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初中数学乘法公式
2021-11-24 | 阅:  转:  |  分享 
  
乘法公式

概念总汇

1、平方差公式

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)=a-b

说明:

(1)几何解释平方差公式

如右图所示:边长a的大形中有一个边长为b的小形。

第一种:用形的面积公式计算:a2-b2;

第二种:将阴影部分拼成一个长方形,这个长方形长为(a+b),宽为(a-b),

它的面积是:(a+b)(a-b)

结论:第一种和第二种相等,因为表示的是同一块阴影部分的面积。

所以:a2-b2=(a+b)(a-b)。

(2)在进行运算时,关键是要观察所给多项式的特点,是否符合平方差公式的形式,即只有当这两个多项式它们的一部分完全相同,而另一部分只有符合不同,才能够运用平方差公式。平方差公式的a和b,可以表示单项式,也可以表示多项式,还可以表示数。应用平方差公式可以进行简便的多项式乘法运算,同时也可以简化一些数字乘法的运算

2、完全平方公式

完全平方公式:两个数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的两倍,即

(a+b)=a+2ab+b,(a-b)=a-2ab+b

这两个公式叫做完全平方公式。平方差公式和完全平方公式也叫做乘法公式

说明:

(1)几何解释完全平方(和)公式

如图用多种形式计算右图的面积

第一种:把图形当做一个形来看,所以

它的面积就是:(a+b)2

第二种:把图形分割成由2个形和2个相同的

长方形来看,其形的的边长是a,小形

的边长是b,长方形的长是a,宽是b,所以

它的面积就是:a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2

结论:第一种和第二种相等,因为表示的是同一个图形的面积

所以:(a+b)2=a2+2ab+b2

(2)几何解释完全平方(差)公式

如图用多种形式计算阴影部分的面积

第一种:把阴影部分当做一个形来看,所以

它的面积就是:(a-b)2

第二种:把图形分割成由2个形和2个相同的

长方形来看,

其形的的边长是a,小形的边长是b,长方形的长是(a-b),宽是b,所以

它的面积就是:

结论:第一种和第二种相等,因为表示的是同一个图形的面积

所以:

(3)在进行运算时,防止出现以下错误:(a+b)=a+b,(a-b)=a-b。要注意符号的处理,不同的处理方法就有不同的解法,注意完全平方公式的变形的运用。完全平方公式的a和b,可以表示任意的数或代数式,因此公式的使用就不必限于两个二项式相乘,而可以扩大到两个多项式相乘,但要注意在表示成完全平方公式的形式才能运用公式,完全平方公式有着广泛的应用,尤其要注意完全平方公式和平方差公式的综合应用



方法引导

1、乘法公式的基本计算

例10.5b+a)(-0.5b+a)

(3)(-m+n)(-m-n)

难度等级:A解:(3x+5y)(3x-5y)=(3x)2-(5y)2=9x2-25y2

↓↓↓↓

(a+b)(a-b)=a2-b2

(2)(0.5b+a)(-0.5b+a)=(a+0.5b)(a-0.5b)=a2-0.25b2

↓↓↓↓

(a+b)(a-b)=a2-b2

(3)(-m+n)(-m-n)=(-m)2-n2=m2-n2

↓↓↓↓

(a+b)(a-b)=a2-b2

【知识体验】仔细观察例题,看出两个多项式之间的相同点和不同点,找到两个多项式的第一项相同,而第二项互为相反数,符合运用平方差公式的条件,利用公式解题,得出结果

【解题技巧】平方差公式的基本在于找到两个多项式的相同项和不同项,相同项就是a,不同项就是b和-b,所以多项式中项的位置颠倒时,可以先调换位置,再运用平方差公式

【搭配练习】

用平方差公式计算

(1)(-0.25x-y)(-0.25x+y)

(2)(-2x+3y)(-2x-3y)

(3)(2x-5)(2x+5)-(2x+1)(2x-1)

例0.5m-0.2n)2

(3)(-2x-3y)2(4)(1-3x)(3x-1)

难度等级:A例59.8×60.2

难度等级:A59.8×60.2=(60-0.2)(60+0.2)=602-0.22=3600-0.04=3599.96

【知识体验】既然是简便计算,就有巧算的变法,把两个因数分别进行改写,写成相同的两个数的和与差相乘的形式,利用平方差公式求解。

【解题技巧】如果可以利用公式,那么103和97就分别是相同的两个数的和与差,那么(103+97)÷2得到的就是第一个数,即公式中的a,(103-97)÷2得到的就是第二个数,即公式中的b

【搭配练习】

利用平方差公式简便计算

(1)899×901+1

(2)982

(3)



例解:B.

