第一章第三节 乘法公式
题型1 完全平方公式 题型2 平方差公式
题型1.完全平方公式(共30小题)
(1)完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2.
可巧记为:“首平方,末平方,首末两倍中间放”.
(2)完全平方公式有以下几个特征:①左边是两个数的和的平方;②右边是一个三项式,其中首末两项分别是两项的平方,都为正,中间一项是两项积的2倍;其符号与左边的运算符号相同.
(3)应用完全平方公式时,要注意:①公式中的a,b可是单项式,也可以是多项式;②对形如两数和(或差)的平方的计算,都可以用这个公式;③对于三项的可以把其中的两项看做一项后,也可以用完全平方公式.
1.已知(x+2y)2=10,(x﹣2y)2=18,那么xy的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
【答案】A
【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.
2.已知x+y=5,xy=6,则x2+y2的值是( )
A.1 B.13 C.17 D.25
【答案】B
【解答】解:将x+y=5两边平方得:(x+y)2=x2+2xy+y2=25,
将xy=6代入得:x2+12+y2=25,
则x2+y2=13.
故选:B.
3.若4y2﹣my+16可以配成一个完全平方公式,则m的值为( )
A.﹣8 B.±8 C.16 D.±16
【答案】D
【解答】解:∵4y2﹣my+16是一个完全平方式,
∴﹣my=±4 y 4,
解得:m=±16.
故选:D.
4.若(x+y)2=(x﹣y)2+A,则A等于( )
A.2xy B.﹣2xy C.﹣4xy D.4xy
【答案】D
【解答】解:由题意可得:
原式=x2﹣2xy+y2+A,
∴A=4xy,
故选:D.
5.下列运算正确的是( )
A.a4+a3=a7 B.(a﹣1)2=a2﹣1
C.(2a3b)2=2a6b2 D.a(2a+1)=2a2+a
【答案】D
【解答】解:A.a4与a3不能合并,所以A选项不符合题意;
B. (a﹣1)2=a2﹣2a+1,所以B选项不符合题意;
C. (2a3b)2=4a6b2,所以C选项不符合题意;
D.a(2a+1)=2a2+a,所以D选项符合题意.
故选:D.
6.下列运算:①(3x+y)2=9x2+y2;②(a﹣2b)2=a2﹣4b2;③(﹣x﹣y)2=x2+2xy+y2;④.其中,运算错误的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】C
【解答】解:①(3x+y)2=9x2+6xy+y2,故①运算错误;
②(a﹣2b)2=a2﹣4ab+4b2,故②运算错误;
③(﹣x﹣y)2=x2+2xy+y2,故③运算正确;
④,故④运算错误.
所以运算错误的有①②④,共3个.
故选:C.
7.若干个大小形状完全相同的小长方形,现将其中4个如图1摆放,构造出一个正方形,其中阴影部分面积为40;其中5个如图2摆放,构造出一个长方形,其中阴影部分面积为100(各个小长方形之间不重叠不留空),则每个长方形的面积为( )
A.5 B.10 C.20 D.30
【答案】A
【解答】解:设长方形的长为a,宽为b,
由图1可知,(a+b)2﹣4ab=40,即a2+b2=2ab+40①,
由图2可知,(2a+b)(a+2b)﹣5ab=100,即a2+b2=50②,
由①﹣②得2ab+40﹣50=0,
∴ab=5,
即长方形的面积为5,
故选:A.
8.如图所示的图形由一个大正方形ABEF、一个小正方形ADGH和一个长方形ABCD不重合无缝隙得拼接在一起,已知长方形ABCD的面积是6,正方形ABEF和正方形ADGH的面积之和为69,那么长方形ABCD的周长是( )
A.12 B.18 C.16 D.14
【答案】B
【解答】解:设AB=a,AD=b,
则ab=6,a2+b2=69,
那么(a+b)2=a2+b2+2ab=69+12=81,
∵a+b>0,
∴a+b=9,
∴长方形ABCD的周长是2×9=18,
故选:B.
9.小明在利用完全平方公式计算一个二项整式的平方时,不小心用墨水把中间一项的系数染黑了,得到正确的结果为4a2■ab+9b2,则中间一项的系数是( )
A.12 B.﹣12 C.12或﹣12 D.36
【答案】C
【解答】解:由(2a±3b)2=4a2±12ab+9b2,
∴染黑的部分为±12.
故选:C.
10.若a、b是某长方形的长和宽,且有(a+b)2=16,(a﹣b)2=4,则该长方形面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
【答案】A
【解答】解:∵(a+b)2=16,(a﹣b)2=4,
∴(a+b)2﹣(a﹣b)2=4ab=12,
∴ab=3,
∴长方形的面积为3,
故选:A.
11.若a﹣b=2,则a2﹣b2﹣4b= 4 .
【答案】4
【解答】解:∵a﹣b=2
∴原式=(a+b)(a﹣b)﹣4b=2(a+b)﹣4b=2a﹣2b=2(a﹣b)=4
故答案为:4
12.已知,则ab+bc+ca的值等于 .
【答案】.
【解答】解:根据题意,由a﹣b=b﹣c可得:a﹣c,
由a2+b2+c2=1可得2(a2+b2+c2)=2,
再利用完全平方公式可得:2(a2+b2+c2)=(a﹣b)2+(b﹣c)2+(a﹣c)2+2(ab+bc+ca),
将a2+b2+c2=1,a﹣b=b﹣c,a﹣c代入可得:
2×1=()2+()2+()2+2(ab+bc+ca),
解得ab+bc+ca.
13.在学习完全平方公式的运用时,我们常利用配方法求最大值或最小值.
例如:求代数式x2+4x+5的最小值?总结出如下解答方法:
解:x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1,∵(x+2)2≥0,∴当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0,∴(x+2)2+1≥1,∴当x=﹣2时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1,∴x2+4x+5的最小值是1.问:4x2﹣12xy+10y2+4y+9的最 小 值是 5 .
【答案】小;5.
【解答】解:4x2﹣12xy+10y2+4y+9
=(4x2﹣12xy+9y2)+(y2+4y+4)+5
=(2x﹣3y)2+(y+2)2+5
∵(2x﹣3y)2≥0,(y+2)2≥0,
∴当x=﹣3,y=﹣2时,(2x﹣3y)2和(y+2)2能同时取值最小值0,
∴4x2﹣12xy+10y2+4y+9的最小值为5,
故答案为:小;5.
14.已知a+b=5,a2+b2=19,那么ab的值是 3 .
【答案】3.
【解答】解:∵(a+b)2=52,
∴a2+2ab+b2=25,
∵a2+b2=19,
∴2ab=25﹣19,
∴ab=3.
故答案为:3.
