内容正文:
8.4乘法公式 重难点题型(2个知识点+7种题型)
【题型归纳】
题型1 运用完全平方公式进行运算 1
题型2 完全平方公式(求系数的值) 2
题型3 完全平方公式与几何图形 3
题型4 运用平方差公式进行运算 5
题型5 平方差公式与几何图形 6
题型6 乘法公式(求代数式的值) 7
题型7 乘法公式的综合运算 8
一、知识梳理
要点一、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.
要点二、完全平方公式
完全平方公式:
两数和 (差)的平方等于这两数的平方和加上(减去)这两数乘积的两倍.
要点诠释:公式特点:左边是两数的和(或差)的平方,右边是二次三项式,是这两数的平方和加(或减)这两数之积的2倍.以下是常见的变形:
二、题型精讲
题型1 运用完全平方公式进行运算
例1.若,则代数式的值为( )
A.4 B.8 C.9 D.10
【答案】D
【知识点】运用完全平方公式进行运算
【分析】本题主要考查了代数式求值,完全平方公式,先求出,再把代入所求式子中利用完全平方公式求解即可.
【详解】解;∵,
∴,
∴
,
故选:D.
【变式1】若,,那么______.
【答案】
【解析】解析:∵,
∴
题型2 完全平方公式(求系数的值)
例2.若是一个完全平方式,则的值是_____.
【答案】9或-7
【解析】解析:∵
∴
解得或
即或
【变式2-1】如果x2+8x+m2是一个完全平方式,那么m的值是( )
A.4 B.16 C.±4 D.±16
【分析】利用完全平方公式的结构特征判断即可求出m的值.
【解答】解:∵x2+8x+m2是一个完全平方式,
∴m2=16,
解得:m=±4.
故选:C.
【变式2-2】若x2﹣2(m﹣1)x+4是一个完全平方式,则m= 3或﹣1 .
【分析】根据完全平方公式得出2(m﹣1)x=±2•x•2,求出m即可.
【解答】解:∵x2﹣2(m﹣1)x+4是一个完全平方式,
∴﹣2(m﹣1)x=±2•x•2,
解得:m=3或﹣1.
故答案为:3或﹣1.
题型3 完全平方公式与几何图形
例3.用4块完全相同的长方形拼成如图所示的正方形,用不同的方法计算图中阴影部分的面积,可得到一个关于a,b的等式为( )
A.4a(a+b)=4a2+4ab B.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab
【分析】由观察图形可得阴影部分的面积为4ab,也可以表示为(a+b)2﹣(a﹣b)2,可得结果.
【解答】解:∵图形中大正方形的面积为(a+b)2,
中间空白正方形的面积为(a﹣b)2,
∴图中阴影部分的面积为(a+b)2﹣(a﹣b)2,
又∵图中阴影部分的面积还可表示为4ab,
∴(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,
故选:D.
【变式3-1】如图,C是上一点,分别以、为边画正方形与正方形,连接、.已知 ,的面积为,则正方形与正方形的面积的和为 .
【答案】
【知识点】完全平方公式在几何图形中的应用
【分析】本题主要考查了完全平方公式在几何图形中的应用,熟练掌握完全平方公式是解题的关键.设,根据正方形的性质得到,由得到,由的面积为,得到,据此利用完全平方公式求出的值即可得到答案.
【详解】解:设,
∵四边形、都是正方形,
∴,
∵,
∴,
∵的面积为,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴正方形与正方形的面积的和为,
故答案为:.
【变式3-2】(1)如图是用4个全等的长方形拼成的一个“回形”正方形,将图中阴影部分面积用2种方法表示可得一个等式,这个等式为______.
(2)若,,求的值.
【答案】见解析
【解析】解析:(1)
(2)∵,
∴
∴
题型4 运用平方差公式进行运算
例4.下列各式中,不能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】
解析:A、原式=(−3y+4x)(−3y−4x),可以运用平方差公式,错误;
B、符合两个数的和与这两个数差的积的形式,可以运用平方差公式,错误;
C、可以把−c+a看做一个整体,故原式=(−c+a+b)(−c+a−b),可以运用平方差公式,错误;
D、不能整理为两个数的和与这两个数差的积的形式,所以不可以运用平方差公式,正确.
故选:D.
【变式4】计算:(1);
(2).
【答案】(1);(2)
【知识点】合并同类项、幂的乘方运算、运用平方差公式进行运算
【分析】本题考查整式的混合运算,涉及幂的乘方、平方差公式、合并同类项,正确求解是解答的关键.
