10.3乘法公式学案2025-2026学年青岛版数学七年级下册

2026-04-16
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普通

资源信息

学段 初中
学科 数学
教材版本 初中数学青岛版七年级下册
年级 七年级
章节 10.3 乘法公式
类型 学案-知识清单
知识点 -
使用场景 同步教学-新授课
学年 2026-2027
地区(省份) 山东省
地区(市) 青岛市
地区(区县) -
文件格式 ZIP
文件大小 1.40 MB
发布时间 2026-04-16
更新时间 2026-04-16
作者 吴芜舞
品牌系列 -
审核时间 2026-04-16
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来源 学科网

内容正文:

10.3乘法公式 知 识 清 单 知识点1 平方差公式 两个数的和与这两个数的差的乘积等于这两个数的平方差。即:(a+b)(a-b)=a2-b2 【知识解读】 (1)公式左边的两个二项式相乘,一项相同,另一项符号相反. (2)公式右边是这两项的平方差; 右边是相同项的平方,减去符号相反项的平方. (3)套用公式时要注意字母a和b的广泛意义,a、b可以是数或字母,也可以是单项式或多项式. 素 养 提 升 考点1 平方差公式的几何推导 例题讲解: 1.如图1,从边长为a的大正方形中剪去一个边长为b的小正方形,再将剩下的阴影部分剪开,拼成如图2所示的长方形.根据图形的变化过程可以验证等式(  ) A.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2 B.a(a+b)=a2+ab C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)【解答】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a2﹣b2, 拼成的图2是长为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:D. 2.【实践操作】 如图①,从边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形后,形成一个长方形(如图②). (1)通过计算图①和图②中阴影部分的面积可以验证的公式是(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2 ; 【应用探究】 (2)根据(1)中的公式解决如下问题: ①简便计算:299×301+1; ②计算:(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)…(31024+1).【解答】解:(1)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); 则阴影部分的面积可以验证的公式是(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2; 故答案为:(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2; (2)①原式=(300﹣1)(300+1)+1 =3002﹣1+1 =90000; ②原式 =…… . 跟踪训练: 1.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 【解答】解: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. 2.如图①,将边长为a的大正方形剪去一个边长为b的小正方形,并沿图中的虚线剪开,拼接后得到图②,根据图形的面积写出一个含字母a,b的等式:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)  . 【解答】解:左图中部分的面积=a2﹣b2, 右图中的面积=(a+b)(a﹣b), 由图中的面积不变,得a2﹣b2=(a+b)(a﹣b), 故答案为a2﹣b2=(a+b)(a﹣b). 3.某数学兴趣小组在学习了“平方差公式”后,构造了如图所示的四种图形,想用“等面积法”来验证“平方差公式”,以下四种方法中能够验证“平方差公式”的有 ①②③  (填图中的序号). 【解答】解:根据平方差公式和图示逐项分析判断如下: 图①中,左图阴影部分可以看作两个正方形的面积差,即(a2﹣b2),拼成的右图是底为(a+b),高为(a﹣b)的平行四边形,面积为(a+b)(a﹣b), ∴(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,图①可以验证平方差公式; 图②中,左图阴影部分可以看作两个正方形的面积差,即(a2﹣b2),拼成的右图是长为(a+b),宽为(a﹣b)的长方形,面积为(a+b)(a﹣b),∴(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,图②可以验证平方差公式; 图③中,左图阴影部分可以看作两个正方形的面积差,即(a2﹣b2),拼成的右图是底为(a+b),高为(a﹣b)的平行四边形,面积为(a+b)(a﹣b), ∴(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,图③可以验证平方差公式; 图④中,(a+b)2﹣(a﹣b)2,拼成的右图是长为2a,宽为2b的长方形,面积为4ab, ∴(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab,图④不能验证平方差公式; 故答案为:①②③. 4.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). (1)上述操作能验证的等式是A .(请选择正确的一个) A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) B.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2 C.a2+ab=a(a+b) (2)若x2﹣y2=16,x+y=8,求x﹣y的值. (3)计算:. 【解答】解:(1)从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的正方形,剩余部分的面积可以看作两个正方形的面积差,即a2﹣b2,拼成的图2是长为a+b,宽为a﹣b的长方形,所以面积为(a+b)(a﹣b), 因此有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b), 故答案为:A; (2)∵x2﹣y2=16,即(x+y)(x﹣y)=16,而x+y=8, ∴x﹣y=16÷8=2; (3)原式=(1)(1)(1)(1)(1)(1)×…×(1)(1)(1)(1) . 5.【规律探索】 如图,观察上述各图形,我们会发现: 图1空白部分小正方形的个数是22﹣12=2+1, 图2空白部分小正方形的个数是32﹣22=3+2, 图3空白部分小正方形的个数是42﹣32=4+3, (1)像这样继续排列下去,请写出第6幅图对应的算式: 72﹣62=7+6  . (2)请再写出第n幅图对应的算式: (n+1)2﹣n2=2n+1  (用含有字母n的算式表示,其中n为正整数). 【问题解决】 (3)(20262﹣20252+20242﹣20232+20222﹣20212+…+22﹣12)+1013= 2054364.  . 【解答】解:(1)根据规律,第6幅图对应的算式为: 72﹣62=7+6, 故答案为:72﹣62=7+6; (2)(n+1)2﹣n2=(n+1)+n=2n+1, 故答案为:(n+1)2﹣n2=2n+1; (3)原式=(2026+2025)+(2024+2023)+…+(2+1)+1013 =(2026+1)×2026÷2+1013 =2027×1013+1013 =1013×(2027+1) =1013×2028 =2054364, 故答案为:2054364. 考点2 平方差公式的有关计算 例题讲解: 1.下列各式中,能用平方差公式计算的是(  ) A.(x+y)(y+x) B.(x﹣y)(x﹣y) C.(x﹣y)(x+y) D.(x+y)(﹣x﹣y)【解答】解:(x+y)(y+x),(x﹣y)(x﹣y),(x+y)(﹣x﹣y)不能用平方差公式计算, (x﹣y)(x+y)能用平方差公式计算, 故选:C. 2.运用乘法公式计算(x+y﹣1)(x﹣y﹣1)时,下列变形正确的是(  ) A.[x+(y﹣1)][x﹣(y﹣1)] B.[x+(y﹣1)][x﹣(y+1)] C.[(x+y)﹣1][(x﹣y)﹣1] D.[(x﹣1)+y][(x﹣1)﹣y] 【解答】解:(x+y﹣1)(x﹣y﹣1)=[(x﹣1)+y][(x﹣1)﹣y], 故选:D. 3.已知m2﹣9n2=24,m+3n=3,则m﹣3n= 8  . 【解答】解:因为m2﹣9n2=24,m+3n=3,m2﹣9n2=(m+3n)(m﹣3n), 所以24=3(m﹣3n), 所以m﹣3n=8, 故答案为:8. 