15.若一个整数能表示成a2+b2(a、b为整数)的形式,则称这个数为“完美数”,例如:因为5=22+12,所以5是一个完美数.已知M=x2+4y2+4x﹣12y+k(x、y是整数,k是常数),要使M为“完美数”,则k的值为 13 .
【答案】13.
【解答】解:M=(x2+4x+4)+(4y2﹣12y+9)+k﹣13
=(x+2)2+(2y﹣3)2+k﹣13,
∵M为完美数,
∴k﹣13=0,
∴k=13,
故答案为:13.
16.已知 ,那么 34 .
【答案】34
【解答】解:∵x6,
∴=x2(x)2﹣2=36﹣2=34.
故答案为:34.
17.观察下列各式及其展开式
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5
……
请你猜想(2x﹣1)8的展开式中含x2项的系数是 112 .
【答案】112.
【解答】解:由所给四组式子的系数规律可得左边式子的指数分别为 6,7,8 的等式,右边各项的系数分别为:
1,6,15,20,15,6,1;
1,7,21,35,35,21,7,1;
1,8,28,56,70,56,28,8,1;
故含x2项的系数为:22×(﹣1)6×28=112.
18.观察下列各式及其展开式:
(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
(a﹣b)3=a3﹣3a2b+3ab2﹣b3
(a﹣b)4=a4﹣4a3b+6a2b2﹣4ab3+b4
(a﹣b)5=a5﹣5a4b+10a3b2﹣10a2b3+5ab4﹣b5…
请你猜想(a﹣b)10的展开式第三项的系数是 45 .
【答案】45
【解答】解:根据题意得:第五个式子系数为1,6,15,20,15,6,1,
第六个式子系数为1,7,21,35,35,21,7,1,
第七个式子系数为1,8,28,56,70,56,28,8,1,
第八个式子系数为1,9,36,84,126,126,84,36,9,1,
第九个式子系数为1,10,45,120,210,252,210,120,45,10,1,
则(a﹣b)10的展开式第三项的系数是45,
故答案为:45.
19.阅读下列材料
若x满足(9﹣x)(x﹣4)=4,求(4﹣x)2+(x﹣9)2的值.
设9﹣x=a,x﹣4=b,则(9﹣x)(x﹣4)=ab=4,a+b=(9﹣x)+(x﹣4)=5,
∴(4﹣x)2+(x﹣9)2=(9﹣x)2+(x﹣4)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×4=17.
请仿照上面的方法求解下面问题:
(1)若x满足(5﹣x)(x﹣2)=2,求(5﹣x)2+(x﹣2)2的值;
(2)已知正方形ABCD的边长为x,E,F分别是AD、DC上的点,且AE=1,CF=3,长方形EMFD的面积是48,分别以MF、DF为边作正方形.
①MF=x﹣1 ,DF=x﹣3 ;(用含x的式子表示)
②求阴影部分的面积.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设5﹣x=a,x﹣2=b,则(5﹣x)(x﹣2)=ab=2,a+b=(5﹣x)+(x﹣2)=3,
∴(5﹣x)2+(x﹣2)2=(a+b)2﹣2ab=32﹣2×2=5;
(2)①MF=DE=x﹣1,DF=x﹣3,
故答案为:x﹣1;x﹣3;
②(x﹣1)(x﹣3)=48,
阴影部分的面积=FM2﹣DF2=(x﹣1)2﹣(x﹣3)2.
设x﹣1=a,x﹣3=b,则(x﹣1)(x﹣3)=ab=48,a﹣b=(x﹣1)﹣(x﹣3)=2,
∴(a+b)2=(a﹣b)2+4ab=22+4×48=196,
∴a+b=±14,
又∵a+b>0,
∴a+b=14,
∴(x﹣1)2﹣(x﹣3)2=a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=14×2=28.
即阴影部分的面积是28.
20.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:若a+b=3,ab=1,求a2+b2的值.
解:∵a+b=3,ab=1,
∴(a+b)2=9,2ab=2,
∴(a+b)2=a2+2ab+b2=9,
∴a2+b2=7,
根据左面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若x+y=8,xy=12,求x2+y2的值;
类比应用:
(2)若x+y=4,x2+y2=10,求(x﹣y)2的值.
【答案】(1)40;
(2)4.
【解答】解:(1)∵x+y=8,
∴(x+y)2=x2+2xy+y2=64,
∵xy=12,
∴2xy=24,
∴x2+y2=64﹣24=40;
(2)∵x+y=4,
∴(x+y)2=16,
∴(x+y)2=x2+2xy+y2=16,
∵x2+y2=10,
∴2xy=16﹣10=6,
∴(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2=10﹣6=4.
21.阅读材料:如果一个数的平方等于﹣1,记为i2=﹣1,这个数i叫做虚数单位,那么形如a+bi(a,b为实数)的数就叫做复数,a叫这个复数的实部,b叫做这个复数的虚部.
它有如下特点:
①它的加,减,乘法运算与整式的加,减,乘法运算类似,例如计算:
(2+i)+(3﹣4i)=(2+3)+(1﹣4)i=5﹣3i;(3+i)i=3i+i2=3i﹣1.
②若两个复数,它们的实部和虚部分别相等,则称这两个复数相等;若它们的实部相等,虚部互为相反数,则称这两个复数共轭;如1+2i的共轭复数为1﹣2i.
(1)填空:①(2+i)(2﹣i)= 5 ;②(2+i)2= 3+4i ;
(2)若a+bi是(1+2i)2的共轭复数,求(b﹣a)2的值;
(3)已知(a+i)(b+i)=1﹣3i,求(a2+b2)(i+i2+i3+i4+…+i2025)的值.
【答案】(1)①5;②3+4i(2)(b﹣a)2=1;(3)(a2+b2)(i+i2+i3+i4+…+i2025)=5i.
【解答】解:(1)①原式=4﹣i2=4+1=5,
②原式=4+4i+i2=4+4i﹣1=3+4i.
故答案为:①5;②3+4i;
(2)∵(1+2i)2=1+4i+4i2=1+4i﹣4=﹣3+4i,a+bi是(1+2i)2的共轭复数,
∴a=﹣3,b=﹣4,
∴(b﹣a)2=(﹣4+3)2=(﹣1)2=1;
(3)由条件可知:ab+(a+b)i﹣1=1﹣3i,即ab﹣1+(a+b)i=1﹣3i,
∴ab﹣1=1,a+b=﹣3,
解得:ab=2,a+b=﹣3,
∴a2+b2=(a+b)2﹣2ab=32﹣2×2=9﹣2×2=5,
∵i2+i3+i4+i5=﹣1﹣i+1+i=0,
i2+i3+i4+…+i2025有2024个加数,2024÷4=506,
∴i2+i3+i4+…+i2025=0,则i+i2+i3+i4+…+i2025=i,
∴(a2+b2)(i+i2+i3+i4+…+i2025)=5×i=5i.
