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人教版八年级数学上册 14.2.1 平方差公式 导学案
【知识清单】
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.
细节剖析
在这里,既可以是具体数字,也可以是单项式或多项式.
平方差公式的典型特征:既有相同项,又有“相反项”,而结果是“相同项”的平方减去“相反项”的平方.
【典型例题】
考点1:运用平方差以式进行运算
例1.下列各式中能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】根据平方差公式,逐一进行判断即可.
【详解】解:A、含的项和含的项的符号均相反,不能用平方差公式计算,不符合题意;
B、两个常数的符号相反,两个含的项的符号也相反,不能用平方差公式计算,不符合题意;
C、,能用平方差公式计算,符合题意;
D、两项的符号均相同,不能用平方差公式计算,不符合题意;
故选C.
【点睛】本题考查平方差公式,熟练掌握平方差公式,是解题的关键.
考点2:平方差公式与几何图形
例2.在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形()(如图甲),把余下的部分拼成一个长方形(如图乙),根据两个图形中阴影部分的面积相等,可以验证( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【分析】分别求出两个图形中阴影部分的面积,根据阴影部分面积相等得出答案.
【详解】解:图甲中阴影面积为,
图乙中阴影面积为,
根据面积相等可得:,
故可以验证等式,
故选:C.
【点睛】此题考查了平方差公式与几何图形,正确计算两个阴影部分的面积是解题的关键.
【巩固提升】
选择题
1.下列各式能用平方差公式计算的是( )
A. B. C. D.
2.下列各式中,不能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
3.若,则( )
A.5 B.6 C.10 D.15
4.下列能用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
5.如果实数,满足方程组,则的值为( )
A. B. C. D.
6.如图,从边长为a的正方形纸片中剪去一个边长为b的正方形.剩余部分沿虚线又剪拼成一个长方形(不重叠无缝隙)则长方形的面积为( )
A. B. C. D.
7.如图,在边长为的正方形中央剪去一边长为的小正方形(),将剩余部分剪开密铺成一个平行四边形,则该平行四边形的面积为( )
A. B. C. D.
8.如图①,从一个大正方形的一角剪去一个小正方形,然后将剩余部分沿虚线剪开,拼成一个长方形如图②,根据图形的面积能够说明的公式是( )
A. B.
C. D.
9.下面给出的三幅图都是将阴影部分通过割,拼,形成新的图形,其中不能验证平方差公式的是( )
A.① B.②③ C.①③ D.③
10.如图,从边长为的正方形纸片中剪去一个边长为的正方形,剩余部分沿虚线又剪拼成一个矩形(不重叠无缝隙),则矩形的面积为( )
A. B. C. D.
二、填空题
11.已知,则 .
12.计算: .
13.如图,正方形的面积比正方形的面积小6,则阴影部分的面积是 .
14.如图,将边长为a的大正方形剪去一个边长为2的小正方形,并将剩余部分(阴影部分)沿虚线开,得到两个梯形,再将这两个梯形拼成一个长方形,利用这两个图,通过表示阴影部分的面积,能解释一个等式是 .
三、解答题
15.用乘法公式计算:
(1)
(2)
16.如图,这是一道例题的部分解答过程,其中,是两个关于,的二项式.
请仔细观察上面的例题及解答过程,完成下列问题:
(1)多项式为______,多项式为______,例题的化简结果为______;
(2)求多项式与的积.
17.如图,将边长为m的正方形纸板沿虚线剪成两个小正方形和两个长方形,拿掉边长为n的小正方形纸板后,将剩下的三块拼成一个新长方形.
(1)用含m,n的代数式表示拼成的长方形的周长;
(2)若,,求拼成的长方形的面积(纸板的厚度忽略不计)
18.如图①,在边长为的大正方形的一角裁掉一个边长为的小正方形.
(1)图①中阴影部分的面积_____________;___________;___________.
(2)如图②,若把图①中下面的小长方形拼到右边的位置,此时阴影部分的面积可以表示为____________与_____________的积.
根据以上问题的探究过程,可以得到的一个乘法公式是____________.
19.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)上述操作能验证的等式是______.(请选择正确的选项)
A.
B.
C.
