内容正文:
第10章 整式的乘法与除法
第1课时 平方差公式
10.3 乘法公式
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平方差公式
1.(2025河南开封一模)下列运算正确的是 ( )
A.(m2)3=m5
B.3mn-nm=2nm
C.(-2m3n)3=-8m9n
D.(-m+n)(m+n)=m2-n2
B
解析 (m2)3=m6,3mn-nm=2nm,(-2m3n)3=-8m9n3,(-m+n)(m+n)=n2-
m2,故选B.
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2.(2025山东潍坊安丘月考)下列各式中,不能用平方差公式计
算的是 ( )
A.(2a+b)(2a-b) B.(2a+b)(b-2a)
C.(2a+b)(-2a-b) D.(2a-b)(-2a-b)
C
解析 C.(2a+b)(-2a-b)=-(2a+b)2,不是两数之和与两数之差的
积的形式,故不能运用平方差公式计算,故选C.
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方法总结 应用平方差公式计算时,应注意以下几个问题:①
左边是两个二项式相乘,并且这两个二项式中有一项完全相
同,另一项互为相反数;②右边是相同项的平方减去相反项的
平方;③公式中的a和b可以是具体数,也可以是代数式.
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3.下列运算中,正确的是 ( )
A.(a+3)(a-3)=a2-3
B.(3b+2)(3b-2)=3b2-4
C.(3m-2n)(-2n-3m)=4n2-9m2
D.4x2-(2x-3y)(2x+3y)=-9y2
C
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解析 (a+3)(a-3)=a2-9,故A选项错误;
(3b+2)(3b-2)=9b2-4,故B选项错误;
(3m-2n)(-2n-3m)=(-2n+3m)(-2n-3m)=(-2n)2-(3m)2=4n2-9m2,故C
选项正确;
4x2-(2x-3y)(2x+3y)=4x2-(4x2-9y2)=4x2-4x2+9y2=9y2,故D选项错误.
故选C.
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4.若(-mx-3y)(mx-3y)=-49x2+9y2,则m的值为( )
A.7 B.-7
C.±7 D.以上都不对
C
解析 因为(-mx-3y)(mx-3y)=(-3y-mx)(-3y+mx)=(-3y)2-(mx)2=9y2
-m2x2=-49x2+9y2,所以-m2=-49,解得m=±7,故选C.
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5.计算(a-b)(a+b)(a2+b2)(a4+b4)的结果是_____________.
a8-b8
解析 原式=(a2-b2)(a2+b2)(a4+b4)
=(a4-b4)(a4+b4)
=a8-b8.
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6.(2025江苏镇江宜城教育集团月考改编)计算:
(1)(2a-1)(2a+1).
(2) .
解析 (1)原式=(2a)2-12=4a2-1.
(2)原式=
=
=2 024.
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平方差公式的几何背景
7.将边长为a的正方形的左上角剪掉一个边长为b的正方形
(如图1),将剩余部分按照虚线分割成①和②两部分,将①和②
两部分拼成一个长方形(如图2),解答下列问题:
(1)利用阴影面积可以验证的乘法公式是________________.
(2)利用(1)中得到的公式,计算:2 0232-2 022×2 024.
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解析 (1)∵题图1中阴影部分的面积为a2-b2,题图2中阴影部
分的面积为(a+b)(a-b),
∴(a+b)(a-b)=a2-b2.
故答案为(a+b)(a-b)=a2-b2.
(2)2 0232-2 022×2 024
=2 0232-(2 023-1)×(2 023+1)
=2 0232-(2 0232-1)
=2 0232-2 0232+1
=1.
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8.【新考向·项目探究题】【探究】如图1,从边长为a的大正
方形中剪掉一个边长为b的小正方形,将阴影部分沿虚线剪开,
拼成如图2所示的长方形.
(1)请你分别表示出这两个图形中阴影部分的面积:
图1:______,图2:_______.
(2)比较两图中阴影部分的面积,可以得到乘法公式:_______
____(用字母a,b表示).
【应用】请应用这个公式计算:
(x-3)(x+3)(x2+9).
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【拓展】计算(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)的结果为
_______.
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解析 (1)a2-b2;(a+b)(a-b).
(2)(a+b)(a-b)=a2-b2.
【应用】(x-3)(x+3)(x2+9)=(x2-9)(x2+9)=x4-81.
【拓展】(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)
=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)
=(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)
=(24-1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)
=(28-1)(28+1)(216+1)(232+1)
=(216-1)(216+1)(232+1)
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=(232-1)(232+1)
=264-1.
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9.【学科特色·整体思想】(2025湖南邵阳城步十校期中联考,
★☆☆)运用平方差公式计算(x+2y-1)(x-2y+1),下列变形正确
的是 ( )
A.[x-(2y+1)]2 B.[x+(2y-1)][x-(2y-1)]
C.[(x-2y)+1][(x+2y)-1] D.[x+(2y-1)]2
B
解析 原式=[x+(2y-1)][x-(2y-1)].故选B.