22.对于任意有理数a,b,c,d,我们规定(a,b)☆(c,d)=a2﹣bc+d2.
(1)填空:对于有理数x,k,若(x,k)☆(x,1)=(x±1)2,则k= ±2 ;
(2)对于有理数x,y,若x+y=12,(x+y,y)☆(2x+y,y)=104.
①求xy的值;
②将长方形ABCD和长方形CEFG按照如图方式进行放置,点E在边CD上,连接BD,BF.若AB=2x,AD=x,EF=2y,FG=y,求图中阴影部分的面积.
【答案】(1)±2;(2)①20;②94.
【解答】解:(1)∵(a,b)☆(c,d)=a2﹣bc+d2,
∴(x,k)☆(x,1)=x2﹣kx+1=(x±1)2,
∴k=±2.
故答案为:±2;
(2)①由题意知,
∵(x+y,y)☆(2x+y,y)=104,
∴(x+y)2﹣(2x+y)y+y2=x2+y2=104,
∵x+y=12,
∴(x+y)2=x2+2xy+y2=144,
∴2xy=40,
∴xy=20;
②由图可知,,
∵xy=20,x2+y2=104,
∴.
23.已知(a﹣b)2=15,,求a4+b4的值.
【答案】87.5.
【解答】解:∵(a﹣b)2=15,
∴a2﹣2ab+b2=15,
∵ab,
∴a2+b2=15﹣5=10,
∴a4+b4
=(a2+b2)2﹣2a2b2
=102﹣2×()2
=100﹣12.5
=87.5.
24.已知a﹣b=6,ab=﹣7.求:
(1)a2+b2的值;
(2)(a+b)2+2(a﹣b)2的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵a﹣b=6,ab=﹣7,
∴a2+b2=(a﹣b)2+2ab=62+2×(﹣7)=22;
(2)∵(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,a﹣b=6,ab=﹣7,
∴(a+b)2=62+4×(﹣7)=8,
∴(a+b)2+2(a﹣b)2=8+2×62=80.
25.如图中,图1是一个长为2a,宽为2b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的形状拼成一个正方形.
(1)观察图2,请你用一个等式表示(a+b)2,(a﹣b)2,ab之间的数量关系 (a+b)2=(a﹣b)2+4ab ;
(2)运用你所得到的公式计算:若m,n为实数,且mn=﹣35,m﹣n=12,试求(m+n)2的值;
(3)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=8,两正方形的面积和S1+S2=26,求图中阴影部分面积.
【答案】(1)(a+b)2=(a﹣b)2+4ab;(2)4;(3).
【解答】解:(1)由图可知:图中阴影部分的面积=(a+b)2=(a﹣b)2+4ab,
∴(a+b)2=(a﹣b)2+4ab;
故答案为:(a+b)2=(a﹣b)2+4ab;
(2)由(1),知(m+n)2=(m﹣n)2+4mn,
已知m﹣n=12,mn=﹣35,
所以(m+n)2=144+4×(﹣35)=4;
(3)设AC=a,BC=b,
∵AB=8,S1+S2=26,
∴a+b=8,a2+b2=26,
∵(a+b)2=a2+b2+2ab,
∴64=26+2ab,
解得ab=19.
由题意,得∠ACF=90°,
∴.
26.已知x3,求下列各式的值:
(1)(x)2;
(2)x4.
【答案】(1)5;(2)47.
【解答】解:(1)∵,
∴
4x
=32﹣4
=5;
(2)∵,
∴
2
=5+2
=7,
∵,
∴
2
=49﹣2
=47.
27.化简:a(a﹣2)﹣(a﹣1)2.
【答案】﹣1.
【解答】解:原式=a2﹣2a﹣(a2﹣2a+1)
=a2﹣2a﹣a2+2a﹣1
=﹣1.
28.已知x=2y﹣6,求﹣3x2+12xy﹣12y2的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:由x=2y﹣6得x﹣2y=﹣6,
∴﹣3x2+12xy﹣12y2
=﹣3(x2﹣4xy+4y2)
=﹣3(x﹣2y)2
=﹣3×(﹣6)2
=﹣108.
29.若x+y=3,且(x+2)(y+2)=12.
(1)求xy的值;
(2)求x2+3xy+y2的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵x+y=3,(x+2)(y+2)=12,
∴xy+2x+2y+4=12,
∴xy+2(x+y)=8,
∴xy+2×3=8,
∴xy=2;
(2)∵x+y=3,xy=2,
∴x2+3xy+y2
=(x+y)2+xy
=32+2
=11.
30.在公式(a+b)2=a2+2ab+b2中,如果我们把a+b,a2+b2,ab分别看作一个整体,那么只要知道其中两项的值,就可以求出第三项的值.
(1)已知a+b=6,ab=﹣27,求a2+b2的值;
(2)已知,试求的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)∵a+b=6,
∴(a+b)2=36,
即a2+2ab+b2=36,
∵ab=﹣27,
∴a2+b2=36+2×27=90;
(2)∵a5,
∴(a)2=25,
即a2+225,
∴a225﹣2=23.
故答案为:(1)90,(2)23.
题型2.平方差公式(共30小题)
(1)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.
(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
(2)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,也可以是单项式或多项式;
④对形如两数和与这两数差相乘的算式,都可以运用这个公式计算,且会比用多项式乘以多项式法则简便.
31.下列各式中,能用平方差公式计算的是( )
A.(﹣a+b)(﹣a﹣b) B.(a+b)(a+b)
C.(﹣a﹣b)(a+b) D.(a﹣b)(2a+b)
【答案】A
【解答】解:A、(﹣a+b)(﹣a﹣b)=(﹣a)2﹣b2=a2﹣b2,能用平方差公式进行计算,选项符合题意;
B、(a+b)(a+b)=(a+b)2,不能用平方差公式进行计算,选项不符合题意;
C、(﹣a﹣b)(a+b)=﹣(a+b)2,不能用平方差公式进行计算,选项不符合题意;
D、(a﹣b)(2a+b)中a与2a的系数不同,不存在相同的项,不能用平方差公式计算,选项不符合题意.
故选:A.
32.下列多项式的乘法中,可用平方差公式进行计算的是( )
A.(a+2)(2+a) B.
