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专题03平方差公式与完全平方公式的六种模型
题型归纳
目录
题型一:利用乘法公式简便运算1
题型二:通过对完全平方公式变形求值…
题型三:利用完全平方公式求多项式的最值问题
5
.9
题型四:乘法公式中的规律探究问题…
15
题型五:平方差公式与几何图形.22
题型六:完全平方公式与几何图形。
.30
题型专练
题型一:利用乘法公式简便运算
1.(24-25七年级下·全国课后作业)利用完全平方公式计算:
(2)19992
2.(25-26六年级下·全国·课后作业)运用乘法公式简便计算:
(1)198×202:
(2)9982-4」
3.(24-25七年级下山东枣庄·月考)计算:用简便方法计算194×206.
解:194×206
=(200-6(200+6)①
=2002-62②
=39964
(1)例题的求解过程中,第②步变形是利用
(填乘法公式的名称):
(2)用简便方法计算:20242-2023×2025.
(3)计算:(2m+n-p)(2m-n+p)」
(4)【拓展】计算:(2+川22+2+1(2+小…24+1」
4.(24-25七年级下·全国·课后作业)先阅读例题的解答过程,再解答下面的问题.
例题:用简便方法求195×205的值.
解:195×205
=(200-5)×(200+5)(第①步)
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=2002-52(第②步)
=39975(第③步)·
(1)在例题求解过程中,第②步变形的依据是
(2)用简便方法求9×11×101的值.
5.(24-25七年级下·全国·假期作业)计算:
用简便方法计算194×206.
解:194×206
=(200-6(200+6)①
=2002-62②
=39964
()例题的求解过程中,第②步变形是利用_(填乘法公式的名称):
(i)用简便方法计算:20242-2023×2025】
6.(24-25八年级上·河南周口·期中)下面是某数学兴趣小组探究用不同方法简便计算“102×98”的讨论
片段,请你仔细阅读,并完成相应的任务,
小明:102×98=(100+2)×98=100×98+2×98=9800+196=9996:
小军:我认为小明的计算方法比直接计算简便,但是计算量还是有些大,可以改进如下:
102×98=(100+2)×100-2)=1002-22=10000-4=9996.
张老师认为,小明和小军的做法都正确且简便,但计算原理不同
任务:
()小明进行简便计算的原理为乘法分配律:α(b+c=;小军进行简便计算的原理为乘法公式:
(2)选择一种较为简便的方法,完成下列计算:
①29×31:
②20232-2022×2024.
题型二:通过对完全平方公式变形求值
1.(25-26八年级上河南许昌期末)已知x+y=5,y=3,求下列代数式的值:
①x2+y2;
(2(x-y2:
(3)x4+y4.
2.(25-26八年级上·湖南衡阳·期末)已知a+b=5,ab=6,求下列各式的值:
(1)a2+b2:
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(2)a-b
3.(25-26八年级上山东济宁·周测)已知(x+y)=20,(x-y)=8,求x2+y2与y的值.
4.(25-26八年级上河北邢台期末)已知(x-a)(x-b)=x2-6mx+9m2-4,其中a>b.
(1)求a+b的值(用含m的式子表示);
(2)求a-b的值.
5.(25-26八年级上甘肃平凉期末)已知x+1-3
(④)求+文的值
1
2)求r+产的值
6.(25-26八年级上天津·月考)(1)己知a+b=6,ab=2,求a2+b2,(a-b)+ab的值:
(2)已知(x-2025)(2026-x=-6,求(x-2025)2+(2026-x2的值.
题型三:利用完全平方公式求多项式的最值问题
1.(24-25七年级下·浙江台州期中)小博和小雅在求多项式x2-2x+3的最小值时,有如下的思考:
小雅
x2-2x+1可以分解为
那x2-2x+3可变形
(x-1),当x=1时,
小博
成x2-2x+1+2…
它的最小值为0。
(1)根据小博的思路,请完成求多项式x2-2x+3最小值的过程:
(2)模仿上述方法,求多项式-x2-6x+8的最值
2.(24-25九年级上·全国随堂练习)先阅读理解下面的例题,再按要求解答问题
例题:求代数式y2+4y+8的最小值.
解:y2+4y+8=y2+4y+4+4=(y+2)2+4」
.(y+2)2≥0,
∴.(y+2)2+4≥4,
∴.y2+4y+8的最小值是4.
(1)求代数式m2+m+1的最小值.
(2)求代数式7-2x2+4x的最大值.
3.(23-24八年级上·河南南阳期中)阅读理解题:在学完乘法公式(a±b)2=a2±2b+b后,王老师向
同学们提出了这样一个问题:你能求代数式x2+2x+3的最小值吗?
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【初步思考】同学们经过合作、交流、讨论,总结出如下方法:
解:x2+2x+3=(x2+2x+3=(x2+2x+1-1+3
=x2+2x+1-1+3=x2+2x+1+2=(x+12+2
因为(x+1)2≥0,
所以当=-1时,(x+)的值最小,最小值是0.
所以(x+12+2≥2.
所以当(x+1)=0时,(x+)2+2的值最小,最小值是2.
所以当x=-1时,x2+2x+3的值最小,最小值是2.
请你根据上述方法,解答下列问题:代数式-x2+4x+10有最大值还是最小值?这个值是多少?并求此时x
的值
4.(24-25八年级上·四川乐山期中)请阅读下列材料:
我们可以通过以下方法,求代数式2+2x-3的最小值.
x2+2x-3=x2+2x+12-12-3=(x+1-4,
:(x+12≥0,.当x=-1时,x2+2x-3有最小值-4
请根据上述方法,解答下列问题:
(①)x2+6x+10=x2+2×3x+32-32+10=(x+a2+b,则a=
b=
(2)求证:无论x取何值,代数式-x2+2x-5的值都是负数:
(3)若代数式x2-2x+7的最小值为3,求k的值.
5.(23-24八年级上山东济宁·月考)阅读理解:
①求代数式y+6y+14的最小值.
解::y2+6y+14=y2+6y+9+5=(y+3)2+5,
.(y+3)≥0,
.(y+3+5≥5,
.当y+3=0,即y=-3时,y2+6y+14的值最小,最小值是5.