跟踪训练: 1.若(  )(x+y)可以用平方差公式进行计算,则横线上的代数式可能是(  ) A.x+y B.x﹣y C.﹣x+2y D.﹣x﹣y 【解答】解:根据平方差公式为(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2逐项分析判断如下: A、(x+y)(x+y)=(x+y)2,是完全平方形式,不符合平方差公式结构,∴该选项错误; B、(x﹣y)(x+y)=x2﹣y2,符合平方差公式结构,∴该选项正确; C、(﹣x+2y)(x+y),不存在完全相同的项,也不存在互为相反数的对应项,不符合平方差公式结构,∴该选项错误; D、(﹣x﹣y)(x+y)=﹣(x+y)2,是完全平方形式,∴该选项错误. 故选:B. 2.计算:(3a+2b)(3a﹣2b)=(  ) A.3a2﹣2b2 B.3a2﹣4b2 C.9a2+4b2 D.9a2﹣4b2 【解答】解:原式=(3a)2﹣(2b)2 =9a2﹣4b2. 故选:D. 3.若x2﹣y2=﹣1,则(x﹣y)2025•(x+y)2025=(  ) A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2 4.已知m+n=2,m﹣n=3,则计算m2﹣n2的结果为 6  .【解答】解:根据积的乘方法则先将(x﹣y)2025•(x+y)2025化成(x2﹣y2)2025可知: (x﹣y)2025•(x+y)2025 =[(x﹣y)(x+y)]2025 =(x2﹣y2)2025 =(﹣1)2025 =﹣1. 故选:B. 【解答】解:利用平方差公式将所求代数式因式分解可知: m2﹣n2=(m+n)(m﹣n)=2×3=6. 故答案为:6. 5.若,,则a﹣b的值为    . 【解答】解:∵,, ∴. 故答案为:. 6.计算: (1); (2)(2a+3)2•(2a﹣3)2; (3)(x+1)(x﹣1)(x2+1); (4)12﹣22+32﹣42+52﹣62+⋯+992﹣1002. 【解答】解:(1)原式 ; (2)原式=[(2a+3)(2a﹣3)]2 =(4a2﹣9)2 =16a4﹣72a2+81; (3)原式=(x2﹣1)(x2+1) =x4﹣1; (4)原式=(1+2)×(1﹣2)+(3+4)×(3﹣4)+…+(99+100)×(99﹣100) =﹣1﹣2﹣3﹣4﹣…﹣99﹣100 =﹣(1+2+3+4+…+99+100) =﹣5050. 考点3 平方差公式的简便运算 例题讲解: 1.计算:20262﹣20252=(  ) A.1 B.206 C.4050 D.4051【解答】解:原式=(2026+2025)(2026﹣2025) =4051×1 =4051. 故选:D. 2.已知M=20252,N=2024×2026,则M与N的大小关系是(  ) A.M>N B.M<N C.M=N D.不能确定 【解答】解:N=2024×2026=(2025﹣1)(2025+1)=20252﹣1, ∵20252>20252﹣1, ∴M>N, 故选:A. 3.计算(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)得(  ) A.28﹣1 B.210﹣1 C.216﹣1 D.232﹣1 【解答】解:原式=(2﹣1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1) =(22﹣1)(22+1)(24+1)(28+1) =(24﹣1)(24+1)(28+1) =(28﹣1)(28+1) =216﹣1. 故选:C. 跟踪训练: 1.9982﹣999×997=(  ) A.﹣1 B.1 C.0 D.2 【解答】解:原式=9982﹣(998+1)×(998﹣1)=9982﹣9982+1=1. 故选:B. 2.计算20112﹣2010×2012的结果是(  ) A.0 B.﹣1 C.1 D.2×20112﹣1 【解答】解:原式=20112﹣(2011﹣1)×(2011+1) =20112﹣(20112﹣1) =1. 故选:C. 3.将2024×2026变形正确的是(  ) A.20252﹣1 B.20252+1 C.20252+2×2025+1 D.20252﹣2×2025+1 【解答】解:原式=(2025﹣1)×(2025+1) =20252﹣1, 故选:A. 4.已知M=20242,N=2023×2025,则M与N的大小关系是M>N . 【解答】解:∵M=20242,N=2023×2025=20242﹣1, ∴M﹣N=20242﹣(20242﹣1)=1>0, ∴M>N. 故答案为:M>N. 5.计算:2026×2024﹣20252= ﹣1  . 【解答】解:2026×2024﹣20252 =(2025+1)×(2025﹣1)﹣20252 =20252﹣1﹣20252 =(20252﹣20252)﹣1 =﹣1, 故答案为:﹣1. 6.已知a=192×918,b=8882﹣302,c=7552﹣1632,则a,b,c按从小到大的顺序排列为 a <c <b . 【解答】解:a=192×918=361×918, b=(888+30)(888﹣30)=858×918, c=(755+163)(755﹣163)=592×918, ∵361<592<858, ∴361×918<592×918<858×918, ∴a<c<b. ∴a,b,c按从小到大的顺序排列为:a<c<b. 故答案为:a,c,b. 7.18×(3+1)×(32+1)×(34+1)…(364+1)+9= 3130 . 8.若a=20250,b=2024×2026﹣20252,c=()2024×()2025,则下列a,b,c的大小关系正确的是b<a<c .【解答】解:原式=9×(3﹣1)×(3+1)×(32+1)×(34+1)…(364+1)+9 =(32﹣1)×(32+1)×(34+1)…(364+1)×9+9 =(34﹣1)×(34+1)…(364+1)×9+9 =(364﹣1)(364+1)×9+9 =(3128﹣1)×9+9 =9×(3128﹣1+1) =32×3128 =3130. 故答案为:3130. 【解答】解:若a=20250,b=2024×2026﹣20252,c=()2024×()2025, 其中2024×2026=(2025﹣1)(2025+1)=20252﹣1, 所以b=(20252﹣1)﹣20252=﹣1. , 由于指数2024为偶数,, 所以, 其中, 因此. 比较大小: b=﹣1,a=1,, 所以b<a<c, 故答案为:b<a<c. 9.用乘法公式进行简便计算. (1)992; (2); (3)20322﹣2031×2033. 【解答】解:(1)原式=(100﹣1)2 =1002﹣2×100×1+12 =10000﹣200+1 =9801; (2); (3)原式=20322﹣(2032﹣1)×(2032+1) =20322﹣(20322﹣12) =20322﹣20322+1 =1. 10.用简便方法计算: (1)98×102; (2)20142﹣2014×4026+20132. 【解答】解:(1)由平方差公式:(a+b)(a﹣b)=(a2﹣b2)可知, 98×102=(100﹣2)(100+2)=1002﹣22=9996; (2)由完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2可知, 20142﹣2014×4026+20132 =20142﹣2×2014×2013+20132 =(2014﹣2013)2 =1. 11.下面是小明同学进行一道整式计算的过程: 计算:(2x﹣3)(2x+3)+(2x﹣1)(1﹣2x). 解:原式=(2x)2﹣9﹣(2x﹣1)2…第①步 =4x2﹣9﹣(4x2﹣4x+1)…第②步 =4x2﹣9﹣4x2﹣4x﹣1…第③步 =﹣4x﹣10⋯第④步 (1)小明第一步用到的乘法公式用字母表示为(x+y)(x﹣y)=x2﹣y2 ,第二步用到的乘法公式用字母表示为(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2 ; (2)小明第 三  步开始出现错误,错因是 括号前面是负号,去掉括号后,括号内的第二项没有变号  ; (3)请你写出正确的计算过程. 【解答】解:(1)小明第一步用到的乘法公式用字母表示为(x+y)(x﹣y)=x2﹣y2, 第二步用到的乘法公式用字母表示为(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2; 故答案为:x2﹣y2,x2﹣2xy+y2; (2)第三步开始出现错误,出现错误的原因是括号前面是负号,去掉括号后,括号内的第二项没有变号; 故答案为:三;括号前面是负号,去掉括号后,括号内的第二项没有变号; (3)(2x﹣3)(2x+3)+(2x﹣1)(1﹣2x) =(2x)2﹣9﹣(2x﹣1)2 =4x2﹣9﹣(4x2﹣4x+1) =4x2﹣9﹣4x2+4x﹣1 =4x﹣10. 知 识 清 单 知识点2 完全平方公式 两个数的和(差)的平方,等于这两个数的平方和加上(减去)它们乘积的2倍。