C.(﹣a+b)(a﹣b) D.(a2+b)(a﹣b2)
【答案】B
【解答】解:A、(a+2)(2+a),不满足平方差公式的形式,不能用平方差公式计算,不符合题意;
B、,满足平方差公式的形式,能用平方差公式计算,符合题意;
C、(﹣a+b)(a﹣b)=﹣(a﹣b)(a﹣b),不满足平方差公式的形式,不能用平方差公式计算,不符合题意;
D、(a2+b)(a﹣b2),不满足平方差公式的形式,不能用平方差公式计算,不符合题意;
故选:B.
33.下列各式中,能用完全平方公式计算的是( )
A.(2a﹣3b)(﹣2a﹣3b) B.(a+3b)(a+3b)
C.(a﹣3b)(a+3b) D.(3a﹣4b)(4a+3b)
【答案】B
【解答】解:A、(2a﹣3b)(﹣2a﹣3b),一项相同,一项互为相反数,能用平方差公式计算,故此选项不符合题意;
B、(a+3b)(a+3b)=(a+3b)2,能用完全平方公式计算,故此选项符合题意;
C、(a﹣3b)(a+3b),一项相同,一项互为相反数,能用平方差公式计算,故此选项不符合题意;
D、(3a﹣4b)(4a+3b),不能用平方差公式计算,也不能用完全平方公式计算,只能用多项式乘多项式法则计算,故此选项不符合题意;
故选:B.
34.下列计算正确的是( )
A.x2 x4=x8 B.(x﹣y)2=x2﹣y2
C.x+2x2=3x2 D.(x+2)(x﹣2)=x2﹣4
【答案】D
【解答】解:x2 x4=x6,则A不符合题意,
(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2,则B不符合题意,
x与2x2不是同类项,无法合并,则C不符合题意,
(x+2)(x﹣2)=x2﹣4,则D符合题意,
故选:D.
35.已知a2﹣b2=27,a﹣b=3,则a+b的值为( )
A.9 B.10 C.12 D.15
【答案】A
【解答】解:根据题意可知,a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)=27,
又∵a﹣b=3,
∴a+b=9.
故选:A.
36.已知m+n=4,m2﹣n2=﹣8,则m﹣n的值为( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4
【答案】B
【解答】解:∵m2﹣n2=(m+n)(m﹣n)=﹣8,m+n=4,
∴m﹣n=﹣2.
故选:B.
37.若(a2+b2+1)(a2+b2﹣1)=35,则a2+b2=( )
A.3 B.6 C.±3 D.±6
【答案】B
【解答】解:∵(a2+b2+1)(a2+b2﹣1)=35,
∴[(a2+b2)+1][(a2+b2)﹣1]=35,
(a2+b2)2﹣1=35,
(a2+b2)2=36,
∵a2+b2≥0,
∴a2+b2=6,
故选:B.
38.若x≠y,则下列各式不能成立的是( )
A.(x﹣y)2=(y﹣x)2
B.(x﹣y)3=﹣(y﹣x)3
C.(x﹣y)2=(﹣x+y)2
D.(x+y)(y﹣x)=(x+y)(x﹣y)
【答案】D
【解答】解:A、∵(x﹣y)2=x2﹣2xy+y2,(y﹣x)2=y2﹣2xy+x2,
∴(x﹣y)2=(y﹣x)2,
故此选项不符合题意;
B、(x﹣y)3=[﹣(y﹣x)]3=﹣(y﹣x)3,故此选项不符合题意;
C、(x﹣y)2=[﹣(﹣x+y)]2=(﹣x+y)2,故此选项不符合题意;
D、(x+y)(y﹣x)=(y+x)(y﹣x)=y2﹣x2,(x+y)(x﹣y)=x2﹣y2,
∵x≠y,
∴(x+y)(y﹣x)≠(x+y)(x﹣y),
故此选项符合题意;
故选:D.
39.若(2x+3y)(mx﹣ny)=9y2﹣4x2,则m,n的值是( )
A.2,3 B.﹣2,﹣3 C.2,﹣3 D.﹣2,3
【答案】B
【解答】解:∵(2x+3y)(mx﹣ny)=9y2﹣4x2,
∴2mx2+3mxy﹣2nxy﹣3ny2=9y2﹣4x2,
∴2m=﹣4,﹣3n=9,
∴m=﹣2,n=﹣3,
故选:B.
40.某同学在计算3(4+1)(42+1)时,把3写成4﹣1后,发现可以连续运用平方差公式计算:3(4+1)(42+1)=(4﹣1)(4+1)(42+1)=(42﹣1)(42+1)=162﹣1=255.请借鉴该同学的经验,计算:(1)(1)(1)(1)( )
A.2 B.2 C.1 D.2
【答案】D
【解答】解:原式=2(1)(1)(1)(1)(1)
=2(1)(1)(1)(1)
=2(1)(1)(1)
=2(1)(1)
=2(1)
=2
=2.
故选:D.
41.运用乘法公式计算(x+2y﹣1)(x﹣2y+1)时,下列变形正确的是( )
A.[x﹣(2y+1)]2 B.[x+(2y﹣1)][x﹣(2y﹣1)]
C.[x+(2y+1)]2 D.[(x﹣2y)+1][(x﹣2y)﹣1]
【答案】B
【解答】解:运用平方差公式计算(x+2y﹣1)(x﹣2y+1),应变形为[x+(2y﹣1)][x﹣(2y﹣1)].
故选:B.
42.数学兴趣小组发现:
(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;
(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;
(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1;
利用你发现的规律:求:62023+62022+62021+…+6+1= (62024﹣1) .
【答案】(62024﹣1)
【解答】解:∵(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1;
∴可以得到规律(x﹣1)(xn﹣1+xn﹣2+ +x+1)=xn﹣1,
当x=6,n=2024时:
(x﹣1)(xn﹣1+xn﹣2+ +x+1)=(6﹣1)(62023+62022+ +6+1)=5(62023+62022+ +6+1)=62024﹣1,
∴62023+62022+62021+…+6+1(62024﹣1).
故答案为:(62024﹣1).
43.计算: .
【答案】
【解答】解:
.
故答案为:.
44.若x+y=3,x﹣y=7,则x2﹣y2的值为 21 .
【答案】21
【解答】解:∵x+y=3,x﹣y=7,
∴x2﹣y2=(x+y)(x﹣y)=3×7=21,
故答案为:21.
45.一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 (16a4﹣81b4) m3.
【答案】(16a4﹣81b4).
【解答】解:(4a2+9b2)(2a+3b)(2a﹣3b)
=(4a2﹣9b2)(4a2+9b2)
=(16a4﹣81b4)m3,
故答案为:(16a4﹣81b4).
46.若k为任意整数,则(3k+5)2﹣9k2的值能被 5 整除.(填符合条件的最大的整数)
【答案】5.
