8.4《乘法公式》---平方差公式
一、单选题
1.下列各式中不能用平方差公式计算的是( )
A.(x+y)(x﹣y) B.(﹣x+y)(﹣x﹣y)
C.(x+y)(﹣x﹣y) D.(x+y)(﹣x+y)
2.下列各式计算正确的是( )
A.(2a﹣b)2=4a2﹣b2
B.(2a﹣b)(b﹣2a)=4a2﹣b2
C.(2a+b)(﹣2a﹣b)=4a2﹣4ab+b2
D.(﹣2a﹣b)2=4a2+4ab+b2
3.下列整式乘法中,能用平方差公式简便计算的是( )
A.(a+2b)(2b﹣a) B.(2a+b)(a﹣2b)
C.(a﹣b)(﹣a+b) D.(﹣a﹣b)(a+b)
4.若a=2024×2026,b=20242+2×2024+1,则下列判断正确的是( )
A.a=b﹣1 B.a=b C.a=b+1 D.a=b﹣2024
5.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
6.利用平方差公式计算20262﹣2027×2025的结果是( )
A.﹣1 B.1 C.﹣2 D.2
7.(x2+y2+1)(x2+y2﹣1)=8,则x2+y2的值是( )
A.3 B.±3 C.6 D.±6
二、填空题
8.计算(2y﹣1)(2y+1)的结果为 .
9.计算252﹣23×27的结果为 .
10.已知x2﹣2=x,则代数式(x+2)(x﹣2)﹣x的值为 .
11.计算:1002025×1002027﹣10020262= .
12.(1)(1)(1)…(1)= .
三、解答题
13.计算:(2x+3)(2x﹣3)(4x2+9).
14.化简:3x(2x﹣1)﹣(﹣3x﹣4)(3x﹣4).
15.计算:(a﹣1)(a+1)(a2+1).
16.【问题背景】“整体思想”是中学数学解题中一种重要的思想方法,应用极为广泛.例如:已知2x﹣y=1,求代数式2025+2x﹣y的值.解:当2x﹣y=1时,原式=2025+1=2026.
【尝试运用】
(1)已知x2﹣2y=4,求3(x2﹣2y)﹣21的值;
(2)已知x+2y﹣3=0,x﹣2y+5=0,求(x+2y)(x﹣2y)+10的值.
17.已知A=(2y﹣x)(﹣2y﹣x),B=4y(x﹣2y).
(1)对A,B进行整式乘法运算;
(2)甲、乙两位同学用如下方法比较A,B的大小.
作差法:a﹣b与0比较;若大于0,则a大;小于0,则b大;等于0,相等.
甲认为:A大于B;
乙认为:A不小于B.
通过计算判断谁的说法正确.
18.完成项目式学习表:
课题任务 代数推理
人员/日期 七(4)班张瑾峣,李一飞,李远航 2025年6月3日
观察 (1+7)2﹣12=9×7;(3+7)2﹣32=13×7.
猜想 比任意一个奇数大7的数与此奇数的平方差能被7整除.
求索 (1)(5+7)2﹣52= ×7;
论证 (2)设奇数为2m+1(m为整数),试说明比2m+1大7的数与2m+1的平方差能被7整除;
延伸 (3)比任意一个整数大7的数与此整数的平方差被14除的余数是几?请说明理由.
19.已知:整式A=2t+3,B=2t﹣3,t为任意有理数.
(1)A B+13的值可能为负数吗?请说明理由;
(2)请通过计算说明:当t是整数时,A2﹣B2的值一定能被24整除.
20.【实践操作】从边长为a的大正方形纸板中挖去一个边长为b(a>b>0)的小正方形纸板后,将剩余部分(阴影)裁剪成四个相同的等腰梯形(如图1所示),然后拼成一个平行四边形(如图2所示).
(1)观察图1,图中阴影部分的面积为 ;
(2)观察图2,图中平行四边形的底边长为 ;底边上的高为 ;平行四边形的面积为 (不必化简);
【归纳总结】(3)观察图1,图2,可验证的乘法公式为 ;
【变式应用】(4)利用上述乘法公式计算:(﹣0.1m﹣0.3n)(0.3n﹣0.1m)+0.9n2.
21.如图1,一个边长为a的大正方形中有一个边长为b的小正方形,把图1中的阴影部分剪拼成一个长方形,如图2所示.