(1)先进行幂的乘方运算,再合并同类项即可求解;
(2)利用平方差公式求解即可.
【详解】(1)
;
(2)
.
题型5 平方差公式与几何图形
例5.如图,大正方形与小正方形的面积之差是30,则阴影部分的面积是( )
A.15 B.10 C.30 D.20
【答案】A
【解析】解析:设大正方形边长为x,小正方形边长为y,则,
阴影部分的面积是:
,
.
故选:A.
【变式5】图①、图②分别由两个长方形拼成:
(1)图②中的阴影部分的面积是:,那么图①中的阴影部分的面积为______________.
(2)观察图①和图②,请你写出代数式之间的等量关系式________________.
(3)根据你得到的关系式解答下列问题:若,求的值.
【答案】(1)
(2)
(3)
【知识点】运用平方差公式进行运算、平方差公式与几何图形
【分析】(1)由图①中的阴影部分的面积为边长为a的大正方形的面积减去边长为b的小正方形的面积,再结合正方形的面积公式即可解答;
(2)由题意可知图①中的阴影部分的面积和图②中的阴影部分的面积相等,从而可得出等式;
(3)由平方差公式求解即可.
【详解】(1)图①中的阴影部分的面积为边长为a的大正方形的面积减去边长为b的小正方形的面积,即为:.
故答案为:;
(2)由题意可知图①中的阴影部分的面积和图②中的阴影部分的面积相等,
∴得出等式:.
故答案为:;
(3)解:∵,
∴.
将代入上式,得:,
解得:.
【点睛】本题考查平方差公式与几何图形,利用平方差公式计算.利用数形结合的思想是解题关键.
题型6 乘法公式(求代数式的值)
例6.已知(2x+y)2=58,(2x﹣y)2=18,则xy= 5 .
【分析】由(2x+y)2﹣(2x﹣y)2=4×2xy进行解答.
【解答】解:∵(2x+y)2=58,(2x﹣y)2=18,
∴(2x+y)2﹣(2x﹣y)2=4×2xy,
∴58﹣18=8xy,
∴xy=5.
故答案是:5.
【变式6-1】若,,求和的值.
【答案】见解析
【解析】解析:∵,
∴
∴
∴
∴
∵,,
∴
∴
∴
【变式6-2】已知,则的值为 .
【答案】36
【知识点】通过对完全平方公式变形求值
【分析】本题考查完全平方公式的几何背景,用不同的代数式表示阴影部分的面积是解决问题的关键.设a=x-2021,b=x-2023,进而得出则,再进行计算即可.
【详解】解:设,则,
所以,
即,
所以,
即.
故答案为:36
题型7 乘法公式的综合运算
例7.图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,然后按图2的形状拼成一个正方形.
(1)观察图2,请你写出下列三个代数式,,之间的等量关系为 .
(2)运用你所得到的公式,计算:若m、n为实数,且已知,,求的值;
(3)如图3,点C是线段上的一点,以、为边向两边作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
【答案】(1)
(2)
(3)9
【知识点】完全平方公式在几何图形中的应用
【分析】本题考查了完全平方公式的几何背景,掌握公式的变形是解题的关键.
(1)根据同一个图形面积的不同表示方法求解;
(2)根据(1)中的公式得,再整体代入求解;
(3)先把题中的条件进行变形,再整体代入求解.
【详解】(1)解:∵图2中的阴影部分的面积等于大正方形的面积减去4个小长方形的面积,
∴;
故答案为:;
(2)解:由(1)得:,
∵,
∴
∴;
(3)解:∵点C是线段上的一点,以、为边向两边作正方形,
∴,,,
∵,,
∴,,
∴,
∴,
∴阴影部分面积为:,
∴图中阴影部分面积为9.
【变式7】我们将(a+b)2=a2+2ab+b2进行变形,如:a2+b2=(a+b)2﹣2ab,ab等.根据以上变形解决下列问题:
(1)已知a2+b2=8,(a+b)2=48,则ab= 20 .
(2)已知,若x满足(25﹣x)(x﹣10)=﹣15,求(25﹣x)2+(x﹣10)2的值.
(3)如图,四边形ABED是梯形,DA⊥AB,EB⊥AB,AD=AC,BE=BC,连接CD,CE,若AC•BC=10,则图中阴影部分的面积为 10 .