【解答】解:(3k+5)2﹣9k2的
=(3k+5+3k)(3k+5﹣3k)
=5(6k+5),
∴(3k+5)2﹣9k2的值能被5整除,
故答案为:5.
47.计算:(3y﹣2x)(3y+2x)= 9y2﹣4x2 .
【答案】9y2﹣4x2.
【解答】解:(3y﹣2x)(3y+2x)
=(3y)2﹣(2x)2
=9y2﹣4x2,
故答案为:9y2﹣4x2.
48.计算: .
【答案】.
【解答】解:原式=(1)(1)(1)(1)(1)(1)…(1)(1)
,
故答案为:.
49.观察:
22﹣12=(2+1)(2﹣1)=2+13;
42﹣32+22﹣12=(4+3)(4﹣3)+(2+1)(2﹣1)=4+3+2+110;
…
探究:
(1)82﹣72+62﹣52+42﹣32+22﹣12= 36 (直接写答案);
(2)求(2n)2﹣(2n﹣1)2+(2n﹣2)2﹣(2n﹣3)2+…+22﹣12的值;
应用:
(3)如图,10个圆由小到大套在一起,从外向里相间画阴影,最外面一层画阴影,最外面的圆的半径为10cm,向里依次为9cm,8cm,…,1cm,那么在这个图形中,所有阴影的面积和是多少?(结果保留π)
【答案】(1)36;
(2)2n2+n;
(3)55πcm2.
【解答】解:(1)82﹣72+62﹣52+42﹣32+22﹣1236,
故答案为:36;
(2)(2n)2﹣(2n﹣1)2+(2n﹣2)2﹣(2n﹣3)2+…+22﹣122n2+n;
(3)102π﹣92π+…﹣32π+22π﹣π
=(102﹣92+…﹣32+22﹣1)π
=(10+9+…+3+2+1)π
=55π(cm2).
50.【知识生成】
通常情况下,通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.如图1,在边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分剪开并拼成一个长方形(如图2),图1中阴影部分的面积可表示为:a2﹣b2,图2中阴影部分的面积可表示为:(a+b)(a﹣b),因为两个图中的阴影部分的面积是相同的,所以可得到等式:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
【结论探究】
图3是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图4的形状拼成一个大正方形.
(1)如图4,用两种不同方法表示图中阴影部分面积,可得到一个关于(a+b)2,(a﹣b)2,ab的等式是 (a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2 .
(2)若a+b=7,ab=5,求(a﹣b)2的值.
【类比迁移】
(3)如图5,点C是线段BG上的一点,以BC,CG为边向上下两侧作正方形ABCD,正方形CEFG,两正方形的面积分别记为S1和S2,若BG=9,两正方形的面积和S1+S2=47,求图中阴影部分的面积.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)阴影部分的面积是:
(a+b)2﹣4ab
=a2+2ab+b2﹣4ab
=a2﹣2ab+b2
=(a﹣b)2;
阴影部分的面积是:
a2﹣ab﹣(a﹣b)×b
=a2﹣ab﹣ab+b2
=a2﹣2ab+b2
=(a﹣b)2;
即(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2,
故答案为:(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2.
(2)若a+b=7,ab=5,
(a﹣b)2
=(a+b)2﹣4ab
=72﹣4×5
=29;
(3)如图:延长AD、FG交于点H,
设正方形CEFG的边长为x,正方形ABCD的边长为(9﹣x),得:
x2+(9﹣x)2=47,
x2+81﹣18x+x2=47,
2x2﹣18x+34=0,
即x2﹣9x+17=0,
9x﹣x2=17,
S阴影=S梯AEFH﹣S△AGH﹣S正CEFG,
即(x+9)×9÷2﹣9×(9﹣x)÷2﹣x2
x2
=9x﹣x2
=17.
答:图中阴影部分的面积是17.
51.乘法公式可以帮助我们对数进行简便运算,请用你学过的公式完成题目.
(1)1002﹣99×101;
(2).
【答案】(1)1;(2)98.
【解答】解:(1)原式=1002﹣(100﹣1)×(100+1)
=1002﹣1002+1
=1;
(2)原式=(10)2
=102﹣2
=98.
52.【知识生成】通常情况下,通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.如图1,在边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的小正方形(a>b).把余下的部分沿虚线剪开拼成一个长方形(如图2).图1中阴影部分面积可表示为:a2﹣b2,图2中阴影部分面积可表示为(a+b)(a﹣b),因为两个图中的阴影部分面积是相同的,所以可得到等式:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
【拓展探究】图3是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图4的形状拼成一个正方形.
(1)用两种不同方法表示图4中阴影部分面积:
方法1: (a+b)2﹣4ab ,方法2: (a﹣b)2 ;
(2)由(1)可得到一个关于(a+b)2、(a﹣b)2、ab的等量关系式是 (a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2 ;
(3)若a﹣b=5,ab=2,则(a+b)2= 33 ;
【知识迁移】(4)如图5,正方形ABCD和正方形EFGH边长分别为a,b(a>b),若a+b=6,ab=6,E是AB的中点,则图中的阴影部分面积的和是 3 .
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)方法1:(a+b)2﹣4ab,方法2:(a﹣b)2,
故答案为:(a+b)2﹣4ab,(a﹣b)2;
(2)(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2,、
故答案为:)(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2;
(3)∵a﹣b=5,ab=2,
∴(a+b)2=(a﹣b)2+4ab=25+8=33,
故答案为:33.
(4)阴影部分面积等于
,
∵a+b=6,ab=6,
∴(a﹣b)2=(a+b)2﹣4ab=62﹣4×6=12,
∴阴影部分面积等于12=3.
故答案为:3.
53.简便运算:
(1)(﹣0.125)2024×82025;
(2)20242﹣2023×2025.
【答案】(1)8;
(2)1.
【解答】解:(1)原式=(﹣0.125×8)2024×8
=(﹣1)2024×8
=8;
(2)原式=20242﹣(2024﹣1)×(2024+1)
=20242﹣20242+1
=1.
54.用简便方法计算:
(1);
(2)20252﹣2024×2026.
【答案】(1)2;
(2)1.
【解答】解;(1)原式
=12021×2
=2;
(2)原式=20252﹣(2025+1)×(2025﹣1)
=20252﹣(20252﹣12)
=20252﹣20252+1
=1.
55.小明遇到下面一个问题:
计算.(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)
经过观察,小明发现如果将原式进行适当的变形后可以出现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,具体解法如下:
(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)
=(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.
请你根据小明解决问题的方法,试着解决以下的问题:
(1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1);
(2)(3+1)(33+1)(34+1)(38+1)(316+1).
【答案】(1)232﹣1;(2).