②求代数式-x2+2x+3的最大值
解:-x2+2x+3=-x2-2x+3=-x2-2x+1-1+3
=-x2-2x+1+1+3=-x2-2x+1+4=-(x-1)2+4,
(x-12≥0,
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∴.-(x-1)2≤0,
.-(x-12+4≤4,
∴当x-1=0,即x=1时,-(x-)+4的值最大,最大值是4.
根据上述材料请同学们思考以下问题:
(1)代数式m2+2m+3有最大值还是最小值?求出其最值.
(2)代数式-n2-4n+4有最大值还是最小值?求出其最值.
(3)某养殖场要将一块长为8米宽为4米的矩形养殖区域进行改造,使得长减少x米,宽增加x米,请问:
当x取何值时,长方形区域的面积S最大?最大值是多少?
6.(23-24七年级下·安徽马鞍山:期末)数学教科书中这样写道:
“我们把多项式a2+2ab+b2及a2-2ab+b2叫做完全平方式”,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做
如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种
方法叫做配方法,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,经常用来解决一些与非负数有关的问题或求
代数式最大值,最小值等.
例如,求代数式2+2x-3的最小值
x2+2x-3=x2+2x+1-4=(x+1)2-4
可知,当x=-1时,x2+2x-3有最小值,最小值是一4.
再例如,求代数式7r+6r-3的最大值。
+6x-3=2-2到-3=x-6+18-3=x-6+15.
可知,当=6时,弓×+6x-3有绿大值,最大值是15
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)请比较多项式x2+3x-4与2x2+2x-3的大小,并说明理由:
(2)当a,b为何值时,多项式a2+b2-4a+10b+33有最小值,并求出这个最小值:
(3)已知a-b=8,ab+c2-4c+20=0,求a+b+c的值.
题型四:乘法公式中的规律探究问题
1.(22-23六年级下·山东威海·期末)我国古代数学的许多发现位居世界前列,“杨辉三角”就是其中之
一.下面的图形给出了(a+b)'展开式的系数规律(n为正整数).
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(a+b)=a+b
→(a+b)}=a2+2ab+b2
1->(a+b)=a+3a'b+3ab2+b
(I)根据上面的规律,直接写出(a+b)和(a+b)的展开式:
(2)利用上面的规律计算:25-5×24+10×23-10×22+5×2-1.
2.(23-24七年级下·安徽滁州期中)观察下列等式:
①52-22+32)=2×2×3.
②82-32+52)=2×3×5:
③112-42+72)=2×4×7:
④2-[4+-2]=×4×-2到;…
(I)观察等式规律,把等式④补充完整;
(2)请你仿写一个与上面各等式不同的等式:
(3)用含有a,b的等式表示上述规律。
3.(25-26八年级上·江西赣州期末)【课本134页活动1:个位数字是5的两位数平方的规律】
我们在过去的学习中已经发现了如下的运算规律:
152=15×15=225=(1×2)×100+25:
252=25×25=625=(2×3)×100+25:
352=35×35=1225=(3×4)×100+25:
…
(1)填空:452=45×45=
(2)设个位数字是5的两位数中十位上数字为a,请用含a的式子表示题中等式蕴含的一般规律,并证明得
到的规律:
(3)小航同学在上面探究的基础上,发现十位上的数字相同,个位上的数字之和等于10的两位数的积也存
在一定的规律,如:53×57=3021,38×32=1216,84×86=7224,71×79=5069....设第一个因数十位数
上数字为a,个位数上数字为b,请你用含a,b的式子表示这个规律,并用这个规律计算:93×97.
4.(24-25八年级上广东东莞·月考)数学活动
活动1:我们在过去的学习中己经发现了如下的运算规律:
15×15=1×2×100+25.
25×25=2×3×100+25,
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35×35=3×4×100+25,
(1)写出第4个等式
(2)你能写出一般的规律
(3)你能用所学知识证明你的结论吗?
活动2
(4)计算下列两个数的积(这两个数的十位上的数相同,个位上的数的和等于10),你发现结果有什么
规律?
53×57,38×32,84×86,71×79
你发现结果有什么规律
(5)你能用所学知识解释这个规律吗?
5.(25-26八年级上·江西赣州期末)数学活动一一和为定值的两数积的规律.
观察以下两组算式:
①两数和为60时,30×30=900,35×25=875,43×17=731,52×8=416:
②两数和为100时,50×50=2500,53×47=2491,74×26=1924,91×9=819.
(1)你发现的规律是:两数和一定时,两数
积越大;两数
,积最大
(2)请你利用乘法公式解释你发现的规律.
(3)规律应用:
用20m长的绳子围成一个长方形,长方形的最大面积是
m2,此时长方形的长和宽有什么数
量关系?
由此得出更一般的结论,周长一定的长方形中,
的面积最大
6.(23-24八年级上·全国·课后作业)【数学文化】
我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例.杨辉三角是1261年我国南宋数
学家杨辉在其著作《详解九章算法》中给出的一个用数字排列起来的三角形阵.由于杨辉在书中引用了贾
宪作的“开方作法本源”图和“增乘开方法”,因此这个三角形也称“贾宪三角”·在欧洲,这个三角形
叫“帕斯卡三角形”,是帕斯卡在1654年研究出来的,比杨辉晚了近400年时间.
【问题解决】
如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了
(a+b)”(n为正整数)的展开式(按a的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.例如,在三角形中第三
行的三个数1,2,1,恰好对应(a+b)=a+2ab+b2展开式中的系数:第四行的四个数1,3,3,1,恰
好对应着(a+b)°=a+3a2b+3ab2+b展开式中的系数等等.
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…(a+b)
…(a+b)2
1..(a+b)
(1)根据上面的规律,写出(a+b)的展开式.
(2)利用上面的规律计算:25-5×24+10×23-10×22+5×2-1.
题型五:平方差公式与几何图形
1.(25-26八年级上河南开封·期末)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)
图1
图2
()上述图1到图2的操作能验证的等式是_·
(2)应用所得的公式计算:20242-2023×2025.