即: (a+b)2=a2+2ab+b2 (a-b)2 = a2-2ab+b2 【知识解读】 (1)公式左边是两个数的和(差)的平方。 (2)公式右边是两个数的平方和,再加上(减去)两数积的2倍。 (3)完全平方公式有两个,二者不能互相代替,注意二者的使用条件. (4)套用公式要注意字母a和b的广泛意义,a、b可以是字母,也可以是单项式或多项式. 完全平方公式与平方差公式都叫做乘法公式 (5)完全平方公式常见变形: ① ② ③ 素 养 提 升 考点1 完全平方公式的几何推导 例题讲解: 1.有一张边长为acm的正方形桌面,因为实际需要,需将正方形的边长增加bcm,木工师傅设计了如图所示的三种方案: 小明发现这三种方案都能验证同一个公式,这个公式是(  ) A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) B.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2 C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2 【解答】解:方案一:图形整体上是边长为a+b的正方形,因此面积为(a+b)2,拼成图形的4个部分的面积和为a2+2ab+b2,所以有(a+b)2=a2+2ab+b2; 方案二:图形整体上是边长为a+b的正方形,因此面积为(a+b)2,拼成图形的4个部分的面积和为a2+2ab+b2,所以有(a+b)2=a2+2ab+b2; 方案三:图形整体上是边长为a+b的正方形,因此面积为(a+b)2,拼成图形的3个部分的面积和为a2b(a+a+b)×2=a2+2ab+b2,所以有(a+b)2=a2+2ab+b2; 故选:C. 2.如图,麦麦用9张A类正方形卡片、1张B类正方形卡片和6张C类长方形卡片,拼成了一个大正方形,拼成的大正方形的边长是(  ) A.a+b B.a+2b C.2a+b D.3a+b 【解答】解:由拼图可得拼成的大正方形的面积为9a2+6ab+b2, 而9a2+6ab+b2=(3a+b)2, 所以正方形的边长为3a+b, 故选:D. 3.【知识技能】 初中数学的一些代数公式可以通过几何图形的面积来推导和验证.现有长与宽分别为a、b的小长方形若干个,用两个这样的小长方形,拼成如图1的图形,用四个相同的小长方形拼成图2的图形,请认真观察图形,解答下列问题: (1)根据图中条件,请写出图1和图2所验证的关于a、b的关系式;(用a、b的代数式表示出来) 图1表示: (a+b)2=a2+2ab+b2 ; 图2表示: (a+b)2=(a﹣b)2+4ab ; 【解决问题】 (2)如图3,点C是线段AB上的一点,以AC,BC为边向两边作正方形,设AB=12,两正方形的面积和S1+S2=80,则图中阴影部分面积是 32  . 【拓展提升】 (3)①若x满足(9﹣x)(x﹣5)=6;求(9﹣x)2+(x﹣5)2= 4  . ②若x满足(x+2)2+(x﹣6)2=25;则(x+2)(x﹣6)=   . 【解答】解:(1)由图1可知,(a+b)2=a2+2ab+b2, 由图2可知,(a+b)2=(a﹣b)2+4ab. 故答案为:(a+b)2=a2+2ab+b2,(a+b)2=(a﹣b)2+4ab; (2)设BC=a,AC=b, ∵AB=AC+CB=12, ∴a+b=12, ∴,, ∴b2+a2=80, ∵, ∴. 故答案为:32; (3)①∵(9﹣x)(x﹣5)=6,(9﹣x)+(x﹣5)=4, ∴(9﹣x)2+(x﹣5)2=[(9﹣x)+(x﹣5)]2﹣2(9﹣x)(x﹣5)=42﹣2×6=4. 故答案为:4; ②∵(x+2)2+(x﹣6)2=25,(x+2)﹣(x﹣6)=8, ∴2(x+2)(x﹣6)=[(x+2)2+(x﹣6)2]﹣[(x+2)﹣(x﹣6)]2, ∴2(x+2)(x﹣6)=25﹣82=﹣39, ∴. 故答案为:. 跟踪训练: 1.如图,由4个全等的小长方形与1个小正方形密铺成正方形图案,该图案的面积为64,小正方形的面积为9,若分别用x,y(x>y)表示小长方形的长和宽,则下列关系式中不正确的是(  ) A.x+y=8 B.x﹣y=3 C.x2+y2=36 D.4xy+9=64 【解答】解:∵大正方形的面积为64,小正方形的面积为9, ∴x+y=8,x﹣y=3, ∴x=5.5,y=2.5, ∴x2+y2=36.5, ∵由4个全等的小长方形与1个小正方形密铺成正方形图案, ∴4xy+9=64, 故选:C. 2.数形结合是数学解题中常用的思想方法,可以使某些抽象的数学问题直观化、简洁化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质.在学习整式运算乘法公式的过程中,每个公式的推导,教材都安排了运用图形面积加以验证.我们加以推广,下列图形阴影部分的面积能够直观地解释(x﹣1)2=x2﹣2x+1的是(  ) A. B. C. D. 【解答】解:选项A中的阴影部分是边长为x﹣1的正方形,因此面积为(x﹣1)2,阴影部分的面积也可以看作大正方形的面积与空白部分面积的差,即x2﹣2x+1,所以有(x﹣1)2=x2﹣2x+1. 故选:A. 3.如图,把一个边长为a的正方形相邻两边增加b得到一个新的大正方形,则通过新的大正方形的面积表示可以得到等式(  ) A.2(a+b)=2a+2b B.(a+b)2=a2+2ab+b2 C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2 D.(a﹣b)(a+b)=a2﹣b2 【解答】解:∵大正方形的面积:(a+b)2或a2+2ab+b2, ∴(a+b)2=a2+2ab+b2. 故选:B. 4.如图是一个长为2a,宽为2b的长方形,用剪刀沿图中虚线(对称轴)剪开,把它分成四块形状和大小都一样的小长方形,然后按图那样拼成一个正方形,则中间空白部分的面积是(  ) A.ab B.(a﹣b)2 C.(2a+b)2 D.a2﹣b2 【解答】解:中间部分的四边形是正方形,边长是a+b﹣2b=a﹣b, 则面积是(a﹣b)2. 故选:B. 5.如图,有A、B、C三种不同型号的卡片,每种各8张.A型卡片是边长为a的正方形,B型卡片是相邻两边长分别为a,b的长方形(a>b),C型卡片是边长为b的正方形,从中取出若干张卡片(每种卡片至少一张),把取出的这些卡片拼成一个大正方形,则所有能够拼成符合要求的大正方形的个数有(  ) A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 【解答】解:a2+2ab+b2=(a+b)2, 4a2+4ab+b2=(2a+b)2, a2+4ab+4b2=(a+2b)2, 4a2+8ab+4b2=(2a+2b)2, ∴共有4个符合条件的大正方形. 故选:B. 6.如图,点C是线段BG上的一点,以BC,CG为边向两边作正方形,面积分别是S1和S2,两正方形的面积和S1+S2=20,已知BG=6,则图中阴影部分面积为  4  . 【解答】解:设BC=a,CG=b,则,,BG=a+b=6, ∴, ∵(a+b)2=a2+2ab+b2=62=36, ∴2ab=36﹣20=16, ∴ab=8, ∴阴影部分的面积. 故答案为:4. 7.【教材原题】观察图①,用等式表示图中图形的面积的运算为(a+b)2=a2+2ab+b2. 【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 a2+b2=(a+b)2﹣2ab . 【应用】 (2)根据图②所得的公式,若a+b=7,ab=4,求a2+b2的值. (3)若x满足(5﹣x)(x﹣1)=3,求(5﹣x)2+(x﹣1)2的值. 【拓展】 (4)如图③,某学校有一块梯形空地ABCD,AC⊥BD于点E,AE=DE,BE=CE,该校计划在△AED和△BEC区域内种花,在△CDE和△ABE的区域内种草,经测量种花区域的面积和为102平方米,AC=18米,求种草区域的面积和.【解答】解:(1)∵图②中大正方形的边长为(a+b),阴影部分两个正方形的边长分别为a,b,两个长方形的宽进和长分别为a,b, ∴大正方形的面积为(a+b)2,阴影部分两个正方形的面积分别为a2,b2,长方形的面积为ab, 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, ∴a2+b2=(a+b)2﹣2ab, 故答案为:a2+b2=(a+b)2﹣2ab; (2)由(1)的结论得:a2+b2=(a+b)2﹣2ab, 又∵a+b=7,ab=4, ∴a2+b2=72﹣2×4=41; (3)设5﹣x=a,x﹣1=b,则(5﹣x)2+(x﹣1)2=a2+b2, ∴a+b=5﹣x+x﹣1=4, ∵(5﹣x)(x﹣1)=3, ∴ab=3, 由(1)的结论得:a2+b2=(a+b)2﹣2ab, ∴a2+b2=42﹣2×3=10, ∴(5﹣x)2+(x﹣1)2=a2+b2=10; (4)设AE=DE=a,BE=CE=b, ∵AC⊥BD于点E,AC=18米, ∴S△AEDa2(平方米),S△BECb2(平方米),S△AEBab(平方米),S△CEDab(平方米),a+b=18(米), ∵种花区域的面积和为102平方米, ∴S△AED+S△BECa2b2=102, ∴a2+b2=204, 由(1)的结论得:a2+b2=(a+b)2﹣2ab, ∴204=182﹣2ab, ∴ab=60, ∴种草区域的面积和为:S△AEB+S△CEDabab=ab=60(平方米). 