【解答】解:(1)原式=(2﹣1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)
=(22﹣1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)
=(24﹣1)(24+1)(28+1)(216+1)
=(28﹣1)(28+1)(216+1)
=(216﹣1)(216+1)
=232﹣1;
(2)原式
.
56.简便运算:
(1)(﹣0.125)12×811.
(2)101×99.
【答案】(1)0.125;
(2)9999.
【解答】解:(1)原式=(﹣0.125)11×811×(﹣0.125)
=(﹣0.125×8)11×(﹣0.125)
=0.125;
(2)原式=(100+1)(100﹣1)
=1002﹣12
=9999.
57.下面是聪聪同学进行整式运算的过程,请你认真阅读并完成相应任务.
计算:(3x+1)(3x﹣1)﹣(2x﹣1)2
解:原式=9x2﹣1﹣(4x2﹣2x+1)…第一步
=9x2﹣1﹣4x2+2x﹣1 第二步
=5x2+2x﹣2. 第三步
任务一:①以上解题过程中,第一步需要依据 平方差公式 和 完全平方 公式进行运算.
②第 一 步开始出现错误,这一步出现错误的原因是 完全平方公式使用错误 .
任务二:请直接写出本题的正确结果.
【答案】①平方差公式,完全平方;(2)一,完全平方公式使用错误,5x2+4x﹣2.
【解答】解:任务一:
①以上解题过程中,第一步需要依据平方差公式和完全平方公式进行运算.
故答案为:平方差公式,完全平方;
②第一步开始出现错误,这一步出现错误的原因是完全平方公式使用错误.
故答案为:平方差公式;完全平方;一;完全平方公式使用错误;
任务二:原式=9x2﹣1﹣(4x2﹣4x+1)=9x2﹣1﹣4x2+4x﹣1=5x2+4x﹣2.
故答案为:一,完全平方公式使用错误.
58.利用整式乘法公式计算:
(1)399×401+1;
(2)1032.
【答案】(1)160000;
(2)10609.
【解答】解:(1)399×401+1
=(400﹣1)×(400+1)+1
=4002﹣1+1
=160000;
(2)1032
=(100+3)2
=10000+2×100×3+9
=10609.
59.阅读下列材料:
已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,
整理得t2﹣1=80,t2=81,
∴t=±9,
∵2m2+n2≥0,
∴2m2+n2=9.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x、y满足(2x2+2y2+3)(2x2+2y2﹣3)=27,求x2+y2的值;
(2)在(1)的条件下,若xy=1,求(x+y)2和x﹣y的值.
【答案】见试题解答内容
【解答】解:(1)设2x2+2y2=t,
则原方程变形为(t+3)(t﹣3)=27,
整理得:整理得t2﹣9=27,
∴t2=36,
解得t=±6,
∵2x2+2y2≥0,
∴2x2+2y2=6,
∴x2+y2=3;
(2)∵x2+y2=3,xy=1,
∴(x+y)2=x2+y2+2xy=3+2=5,
(x﹣y)2=x2+y2﹣2xy=3﹣2=1,
∴x﹣y=±1.
60.用乘法公式进行简便运算:
(1)102×98;
(2)10032;
(3)20242﹣20232;
(4)20232﹣2023×4048+20242.
【答案】(1)9996;
(2)1006009;
(3)4047;
(4)1.
【解答】解:(1)102×98
=(100+2)×(100﹣2)
=1002﹣22
=10000﹣4
=9996;
(2)10032
=(1000+3)2
=10002+2×3×1000+32
=1000000+6000+9
=1006009;
(3)20242﹣20232
=(2024+2023)×(2024﹣2023)
=4047×1
=4047;
(4)20232﹣2023×4048+20242
=20232﹣2×2023×2024+20242
=(2023﹣2024)2
=1.第一章第三节 乘法公式
题型1 完全平方公式 题型2 平方差公式
题型1.完全平方公式(共30小题)
(1)完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2.
可巧记为:“首平方,末平方,首末两倍中间放”.
(2)完全平方公式有以下几个特征:①左边是两个数的和的平方;②右边是一个三项式,其中首末两项分别是两项的平方,都为正,中间一项是两项积的2倍;其符号与左边的运算符号相同.
(3)应用完全平方公式时,要注意:①公式中的a,b可是单项式,也可以是多项式;②对形如两数和(或差)的平方的计算,都可以用这个公式;③对于三项的可以把其中的两项看做一项后,也可以用完全平方公式.
1.已知(x+2y)2=10,(x﹣2y)2=18,那么xy的值为( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
2.已知x+y=5,xy=6,则x2+y2的值是( )
A.1 B.13 C.17 D.25
3.若4y2﹣my+16可以配成一个完全平方公式,则m的值为( )
A.﹣8 B.±8 C.16 D.±16
4.若(x+y)2=(x﹣y)2+A,则A等于( )
A.2xy B.﹣2xy C.﹣4xy D.4xy
5.下列运算正确的是( )
A.a4+a3=a7 B.(a﹣1)2=a2﹣1
C.(2a3b)2=2a6b2 D.a(2a+1)=2a2+a
6.下列运算:①(3x+y)2=9x2+y2;②(a﹣2b)2=a2﹣4b2;③(﹣x﹣y)2=x2+2xy+y2;④.其中,运算错误的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
7.若干个大小形状完全相同的小长方形,现将其中4个如图1摆放,构造出一个正方形,其中阴影部分面积为40;其中5个如图2摆放,构造出一个长方形,其中阴影部分面积为100(各个小长方形之间不重叠不留空),则每个长方形的面积为( )
A.5 B.10 C.20 D.30
8.如图所示的图形由一个大正方形ABEF、一个小正方形ADGH和一个长方形ABCD不重合无缝隙得拼接在一起,已知长方形ABCD的面积是6,正方形ABEF和正方形ADGH的面积之和为69,那么长方形ABCD的周长是( )
A.12 B.18 C.16 D.14
9.小明在利用完全平方公式计算一个二项整式的平方时,不小心用墨水把中间一项的系数染黑了,得到正确的结果为4a2■ab+9b2,则中间一项的系数是( )
A.12 B.﹣12 C.12或﹣12 D.36
10.若a、b是某长方形的长和宽,且有(a+b)2=16,(a﹣b)2=4,则该长方形面积为( )
A.3 B.4 C.5 D.6
11.若a﹣b=2,则a2﹣b2﹣4b= .
12.已知,则ab+bc+ca的值等于 .
13.在学习完全平方公式的运用时,我们常利用配方法求最大值或最小值.