2.(25-26八年级上江苏南通期末)图1是一个长为a,宽为b的长方形,将四个这样的长方形拼成如图
2所示的“回”字形图其中四边形ABCD是正方形,中间的四边形EFGH也是正方形.
B
B
H
G
H
G
E
6
D
(E)
D
图1
图2
图3
(①)观察图2,直接写出(a+b)2,(a-b)2,ab之间的等量关系式:
(2)如果长方形的两条边a,b(a>b)满足:a+b=9,ab=12,求a-b的值:
(3)将两个正方形ABCD,EFGH如图3摆放,I是边AD上任意一点,若两个正方形面积之和为34,
BH=2,求图中阴影部分面积之和.
3.(25-26八年级上·山东济宁·期末)数形结合是解决数学问题的一种重要的思想方法,借助图的直观性,
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可以帮助理解数学问题.
a-b
a-b
b
b
a
图1
图2
图3
(1)请写出图1,图2,图3阴影部分的面积分别能解释的乘法公式.
图1:
,图2:
,图3:
(2)根据上述图中你探索发现的结论,完成下列计算:
已知x-y=5,y=-4,求代数式①x2+y2;②x2-y的值.
(3)若(2025-m)(2026-m)=10,求(2025-m)+(2026-m)的值.
4.(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)·
a->
b
一b
图1
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.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:
6t算:(-〔101-1-024)〔202)
5.(24-25六年级下·全国·单元测试)推理能力如图①所示,在边长为a的正方形中作一个边长为ba>b)
的正方形,则余下的阴影部分面积等于一个以(a+b)为长、(a-b)为宽的长方形面积,如图②所示.
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a+b
a-b
①
②
【探究】
(1)请列式表示:图①中阴影部分的面积为
图②中阴影部分的面积为
;根据
两图中阴影部分的面积相等,可以得到乘法公式
【应用】
(2)根据(1)中的公式解决如下问题:
①若a+b=4,a-b=2,求a2-b的值.
②计算:(2+(22+1(24+1(2+1小…24+1.
6.(25-26八年级上·安徽芜湖期末)数形结合是解决数学问题的一种重要思想方法,借助图形的直观性,
可以帮助理解数学问题.
S
S
S2
b
0
图1
图2
图3
图4
(1)请写出图1,图2,图3阴影部分面积分别能解释的数学公式
图1:
:图2:
;图3:
(2)通过公式的变形或图形的转化可以解决很多数学问题.
例如:如图4,已知a+b=3,ab=1,求a2+b2的值.
方法一:从“数”的角度方法二:从“形”的角度
解:a+b=3,
解:a+b=3,
∴(a+b)2=9,即:a2+2ab+b2=9,又ab=1,
又ab=1.S2=S3=ab=1,
a2+b2=7.
…S+S4=S大正方形-S2-S3=9-1-1=7.
即a2+b2=7.
即a2+b2=7.
根据所给材料,解决以下问题:
如图,点C是线段AB上的一点,以AC,BC为边向两侧作正方形,设AB=12,两正方形的面积和
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专题03 平方差公式与完全平方公式的六种模型
目录
题型一:利用乘法公式简便运算 1
题型二:通过对完全平方公式变形求值 5
题型三:利用完全平方公式求多项式的最值问题 9
题型四:乘法公式中的规律探究问题 15
题型五:平方差公式与几何图形 22
题型六:完全平方公式与几何图形 30
题型一:利用乘法公式简便运算
1.(24-25七年级下·全国·课后作业)利用完全平方公式计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题主要考查完全平方公式的应用,熟练运用完全平方公式进行计算是解题的关键.
(1)先把化成,再利用完全平方公式进行计算即可;
(2)先把化成,再利用完全平方公式进行计算即可.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
2.(25-26六年级下·全国·课后作业)运用乘法公式简便计算:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查平方差公式的运用,注意数字特点,灵活运算;
(1)利用平方差公式展开;
(2)把改为,利用平方差公式求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
3.(24-25七年级下·山东枣庄·月考)计算:用简便方法计算.
解:
①
②
.
(1)例题的求解过程中,第②步变形是利用_______(填乘法公式的名称);
(2)用简便方法计算:.
(3)计算:.
(4)【拓展】计算:.
【答案】(1)平方差公式;
(2);
(3);
(4).
【分析】本题考查平方差公式和完全平方公式的应用,熟练掌握相关公式特征是解题的关键.
(1)由题意观察例题的求解过程,利用乘法公式进行判断匹配即可;
(2)将化为,进一步利用平方差公式求解;
(3)先将式子变形为,进一步利用平方差公式和完全平方差公式进行计算;
(4)给式子前乘以,进一步利用平方差公式进行运算即可.
【详解】(1)解:例题的求解过程中,第②步变形是利用平方差公式;
故答案为:平方差公式.
(2)
.
(3)
.
(4)
.
4.(24-25七年级下·全国·课后作业)先阅读例题的解答过程,再解答下面的问题.
例题:用简便方法求的值.
解:
(第①步)
(第②步)
(第③步).
(1)在例题求解过程中,第②步变形的依据是_______;
(2)用简便方法求的值.
【答案】(1)平方差公式
(2)
【分析】本题考查了平方差公式在计算中的应用.
(1)根据平方差公式的构成分析即可;
(2)先化,再依次运用平方差公式计算即可.
【详解】(1)解:根据题意,第②步变形的依据是平方差公式;
(2)解:原式
.
5.(24-25七年级下·全国·假期作业)计算:
用简便方法计算.
解:
①
②
.
(i)例题的求解过程中,第②步变形是利用 (填乘法公式的名称);
(ii)用简便方法计算:.
【答案】(i)平方差公式;(ii)
【分析】本题考查了有理数的混合运算以及平方差公式,熟练掌握以上知识点是解题的关键.
(i)根据公式变形可知其满足平方差公式;
(ii)将变形成符合平方差公式的形式求解即可.
【详解】解:(i)由可知其符合平方差公式,
故答案为:平方差公式;
(ii)
.
6.(24-25八年级上·河南周口·期中)下面是某数学兴趣小组探究用不同方法简便计算“”的讨论片段,请你仔细阅读,并完成相应的任务.
