8.3 完全平方公式与平方差公式
第1课时
一、选择题
1.下列多项式中,是完全平方式的为( )
A.x2﹣x+ B.x2+x+ C.x2+x﹣ D.x2﹣x+
2.如果两数和的平方的结果是x2+(a﹣1)x+25,那么a的值是( )
A.﹣9 B.﹣9或11 C.9或﹣11 D.11
3.若x2﹣4x+k是完全平方式,则k的值是( )
A.2 B.4 C.8 D.16
4.已知,4x2+12xy+ky2是一个完全平方式,则k的值是( )
A.3 B.6 C.8 D.9
5.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
6.如果一个正整数可以表示为两个连续奇数的平方差,那么称该正整数为“和谐数”如(8=32﹣12,16=52﹣32,则8,16均为“和谐数”),在不超过217的正整数中,所有的“和谐数”之和为( )
A.3014 B.3024 C.3034 D.3044
二、填空题
7.(﹣x﹣2y)(﹣x+2y)= .
8.若,则= ,= .
9.如果x+=4,那么x2+= .
10.代数式4x2+2(m﹣1)x+9是完全平方式,则m= .
11.已知ab=2,则(a+b)2﹣(a﹣b)2的值是 .
12.如果25x2+mxy+9y2是一个完全平方式,则m的值为 .
13.设(2a+3b)2=(2a﹣3b)2+A,则A= .
14.我国宋朝数学家杨辉在他的著作《详解九章算法》中提出“杨辉三角”(如图),此图揭示了(a+b)n(n为非负整数)展开式的项数及各项系数的有关规律.
例如:(a+b)0=1,它只有一项,系数为1;系数和为1;
(a+b)1=a+b,它有两项,系数分别为1,1,系数和为2;
(a+b)2=a2+2ab+b2,它有三项,系数分别为1,2,1,系数和为4;
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3,它有四项,系数分别为1,3,3,1,系数和为8;…,
则(a+b)n的展开式共有 项,系数和为 .
三、解答题
15.(1)计算:(a+1)2+a(2﹣a). (2)解不等式:3x﹣5<2(2+3x).
16.(2m+n)(2m﹣n).
17.计算:
(1)(﹣2)3+6×()﹣1﹣(﹣2.5)0; (2)2(3x﹣2)(3x+2).
18.已知:a+b=4,ab=2,求下列式子的值:
①a2+b2;
②(a﹣b)2.
19.用4个长为a,宽为b的矩形拼成一个大正方形,并且正中间留下一个洞,这个洞恰好是一个小正方形.
(1)用不同方法计算中间的小正方形的面积,聪明的你能发现什么?
(2)当拼成的这个大正方形边长比中间小正方形边长多5cm时,它的面积就多75cm2,求中间小正方形的边长.
20.如图①所示是一个长为2m,宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四个小长方形,然后按图②的方式拼成一个正方形,根据这一操作过程回答下列问题:
(1)图②中阴影部分的正方形的边长为 ;
(2)请用两种方法表示图②中阴影部分的面积.
方法一: ;
方法二: ;
(3)观察图②,写出代数式(m+n)2、(m﹣n)2、mn之间的等量关系式: ;
(4)计算:(10.5+2)2﹣(10.5﹣2)2= .
第2课时
一、选择题
1.已知a+b=5,ab=6,则a2+b2的值等于( )
A.13 B.12 C.11 D.10
2.若多项式9x2+mx+1是一个完全平方式,则m的值是( )
A.±3 B.±6 C.3 D.±9
3.若=8×10×12,则k=( )
A.12 B.10 C.8 D.6
4.如图所示,阴影部分是边长为a的大正方形中剪去一个边长为b的小正方形后得到的图形,佳佳将阴影部分通过割拼,拼成了图①和图②两种新的图形,其中能够验证平方差公式的是( )
A.① B.② C.①②都能 D.①②都不能
5.设a,b是实数,定义*的一种运算如下:a*b=(a+b)2,则下列结论有:
①a*b=0,则a=0且b=0
②a*b=b*a
③a*(b+c)=a*b+a*c
④a*b=(﹣a)*(﹣b)
正确的有( )个.
A.1 B.2 C.3 D.4
6.4张长为a、宽为b(a>b)的长方形纸片,按如图的方式拼成一个边长为(a+b)的正方形,图中空白部分的面积为S1,阴影部分的面积为S2.若S1=2S2,则a、b满足( )
A.2a=5b B.2a=3b C.a=3b D.a=2b
二、填空题
7.若a+b=1,则a2﹣b2+2b﹣2= .
8.若a+b=2,a2﹣b2=6,则a﹣b= .
9.如果(3m+n+3)(3m+n﹣3)=40,则3m+n的值为 .
10.已知x+=5,那么x2+= .
11.计算:201×199﹣1982= .
12.阅读理解:引入新数i,新数i可以与实数进行四则运算,且已知i2=﹣1,那么(1+i) (1﹣i)= .
13.若A=(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)+1,则A+2018的末位数字是 .
14.如图所示,如图,边长分别为a和b的两个正方形拼接在一起,则图中阴影部分的面积为 .
三、解答题
15.已知(a+b)2=25,(a﹣b)2=9.求a2﹣6ab+b2.
16.化简:b(a+b)+(a+b)(a﹣b).
17.计算:
(1)(a+3)(a﹣3)﹣a(a﹣5); (2)若x+3y﹣4=0,求3x×27y的值.
18.请认真观察图形,解答下列问题:
(1)根据图①中条件,请用两种不同方法表示两个阴影图形的面积的和;
(2)在(1)的条件下,如图②,两个正方形边长分别为a,b,如果a+b=ab=9,求阴影部分的面积.