(1)上述操作能验证的等式是 ;
(2)应用所得的公式计算:20262﹣2024×2028;
(3)试利用这个公式化简:(23+1)×(26+1)×(212+1).
22.边长为a的正方形剪掉一个边长为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 ;(请选择正确的一个选项)
A.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2
B.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
C.a2+ab=a(a+b)
D.a2﹣ab=a(a﹣b)
(2)若x2﹣y2=12,x+y=4,求x﹣y的值;
(3)计算:.
23.如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“完美数”.
例如:12=42﹣22,20=62﹣42,28=82﹣62;则12、20、28这三个数都是完美数.
(1)按照上述规律,将完美数2036表示成两个连续偶数的平方差形式(直接写出);
(2)说明:任意一个完美数都能够被4整除;
(3)如图所示,拼叠的正方形边长是从2开始的连续偶数…按此规律拼叠到正方形ABCD,其边长为32,求阴影部分的总面积.
参考答案
一、单选题
1.解:A、(x+y)(x﹣y)符合平方差公式的特点,能用平方差公式计算,故本选项不合题意;
B、(﹣x+y)(﹣x﹣y)符合平方差公式的特点,能用平方差公式计算,故本选项不合题意;
C、(x+y)(﹣x﹣y)=﹣(x+y)(x+y),不符合平方差公式的特点,不能用平方差公式计算,故本选项符合题意;
D、(x+y)(﹣x+y)符合平方差公式的特点,能用平方差公式计算,故本选项不合题意.
故选:C.
2.解:(A)原式=4a2﹣4ab+b2,故A错误;
(B)原式=﹣(2a﹣b)(2a﹣b)=﹣(4a2﹣4ab+b2)=﹣4a2+4ab﹣b2,故B错误;
(C)原式=﹣(2a+b)(2a+b)=﹣(4a2+4ab+b2)=﹣4a2﹣4ab﹣b2,故C错误;
故选:D.
3.解:A、(a+2b)(2b﹣a)=4b2﹣a2,故A不符合题意;
B、(2a+b)(a﹣2b)不能用平方差公式进行计算,故B不符合题意;
C、(a﹣b)(﹣a+b)=﹣(a﹣b)2,故C不符合题意;
D、(﹣a﹣b)(a+b)=﹣(a+b)2,故D不符合题意;
故选:A.
4.解:通过完全平方公式和平方差公式,将a和b的表达式变形可得:
b=20242+2×2024+1=(2024+1)2=20252,
又∵a=2024×2026=(2025﹣1)(2025+1)=20252﹣1,
∴a=b﹣1.
故选:A.
5.解:N=2024×2026=(2025﹣1)(2025+1)=20252﹣1,
∵20252>20252﹣1,
∴M>N,
故选:A.
6.解:原式=20262﹣(2026+1)×(2026﹣1)
=20262﹣(20262﹣1)
=20262﹣20262+1
=1,
故选:B.
7.解:设x2+y2=t,则原方程转化为(t+1)(t﹣1)=8,
整理得t2=9,
解得:,
∴x2+y2=3,
故选:A.
二、填空题
8.解:(2y﹣1)(2y+1)
=(2y)2﹣12
=4y2﹣1,
故答案为:4y2﹣1.
9.解:原式=252﹣(25﹣2)×(25+2)
=252﹣(252﹣22)
=4.
故答案为:4.
10.解:∵x2﹣2=x,
∴x2﹣x=2,
∴(x+2)(x﹣2)﹣x
=x2﹣4﹣x
=2﹣4
=﹣2,
故答案为:﹣2.
11.解:设n=1002026,则1002025=n﹣1,1002027=n+1,
1002025×1002027﹣10020262
=(n﹣1)(n+1)﹣n2
=n2﹣1﹣n2
=﹣1,
故答案为:﹣1.
12.解:(1)(1)(1)…(1)
=(1)(1)(1)(1)(1)(1)...(1)(1)
...
.
故答案为:.
三、解答题
13.解:(2x+3)(2x﹣3)(4x2+9)
=(4x2﹣9)(4x2+9)
=16x4﹣81.
14.解:原式=6x2﹣3x﹣(﹣9x2+16)
=6x2﹣3x+9x2﹣16
=15x2﹣3x﹣16.
15.解:原式=(a2﹣1)(a2+1)
=a4﹣1.