小明:;
小军:我认为小明的计算方法比直接计算简便,但是计算量还是有些大,可以改进如下:
.
张老师认为,小明和小军的做法都正确且简便,但计算原理不同.
任务:
(1)小明进行简便计算的原理为乘法分配律:_____;小军进行简便计算的原理为乘法公式:________.
(2)选择一种较为简便的方法,完成下列计算:
①;
②.
【答案】(1),
(2)①;②
【分析】本题主要考查了有理数乘法运算律(乘法分配律),平方差公式等知识点,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
(1)根据有理数乘法运算律(乘法分配律)、平方差公式即可直接得出答案;
(2)利用平方差公式进行计算即可.
【详解】(1)解:小明进行简便计算的原理为乘法分配律:,
小军进行简便计算的原理为乘法公式:,
故答案为:,;
(2)解:①
;
②
.
题型二:通过对完全平方公式变形求值
1.(25-26八年级上·河南许昌·期末)已知,求下列代数式的值:
(1);
(2);
(3).
【答案】(1)
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了完全平方公式的变形求值,熟知完全平方公式及其变形是解题的关键.
(1)根据计算求解即可;
(2)根据计算求解即可;
(3)根据计算求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2)解:∵,
∴;
(3)解:由(1)得
∴
.
2.(25-26八年级上·湖南衡阳·期末)已知,求下列各式的值:
(1);
(2).
【答案】(1)13
(2)
【分析】本题考查了完全平方公式,熟练掌握完全平方公式是解答本题的关键.
(1)根据求解即可;
(2)根据先求出的值,然后再求的值即可.
【详解】(1)解:∵,
∴;
(2)解:∵,
∴,
∴.
3.(25-26八年级上·山东济宁·周测)已知,求与的值.
【答案】14, 3
【分析】本题考查了完全平方公式,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.已知等式利用完全平方公式化简,相加减即可求出所求式子的值.
【详解】解:①,②,
①②得:,即;
①②得:,即.
4.(25-26八年级上·河北邢台·期末)已知,其中.
(1)求的值(用含的式子表示);
(2)求的值.
【答案】(1)
(2)4
【分析】本题考查了多项式的乘法,完全平方公式.
(1)求出,与比较即可得到的值;
(2)根据完全平方公式得到,,开平方得到,进而根据得到.
【详解】(1)解:由题意得,
,
,,
;
(2)解:,,
,
,
∴,
,
,
.
5.(25-26八年级上·甘肃平凉·期末)已知
(1)求的值
(2)求的值
【答案】(1)7
(2)47
【分析】本题考查了完全平方公式变形求值.
(1)根据完全平方公式变形求值即可;
(2)由(1)知,根据完全平方公式变形求值即可.
【详解】(1)解:由,
两边平方得,
所以;
(2)解:由(1)知,
两边平方得,
所以.
6.(25-26八年级上·天津·月考)(1)已知,求,的值;
(2)已知,求的值.
【答案】(1)32;30;(2)13
【分析】本题考查完全平方公式的变形应用,
(1)利用公式和进行变形求值即可;
(2)通过变量代换,将问题转化为已知两数和与积求平方和的问题,同样运用完全平方公式求解.
【详解】解:(1),
,
;
(2)设,
则 ,
又∵,
∴.
题型三:利用完全平方公式求多项式的最值问题
1.(24-25七年级下·浙江台州·期中)小博和小雅在求多项式的最小值时,有如下的思考:
(1)根据小博的思路,请完成求多项式最小值的过程;
(2)模仿上述方法,求多项式的最值.
【答案】(1)当时,的最小值为2
(2)当时,的最大值为17
【分析】此题考查了配方法的应用,以及非负数的性质,熟练掌握完全平方公式是解本题的关键.
(1)多项式配方变形后,利用非负数的性质求出最小值,以及此时的值即可.
(2)多项式配方变形后,利用非负数的性质求出最大值,以及此时的值即可.
【详解】(1)解:,
,
当时,的最小值为2.
(2)解:,
,
当时,的最大值为17.
2.(24-25九年级上·全国·随堂练习)先阅读理解下面的例题,再按要求解答问题.
例题:求代数式的最小值.
解:.
∵,
∴,
∴的最小值是4.
(1)求代数式的最小值.
(2)求代数式的最大值.
【答案】(1)
(2)9
【分析】(1)根据,解答即可.
(2)根据,解答即可.
本题考查了配方法,实数的非负性,熟练掌握配方和非负性是解题的关键.
【详解】(1)解:,
故的最小值是.
(2)解:
.
故的最大值是9.
3.(23-24八年级上·河南南阳·期中)阅读理解题:在学完乘法公式后,王老师向同学们提出了这样一个问题:你能求代数式的最小值吗?
【初步思考】同学们经过合作、交流、讨论,总结出如下方法:
解:
因为,
所以当时,的值最小,最小值是0.
所以.
所以当时,的值最小,最小值是2.
所以当时,的值最小,最小值是2.
请你根据上述方法,解答下列问题:代数式有最大值还是最小值?这个值是多少?并求此时的值.
【答案】代数式有最大值,最大值为14,此时的值为2
【分析】本题考查了运用完全平方公式进行计算,将变形为,再利用非负数的性质即可得出答案,熟练掌握完全平方公式是解此题的关键.
【详解】解:
,
,
当时,的值最大,最大值是0.
当时,的值最大,最大值为14,
当时,的值最大,最大值是14,
代数式有最大值,最大值为14,此时的值为2.
4.(24-25八年级上·四川乐山·期中)请阅读下列材料:
我们可以通过以下方法,求代数式的最小值.
,
∵,∴当时,有最小值.
请根据上述方法,解答下列问题:
(1),则________,________;
(2)求证:无论x取何值,代数式的值都是负数;
(3)若代数式的最小值为3,求k的值.
【答案】(1)3,1
(2)见解析
(3)2或
【分析】本题考查了完全平方公式、利用平方根解方程等知识,熟练掌握完全平方公式是解题关键.
(1)利用完全平方公式进行配方即可得;
(2)先利用完全平方公式进行配方可得,再根据偶次方的非负性即可得证;
(3)先利用完全平方公式进行配方可得,再根据最小值可得,利用平方根解方程即可得.