答:种草区域的面积和为60平方米. 8.图1是一个长为2a,宽为2b的长方形纸片,先沿图中虚线用剪刀均剪成4个相同的小长方形,然后用这4个小长方形纸片拼成图2所示的正方形. (1)你认为图2中阴影部分的正方形的边长等于a﹣b (用含a、b式子表示); (2)请用两种不同的方法表示图2中阴影部分的面积:方法1: (a+b)2﹣4ab 方法2: (a﹣b)2 ; (3)观察图2,尝试写出(a+b)2、(a﹣b)2、ab三个式子之间的等量关系式是: (a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2 . 【解答】解:(1)图2中阴影部分的正方形的边长等于a﹣b, 故答案为:a﹣b. (2)两种不同的方法表示图2中阴影部分的面积: 方法1:, 方法2:, 故答案为:(a+b)2﹣4ab;(a﹣b)2; (3)∵(a+b)2=a2+2ab+b2,(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2, ∴(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2, 故答案为:(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2. 考点2 完全平方公式的有关计算 例题讲解: 1.下列各式中,计算正确的是(  ) A.2a﹣a=2 B.a2•a2=2a2 C.(a+1)2=a2+1 D.(﹣2xy)3=﹣8x3y3【解答】解:根据合并同类项、同底数幂乘法、完全平方公式、积的乘方的运算逐项分析判断如下: A.∵合并同类项时,系数相加,字母和指数不变, ∴2a﹣a=(2﹣1)a=a≠2,A计算错误. B.∵同底数幂相乘,底数不变,指数相加, ∴a2•a2=a2+2=a4≠2a2,B计算错误. C.根据完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2, ∴(a+1)2=a2+2a+1≠a2+1,C计算错误. D.∵积的乘方等于各因式分别乘方,再把所得的幂相乘, ∴(﹣2xy)3=(﹣2)3x3y3=﹣8x3y3,D计算正确. 故选:D. 2.已知a+b=7,ab=12,那么a2+b2=(  ) A.19 B.25 C.31 D.73 【解答】解:完全平方公式移项可得a2+b2=(a+b)2﹣2ab. ∵a+b=7,ab=12. ∴代入得a2+b2=72﹣2×12=49﹣24=25. 故选:B. 3.若x+y=3,xy=2,则x2+y2的值为(  ) A.8 B.7 C.5 D.6 【解答】解:由完全平方公式可得: x2+y2=(x+y)2﹣2xy =32﹣2×2 =5. 故选:C. 4.已知a=x﹣2024,b=x﹣2026,c=x﹣2025,若a2+b2=56,则c2的值为(  ) A.20 B.22 C.24 D.27 【解答】解:∵a=x﹣2024,b=x﹣2026,c=x﹣2025, ∴a=c+1,b=c﹣1, ∴a2+b2=(c+1)2+(c﹣1)2=c2+2c+1+c2﹣2c+1=2c2+2, 又∵a2+b2=56, ∴2c2+2=56, ∴2c2=56﹣2, ∴2c2=54, ∴c2=27, 即c2的值为27, 故选:D. 跟踪训练: 1.下列运算正确的是(  ) A.2a+3a=5a2 B.(3a+2b)﹣(a+2b)=2a C.(ab)2=ab2 D.(a+b)2=a2+b2【解答】解:由题知, 因为2a+3a=5a,所以A选项不符合题意; 因为(3a+2b)﹣(a+2b)=3a+2b﹣a﹣2b=2a,所以B选项符合题意; 因为(ab)2=a2b2,所以C选项不符合题意; 因为(a+b)2=a2+2ab+b2,所以D选项不符合题意. 故选:B. 2.下列运算正确的是(  ) A.4a﹣3a=1 B.(﹣a2)3=﹣a5 C.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.(3a3)2=9a6【解答】解:根据合并同类项、幂的乘方、积的乘方、完全平方公式的法则逐项分析判断如下: A.4a﹣3a=a≠1,运算错误,不符合题意; B.(﹣a2)3=﹣a2×3=﹣a6≠﹣a5,运算错误,不符合题意; C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2≠a2﹣b2,运算错误,不符合题意; D.(3a3)2=32•(a3)2=9a6,运算正确,符合题意; 故选:D. 3.下列运算中,计算错误的是(  ) A.2x2﹣3x2=﹣x2 B.(﹣2x)3=﹣8x3 C.(﹣x)2•x3=x5 D.(x+1)2=x2+1 【解答】解:根据合并同类项法则,积的乘方法则,同底数幂的乘法法则,完全平方公式逐项分析判断如下: A、2x2﹣3x2=(2﹣3)x2=﹣x2,本选项计算正确; B、(﹣2x)3=(﹣2)3•x3=﹣8x3,本选项计算正确; C、(﹣x)2•x3=x2•x3=x5,本选项计算正确; D、(x+1)2=x2+2x+1,本选项计算错误. 故选:D. 4.下列等式中能够成立的是(  ) A.(m+n)2=m2+n2 B.(a+b)2=a2+ab+b2 C.(x﹣2)2=x2﹣4 D.(a+2b)2=a2+4ab+4b2 【解答】解:A、(m+n)2=m2+2mn+n2,故A不符合题意; B、(a+b)2=a2+2ab+b2,故B不符合题意; C、(x﹣2)2=x2﹣4x+4,故C不符合题意; D、(a+2b)2=a2+4ab+4b2,故D符合题意; 故选:D. 5.已知(x+2y)2=10,(x﹣2y)2=18,那么xy的值为(  ) A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2 【解答】解:∵(x+2y)2=10, ∴x2+4xy+4y2=10①, ∵(x﹣2y)2=18, ∴x2﹣4xy+4y2=18②, ②﹣①得:﹣8xy=8, ∴xy=﹣1. 故选:A. 6.若m+n=6,mn=4,则m2+4mn+n2的值为(  ) A.40 B.44 C.48 D.52 【解答】解:∵m+n=6,mn=4, ∴m2+4mn+n2=(m+n)2+2mn=62+2×4=44. 故选:B. 7.已知:x﹣y=5,(x+y)2=49,则x2+y2的值等于(  ) A.37 B.27 C.25 D.44 【解答】解:将x﹣y=5两边平方得:(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=25①, 再由(x+y)2=x2+y2+2xy=49②, ①+②得:2(x2+y2)=74, 则x2+y2=37. 故选:A. 8.若m+n=5,mn=3,则(m﹣n)2= 13  . 【解答】解:(m﹣n)2 =m2﹣2mn+n2 =(m2+2mn+n2)﹣4mn =(m+n)2﹣4mn, 将m+n=5,mn=3代入上式得: (m﹣n)2 =(m+n)2﹣4mn =52﹣4×3 =13. 故答案为:13. 9.已知(m+n)2=11,mn=2,则(m﹣n)2的值为 3  . 【解答】解:∵(m+n)2=11,mn=2, ∴(m﹣n)2=m2﹣2mn+n2=m2+2mn+n2﹣4mn=(m+n)2﹣4mn=11﹣8=3, 故答案为:3 10.设a=x﹣2023,b=x﹣2025,c=x﹣2024.若a2+b2=56,则c2=(  ) A.27 B.24 C.22 D.20 【解答】解:将a=c+1、b=c﹣1代入a2+b2=56, (c+1)2+(c﹣1)2=56, (c2+2c+1)+(c2﹣2c+1)=56, 2c2+2=56, c2=27. 故选:A. 11.若实数m满足(m﹣2025)2+(2026﹣m)2=2027,则(m﹣2025)(2026﹣m)=(  ) A.2026 B.1013 C.﹣2026 D.﹣1013 【解答】解:设a=m﹣2025,b=2026﹣m, ∵a+b=(m﹣2025)+(2026﹣m)=1, 又∵a2+b2=2027,且由完全平方公式得(a+b)2=a2+2ab+b2, ∴1=2027+2ab, 解得2ab=1﹣2027=﹣2026, ∴ab=﹣1013, 即(m﹣2025)(2026﹣m)=﹣1013, 故选:D. 12.化简: (1)(x﹣2y)2﹣x(x﹣4y); (2)(a+b)2﹣(a﹣b)2. 【解答】解:(1)原式=x2﹣4xy+4y2﹣x2+4xy=4y2. (2)原式=(a2+2ab+b2)﹣(a2﹣2ab+b2) =a2+2ab+b2﹣a2+2ab﹣b2 =4ab. 13.化简:(a﹣2)(a+3)﹣(a﹣1)2. 【解答】解:(a﹣2)(a+3)﹣(a﹣1)2 =a2+3a﹣2a﹣6﹣(a2﹣2a+1) =a2+a﹣6﹣a2+2a﹣1 =3a﹣7. 14.