16.解:(1)由条件可得3(x2﹣2y)﹣22
=3×4﹣22
=﹣10;
(2)由条件可得x+2y=3,x﹣2y=﹣5,
∴(x+2y)(x﹣2y)=3×(﹣5)=﹣15,
∴x2﹣4y2=﹣15,
∴x2﹣4y2+10=﹣15+10=﹣5.
17.解:(1)A=(2y﹣x)(﹣2y﹣x)
=x2﹣4y2;
B=4y(x﹣2y)
=4xy﹣8y2;
(2)A﹣B=(x2﹣4y2)﹣(4xy﹣8y2)
=x2﹣4xy+4y2
=(x﹣2y)2,
由条件可得A﹣B≥0,
∴A≥B,
∴乙说得对.
18.解:(1)(5+7)2﹣52=144﹣25=119=17×7,
故答案为:17;
(2)设较小奇数为2m+1(m为整数),则较大的奇数为2m+1+7=2m+8,
∵(2m+8)2﹣(2m+1)2=(2m+8+2m+1)(2m+8﹣2m﹣1)=7(4m+9),
∴比2m+1大7的数与2m+1的平方差能被7整除;
(3)设这个整数为n,由题意得,
(n+7)2﹣n2=14n+49=14(n+3)+7,
所以比任意一个整数大7的数与此整数的平方差被14除的余数是7.
19.(1)解:A B+13的值不可能为负数,理由如下:
∵A B+13=(2t+3)(2t﹣3)+13=4t2﹣9+13=4t2+4,
∴4t2≥0,
∴4t2+4>0
∴A B+13的值不可能为负数;
(2)证明:A2﹣B2=(2t+3)2﹣(2t﹣3)2=24t,
∵t是整数,
∴24t一定能被24整除,
∴当t是整数时,A2﹣B2的值一定能被24整除.
20.解:(1)∵从边长为a的大正方形纸板中挖去一个边长为b(a>b>0)的小正方形,
∴图中阴影部分的面积为:a2﹣b2.
故答案为:(a2﹣b2);
(2)∵从边长为a的大正方形纸板中挖去一个边长为b的小正方形纸板后,将剩余部分拼成一个平行四边形,
∴平行四边形的底边长为:a+b;
底边上的高为:a﹣b;
平行四边形的面积为:(a+b)(a﹣b).
故答案为:(a+b);(a﹣b);(a+b)(a﹣b);
(3)∵两个图中的阴影部分的面积相等,
即图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),
∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
∴可验证的乘法公式为a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
故答案为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
(4)由(3)知:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),即(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,
∴(﹣0.1m﹣0.3n)(0.3n﹣0.1m)+0.9n2
=(﹣0.1m﹣0.3n)(﹣0.1m+0.3n)+0.9n2
=(﹣0.1m)2﹣(0.3n)2+0.9n2
=0.01m2﹣0.09n2+0.9n2
=0.01m2+0.81n2.
21.解:(1)图1中阴影部分的面积为两个正方形的面积差,即a2﹣b2;
图2中的阴影部分是长为(a+b),宽为(a﹣b)的长方形,因此面积为(a+b)(a﹣b);
∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
故答案为:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b);
(2)原式=20262﹣(2026﹣2)×(2026+2)
=20262﹣(20262﹣22)
=20262﹣20262+22
=4;
(3)原式
.
22.解:(1)∵边长为a的正方形面积是a2,边长为b的正方形面积是b2,
∴图①阴影部分面积为a2﹣b2;图②长方形面积为(a+b)(a﹣b);
则验证的等式是a2﹣b2=(a+b)(a﹣b).
故答案为:B;
(2)∵x2﹣y2=12,
∴(x+y)(x﹣y)=12,
∵x+y=4,
∴4(x﹣y)=12,
∴x﹣y=3;
(3)原式
.
23.(1)解:2036 =5102﹣5082;
(2)证明:设两个连续的偶数为2n、2(n+1),n为正整数,则完美数为[2(n+1)]2﹣(2n)2,
∴[2(n+1)]2﹣(2n)2
=[2(n+1)﹣2n][2(n+1)+2n]
=4(2n+1),
由条件可知2n+1为奇数,
∴4(2n+1)能被4整除,
即任意一个完美数都能够被4整除;
(3)解:根据题意,得42﹣22+82﹣62+ 322﹣302
=(4﹣2)(4+2)+(8﹣6)(8+6)+ +(32﹣30)(32+30)
=2(4+2)+2(8+6)+ +2(32+30)
=2(2+4+6+8+…+30+32)
=2
=544.