【详解】(1)解:
,
所以,
故答案为:3,1.
(2)证明:
,
∵,
∴,
∴,
即无论取何值,代数式的值都是负数.
(3)解:
,
∵,
∴,
∴代数式的最小值为,
又∵代数式的最小值为3,
∴,
解得或.
5.(23-24八年级上·山东济宁·月考)阅读理解:
①求代数式的最小值.
解:∵,
∵ ,
∴,
∴当,即时,的值最小,最小值是5.
②求代数式的最大值.
解:∵
,
∵,
∴,
∴,
∴当,即时,的值最大,最大值是4.
根据上述材料请同学们思考以下问题:
(1)代数式有最大值还是最小值?求出其最值.
(2)代数式有最大值还是最小值?求出其最值.
(3)某养殖场要将一块长为8米宽为4米的矩形养殖区域进行改造,使得长减少x米,宽增加x米,请问:当x取何值时,长方形区域的面积S最大?最大值是多少?
【答案】(1)有最小值,最小值为2
(2)有最大值,最大值为8
(3)当时,长方形区域的面积最大,最大为36,
【分析】本题主要考查了配方法的应用,熟练掌握配方法是解题的关键.
(1)把化为,再仿照题意求解即可;
(2)把化为,再仿照题意求解即可;
(3)根据题意得到,进一步求出,再仿照题意求解即可.
【详解】(1)解:
,
∵,
∴,
∴当,即时,的值最小,最小值为2;
(2)解:
,
∵,
∴,
∴,
∴当,即时,的值最大,最大值为8;
(3)解:由题意得,
,
∵,
∴,
∴,
∴当,即时,的值最大,最大为36,
∴当时,长方形区域的面积最大,最大为36.
6.(23-24七年级下·安徽马鞍山·期末)数学教科书中这样写道:
“我们把多项式及叫做完全平方式”,如果一个多项式不是完全平方式,我们常做如下变形:先添加一个适当的项,使式子中出现完全平方式,再减去这个项,使整个式子的值不变,这种方法叫做配方法,配方法是一种重要的解决问题的数学方法,经常用来解决一些与非负数有关的问题或求代数式最大值,最小值等.
例如,求代数式的最小值.
可知,当时,有最小值,最小值是-4.
再例如,求代数式的最大值.
.
可知,当时,有最大值,最大值是15.
根据阅读材料用配方法解决下列问题:
(1)请比较多项式与的大小,并说明理由;
(2)当a,b为何值时,多项式有最小值,并求出这个最小值;
(3)已知,,求的值.
【答案】(1)
(2)当,时,多项式有最小值4
(3)2
【分析】本题主要考查了完全平方公式的应用,正确理解题意是解题的关键.
(1)计算得,可知,即可比较大小;
(2)由变形得,再根据,,可得答案;
(3)先得到,然后代入到中得到据此求解即可.
【详解】(1)解:,理由如下:
,
∵,
∴,即:,
∴;
(2)
,
∵,,
∴
∴当,时,多项式有最小值4;
(3)解:∵,
∴
∵,
∴,
∴,
∴,
∵,,
∴,,
∴,,
∴,
∴.
题型四:乘法公式中的规律探究问题
1.(22-23六年级下·山东威海·期末)我国古代数学的许多发现位居世界前列,“杨辉三角”就是其中之一.下面的图形给出了展开式的系数规律(n为正整数).
(1)根据上面的规律,直接写出和的展开式;
(2)利用上面的规律计算:.
【答案】(1);
(2)1
【分析】(1)由杨辉三角可得的各项系数依次为1、4、6、4、1;各项系数依次为1、5、10、10、5、1,进而即可得到答案;
(2)将写成“杨辉三角”的展开式形式,逆推可得结果.
【详解】(1)解:.
.
(2)解:
=
=.
=1.
【点睛】本题考查了完全平方公式,学生的观察分析逻辑推理能力,读懂题意并根据所给的式子寻找规律,是快速解题的关键.
2.(23-24七年级下·安徽滁州·期中)观察下列等式:
①;
②;
③;
④____________;……
(1)观察等式规律,把等式④补充完整;
(2)请你仿写一个与上面各等式不同的等式;
(3)用含有a,b的等式表示上述规律.
【答案】(1)2,2
(2)(答案不唯一)
(3)
【分析】本题考查数字的变化规律、完全平方公式等知识,明确题意、发现题目中数字的变化特点、列出相应的式子是解答本题的关键.
(1)根据题目中的几个等式的变化特点,即可写出第④个等式;
(2)根据题目中的几个等式的变化特点求解即可;
(3)根据题目中的式子,归纳规律并验证猜想是否正确即可.
【详解】(1)∵①;
②;
③;
∴④;
(2)根据题意得,;
(3)根据题意得,
.
∴.
3.(25-26八年级上·江西赣州·期末)【课本134页活动1:个位数字是5的两位数平方的规律】
我们在过去的学习中已经发现了如下的运算规律:
;
;
;
……
(1)填空:__________
(2)设个位数字是5的两位数中十位上数字为,请用含的式子表示题中等式蕴含的一般规律,并证明得到的规律:
(3)小航同学在上面探究的基础上,发现十位上的数字相同,个位上的数字之和等于10的两位数的积也存在一定的规律,如:....设第一个因数十位数上数字为,个位数上数字为,请你用含的式子表示这个规律_____,并用这个规律计算:.
【答案】(1),
(2);证明见解析
(3)(,为正整数),
【分析】本题主要考查了数字类的规律探索,完全平方公式,多项式乘以多项式:
(1)根据运算规律发现个位数字为5的数的平方,其结果为这个两位数的十位数字与其十位数字加1的数字相乘的结果的100倍再加上25,据此求解即可;
(2)利用完全平方公式把展开即可;
(3)证明,再利用该结论计算求解即可.
【详解】(1)解:;
;
;
……,
以此类推可知,
故答案为:,;
(2)解:由(1)可得(,为正整数),
证明:
(,为正整数);
(3)解:
,
∴.
故答案为:(,为正整数).
4.(24-25八年级上·广东东莞·月考)数学活动
活动1:我们在过去的学习中已经发现了如下的运算规律:
.