计算: (1); (2)(2m﹣1)(3m+1). 【解答】解:(1)=16x2﹣4xyy2; (2)(2m﹣1)(3m+1) =6m2+2m﹣3m﹣1 =6m2﹣m﹣1. 15.(1)已知a+b=5,ab=3,求a2+b2的值; (2)已知(x+y)2=25,(x﹣y)2=9,求xy的值. 【解答】解:(1)∵a+b=5,ab=3, ∴a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×3=25﹣6=19; (2)∵(x+y)2=25,(x﹣y)2=9, ∴(x+y)2=x2+2xy+y2=25,(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2=9, ∴(x+y)2﹣(x﹣y)2=(x2+2xy+y2)﹣(x2﹣2xy+y2)=25﹣9, ∴4xy=16, ∴xy=4. 16.阅读下列材料,解答问题: 例:已知a﹣b=3,ab=2,求a2+b2的值. 解:方法1:a2+b2=(a﹣b)2+2ab=32+4=13 方法2:∵a﹣b=3 ∴(a﹣b)2=32 即a2﹣2ab+b2=9 a2+b2=9+2ab=9+4=13 请选择任意一种解题方法解决下列问题. (1)已知a+b=6,ab=﹣3,求代数式a2+b2的值; (2)已知a+b=﹣2,ab=﹣1,求代数式(a﹣b)2的值. 【解答】解:(1)a2+b2 =(a+b)2﹣2ab =62﹣2×(﹣3) =36+6 =42; (2)(a﹣b)2= a2﹣2ab+b2 =(a+b)2﹣4ab =(﹣2)2﹣4×(﹣1) =4+4 =8. 17.阅读理解:完全平方公式(a±b)2=a2±2ab+b2适当的变形,可以解决很多的数学问题. 已知a+b=4,ab=3,求a2+b2的值. 解:∵a+b=4,∴(a+b)2=42,即a2+2ab+b2=16. ∵ab=3,∴a2+b2=(a+b)2﹣2ab=10. 根据上面的解题思路与方法,解决下列问题: (1)若x﹣y=﹣3,xy=﹣2,则x2+y2= 5  ,(x+y)2= 1  ; (2)若m+n﹣p=﹣10,(m﹣p)n=﹣12.求(m﹣p)2+n2的值; (3)若a2+ab+b2=10,a2﹣ab+b2=4,则a﹣b= ±1  . 【解答】解:(1)由条件可知(x﹣y)2=(﹣3)2=9,即x2﹣2xy+y2=9, ∵xy=﹣2, ∴x2+y2=9+2xy=9+2×(﹣2)=9﹣4=5, ∴(x+y)2=x2+2xy+y2=5+2×(﹣2)=5﹣4=1; 故答案为:5,1; (2)∵(m﹣p)+n=﹣10, ∴[(m﹣p)+n]2=(﹣10)2,即(m﹣p)2+2(m﹣p)n+n2=100, ∵(m﹣p)n=﹣12, ∴(m﹣p)2+n2=100﹣2(m﹣p)n=100﹣2×(﹣12)=100+24=124; (3)由条件可知a2+ab+b2+(a2﹣ab+b2)=10+4=14, ∴a2+ab+b2+a2﹣ab+b2=14, ∴a2+b2=7, ∴ab=3, ∴(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2=7﹣2×3=1, ∴a﹣b=±1. 故答案为:±1. 考点3 完全平方公式的简便运算 例题讲解: 1.计算:1032+103×194+972= 40000  . 【解答】解:原式=1032+2×103×97+972 =(103+97)2 =2002 =40000, 故答案为:40000. 跟踪训练: 1.计算:10.12﹣2×10.1×0.1+0.12= 100  . 【解答】解:原式=(10.1﹣0.1)2 =102 =100, 故答案为:100. 2.计算:20262﹣2026×4050+20252= 1  .【解答】解:20262﹣2026×4050+20252 =20262﹣2×2026×2025+20252 =(2026﹣2025)2 =12 =1. 故答案为:1. 3.计算:48.12﹣2×48.1×38.1+38.12= 100  . 【解答】解:原式=(48.1﹣38.1)2 =10.02 =100. 故答案为:100. 4.简便运算:992+202×99+1012. 【解答】解:原式=992+2×101×99+1012 =(99+101)2 =2002 =40000. 5.计算: 【解答】解:设20012000=x,则 原式. 考点4 完全平方式 例题讲解: 1.若(x﹣k)2=x2+mx+16,则常数m的值是 ±8  . 【解答】解:由条件可得:(x﹣k)2=x2﹣2kx+k2, 由题意得 x2﹣2kx+k2=x2+mx+16, 根据多项式相等对应项系数相等,可得, 解得:m=±8. 故答案为:±8. 2.若多项式9x2﹣(a+1)xy+16y2是关于x、y的完全平方公式的展开式,则a的值是(  ) A.25 B.23 C.25或﹣23 D.﹣25或23 【解答】解:由条件可知﹣(a+1)xy=±2×3x×4y=±24xy, ∴a+1=±24, ∴a=﹣25或23. 故选:D. 3.若代数式(x﹣1)2+a(x﹣1)+b化简结果为x2+3x+2,则a+b的值为(  ) A.11 B.10 C.8 D.2 【解答】解:(x﹣1)2+a(x﹣1)+b =x2﹣2x+1+ax﹣a+b =x2+(a﹣2)x+(1﹣a+b), 根据题意,得a﹣2=3,1﹣a+b=2, 解得a=5,b=6, ∴a+b=5+6=11, 故选:A. 4.若5,则 23  . 【解答】解:∵(a)2=a2+225, ∴a225﹣2=23. 跟踪训练: 1.若4y2﹣my+16可以配成一个完全平方公式,则m的值为 ±16  . 【解答】解:∵4y2﹣my+16=(2y±4)2, ∴m=±16, 故答案为:±16. 2.若代数式m2﹣km+1是一个完全平方式,则实数k= ±2  . 【解答】解:∵代数式m2﹣km+1是一个完全平方式, ∴﹣k=±2×1=±2, ∴k=±2, 故答案为:±2. 3.已知(x+t)2=x2﹣(k﹣2)x+16(k,t均为常数),则k= 10或﹣6  . 【解答】解:(x+t)2 =x2+2tx+t2 =x2﹣(k﹣2)x+16, 则t2=16,2t=﹣(k﹣2), 解得:t=±4, 则﹣(k﹣2)=±8, 解得:k=10或﹣6, 故答案为:10或﹣6. 4.若(x﹣k)2=x2+mx+16,则常数m的值是 ±8  . 【解答】解:由条件可得:(x﹣k)2=x2﹣2kx+k2, 由题意得 x2﹣2kx+k2=x2+mx+16, 根据多项式相等对应项系数相等,可得, 解得:m=±8. 故答案为:±8. 5.计算一个二项式的完全平方,其中的两项分别是4x2和+25y2,另一项应是(  ) A.10xy B.20xy C.10xy或﹣10xy D.20xy或﹣20xy 【解答】解:4x2=(2x)2,+25y2=(5y)2, 所以另一项应是±2×2x×5y=±20xy, 故选:D. 6.设(x+2y)2=(x﹣2y)2+M,则M等于(  ) A.4xy B.8xy C.2xy D.﹣4xy 【解答】解:∵(x+2y)2=(x﹣2y)2+M ∴M=(x+2y)2﹣(x﹣2y)2 =x2+4xy+4y2﹣(x2﹣4xy+4y2) =8xy, 故选:B. 7.若(2x﹣y)2+A=(2x+y)2,则代数式A=(  ) A.﹣4xy B.4xy C.﹣8xy D.8xy 【解答】解:A=(2x+y)2﹣(2x﹣y)2, ∴A=4x2+4xy+y2﹣(4x2﹣4xy+y2),即A=4x2+4xy+y2﹣4x2+4xy﹣y2, 则A=8xy. 故选:D. 8.小华在利用完全平方公式计算时,墨迹将结果“=4x2●⋯+25y2”中的一项染黑了,则墨迹覆盖的这一项及其符号可能是(  ) A.+10xy B.+10xy或﹣10xy C.+20xy D.+20xy或﹣20xy 【解答】解:4x2=(2x)2,25y2=(5y)2, ∵(2x±5y)2=4x2±20xy+25y2, ∴墨迹覆盖的这一项是±20xy, 故选:D. 9.如果关于x的整式x2﹣2(m+1)x+25=(x+n)2,那么常数m﹣n的值是 ﹣11或9  . 10.已知x3.【解答】解:∵关于x的整式x2﹣2(m+1)x+25=(x+n)2, ∴n=5,m+1=﹣5或n=﹣5,m+1=5, 解得:m=﹣6,n=5或m=4,n=﹣5, 则m﹣n=﹣6﹣5=﹣11或4+5=9, 故答案为:﹣11或9. (1)求x2的值; (2)求x4的值. 【解答】解:(1)∵x3, ∴(x)2=x2+29, ∴x27; (2)由(1)可知x27, ∴x4(x2)2﹣2=49﹣2=47. 考点5 乘法公式综合题 例题讲解: 1.已知(a+b)2=7,(a﹣b)2=4,则a2+b2﹣3ab=   . 【解答】解:∵(a+b)2=7,(a﹣b)2=4, ∴a2+2ab+b2=7①,a2﹣2ab+b2=4②, ①﹣②得:4ab=3, 则ab, a2+b2﹣3ab=(a﹣b)2﹣ab=4, 故答案为:. 2.阅读下列材料,解答问题: 例:已知a﹣b=3,ab=2,求a2+b2的值. 