【分析】(1)将a2+b2=8,(a+b)2=48代入题干中的推导公式就可求得结果;
(2)设25﹣x=a,x﹣10=b,则(25﹣x)2+(x﹣10)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab,再代入计算即可;
(3)设AD=AC=a,BE=BC=b,则图中阴影部分的面积为(a+b)(a+b)a²b²[(a+b)²﹣(a²+b²)]2ab=ab=10.
【解答】(1)∵a2+b2=8,(a+b)2=48,
∴ab20,
(2)设25﹣x=a,x﹣10=b,
由(a+b)2=a2+2ab+b2进行变形得,
a2+b2=(a+b)2﹣2ab,
∴(25﹣x)2+(x﹣10)2
=[(25﹣x)+(x﹣10)]²﹣2(25﹣x)(x﹣10)
=15²﹣2×(﹣15)
=225+30
=255,
(3)设AD=AC=a,BE=BC=b,
则图中阴影部分的面积为(a+b)(a+b)(a²+b²)
[(a+b)²﹣(a²+b²)]
2ab
=ab
=10
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8.4乘法公式 重难点题型(2个知识点+7种题型)
【题型归纳】
题型1 运用完全平方公式进行运算 1
题型2 完全平方公式(求系数的值) 1
题型3 完全平方公式与几何图形 2
题型4 运用平方差公式进行运算 3
题型5 平方差公式与几何图形 3
题型6 乘法公式(求代数式的值) 4
题型7 乘法公式的综合运算 4
一、知识梳理
要点一、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.
要点二、完全平方公式
完全平方公式:
两数和 (差)的平方等于这两数的平方和加上(减去)这两数乘积的两倍.
要点诠释:公式特点:左边是两数的和(或差)的平方,右边是二次三项式,是这两数的平方和加(或减)这两数之积的2倍.以下是常见的变形:
二、题型精讲
题型1 运用完全平方公式进行运算
例1.若,则代数式的值为( )
A.4 B.8 C.9 D.10
【变式1】若,,那么______.
题型2 完全平方公式(求系数的值)
例2.若是一个完全平方式,则的值是_____.
【变式2-1】如果x2+8x+m2是一个完全平方式,那么m的值是( )
A.4 B.16 C.±4 D.±16
【变式2-2】若x2﹣2(m﹣1)x+4是一个完全平方式,则m= .
题型3 完全平方公式与几何图形
例3.用4块完全相同的长方形拼成如图所示的正方形,用不同的方法计算图中阴影部分的面积,可得到一个关于a,b的等式为( )
A.4a(a+b)=4a2+4ab B.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab
【变式3-1】如图,C是上一点,分别以、为边画正方形与正方形,连接、.已知 ,的面积为,则正方形与正方形的面积的和为 .
【变式3-2】(1)如图是用4个全等的长方形拼成的一个“回形”正方形,将图中阴影部分面积用2种方法表示可得一个等式,这个等式为_____________________.
(2)若,,求的值.
题型4 运用平方差公式进行运算
例4.下列各式中,不能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【变式4】计算:(1); (2).
题型5 平方差公式与几何图形
例5.如图,大正方形与小正方形的面积之差是30,则阴影部分的面积是( )
A.15 B.10 C.30 D.20
【变式5】图①、图②分别由两个长方形拼成:
(1)图②中的阴影部分的面积是:,那么图①中的阴影部分的面积为______________.
(2)观察图①和图②,请你写出代数式之间的等量关系式________________.
(3)根据你得到的关系式解答下列问题:若,求的值.
题型6 乘法公式(求代数式的值)
例6.已知(2x+y)2=58,(2x﹣y)2=18,则xy= .
【变式6-1】若,,求和的值.
【变式6-2】已知,则的值为 .
题型7 乘法公式的综合运算
例7.图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,然后按图2的形状拼成一个正方形.
(1)观察图2,请你写出下列三个代数式,,之间的等量关系为 .
(2)运用你所得到的公式,计算:若m、n为实数,且已知,,求的值;
(3)如图3,点C是线段上的一点,以、为边向两边作正方形,设,两正方形的面积和,求图中阴影部分面积.
【变式7】我们将(a+b)2=a2+2ab+b2进行变形,如:a2+b2=(a+b)2﹣2ab,ab等.根据以上变形解决下列问题:
(1)已知a2+b2=8,(a+b)2=48,则ab= .
(2)已知,若x满足(25﹣x)(x﹣10)=﹣15,求(25﹣x)2+(x﹣10)2的值.
(3)如图,四边形ABED是梯形,DA⊥AB,EB⊥AB,AD=AC,BE=BC,连接CD,CE,若AC•BC=10,则图中阴影部分的面积为 .
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