∴
,
故答案为:4.
【举一反三5】已知代数式:.
(1)化简这个代数式.
(2)若,求原代数式的值.
【答案】解:(1)
.
(2)∵,
∴,
∴.
【举一反三6】先化简,再求值:,其中 , .
【答案】解:原式,
当 , 时,原式 .
【题型10】用两数和(差)的平方公式求字母的值
【典型例题】若关于x的二次三项式是一个完全平方式,则m的值为( )
A.
B.
C.或
D.或
【答案】D
【解析】∵二次三项式是一个完全平方式,
∴,
∴,
解得或,
故选:D.
【举一反三1】已知是完全平方式,则m的值为( )
A.2
B.4
C.8
D.16
【答案】D
【解析】∵是完全平方式,
∴.
故选:D.
【举一反三2】若是完全平方式,则的值是( )
A.或
B.7或
C.或
D.7或
【答案】D
【解析】∵是完全平方式,
∴,
即或,
解得,或,
故选:D.
【举一反三3】若多项式是关于的完全平方式,则的值为 .
【答案】13或
【解析】∵是关于x的完全平方式,
∴,
解得:或,
故答案为:13或.
【举一反三4】如果多项式9x2+1加上一个单项式M后能成为一个完全平方式,求这个单项式M.
【答案】解:①当这个完全平方式是一个单项式的平方时,
则9x2+1+M是一个单项式,所以M=-1或M=-9x2.
②当这个完全平方式是一个二项式的平方时,
a.当这个完全平方式形如M+9x2+1时,即9x2为两数乘积为2倍,
因为9x2=2·x2·1,所以M==x4,
b.当这个完全平方式形如9x2+M+1时,即M为两数乘积的2倍,
因为9x2=(3x)2,所以M=±2·3x·1=±6x,
c. 当这个完全平方式形如9x2+1+M时,即1为两数乘积的2倍,
此时M不是一个整式,所以这种情况不存在.
综上所述,M=-1或M=-9x2或M=±6x或M=x4.
【题型11】利用两数和(差)的平方公式变形求值
【典型例题】若,,则( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】∵,
,
∴,
故选:C.
【举一反三1】若,则的值( )
A.1
B.9
C.16
D.21
【答案】D
【解析】∵,
∴,
故选:D.
【举一反三2】已知,且,计算的结果是( )
A.
B.
C.
D.
【答案】C
【解析】∵,
∴当,时,
.
故选:C.
【举一反三3】若,则的值是 .
【答案】7
【解析】,
故,
故答案为:7.
【举一反三4】完全平方公式经过适当的变形,可以解决很多数学问题.
例如:若,求的值.
解:因为,
所以,
所以,
所以.
根据上面的解题思路与方法解决下列问题:
(1)若,则______.
(2)若,求的值.
【答案】解:(1)∵,
∴,,
∴,即,
∴.
故答案为:31.
(2)∵,
∴,
∴,
即,
∴.
【题型12】两数和(差)的平方公式的实际应用
【典型例题】如图,一块直径为的圆形钢板,从中挖去直径分别为与的两个小圆.则剩下的钢板(阴影部分)的面积为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】根据题意得:.
故选:A.
【举一反三1】设一个正方形的边长为,若其边长增加了,则新正方形的面积增加了:( )
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】由题意得,新正方形的边长为:,
增加面积为:.
故选:A.
【举一反三2】为增加学生课外活动空间,某校打算将图一块边长为(a﹣1)米(a>1)的正方形操场进行扩建,扩建后的正方形边长比原来长3米,则扩建后操场面积增大了( )
A.(2a2+a)平方米
B.(3a+3)平方米
C.(6a+3)平方米
D.(2a+1)平方米
【答案】C
【解析】扩建前,正方形的边长为(a﹣1)米,因此面积为(a﹣1)2平方米,
扩建后,正方形的边长为(a﹣1+3)=(a+2)米,因此面积为(a+2)2平方米,
所以扩建后面积比扩建前增加(a+2)2﹣(a﹣1)2=(6a+3)平方米.
故选:C.
【举一反三3】如图,某区有一块长为米,宽为米的长方形地块,规划部门计划将阴影部分进行绿化,中间的边长为米的空白的正方形地块将修建一个凉亭,用含有,的式子表示绿化总面积为 .
【答案】
【解析】根据题意得:长方形地块的面积,
正方形凉亭的面积为:,
则绿化面积,
故答案为:.
【举一反三4】一个底面是正方形的长方体,高为 ,底面边长为,如果它的高不变,底面边长增加了,那么它的体积增加了 .
【答案】
【解析】底面是正方形的长方体,高为,底面正方形边长为,
∴该长方体的体积为:,
高不变,底面正方形边长增加了,则底面正方形的边长为,
∴该长方体的体积为:,
∴体积增加了,
故答案为:.
【举一反三5】如图所示,以长方形的各边为直径向外作半圆,若四个半圆的周长(不含直径)之和为,面积之和为.
(1)求长方形的周长?
(2)求长方形的面积?
【答案】解:(1)设长方形的长为a,宽为b,
由题意得,,即:,
∴长方形的周长为,
(2)∵,
∴,
∵,
∴
∴长方形的面积为60.
【举一反三6】观察图形,解决问题:
(1)[观察分析]如图①所示,请用两种不同的方法表示阴影部分的面积:
方法一:___________,方法二:___________;结合以上两种方法可以得到数学公式___________;
(2)[阅读理解]若,求的值.
解:令,则.
因为,
所以 .
则 ,
所以.
当时,求的值;
(3)[问题解决]如图②所示,两个正方形ABCD,AEFG的边长分别为m,n.若,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)解:方法一:阴影部分正方形的边长为:,
∴面积为:;
方法二:如图:
阴影部分的面积大正方形的面积;
故答案为:,,;
(2)解:令,
则,,
∵,
,
,
;
(3)解:∵,
,
,
,
,
,
或(不合题意,舍去),
.
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