解:方法1:a2+b2=(a﹣b)2+2ab=32+4=13 方法2:∵a﹣b=3 ∴(a﹣b)2=32 即a2﹣2ab+b2=9 a2+b2=9+2ab=9+4=13 请选择任意一种解题方法解决下列问题. (1)已知a+b=6,ab=﹣3,求代数式a2+b2的值; (2)已知a+b=﹣2,ab=﹣1,求代数式(a﹣b)2的值. 【解答】解:(1)a2+b2 =(a+b)2﹣2ab =62﹣2×(﹣3) =36+6 =42; (2)(a﹣b)2= a2﹣2ab+b2 =(a+b)2﹣4ab =(﹣2)2﹣4×(﹣1) =4+4 =8. 跟踪训练: 1.计算(xy)(﹣5x+5y)﹣(x﹣y)2的结果为(  ) A.2xy﹣2y2 B.﹣2x2+2xy C.﹣2x2+2y2 D.﹣2x2 【解答】解:(xy)(﹣5x+5y)﹣(x﹣y)2 =﹣(x2﹣y2)﹣(x2+y2﹣2xy) =﹣x2+y2﹣x2﹣y2+2xy =﹣2x2+2xy. 故选:B. 2.如图1,长方形的长为4b,宽为a的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成一个如图2“回形”正方形, 【自主探究】 (1)观察图1、图2,请写出(a+b)2,(a﹣b)2,ab之间的等量关系式是  (a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2 ; 【知识运用】 (2)若2x﹣3y=5,xy=1,运用你所得到的公式,计算(2x+3y)2的值; 【知识延伸】 (3)已知(x﹣2023)2+(x﹣2025)2=10,求(x﹣2024)2的值. 【解答】解:(1)观察图二可得(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2. 故答案为:(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2. (2)原式=(2x﹣3y)2+4×2x×3y =(2x﹣3y)2+24xy =52+24×1 =25+24 =49. (3)令x﹣2024=t, 则(t+1)2+(t﹣1)2=10, t2+2t+1+t2﹣2t+1=10, t2=4, 故(x﹣2024)2=4. 3.题目:若(10﹣x)(x﹣5)=2,求(10﹣x)2+(x﹣5)2的值. 解:观察发现,10﹣x与x﹣5中的﹣x与x互为相反数, 所以我们不妨设a=10﹣x,b=x﹣5. 因为(10﹣x)(x﹣5)=2,所以ab=2. 因为(10﹣x)+(x﹣5)=5,所以a+b=(10﹣x)+(x﹣5)=5, 所以(10﹣x)2+(x﹣5)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×2=21. 我们把这种方法叫做换元法,利用换元法达到简化计算的目的,体现了转化的数学思想. (1)若(9﹣x)(x﹣2)=3,求(9﹣x)2+(x﹣2)2的值; (2)若x满足(2025﹣x)2+(x﹣2024)2=13,求(2025﹣x)(x﹣2024)的值. 【解答】解:(1)设9﹣x=a,x﹣2=b,则ab=3,a+b=9﹣x+x﹣2=7, ∴(9﹣x)2+(x﹣2)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab, ∴(9﹣x)2+(x﹣2)2=72﹣2×3=49﹣6=43; (2)设2025﹣x=m,x﹣2024=n,则m+n=2025﹣x+x﹣2024=1, 由条件可得m2+n2=13, ∴m2+2mn+n2﹣2mn=13, ∴(m+n)2﹣2mn=13, ∴1﹣2mn=13, 解得:mn=﹣6, ∴(2025﹣x)(x﹣2024)=﹣6. 4.完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2适当的变形,可以解决很多的数学问题. 例如:若(2023﹣x)(x﹣2018)=4,求(2023﹣x)2+(x﹣2018)2的值. 解:设2023﹣x=a,x﹣2018=b,则(2023﹣x)(x﹣2018)=ab=4,a+b=(2023﹣x)+(x﹣2018)=5,所以(2023﹣x)2+(x﹣2018)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×4=17. 根据上面的解题思路与方法,解决下列问题: (1)若x+y=8,x2+y2=28,求xy的值; (2)填空: ①若(5﹣x)x=6,则(5﹣x)2+x2= 13  ; ②若(4﹣x)(5﹣x)=8,则(4﹣x)2+(5﹣x)2= 17  ; (3)如图,点C是线段AB上的一点,以AC、BC为边向两边作正方形,设AB=10,两正方形的面积和S1+S2=52,求图中阴影部分面积. 【解答】解:(1)完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2适当的变形,可以解决很多的数学问题. ∵x+y=8, ∴(x+y)2=64, ∴x2+y2+2xy=64, ∵x2+y2=28, ∴28+2xy=64, ∴xy=18; (2)①设5﹣x=m,x=n ∴m+n=5﹣x+x=5,mn=x(5﹣x)=6 ∴m2+n2=(m+n)2﹣2mn=52﹣2×6=13, ∴(5﹣x)2+x2=m2+n2=13; 故答案为:13; ②设4﹣x=s,5﹣x=t ∴t﹣s=5﹣x﹣4+x=1,ts=(4﹣x)(5﹣x)=8, ∴t2+s2=(t﹣s)2+2ts=12+2×8=17, ∴(4﹣x)2+(5﹣x)2=s2+t2=17; 故答案为:17; (3)设AC=c,BC=d, ∴AB=AC+BC=c+d=10,AC2+BC2=c2+d2=S1+S2=52, ∴2cd=(c+d)2﹣(c2+d2)=102﹣52=48, ∴cd=24, ∴AC•BC=24, ∴. 第 1 页 共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 $ 10.3乘法公式 知 识 清 单 知识点1 平方差公式 两个数的和与这两个数的差的乘积等于这两个数的平方差。即:(a+b)(a-b)=a2-b2 【知识解读】 (1)公式左边的两个二项式相乘,一项相同,另一项符号相反. (2)公式右边是这两项的平方差; 右边是相同项的平方,减去符号相反项的平方. (3)套用公式时要注意字母a和b的广泛意义,a、b可以是数或字母,也可以是单项式或多项式. 素 养 提 升 考点1 平方差公式的几何推导 例题讲解: 1.如图1,从边长为a的大正方形中剪去一个边长为b的小正方形,再将剩下的阴影部分剪开,拼成如图2所示的长方形.根据图形的变化过程可以验证等式(  ) A.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2 B.a(a+b)=a2+ab C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) 2.【实践操作】 如图①,从边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形后,形成一个长方形(如图②). (1)通过计算图①和图②中阴影部分的面积可以验证的公式是 ; 【应用探究】 (2)根据(1)中的公式解决如下问题: ①简便计算:299×301+1; ②计算:(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)…(31024+1). 跟踪训练: 1.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 2.如图①,将边长为a的大正方形剪去一个边长为b的小正方形,并沿图中的虚线剪开,拼接后得到图②,根据图形的面积写出一个含字母a,b的等式:   . 3.某数学兴趣小组在学习了“平方差公式”后,构造了如图所示的四种图形,想用“等面积法”来验证“平方差公式”,以下四种方法中能够验证“平方差公式”的有    (填图中的序号). 4.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). (1)上述操作能验证的等式是A .(请选择正确的一个) A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) B.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2 C.a2+ab=a(a+b) (2)若x2﹣y2=16,x+y=8,求x﹣y的值. (3)计算:. 5.【规律探索】 如图,观察上述各图形,我们会发现: 图1空白部分小正方形的个数是22﹣12=2+1, 图2空白部分小正方形的个数是32﹣22=3+2, 图3空白部分小正方形的个数是42﹣32=4+3, (1)像这样继续排列下去,请写出第6幅图对应的算式:    . (2)请再写出第n幅图对应的算式:    (用含有字母n的算式表示,其中n为正整数). 【问题解决】 (3)(20262﹣20252+20242﹣20232+20222﹣20212+…+22﹣12)+1013=    . 考点2 平方差公式的有关计算 例题讲解: 1.