,
,
(1)写出第4个等式__________________________
(2)你能写出一般的规律______________________________
(3)你能用所学知识证明你的结论吗?
活动2
(4)计算下列两个数的积(这两个数的十位上的数相同,个位上的数的和等于10),你发现结果有什么规律?
.
你发现结果有什么规律________________________________
(5)你能用所学知识解释这个规律吗?
【答案】(1)(2)(3)能,见解析(4)十位数字乘比它多1的数再乘100,加上个位数的积(5)见解析
【分析】本题考查有理数的混合运算,数的规律,完全平方公式,单项式乘以多项式,合并同类项,理解题意是解题的关键.
(1)根据前3个等式的规律,即可解答;
(2)根据前4个等式的规律,即可解答;
(3)将等式左边与右边分别计算,再判断是否相等,即可解答;
(4)将4个式子进行计算,再发现规律,即可解答;
(5)将等式左边与右边分别计算,再判断是否相等,即可解答.
【详解】解:(1)第1个等式:.
第2个等式:,
第3个等式:,
由前3个等式可知
第4个等式为.
故答案为:.
(2)第1个等式:.
第2个等式:,
第3个等式:,
第4个等式∶.
……
第n个等式:.
故答案为:.
(3)能,理由如下:
∵,
,
∴.
(4),,,,
规律是:十位数字乘比它多1的数再乘100,加上个位数的积.
故答案为:十位数字乘比它多1的数再乘100,加上个位数的积.
(5)∵,
.
∴.
5.(25-26八年级上·江西赣州·期末)数学活动一一和为定值的两数积的规律.
观察以下两组算式:
①两数和为60时,,,,;
②两数和为100时,,,,.
(1)你发现的规律是:两数和一定时,两数______________,积越大;两数______________,积最大.
(2)请你利用乘法公式解释你发现的规律.
(3)规律应用:
用20m长的绳子围成一个长方形,长方形的最大面积是______________m2,此时长方形的长和宽有什么数量关系?______________,由此得出更一般的结论,周长一定的长方形中,______________的面积最大.
【答案】(1)差的绝对值越小,相等
(2)见解析
(3)25,相等,正方形
【分析】本题考查乘法公式的应用,以及数字变化规律,关键是根据材料发现规律;
(1)根据材料中①②可以发现规律;
(2)先求出两个数的和为定值,再验证(1)的规律;
(3)利用(1)(2)可以得出结论.
【详解】(1)解:根据材料中①②可以发现:两数和一定时,两数差的绝对值越小,积越大;两数相等,积最大,
故答案为:差的绝对值越小,相等;
(2)解:设两数分别为和(为定值),
∴,
∴为定值;
,
当越小,则两数差的绝对值越小,且的值越小,
∵,且为定值,
∴为定值,
要使的值最大,则需要的值最小,
当时,最小,此时两数积最大;
(3)设长方形的长为m,宽为m,
根据题意可知,,即,
由(1)(2)可知,当时,长方形的面积最大,
此时,最大面积为,
答:当长方形的两条邻边长各为5m时,长方形的面积最大,最大面积是;
此时长方形的长和宽相等,由此得出更一般的结论,周长一定的长方形中,正方形的面积最大,
故答案为:25,相等,正方形.
6.(23-24八年级上·全国·课后作业)【数学文化】
我国古代数学的许多发现都曾位居世界前列,其中“杨辉三角”就是一例.杨辉三角是1261年我国南宋数学家杨辉在其著作《详解九章算法》中给出的一个用数字排列起来的三角形阵.由于杨辉在书中引用了贾宪作的“开方作法本源”图和“增乘开方法”,因此这个三角形也称“贾宪三角”.在欧洲,这个三角形叫“帕斯卡三角形”,是帕斯卡在1654年研究出来的,比杨辉晚了近400年时间.
【问题解决】
如图,这个三角形的构造法则:两腰上的数都是1,其余每个数均为其上方左右两数之和,它给出了(为正整数)的展开式(按的次数由大到小的顺序排列)的系数规律.例如,在三角形中第三行的三个数1,2,1,恰好对应展开式中的系数;第四行的四个数1,3,3,1,恰好对应着展开式中的系数等等.
(1)根据上面的规律,写出的展开式.
(2)利用上面的规律计算:.
【答案】(1)
(2)1
【分析】(1)根据材料和b3展开式,进而得出的展开式;
(2)根据材料的逆运算可得出答案.
【详解】(1);
(2)
.
【点睛】本题考查了完全平方公式,整式的乘法运算,学生的观察分析逻辑推理能力,读懂题意并根据所给的式子寻找规律,是快速解题的关键.
题型五:平方差公式与几何图形
1.(25-26八年级上·河南开封·期末)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)上述图1到图2的操作能验证的等式是 .
(2)应用所得的公式计算:.
【答案】(1)
(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.
()根据两个图形中阴影部分的面积相等,分别用代数式表示出来,列出等式即可;
()先将化成,再应用所得的公式即可计算得到结果.
【详解】(1)解:图面积为,图面积为,
∵阴影面积相等,
∴,
故答案为:;
(2)解:
.
2.(25-26八年级上·江苏南通·期末)图1是一个长为,宽为的长方形,将四个这样的长方形拼成如图2所示的“回”字形图其中四边形是正方形,中间的四边形也是正方形.
(1)观察图2,直接写出,,之间的等量关系式:____________;
(2)如果长方形的两条边,满足:,,求的值;
(3)将两个正方形,如图3摆放,是边上任意一点,若两个正方形面积之和为34,,求图中阴影部分面积之和.
【答案】(1);
(2)
(3)
【分析】本题主要考查了完全平方公式的几何背景,利用图形面积之间的关系得到,之间的等量关系式是解题的关键.
(1)根据大正方形的面积等于个小长方形和小正方形面积之和,可得结论;
(2)利用(1)中关系式计算可得结论;
(3)设两个正方形,边长分别为,,先根据完全平方公式的变形求出,利用三角形的面积公式计算出阴影部分的面积,然后整体代入即可.