(2)若,,求的值;
(3)用简便方法计算:.
20.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________;(请选择正确的一个)
①;
②;
③.
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
已知,,求的值.
参考答案
1.C
【分析】运用平方差公式时,关键要找相同项和相反项,其结果是相同项的平方减去相反项的平方.据此分析判断即可.
【详解】解:A.中不存在互为相反数的项,所以不能用平方差公式计算,故本选项不合题意;
B.,故不存在互为相反数的项,所以不能用平方差公式计算,故本选项不合题意;
C.符合平方差公式,故本选项符合题意;
D.中不存在互为相反数的项,所以不能用平方差公式计算,故本选项不合题意.
故选:C.
【点睛】本题主要考查了平方差公式的知识,解题关键要找到相同项和相反项,其结果是相同项的平方减去相反项的平方.
2.D
【分析】注意平方差公式的特征:两个二项式相乘,其中一项相等,另一项互为相反数即可运用平方差公式.
【详解】解:,
∴不能运用平方差公式.
故选:D.
【点睛】本题考查平方差公式,掌握平方差公式的特征是解题的关键.
3.A
【分析】根据平方差公式即可求解.
【详解】解:∵,,
∴,
故选:A.
【点睛】本题考查了平方差公式,熟练掌握平方差公式是解题的关键.
4.B
【分析】根据平方差公式的结构特点,对各选项分析判断后利用排除法求解.
【详解】解:A、应为,故本选项不符合题意;
B、,故本选项符合题意;
C、,故本选项不符合题意;
D、,故本选项不符合题意.
故选:B.
【点睛】本题主要考查平方差公式,熟记公式结构是解题的关键.平方差公式:两个数的和与这两个数的差相乘,等于这两个数的平方差.
5.D
【分析】方程组中第二个方程整理后求出的值,原式利用平方差公式变形,将各自的值代入计算即可求出值.
【详解】解:,
∴,
,
,
故选:D.
【点睛】本题主要考查了二元一次方程组的解,以及平方差公式,将原式进行适当的变形是解本题的关键.
6.C
【分析】根据题意,可得长方形的面积等于两个正方形的面积差,即可得出结果.
【详解】解:由题意,得:长方形的面积为;
故选C.
【点睛】本题考查平方差公式与图形的面积.解题的关键是理清题意,正确的识图,得到长方形的面积等于两个正方形的面积差.
7.A
【分析】直接用大正方形的面积,减去小正方形的面积,进行计算即可.
【详解】解:该平行四边形的面积为;
故选A.
【点睛】本题考查了平方差公式的几何背景,根据拼接前后的图形的面积相等列式是解题的关键.
8.A
【分析】分别表示出两种情况下的面积,而面积是相等的,故可得到结果.
【详解】解:将边长为a的正方形剪去一个边长为b的正方形,剩下的图形的面积是,右图的面积为,故得到的公式是.
故选:D.
【点睛】本题考查了平方差公式几何意义的理解,将整式运算与几何图形结合,注意各个量的变化.
9.D
【分析】根据各个图形中阴影部分面积的“算两次”,进而判断是否验证平方差公式即可.
【详解】解:图①中,将阴影部分沿着虚线裁剪,可以拼成右侧的平行四边形,
阴影部分面积可以看作两个正方形的面积差,即,所拼成的是底为,高为的平行四边形,因此面积为,所以有,
所以图①可以验证平方差公式,不符合题意;
图②中阴影部分面积可以看作两个正方形的面积差,即,所拼成的长方形的长为,款为,因此面积为,所以有,
因此图②可以验证平方差公式,不符合题意;
图③中阴影部分可以看作是边长为的正方形,因此面积为,所拼成的图形中阴影部分的面积可以看作四个小正方形的面积和,,因此不能验证平方差公式,符合题意;
故选:D.
【点睛】本题考查平方差公式,掌握平方差公式的结构特征是正确解答的前提,用代数式表示图形中阴影部分的面积是解决问题的关键.
10.D
【分析】利用大正方形的面积减去小正方形的面积即可,解题时注意平方差公式的运用.
【详解】解:矩形的面积
.
故选:D.
【点睛】此题考查平方差公式的几何背景,解题关键在于根据题意列出式子.