下列各式中,能用平方差公式计算的是(  ) A.(x+y)(y+x) B.(x﹣y)(x﹣y) C.(x﹣y)(x+y) D.(x+y)(﹣x﹣y) 2.运用乘法公式计算(x+y﹣1)(x﹣y﹣1)时,下列变形正确的是(  ) A.[x+(y﹣1)][x﹣(y﹣1)] B.[x+(y﹣1)][x﹣(y+1)] C.[(x+y)﹣1][(x﹣y)﹣1] D.[(x﹣1)+y][(x﹣1)﹣y] 3.已知m2﹣9n2=24,m+3n=3,则m﹣3n=    . 跟踪训练: 1.若(  )(x+y)可以用平方差公式进行计算,则横线上的代数式可能是(  ) A.x+y B.x﹣y C.﹣x+2y D.﹣x﹣y 2.计算:(3a+2b)(3a﹣2b)=(  ) A.3a2﹣2b2 B.3a2﹣4b2 C.9a2+4b2 D.9a2﹣4b2 3.若x2﹣y2=﹣1,则(x﹣y)2025•(x+y)2025=(  ) A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2 4.已知m+n=2,m﹣n=3,则计算m2﹣n2的结果为    . 5.若,,则a﹣b的值为     . 6.计算: (1); (2)(2a+3)2•(2a﹣3)2; (3)(x+1)(x﹣1)(x2+1); (4)12﹣22+32﹣42+52﹣62+⋯+992﹣1002. 考点3 平方差公式的简便运算 例题讲解: 1.计算:20262﹣20252=(  ) A.1 B.206 C.4050 D.4051 2.已知M=20252,N=2024×2026,则M与N的大小关系是(  ) A.M>N B.M<N C.M=N D.不能确定 3.计算(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)得(  ) A.28﹣1 B.210﹣1 C.216﹣1 D.232﹣1 跟踪训练: 1.9982﹣999×997=(  ) A.﹣1 B.1 C.0 D.2 2.计算20112﹣2010×2012的结果是(  ) A.0 B.﹣1 C.1 D.2×20112﹣1 3.将2024×2026变形正确的是(  ) A.20252﹣1 B.20252+1 C.20252+2×2025+1 D.20252﹣2×2025+1 4.已知M=20242,N=2023×2025,则M与N的大小关系是 . 5.计算:2026×2024﹣20252=    . 6.已知a=192×918,b=8882﹣302,c=7552﹣1632,则a,b,c按从小到大的顺序排列为 . 7.18×(3+1)×(32+1)×(34+1)…(364+1)+9=   . 8.若a=20250,b=2024×2026﹣20252,c=()2024×()2025,则下列a,b,c的大小关系正确的是 . 9.用乘法公式进行简便计算. (1)992; (2); (3)20322﹣2031×2033. 10.用简便方法计算: (1)98×102; (2)20142﹣2014×4026+20132. 11.下面是小明同学进行一道整式计算的过程: 计算:(2x﹣3)(2x+3)+(2x﹣1)(1﹣2x). 解:原式=(2x)2﹣9﹣(2x﹣1)2…第①步 =4x2﹣9﹣(4x2﹣4x+1)…第②步 =4x2﹣9﹣4x2﹣4x﹣1…第③步 =﹣4x﹣10⋯第④步 (1)小明第一步用到的乘法公式用字母表示为(x+y)(x﹣y)= ,第二步用到的乘法公式用字母表示为(x﹣y)2= ; (2)小明第    步开始出现错误,错因是    ; (3)请你写出正确的计算过程. 知 识 清 单 知识点2 完全平方公式 两个数的和(差)的平方,等于这两个数的平方和加上(减去)它们乘积的2倍。即: (a+b)2=a2+2ab+b2 (a-b)2 = a2-2ab+b2 【知识解读】 (1)公式左边是两个数的和(差)的平方。 (2)公式右边是两个数的平方和,再加上(减去)两数积的2倍。 (3)完全平方公式有两个,二者不能互相代替,注意二者的使用条件. (4)套用公式要注意字母a和b的广泛意义,a、b可以是字母,也可以是单项式或多项式. 完全平方公式与平方差公式都叫做乘法公式 (5)完全平方公式常见变形: ① ② ③ 素 养 提 升 考点1 完全平方公式的几何推导 例题讲解: 1.有一张边长为acm的正方形桌面,因为实际需要,需将正方形的边长增加bcm,木工师傅设计了如图所示的三种方案: 小明发现这三种方案都能验证同一个公式,这个公式是(  ) A.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) B.(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2 C.(a+b)2=a2+2ab+b2 D.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2 2.如图,麦麦用9张A类正方形卡片、1张B类正方形卡片和6张C类长方形卡片,拼成了一个大正方形,拼成的大正方形的边长是(  ) A.a+b B.a+2b C.2a+b D.3a+b 3.【知识技能】 初中数学的一些代数公式可以通过几何图形的面积来推导和验证.现有长与宽分别为a、b的小长方形若干个,用两个这样的小长方形,拼成如图1的图形,用四个相同的小长方形拼成图2的图形,请认真观察图形,解答下列问题: (1)根据图中条件,请写出图1和图2所验证的关于a、b的关系式;(用a、b的代数式表示出来) 图1表示:  ; 图2表示:  ; 【解决问题】 (2)如图3,点C是线段AB上的一点,以AC,BC为边向两边作正方形,设AB=12,两正方形的面积和S1+S2=80,则图中阴影部分面积是    . 【拓展提升】 (3)①若x满足(9﹣x)(x﹣5)=6;求(9﹣x)2+(x﹣5)2=    . ②若x满足(x+2)2+(x﹣6)2=25;则(x+2)(x﹣6)=    . 跟踪训练: 1.如图,由4个全等的小长方形与1个小正方形密铺成正方形图案,该图案的面积为64,小正方形的面积为9,若分别用x,y(x>y)表示小长方形的长和宽,则下列关系式中不正确的是(  ) A.x+y=8 B.x﹣y=3 C.x2+y2=36 D.4xy+9=64 2.数形结合是数学解题中常用的思想方法,可以使某些抽象的数学问题直观化、简洁化,能够变抽象思维为形象思维,有助于把握数学问题的本质.在学习整式运算乘法公式的过程中,每个公式的推导,教材都安排了运用图形面积加以验证.我们加以推广,下列图形阴影部分的面积能够直观地解释(x﹣1)2=x2﹣2x+1的是(  ) A. B. C. D. 3.如图,把一个边长为a的正方形相邻两边增加b得到一个新的大正方形,则通过新的大正方形的面积表示可以得到等式(  ) A.2(a+b)=2a+2b B.(a+b)2=a2+2ab+b2 C.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2 D.(a﹣b)(a+b)=a2﹣b2 4.如图是一个长为2a,宽为2b的长方形,用剪刀沿图中虚线(对称轴)剪开,把它分成四块形状和大小都一样的小长方形,然后按图那样拼成一个正方形,则中间空白部分的面积是(  ) A.ab B.(a﹣b)2 C.(2a+b)2 D.a2﹣b2 5.如图,有A、B、C三种不同型号的卡片,每种各8张.A型卡片是边长为a的正方形,B型卡片是相邻两边长分别为a,b的长方形(a>b),C型卡片是边长为b的正方形,从中取出若干张卡片(每种卡片至少一张),把取出的这些卡片拼成一个大正方形,则所有能够拼成符合要求的大正方形的个数有(  ) A.3个 B.4个 C.5个 D.6个 6.如图,点C是线段BG上的一点,以BC,CG为边向两边作正方形,面积分别是S1和S2,两正方形的面积和S1+S2=20,已知BG=6,则图中阴影部分面积为     . 7.【教材原题】观察图①,用等式表示图中图形的面积的运算为(a+b)2=a2+2ab+b2. 【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 . 【应用】 (2)根据图②所得的公式,若a+b=7,ab=4,求a2+b2的值. (3)若x满足(5﹣x)(x﹣1)=3,求(5﹣x)2+(x﹣1)2的值. 【拓展】 (4)如图③,某学校有一块梯形空地ABCD,AC⊥BD于点E,AE=DE,BE=CE,该校计划在△AED和△BEC区域内种花,在△CDE和△ABE的区域内种草,经测量种花区域的面积和为102平方米,AC=18米,求种草区域的面积和. 8.图1是一个长为2a,宽为2b的长方形纸片,先沿图中虚线用剪刀均剪成4个相同的小长方形,然后用这4个小长方形纸片拼成图2所示的正方形. (1)你认为图2中阴影部分的正方形的边长等于 (用含a、b式子表示); (2)请用两种不同的方法表示图2中阴影部分的面积:方法1:  方法2:  ; (3)观察图2,尝试写出(a+b)2、(a﹣b)2、ab三个式子之间的等量关系式是:  . 考点2 完全平方公式的有关计算 例题讲解: 1.下列各式中,计算正确的是(  ) A.2a﹣a=2 B.a2•a2=2a2 C.