例如:求代数式x2+4x+5的最小值?总结出如下解答方法:
解:x2+4x+5=x2+4x+4+1=(x+2)2+1,∵(x+2)2≥0,∴当x=﹣2时,(x+2)2的值最小,最小值是0,∴(x+2)2+1≥1,∴当x=﹣2时,(x+2)2+1的值最小,最小值是1,∴x2+4x+5的最小值是1.问:4x2﹣12xy+10y2+4y+9的最 值是 .
14.已知a+b=5,a2+b2=19,那么ab的值是 .
15.若一个整数能表示成a2+b2(a、b为整数)的形式,则称这个数为“完美数”,例如:因为5=22+12,所以5是一个完美数.已知M=x2+4y2+4x﹣12y+k(x、y是整数,k是常数),要使M为“完美数”,则k的值为 .
16.已知 ,那么 .
17.观察下列各式及其展开式
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3
(a+b)4=a4+4a3b+6a2b2+4ab3+b4
(a+b)5=a5+5a4b+10a3b2+10a2b3+5ab4+b5
……
请你猜想(2x﹣1)8的展开式中含x2项的系数是 .
18.观察下列各式及其展开式:
(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
(a﹣b)3=a3﹣3a2b+3ab2﹣b3
(a﹣b)4=a4﹣4a3b+6a2b2﹣4ab3+b4
(a﹣b)5=a5﹣5a4b+10a3b2﹣10a2b3+5ab4﹣b5…
请你猜想(a﹣b)10的展开式第三项的系数是 .
19.阅读下列材料
若x满足(9﹣x)(x﹣4)=4,求(4﹣x)2+(x﹣9)2的值.
设9﹣x=a,x﹣4=b,则(9﹣x)(x﹣4)=ab=4,a+b=(9﹣x)+(x﹣4)=5,
∴(4﹣x)2+(x﹣9)2=(9﹣x)2+(x﹣4)2=a2+b2=(a+b)2﹣2ab=52﹣2×4=17.
请仿照上面的方法求解下面问题:
(1)若x满足(5﹣x)(x﹣2)=2,求(5﹣x)2+(x﹣2)2的值;
(2)已知正方形ABCD的边长为x,E,F分别是AD、DC上的点,且AE=1,CF=3,长方形EMFD的面积是48,分别以MF、DF为边作正方形.
①MF= ,DF= ;(用含x的式子表示)
②求阴影部分的面积.
20.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:若a+b=3,ab=1,求a2+b2的值.
解:∵a+b=3,ab=1,
∴(a+b)2=9,2ab=2,
∴(a+b)2=a2+2ab+b2=9,
∴a2+b2=7,
根据左面的解题思路与方法,解决下列问题:
(1)若x+y=8,xy=12,求x2+y2的值;
类比应用:
(2)若x+y=4,x2+y2=10,求(x﹣y)2的值.
21.阅读材料:如果一个数的平方等于﹣1,记为i2=﹣1,这个数i叫做虚数单位,那么形如a+bi(a,b为实数)的数就叫做复数,a叫这个复数的实部,b叫做这个复数的虚部.
它有如下特点:
①它的加,减,乘法运算与整式的加,减,乘法运算类似,例如计算:
(2+i)+(3﹣4i)=(2+3)+(1﹣4)i=5﹣3i;(3+i)i=3i+i2=3i﹣1.
②若两个复数,它们的实部和虚部分别相等,则称这两个复数相等;若它们的实部相等,虚部互为相反数,则称这两个复数共轭;如1+2i的共轭复数为1﹣2i.
(1)填空:①(2+i)(2﹣i)= ;②(2+i)2= ;
(2)若a+bi是(1+2i)2的共轭复数,求(b﹣a)2的值;
(3)已知(a+i)(b+i)=1﹣3i,求(a2+b2)(i+i2+i3+i4+…+i2025)的值.
22.对于任意有理数a,b,c,d,我们规定(a,b)☆(c,d)=a2﹣bc+d2.
(1)填空:对于有理数x,k,若(x,k)☆(x,1)=(x±1)2,则k= ;
(2)对于有理数x,y,若x+y=12,(x+y,y)☆(2x+y,y)=104.
①求xy的值;
②将长方形ABCD和长方形CEFG按照如图方式进行放置,点E在边CD上,连接BD,BF.若AB=2x,AD=x,EF=2y,FG=y,求图中阴影部分的面积.
23.已知(a﹣b)2=15,,求a4+b4的值.
24.已知a﹣b=6,ab=﹣7.求:
(1)a2+b2的值;
(2)(a+b)2+2(a﹣b)2的值.
25.如图中,图1是一个长为2a,宽为2b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的形状拼成一个正方形.
(1)观察图2,请你用一个等式表示(a+b)2,(a﹣b)2,ab之间的数量关系 ;
(2)运用你所得到的公式计算:若m,n为实数,且mn=﹣35,m﹣n=12,试求(m+n)2的值;
(3)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=8,两正方形的面积和S1+S2=26,求图中阴影部分面积.
26.已知x3,求下列各式的值:
(1)(x)2;
(2)x4.
27.化简:a(a﹣2)﹣(a﹣1)2.
28.已知x=2y﹣6,求﹣3x2+12xy﹣12y2的值.
29.若x+y=3,且(x+2)(y+2)=12.
(1)求xy的值;
(2)求x2+3xy+y2的值.
30.在公式(a+b)2=a2+2ab+b2中,如果我们把a+b,a2+b2,ab分别看作一个整体,那么只要知道其中两项的值,就可以求出第三项的值.
(1)已知a+b=6,ab=﹣27,求a2+b2的值;
(2)已知,试求的值.
题型2.平方差公式(共30小题)
(1)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.
(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2
(2)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,也可以是单项式或多项式;
④对形如两数和与这两数差相乘的算式,都可以运用这个公式计算,且会比用多项式乘以多项式法则简便.
31.下列各式中,能用平方差公式计算的是( )
A.(﹣a+b)(﹣a﹣b) B.(a+b)(a+b)
C.(﹣a﹣b)(a+b) D.(a﹣b)(2a+b)
32.下列多项式的乘法中,可用平方差公式进行计算的是( )
A.(a+2)(2+a) B.