19.(1)计算并观察下列各式:
(x﹣1)(x+1)= ;
(x﹣1)(x2+x+1)= ;
(x﹣1)(x3+x2+x+1)= ;
(2)从上面的算式及计算结果,你发现了什么?请根据你发现的规律直接填写下面的空格.
(x﹣1)(x6+x5+x4+x3+x2+x+1)= ;
(3)利用该规律计算:1+5+52+53+……+52020.
20.探究活动:
(1)如图①,可以求出阴影部分的面积是 (写成两数平方差的形式);
(2)如图②,若将图①中阴影部分裁剪下来,重新拼成一个长方形,面积是 (写成多项式乘法的形式);
(3)比较图①,图②阴影部分的面积,可以得到公式 .
知识应用:运用你得到的公式解决以下问题
(4)计算:(a+b﹣2c)(a+b+2c);
(5)若4x2﹣9y2=10,4x+6y=4,求2x﹣3y的值.
第1课时答案
一、选择题
A.B.B.D.A.B.
二、填空题
7.x2﹣4y2. 8.±,11 9.14. 10.7或﹣5. 11.8
12.±30. 13.24ab. 14.n+1,2n.
三、解答题
15.解:(1)(a+1)2+a(2﹣a)
=a2+2a+1+2a﹣a2
=4a+1;
(2)3x﹣5<2(2+3x)
3x﹣5<4+6x,
移项得:3x﹣6x<4+5,
合并同类项,系数化1得:x>﹣3.
16.解:(2m+n)(2m﹣n)
=4m2﹣n2.
17.解:(1)(﹣2)3+6×()﹣1﹣(﹣2.5)0,
=﹣8+12﹣1,
=3;
(2)2(3x﹣2)(3x+2),
=2(9x2﹣4),
=18x2﹣8.
18.解:∵a+b=4,ab=2,
∴①a2+b2=(a+b)2﹣2ab=42﹣2×2=16﹣4=12;
②(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2=(a+b)2﹣4ab=42﹣4×2=16﹣8=8.
19.解:(1)方法一,小正方形的边长为(a﹣b),因此,小正方形的面积是(a﹣b)2,
方法二,大正方形的面积减去四个长方形的面积可得,小正方形的面积为:(a+b)2﹣4ab,
可以发现(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab,
答:(a﹣b)2,或(a+b)2﹣4ab,
可得(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab;
(2)解:依题意,得,
解得,
∴a﹣b=5,
答:小正方形的边长是5cm.
20.解:(1)由拼图可知,阴影部分是边长为(m﹣n)的正方形,
故答案为:m﹣n;
(2)方法一:直接利用正方形的面积公式得正方形的面积为(m﹣n)2;
方法二:从边长为(m+n)的大正方形减去四个长为m,宽为n的矩形面积即为阴影部分的面积,
即(m+n)2﹣4mn;
故答案为:(m﹣n)2,(m+n)2﹣4mn;
(3)由(2)的两种方法可得,(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn;
故答案为:(m﹣n)2=(m+n)2﹣4mn;
(4)(10.5+2)2﹣(10.5﹣2)2
=(10.5﹣2)2+4×10.5×2﹣(10.5﹣2)2
=4×10.5×2
=84.
故答案为:84.
第2课时答案
一、选择题
A.B.B.C.B.D.
二、填空题
7.﹣1. 8.3. 9.±7. 10.23. 11.795. 12.2.
13.4 14..
三、解答题
15.解:因为(a+b)2=25,(a﹣b)2=9,
所以(a﹣b)2﹣(a﹣b)2=4ab=16,
所以a2﹣6ab+b2=(a﹣b)2﹣4ab=9﹣16=﹣7.
16.解:b(a+b)+(a+b)(a﹣b)
=ab+b2+a2﹣b2
=ab+a2.
17.解:(1)(a+3)(a﹣3)﹣a(a﹣5)
=a2﹣9﹣a2+5a
=5a﹣9;
(2)因为x+3y﹣4=0,
所以x+3y=4,
所以3x×27y=3x×(33)y=3x×33y=3x+3y=34=81.
18.解:(1)方法一:两个正方形的面积和,即a2+b2,
方法二:边长为a+b的正方形的面积减去两个空白的长方形的面积,即(a+b)2﹣2ab,
因此有a2+b2=(a+b)2﹣2ab,
(2)图②阴影部分的面积是两个边长分别为a、b的正方形的面积和减去两个直角三角形的面积,
即a2+b2﹣a×a﹣(a+b)×b
=a2+b2﹣ab
=(a2+b2﹣ab)
=[(a+b)2﹣3ab],
当a+b=ab=9时,
原式=×(81﹣27)=27,
答:阴影部分的面积为27.
19.解:(1)x2﹣1;x3﹣1;x4﹣1;
(2)(x﹣1)(x6+x5+x4+x3+x2+x+1)=x7﹣1;
(3)1+5+52+53+……+52020
=
=
=.
20.解:(1)S阴影部分=S大正方形﹣S小正方形=a2﹣b2,
故答案为:a2﹣b2;
(2)拼成的长方形的长为(a+b),宽为(a﹣b),
所以S阴影部分=S长方形=(a+b)(a﹣b),
故答案为:(a+b)(a﹣b);
(3)由(1)、(2)可得,a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
故答案为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
(4)原式=[(a+b)﹣2c][(a+b)+2c]=(a+b)2﹣(2c)2,
=a2+2ab+b2﹣4c2;
(5)∵4x2﹣9y2=(2x+3y)(2x﹣3y)=10,
4x+6y=4,
∴2x+3y=2,
∴2x﹣3y=10÷2=5,
故2x﹣3y的值为5.