【详解】(1)解:∵大正方形的面积等于个小长方形面积和小正方形面积之和,
,
;
故答案为:;
(2)解:由(1)得,
又∵,
∴;
(3)解: 设两个正方形,边长分别为,,
,
,
;
,
,
,
,
,
,
.
3.(25-26八年级上·山东济宁·期末)数形结合是解决数学问题的一种重要的思想方法,借助图的直观性,可以帮助理解数学问题.
(1)请写出图,图,图阴影部分的面积分别能解释的乘法公式.
图:___________,图:___________,图:__________
(2)根据上述图中你探索发现的结论,完成下列计算:
已知,,求代数式①;②的值.
(3)若,求的值.
【答案】(1);;
(2)①;②
(3)
【分析】本题考查乘法公式的几何背景,准确识图,熟练掌握图形的面积计算,乘法公式的结构特征是解决问题的关键.
(1)根据图中的阴影部分是一个边长为的正方形得面积为,再根据图中的阴影部分是由两个边长分别为,的正方形和两个长为,宽为的长方形构成得面积为,由此可得出答案;根据图中的阴影部分是一个边长为的正方形得面积为,再根据图中边长为的大正方形是由边长分别为的正方形和两个长为,宽为的长方形构成及阴影部分构成得面积为,由此可得出答案;根据图中两种不同拼图计算面积即可得出答案;
(2)①根据图所得出的乘法公式可求出的值;
②根据图及①的结论可求出,再根据图所得出的乘法公式即可求出的值;
(3)设,,则,,根据即可得出的值.
【详解】(1)解:∵图中的阴影部分是一个边长为的正方形,
∴图中的阴影部分的面积为,
又∵图中的阴影部分是由两个边长分别为,的正方形和两个长为,宽为的长方形构成,
∴图中的阴影部分的面积为,
∴,
∴图能解释的乘法公式是:;
∵图中的阴影部分是一个边长为的正方形,
∴图中的阴影部分的面积为,
又∵图中边长为的大正方形是由边长分别为的正方形和两个长为,宽为的长方形构成及阴影部分构成,
∴图中的阴影部分的面积为:,
∴,
∴图能解释的乘法公式是:;
∵图中的左边阴影部分是一个长为,宽为的长方形,
∴图中的阴影部分的面积为,
∵图中的右边阴影部分的面积是边长的正方形与边长为的正方形的差,
∴图中的右边阴影部分的面积为,
∴,
∴图能解释的乘法公式是:;
故答案为:;;;
(2)解:①∵,
又∵,,
∴,
∴;
②∵,
∴,
∴,
当,时,;
当,时,;
综上所述,的值为;
(3)解:设,,则,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
即的值为.
4.(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:
.
5.(24-25六年级下·全国·单元测试)推理能力如图①所示,在边长为的正方形中作一个边长为的正方形,则余下的阴影部分面积等于一个以为长、为宽的长方形面积,如图②所示.
【探究】
(1)请列式表示:图①中阴影部分的面积为___________,图②中阴影部分的面积为___________;根据两图中阴影部分的面积相等,可以得到乘法公式___________.
【应用】
(2)根据(1)中的公式解决如下问题:
①若,,求的值.
②计算:.
【答案】(1),,;(2)①8,②
【分析】本题主要考查了列代数式,平方差公式的几何背景及应用,熟练掌握平方差公式的推导过程和构造使用条件是解题的关键.
(1)图①阴影部分的面积用大正方形面积减去小正方形面积表示;图②阴影部分的面积用长方形面积公式表示;根据面积相等推导出平方差公式;
(2)①直接代入(1)中得到的平方差公式计算;②先在算式前乘以构造平方差公式的使用条件,再连续应用平方差公式逐步化简计算.
【详解】解:(1)由题意得,图①中阴影部分的面积为,图②中阴影部分的面积为, 根据两图中阴影部分的面积相等,可以得到乘法公式.
故答案为:,,.
(2)①因为,,且,
所以,即.
②
.
6.(25-26八年级上·安徽芜湖·期末)数形结合是解决数学问题的一种重要思想方法,借助图形的直观性,可以帮助理解数学问题.
(1)请写出图1,图2,图3阴影部分面积分别能解释的数学公式.
图1:________;图2:________;图3:________.
(2)通过公式的变形或图形的转化可以解决很多数学问题.
例如:如图4,已知,,求的值.
方法一:从“数”的角度 方法二:从“形”的角度
解:, 解:,
,即:, 又,
又 ,
. .
即. 即.
根据所给材料,解决以下问题:
如图,点是线段上的一点,以,为边向两侧作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
【答案】(1);;
(2)12
【分析】本题考查了完全平方公式、平方差公式与图形面积的结合,解题的关键是通过图形的分割、拼接,将代数式与几何图形的面积建立联系,利用“数形结合”的思想进行转化求解;
(1)图1:通过面积和列等式,得到完全平方和公式;图2:通过大正方形减去两个矩形,再加上重叠的小正方形,得到完全平方差公式;图3:通过面积相等得到平方差公式;
(2)设,,根据完全平方公式及条件求出的值,再根据阴影部分是直角三角形,根据三角形面积公式求解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:设,,
则.
因为,
即,
,
即阴影部分的面积为12.
题型六:完全平方公式与几何图形
1.(25-26八年级上·江西赣州·期末)如图所示,两个正方形的边长分别为,.如果,.
(1)求的值;
(2)求阴影部分的面积.
【答案】(1)
(2)
【分析】本题考查了完全平方公式的应用、代数式求值,关键是公式变形的灵活应用;
(1)根据完全平方公式变形即可得出;
(2)先表示出阴影部分面积,再整体代入求值即可.
【详解】(1)解:∵
∴
∵,
∴;
(2)解:∵,
∴
.
2.(25-26八年级上·河南周口·期末)某学校为了提高学生的实践能力和综合运用知识的能力,计划在其实验基地建立如图所示的种植园.图中阴影部分设计为种植园,该长方形场地的长为,宽为,中间是边长为的正方形空地.
(1)用含,的代数式表示该种植园(阴影部分)的面积并化简;
(2)学校组织学生种植作物,若,,每平方米的种植成本是40元,则完成种植共需多少元?