11.
【分析】根据平方差公式求解即可.
【详解】∵,
∴,
∵,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平方差公式,即两数和与这两数差的乘积等于两数平方的差,熟练掌握知识点是解题的关键.
12./
【分析】根据平方差公式求解即可.
【详解】解:.
故答案为:.
【点睛】本题主要考查了整式运算,熟练掌握平方差公式是解题关键.
13.3
【分析】设正方形与正方形的边长分别为和,根据两者面积差为6,可得.利用含、的代数式表示出阴影部分的面积,将整体代入即可求解.
【详解】解:设正方形与正方形的边长分别为和,
由题意得:.
由图形可得:
.
故答案为3.
【点睛】本题考查平方差公式在几何图形中的应用,解题的关键是用含、的代数式表示出阴影部分的面积.
14.
【分析】根据图形的面积相等,列式表示.
【详解】解:第一个图形中阴影部分的面积,
第二个图形中阴影部分的面积,
∵两个图形的阴影部分面积相等,
∴,
故答案为:.
【点睛】本题考查了平方差的几何背景,掌握矩形的面积公式是解题的关键.
15.(1)1
(2)
【分析】(1)原式变形后,利用平方差公式计算即可求出值;
(2)利用平方差公式和完全平方公式进行解答.
【详解】(1)解:
.
(2)解:
.
【点睛】此题考查了平方差公式,以及完全平方公式,解题的关键是熟练掌握平方差、完全平方公式.
16.(1),,
(2)
【分析】(1)由题意得:,,即可得到多项式及多项式,再化简即可解答;
(2)根据平方差公式计算即可解答.
【详解】(1)解:由题意得:,
两边同除以y得:,
同理,得:,
两边同除以得:,
例题的化简结果为:,
故答案为:,,;
(2)解:多项式与的积为:.
【点睛】本题考查了整式的乘除,熟练运用计算法则和乘法公式是解题关键.
17.(1)
(2)39
【分析】(1)根据题意和长方形的周长公式列出代数式解答即可.
(2)根据题意列出长方形的面积,然后把,代入进行计算即可求得.
【详解】(1)解:长方形的长为:,
长方形的宽为:,
长方形的周长为:;
(2)解:长方形的面积为,
当,时,.
【点睛】本题主要考查了长方形的周长与面积、列代数式问题、平方差公式等,解题的关键是根据题意和矩形的性质列出代数式解答.
18.(1),,
(2),,
【分析】(1)根据长方形的面积公式及整式的混合运算法则求解即可得解;
(2)根据长方形的面积公式即可得解.
【详解】(1)解:,,
∴,
故答案为:,,;
(2)解:由图得大长方形的长,宽为,
∴阴影部分的面积可以表示为,
∵图阴影部分的面积等于图阴影部分的面积,
∴,
故答案为,,
【点睛】本题考查平方差公式的几何背景,根据拼图表示两个图形中阴影部分的面积是得出正确答案的关键.
19.(1)A
(2)3
(3)1
【分析】(1)用代数式表示出图1中剩余部分的面积及图2中长方形的面积,根据这两部分面积相等即可得出答案;
(2)利用(1)中的结论代入进行计算即可;
(3)利用(1)中的公式进行计算即可.
【详解】(1)解:从边长为的正方形中剪掉一个边长为的正方形,剩余部分的面积为两个正方形的面积差,即,
将剩余的部分拼成一个长方形,则长方形的长为,宽为,因此面积为,
有,
故答案为:A;
(2)解:,,
,
,
的值为3;
(3)解:
.
【点睛】本题主要考查了平方差公式的几何背景,运用平方差公式进行计算,熟练掌握平方差公式:是解题的关键.
20.(1)②
(2)
【分析】(1)分别用代数式表示图1、图2阴影部分的面积即可;
(2)①根据平方差公式将化为,再整体代入计算即可.
【详解】(1)解:图1中阴影部分的面积为,图2中阴影部分的面积为,
因此可以得出的等式,故②正确;
故答案为:②.
(2)解:∵,
∵,
∴.
【点睛】本题主要考查了平方差公式的应用,解题的关键是熟练掌握平方差公式.
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