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10.【学科特色·易错题】(2025广东清远清新二中教育集团联
考,★★☆)已知a,b满足(a2+b2+1)(a2+b2-1)=3,则a2+b2=
( )
A.2 B.4
C.±2 D.±4
A
解析 设m=a2+b2,原方程可变为(m+1)(m-1)=3,即m2-1=3,解得
m=2或m=-2(-2<0,舍去),即a2+b2=2,故选A.
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易错警示 本题在解得a2+b2=±2时,往往会因忘记a2+b2是非负
数而错选C.
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11.(2025江苏南京师大附中月考,★★☆)计算12-22+32-42+52-62
+…+1992-2002的值是 ( )
A.20 100 B.-20 100
C.40 200 D.-40 200
B
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解析 原式=(12-22)+(32-42)+(52-62)+…+(1992-2002)
=(1-2)(1+2)+(3-4)(3+4)+(5-6)(5+6)+…+(199-200)(199+200)
=-1-2-3-4-5-6-7-8-…-199-200
=-
=-20 100.
故选B.
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12.(2025四川内江中考,★★☆)已知a,b满足a+b=2,则a2-b2+4b
=_________.
4
解析 ∵a+b=2,∴a2-b2+4b=(a+b)(a-b)+4b=2(a-b)+4b=2a-2b+
4b=2a+2b=2(a+b)=2×2=4.
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13.(2025江苏徐州沛县五中集团联盟期中,★★☆)一个长方
体游泳池的长为(4a2+9b2)m,宽为(2a+3b)m,高为(2a-3b)m,则这
个游泳池的容积是___________________m3.
(16a4-81b4)
解析 (4a2+9b2)(2a+3b)(2a-3b)
=(4a2+9b2)(4a2-9b2)
=(16a4-81b4)m3,
即这个游泳池的容积为(16a4-81b4)m3.
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14.【新课标·运算能力】【新考向·规律探究题】(2025安徽C
20教育联盟月考)
【观察思考】
观察下列各式:
(x-1)(x+1)=x2-1,
(x-1)(x2+x+1)=x3-1,
(x-1)(x3+x2+x+1)=x4-1,
…
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【规律发现】
请根据你发现的规律解决下列各题:
(1)根据规律可得(x-1)(xn-1+…+x+1)=______(其中n为正整数).
【规律应用】
(2)计算:(5-1)×(550+549+548+…+52+5+1).
(3)①计算:22 024+22 023+22 022+…+2+1.
②计算:(-2)2 024+(-2)2 023+(-2)2 022+…+(-2)+1.
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解析 (1)xn-1.
(2)(5-1)×(550+549+548+…+52+5+1)=551-1.
(3)①由(x-1)(xn-1+…+x+1)=xn-1可得,
(2-1)(22 024+22 023+22 022+…+2+1)=22 025-1,
∴22 024+22 023+22 022+…+2+1=22 025-1.
②由(x-1)(xn-1+…+x+1)=xn-1可得,
(-2)2 024+(-2)2 023+(-2)2 022+…+(-2)+1
= ×[(-2)-1)][(-2)2 024+(-2)2 023+(-2)2 022+…+(-2)+1]
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= ×[(-2)2 025-1]
= .
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微专题 平方差公式的运用
例题 (2024上海中考)计算:(a+b)(b-a)=_____________.
b2-a2
例题
解析 (a+b)(b-a)=(b+a)(b-a)=b2-a2.
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变式1 如图,阴影部分是边长为a的大正方形中剪去一个边
长为b的小正方形后所得到的图形,将阴影部分通过割、拼,形
成新的图形,给出三种割、拼方法,其中能够验证平方差公式
的是( )
A.①② B.②③ C.①③ D.①②③
D
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解析 题图①,左边阴影部分的面积为a2-b2,右边阴影部分的
面积为 (2a+2b)·(a-b)=(a+b)(a-b),
∴(a+b)(a-b)=a2-b2,能够验证平方差公式;
题图②,左边阴影部分的面积为a2-b2,右边阴影部分的面积为
(a+b)(a-b),
∴(a+b)(a-b)=a2-b2,能够验证平方差公式;
题图③,左边阴影部分的面积为a2-b2,右边阴影部分的面积为
(a+b)(a-b),
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∴(a+b)(a-b)=a2-b2,能够验证平方差公式.
故选D.
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变式2 (2024四川凉山州中考)已知a2-b2=12,且a-b=-2,则a+b=
_______.
-6
解析 ∵a2-b2=12,∴(a+b)(a-b)=12,
∵a-b=-2,∴a+b=-6.
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变式3 计算(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)=_________.
解析 (3+1)(32+1)(34+1)(38+1)
= ×(3-1)(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)
= ×(32-1)(32+1)(34+1)(38+1)= ×(34-1)(34+1)(38+1)= ×(38-1)(38
+1)= ×(316-1)= .
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$