【答案】(1)
(2)116000元
【分析】本题考查的是整式的乘法与图形面积,求解代数式的值.
(1)根据阴影部分的面积等于长方形的面积减去正方形的面积可得答案.
(2)把,代入(1)中的代数式求解面积,再进一步求解即可.
【详解】(1)解:设阴影部分的面积为,由图可知:
.
(2)解:当,时,
∴(元).
答:完成种植共需116000元.
3.(25-26八年级上·福建泉州·期末)某学习小组在一次数学活动中,用若干个正方形和长方形拼出了如下图所示的边长为的正方形,用不同方法表示正方形的面积,可得到一个代数恒等式:,利用这个恒等式解决下列问题:
(1)已知,,求的值;
(2)求证:,并写出等号成立的条件.
【答案】(1)18
(2)见解析,等号成立的条件是:
【分析】本题主要考查多项式乘多项式,完全平方公式,熟练掌握完全平方公式的结构特征是解决问题的关键.
(1)把,代入进行计算即可;
(2)由已知条件得,由,,可得代入得故可得结论,等号成立的条件是:.
【详解】(1)解:把,代入得:
,
∴,
解得:;
(2)证明:∵,
∴,
又,,,
∴,
∴
∵,
∴,
∴,
等号成立的条件是:.
4.(25-26八年级上·内蒙古通辽·期中)【教材原题】
观察图1,用等式表示图中图形的面积的运算为.
【类比探究】
(1)观察图2,用等式表示图中阴影部分图形的面积和的运算为______;
【知识应用】
(2)根据图2所得的公式:①若,,求的值;
②若,求的值;
【知识拓展】
(3)如图3,某学校有一块四边形空地,于点,,,该校计划在和区域内种花,在和的区域内种草,经测量种草区域的面积和为60平方米,米,求种花区域的面积和.
【答案】(1);(2)①,②;(3)种花区域的面积和为102平方米
【分析】本题主要考查了几何背景下的完全平方公式,准确识图,熟练掌握完全平方公式的结构特征,图形的面积公式是解决问题的关键.
(1)根据图②中“阴影部分两个正方形的面积之和=大正方形的面积-两个长方形的面积”得,据此即可得出答案;
(2)①由(1)的结论得,再整体代入计算即可得出答案;
②由,再整体代入计算即可得出答案;
(3)设,,,再表示出种草区域的面积和,最后代入后整体求值即可.
【详解】解:(1)∵图②中大正方形的边长为,阴影部分两个正方形的边长分别为a,b,两个长方形的宽和长分别为a,b,
∴大正方形的面积为,阴影部分两个正方形的面积分别为,,长方形的面积为,
又∵阴影部分两个正方形的面积之和大正方形的面积两个长方形的面积,
∴,
故答案为:;
(2)①由(1)的结论得:,
又∵,,
∴;
②由(1)的结论得:,
又∵,
∴;
(3)设,,
∵于点E,,
∴,
∵种草区域的面积和为:,
∴种花区域的面积和为:
.
答:种花区域的面积和为102平方米.
5.(24-25七年级下·全国·单元测试)所谓完全平方式,就是对于一个整式,如果存在另一个整式,使,则称是完全平方式,例如:,,所以,就是完全平方式.请解决下列问题:
(1)已知,,则______.
(2)如果是一个完全平方式,则的值为______.
(3)若x满足,求的值.
(4)如图所示,在长方形中,,,点,分别是,上的点,且,分别以,为边在长方形外侧作正方形和.
①______,______;(用含的式子表示)
②若长方形的面积为,求图中阴影部分的面积和.
【答案】(1)
(2)或
(3)
(4)①,;②
【分析】本题考查完全平方公式的应用,利用完全平方公式变形求值,矩形与正方形的性质,掌握好相关知识是关键.
(1)利用完全平方公式变形求值即可;
(2)对比完全平方公式确认与,再计算出的值即可;
(3)设,,利用完全平方公式求值即可;
(4)①根据线段和差关系进行填空;
②由矩形的面积为,可得,利用完全平方公式变形求得,根据正方形面积公式求出阴影面积.
【详解】(1)解:,
∵,
∴,
∴;
(2)解:在完全平方式中,,,
∴,
当时,
,
∴,
当时,
,
∴;
综上所述,或;
(3)解:设,,
∴,,
,
∴,
∴;
(4)解:①∵四边形是矩形,
∴,,
∴,;
②∵长方形的面积为,
∴.
∵,
∴,
∴.
6.(25-26八年级上·山东德州·期末)阅读下列文字:我们知道,图形是一种重要的数学语言,我国著名的数学家华罗庚先生曾经说:“数缺形时少直观,形缺数时难入微:数形结合百般好,隔离分家万事休”,数形结合是解决数学问题的重要思想方法.例如,对于一个图形,通过不同方法计算图形的面积,就可以得到一个数学恒等式.
(1)下图给出的甲、乙、丙3个正方形分割方案,分别验证了以下乘法公式:
①②③
甲、乙、丙3个图形对应的乘法公式序号按顺序排列为_____;
【解决问题】
(2)利用(1)中所得到的等式,解决下面的问题:
①若,求的值.
②若满足,求的值;
【拓展提升】
(3)如图丁,在线段上取一点,分别以,为边作正方形,,连接,,.若阴影部分的面积和为17,的面积为11,求的长度.
【答案】(1)①③②;(2)① 73,②185;(3)
【分析】本题主要考查完全平方公式的应用,完全平方公式变形求值.
(1)分别用两种方法表示出阴影部分的面积即可解答;
(2)①利用即可解答;②设,则,由公式即可解答;
(3)设正方形的边长为,正方形的边长为,由题意可得,,,即,,求出,进而得到,即可解答.
【详解】(1)解:图甲中,由图可知,,也可以表示为,
∴,即,
图乙中,由图可知,,也可以表示为,
∴,即,
图丙中,由图可知,,也可以表示为,
∴,
∴甲,乙,丙3个图形按顺序排列为①③②;
故答案为:①③②.
(2)解:①∵,,
;
②设,则,
由公式,得,
即;
(3)解:设正方形的边长为,正方形的边长为,
由题意可得,,,即,,
,
,
,,
,即.
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