(a+1)2=a2+1 D.(﹣2xy)3=﹣8x3y3 2.已知a+b=7,ab=12,那么a2+b2=(  ) A.19 B.25 C.31 D.73 3.若x+y=3,xy=2,则x2+y2的值为(  ) A.8 B.7 C.5 D.6 4.已知a=x﹣2024,b=x﹣2026,c=x﹣2025,若a2+b2=56,则c2的值为(  ) A.20 B.22 C.24 D.27 跟踪训练: 1.下列运算正确的是(  ) A.2a+3a=5a2 B.(3a+2b)﹣(a+2b)=2a C.(ab)2=ab2 D.(a+b)2=a2+b2 2.下列运算正确的是(  ) A.4a﹣3a=1 B.(﹣a2)3=﹣a5 C.(a﹣b)2=a2﹣b2 D.(3a3)2=9a6 3.下列运算中,计算错误的是(  ) A.2x2﹣3x2=﹣x2 B.(﹣2x)3=﹣8x3 C.(﹣x)2•x3=x5 D.(x+1)2=x2+1 4.下列等式中能够成立的是(  ) A.(m+n)2=m2+n2 B.(a+b)2=a2+ab+b2 C.(x﹣2)2=x2﹣4 D.(a+2b)2=a2+4ab+4b2 5.已知(x+2y)2=10,(x﹣2y)2=18,那么xy的值为(  ) A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2 6.若m+n=6,mn=4,则m2+4mn+n2的值为(  ) A.40 B.44 C.48 D.52 7.已知:x﹣y=5,(x+y)2=49,则x2+y2的值等于(  ) A.37 B.27 C.25 D.44 8.若m+n=5,mn=3,则(m﹣n)2=    . 9.已知(m+n)2=11,mn=2,则(m﹣n)2的值为    . 10.设a=x﹣2023,b=x﹣2025,c=x﹣2024.若a2+b2=56,则c2=(  ) A.27 B.24 C.22 D.20 11.若实数m满足(m﹣2025)2+(2026﹣m)2=2027,则(m﹣2025)(2026﹣m)=(  ) A.2026 B.1013 C.﹣2026 D.﹣1013 12.化简: (1)(x﹣2y)2﹣x(x﹣4y); (2)(a+b)2﹣(a﹣b)2. 13.化简:(a﹣2)(a+3)﹣(a﹣1)2. 14.计算: (1); (2)(2m﹣1)(3m+1). 15.(1)已知a+b=5,ab=3,求a2+b2的值; (2)已知(x+y)2=25,(x﹣y)2=9,求xy的值. 16.阅读下列材料,解答问题: 例:已知a﹣b=3,ab=2,求a2+b2的值. 解:方法1:a2+b2=(a﹣b)2+2ab=32+4=13 方法2:∵a﹣b=3 ∴(a﹣b)2=32 即a2﹣2ab+b2=9 a2+b2=9+2ab=9+4=13 请选择任意一种解题方法解决下列问题. (1)已知a+b=6,ab=﹣3,求代数式a2+b2的值; (2)已知a+b=﹣2,ab=﹣1,求代数式(a﹣b)2的值. 17.阅读理解:完全平方公式(a±b)2=a2±2ab+b2适当的变形,可以解决很多的数学问题. 根据上面的解题思路与方法,解决下列问题: (1)若x﹣y=﹣3,xy=﹣2,则x2+y2=    ,(x+y)2=    ; (2)若m+n﹣p=﹣10,(m﹣p)n=﹣12.求(m﹣p)2+n2的值; (3)若a2+ab+b2=10,a2﹣ab+b2=4,则a﹣b=    . 考点3 完全平方公式的简便运算 例题讲解: 1.计算:1032+103×194+972=    . 跟踪训练: 1.计算:10.12﹣2×10.1×0.1+0.12=    . 2.计算:20262﹣2026×4050+20252=    . 3.计算:48.12﹣2×48.1×38.1+38.12=    . 4.简便运算:992+202×99+1012. 5.计算: 考点4 完全平方式 例题讲解: 1.若(x﹣k)2=x2+mx+16,则常数m的值是    . 2.若多项式9x2﹣(a+1)xy+16y2是关于x、y的完全平方公式的展开式,则a的值是(  ) A.25 B.23 C.25或﹣23 D.﹣25或23 3.若代数式(x﹣1)2+a(x﹣1)+b化简结果为x2+3x+2,则a+b的值为(  ) A.11 B.10 C.8 D.2 4.若5,则    . 跟踪训练: 1.若4y2﹣my+16可以配成一个完全平方公式,则m的值为    . 2.若代数式m2﹣km+1是一个完全平方式,则实数k=    . 3.已知(x+t)2=x2﹣(k﹣2)x+16(k,t均为常数),则k=    . 4.若(x﹣k)2=x2+mx+16,则常数m的值是    . 5.计算一个二项式的完全平方,其中的两项分别是4x2和+25y2,另一项应是(  ) A.10xy B.20xy C.10xy或﹣10xy D.20xy或﹣20xy 6.设(x+2y)2=(x﹣2y)2+M,则M等于(  ) A.4xy B.8xy C.2xy D.﹣4xy 7.若(2x﹣y)2+A=(2x+y)2,则代数式A=(  ) A.﹣4xy B.4xy C.﹣8xy D.8xy 8.小华在利用完全平方公式计算时,墨迹将结果“=4x2●⋯+25y2”中的一项染黑了,则墨迹覆盖的这一项及其符号可能是(  ) A.+10xy B.+10xy或﹣10xy C.+20xy D.+20xy或﹣20xy 9.如果关于x的整式x2﹣2(m+1)x+25=(x+n)2,那么常数m﹣n的值是    . 10.已知x3. (1)求x2的值; (2)求x4的值. 考点5 乘法公式综合题 例题讲解: 1.已知(a+b)2=7,(a﹣b)2=4,则a2+b2﹣3ab=    . 2.阅读下列材料,解答问题: 例:已知a﹣b=3,ab=2,求a2+b2的值. 解:方法1:a2+b2=(a﹣b)2+2ab=32+4=13 方法2:∵a﹣b=3 ∴(a﹣b)2=32 即a2﹣2ab+b2=9 a2+b2=9+2ab=9+4=13 请选择任意一种解题方法解决下列问题. (1)已知a+b=6,ab=﹣3,求代数式a2+b2的值; (2)已知a+b=﹣2,ab=﹣1,求代数式(a﹣b)2的值. 跟踪训练: 1.计算(xy)(﹣5x+5y)﹣(x﹣y)2的结果为(  ) A.2xy﹣2y2 B.﹣2x2+2xy C.﹣2x2+2y2 D.﹣2x2 2.如图1,长方形的长为4b,宽为a的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成一个如图2“回形”正方形, 【自主探究】 (1)观察图1、图2,请写出(a+b)2,(a﹣b)2,ab之间的等量关系式是   ; 【知识运用】 (2)若2x﹣3y=5,xy=1,运用你所得到的公式,计算(2x+3y)2的值; 【知识延伸】 (3)已知(x﹣2023)2+(x﹣2025)2=10,求(x﹣2024)2的值. 3.题目:若(10﹣x)(x﹣5)=2,求(10﹣x)2+(x﹣5)2的值. 解:观察发现,10﹣x与x﹣5中的﹣x与x互为相反数, 所以我们不妨设a=10﹣x,b=x﹣5. 因为(10﹣x)(x﹣5)=2,所以ab=2. 因为(10﹣x)+(x﹣5)=5,所以a+b=(10﹣x)+(x﹣5)=5, 所以(10﹣x)2+(x﹣5)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×2=21. 我们把这种方法叫做换元法,利用换元法达到简化计算的目的,体现了转化的数学思想. (1)若(9﹣x)(x﹣2)=3,求(9﹣x)2+(x﹣2)2的值; (2)若x满足(2025﹣x)2+(x﹣2024)2=13,求(2025﹣x)(x﹣2024)的值. 4.完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2适当的变形,可以解决很多的数学问题. 例如:若(2023﹣x)(x﹣2018)=4,求(2023﹣x)2+(x﹣2018)2的值. 解:设2023﹣x=a,x﹣2018=b,则(2023﹣x)(x﹣2018)=ab=4,a+b=(2023﹣x)+(x﹣2018)=5,所以(2023﹣x)2+(x﹣2018)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×4=17. 根据上面的解题思路与方法,解决下列问题: (1)若x+y=8,x2+y2=28,求xy的值; (2)填空: ①若(5﹣x)x=6,则(5﹣x)2+x2=    ; ②若(4﹣x)(5﹣x)=8,则(4﹣x)2+(5﹣x)2=    ; (3)如图,点C是线段AB上的一点,以AC、BC为边向两边作正方形,设AB=10,两正方形的面积和S1+S2=52,求图中阴影部分面积. 第 1 页 共 17 页 学科网(北京)股份有限公司 $

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10.3乘法公式学案2025-2026学年青岛版数学七年级下册
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