C.(﹣a+b)(a﹣b) D.(a2+b)(a﹣b2)
33.下列各式中,能用完全平方公式计算的是( )
A.(2a﹣3b)(﹣2a﹣3b) B.(a+3b)(a+3b)
C.(a﹣3b)(a+3b) D.(3a﹣4b)(4a+3b)
34.下列计算正确的是( )
A.x2 x4=x8 B.(x﹣y)2=x2﹣y2
C.x+2x2=3x2 D.(x+2)(x﹣2)=x2﹣4
35.已知a2﹣b2=27,a﹣b=3,则a+b的值为( )
A.9 B.10 C.12 D.15
36.已知m+n=4,m2﹣n2=﹣8,则m﹣n的值为( )
A.﹣4 B.﹣2 C.2 D.4
37.若(a2+b2+1)(a2+b2﹣1)=35,则a2+b2=( )
A.3 B.6 C.±3 D.±6
38.若x≠y,则下列各式不能成立的是( )
A.(x﹣y)2=(y﹣x)2
B.(x﹣y)3=﹣(y﹣x)3
C.(x﹣y)2=(﹣x+y)2
D.(x+y)(y﹣x)=(x+y)(x﹣y)
39.若(2x+3y)(mx﹣ny)=9y2﹣4x2,则m,n的值是( )
A.2,3 B.﹣2,﹣3 C.2,﹣3 D.﹣2,3
40.某同学在计算3(4+1)(42+1)时,把3写成4﹣1后,发现可以连续运用平方差公式计算:3(4+1)(42+1)=(4﹣1)(4+1)(42+1)=(42﹣1)(42+1)=162﹣1=255.请借鉴该同学的经验,计算:(1)(1)(1)(1)( )
A.2 B.2 C.1 D.2
41.运用乘法公式计算(x+2y﹣1)(x﹣2y+1)时,下列变形正确的是( )
A.[x﹣(2y+1)]2 B.[x+(2y﹣1)][x﹣(2y﹣1)]
C.[x+(2y+1)]2 D.[(x﹣2y)+1][(x﹣2y)﹣1]
42.数学兴趣小组发现:
(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;
(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;
(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1;
利用你发现的规律:求:62023+62022+62021+…+6+1= .
43.计算: .
44.若x+y=3,x﹣y=7,则x2﹣y2的值为 .
45.一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.
46.若k为任意整数,则(3k+5)2﹣9k2的值能被 整除.(填符合条件的最大的整数)
47.计算:(3y﹣2x)(3y+2x)= .
48.计算: .
49.观察:
22﹣12=(2+1)(2﹣1)=2+13;
42﹣32+22﹣12=(4+3)(4﹣3)+(2+1)(2﹣1)=4+3+2+110;
…
探究:
(1)82﹣72+62﹣52+42﹣32+22﹣12= (直接写答案);
(2)求(2n)2﹣(2n﹣1)2+(2n﹣2)2﹣(2n﹣3)2+…+22﹣12的值;
应用:
(3)如图,10个圆由小到大套在一起,从外向里相间画阴影,最外面一层画阴影,最外面的圆的半径为10cm,向里依次为9cm,8cm,…,1cm,那么在这个图形中,所有阴影的面积和是多少?(结果保留π)
50.【知识生成】
通常情况下,通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.如图1,在边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分剪开并拼成一个长方形(如图2),图1中阴影部分的面积可表示为:a2﹣b2,图2中阴影部分的面积可表示为:(a+b)(a﹣b),因为两个图中的阴影部分的面积是相同的,所以可得到等式:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
【结论探究】
图3是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图4的形状拼成一个大正方形.
(1)如图4,用两种不同方法表示图中阴影部分面积,可得到一个关于(a+b)2,(a﹣b)2,ab的等式是 .
(2)若a+b=7,ab=5,求(a﹣b)2的值.
【类比迁移】
(3)如图5,点C是线段BG上的一点,以BC,CG为边向上下两侧作正方形ABCD,正方形CEFG,两正方形的面积分别记为S1和S2,若BG=9,两正方形的面积和S1+S2=47,求图中阴影部分的面积.
51.乘法公式可以帮助我们对数进行简便运算,请用你学过的公式完成题目.
(1)1002﹣99×101;
(2).
52.【知识生成】通常情况下,通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积,可以得到一个恒等式.如图1,在边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的小正方形(a>b).把余下的部分沿虚线剪开拼成一个长方形(如图2).图1中阴影部分面积可表示为:a2﹣b2,图2中阴影部分面积可表示为(a+b)(a﹣b),因为两个图中的阴影部分面积是相同的,所以可得到等式:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
【拓展探究】图3是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形,然后按图4的形状拼成一个正方形.
(1)用两种不同方法表示图4中阴影部分面积:
方法1: ,方法2: ;
(2)由(1)可得到一个关于(a+b)2、(a﹣b)2、ab的等量关系式是 ;
(3)若a﹣b=5,ab=2,则(a+b)2= ;
【知识迁移】(4)如图5,正方形ABCD和正方形EFGH边长分别为a,b(a>b),若a+b=6,ab=6,E是AB的中点,则图中的阴影部分面积的和是 .
53.简便运算:
(1)(﹣0.125)2024×82025;
(2)20242﹣2023×2025.
54.用简便方法计算:
(1);
(2)20252﹣2024×2026.
55.小明遇到下面一个问题:
计算.(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)
经过观察,小明发现如果将原式进行适当的变形后可以出现特殊的结构,进而可以应用平方差公式解决问题,具体解法如下:
(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)
=(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.
请你根据小明解决问题的方法,试着解决以下的问题:
(1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1);
(2)(3+1)(33+1)(34+1)(38+1)(316+1).
56.简便运算:
(1)(﹣0.125)12×811.
(2)101×99.
57.下面是聪聪同学进行整式运算的过程,请你认真阅读并完成相应任务.
计算:(3x+1)(3x﹣1)﹣(2x﹣1)2
解:原式=9x2﹣1﹣(4x2﹣2x+1)…第一步
=9x2﹣1﹣4x2+2x﹣1 第二步
=5x2+2x﹣2. 第三步
任务一:①以上解题过程中,第一步需要依据 和 公式进行运算.
②第 步开始出现错误,这一步出现错误的原因是 .
任务二:请直接写出本题的正确结果.
58.利用整式乘法公式计算:
(1)399×401+1;
(2)1032.
59.阅读下列材料:
已知实数m,n满足(2m2+n2+1)(2m2+n2﹣1)=80,试求2m2+n2的值.
解:设2m2+n2=t,则原方程变为(t+1)(t﹣1)=80,
整理得t2﹣1=80,t2=81,
∴t=±9,
∵2m2+n2≥0,
∴2m2+n2=9.
上面这种方法称为“换元法”,换元法是数学学习中最常用的一种思想方法,在结构较复杂的数和式的运算中,若把其中某些部分看成一个整体,并用新字母代替(即换元),则能使复杂的问题简单化.
根据以上阅读材料内容,解决下列问题,并写出解答过程.
(1)已知实数x、y满足(2x2+2y2+3)(2x2+2y2﹣3)=27,求x2+y2的值;
(2)在(1)的条件下,若xy=1,求(x+y)2和x﹣y的值.
60.用乘法公式进行简便运算:
(1)102×98;
(2)10032;
(3)20242﹣20232;
(4)20232﹣2023×4048+20242.