C.D.

难度等级:A

【思维直现】根据单项式与多项式的乘法法则,(-4x))2=a2+b2D.(a+b)2=a2-2ab+b2

2、下列计算正确的是()

A.(a+3b)(a-3b)=a2-3b2B.(-a+3b)(a-3b)=-a2-9b2

C.(-a-3b)(a-3b)=-a2+9b2D.(-a-3b)(a+3b)=a2-9b2



例2:多项式加上一个单项式后,使它能成为一个整式的完全平方,则加上的多项式可以是(填上你认为正确的一个即可,不必考虑所有的可能情况)

难度等级:B

【思维直现】根据完全平方公式(a±b)2=a2±2ab+b2的特点,若表示了a2+b2的话,则有a=2x,b=1,所以,缺少的一项为±2ab=±2(2x)·1=±4x,此时,±4x=(2x±1)2;如果认为表示了2ab+b2的话,则有a=2x2,b=1,所以,缺少的一项为a2=(2x)2=4x4,此时,4x4+=(2x2+1)2,从另外一个角度考虑,“一个整式的完全平方”中所指的“整式”既可以是上面所提到的多项式,也可以是单项式.注意到4x2=(2x)2,1=12,所以,保留二项式中的任何一项,都是“一个整式的完全平方”,故所加单项式还可以是-1或者-4x2,此时有-1=4x2=(2x)2,或者-4x2=12.综上分析,可知所加上的单项式可以是.

解:±4x、4x4、-1或-4x2

【阅读笔记】成为一个整式的完全平方,并不一定指的是多项式形式的完全平方,还有可能是单项式的完全平方。因为整式是单项式和多项式的统称。虽然经常见到的多项式形式的完全平方,但单项式的完全平方也是成立的

【题评解说】本题是开放性的题目,主要考察学生对于完全平方公式的熟悉程度。如果能把所有的情况都想清楚,当然更好。

【建议】题目的要求一定要看清楚,只要填写正确的一个即可,其他情况不做强制要求。

【搭配练习】

若一个多项式的平方的结果为4a2+12ab+m2,则m=()

A.9b2B.±3b2C.3bD.±3b



例3计算:

(1)

(2)

(3)

难度等级:B

【思维直现】仔细观察式子,都可以利用平方差公式和完全平方公式。在使用之前,要运用乘法的交换律和加法的结合律,还需要用到添括号法则,把式子变成符合公式的标准形式

解:(1)



(2)



(3)



或者



【阅读笔记】乘法公式主要就是平方差和完全平方,展开式子的时候会分成一个单项式和一个单项式、一个单项式和一个多项式或一个多项式和一个多项式,而且运用一次公式后,可能还会需要第二次展开,层层递进。

【题评解说】题1只需要交换第二个式子和第三个式子,其余的都很容易看出做法;题2在使用平方差公式时,最主要的是多项式的变形;题3的多项式是三项,所以在使用完全平方公式的时候,要把多项式进行拆分,拆成一个单项式和一个多项式的形式

【建议】按照法则,一步一步,每经过一个步骤,对照公式中a、b的形式和结论来求出最后结果

【搭配练习】

计算:

(1)(c-2b+3a)(2b+c-3a)

(2)(ab)(2ab)(3a2b2);

(3)(2a3b+1).

难度等级:C

【思维直现】观察本题容易发现可以利用平方差公式,但缺少因式,如果能通过恒等变形构造一个因式,则运用平方差公式就会迎刃而解。

解:



【阅读笔记】在进行多项式乘法运算时,应先观察给出的算式是否符合或可转化成某公式的形式,如果符合则应用公式计算,若不符合则运用多项式乘法法则计算。

【题评解说】本题还是考察的平方差公式的运用。当题目有可能转化成所熟悉的式子时,要创造条件,但同时也不能改变题意,要求能够灵活地,熟练地运用所学解决问题。

【建议】转换成平方差形式的时候,要说明转化的原因,并且举出例子。

【搭配练习】

计算

1、(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)+1

2、(1-)(1-)(1-)…(1-)(1-)



例6:已知,,求:

(1)a2+b2(2)a2+ab+b2(3)a4+b4

难度等级:A

【思维直现】从已知条件出发很难得知题目的真正意图,再看看结论,和完全平方公式相似,那么完全平方公式的变形就可以满足了,题(1)就是在的基础上减去了;题(2)可以看做的基础上减去了,或是在题(1)的基础上加上了;题(3)就是在题(1)结论的基础上,把平方后减去,而即是。

解:(1)∵,







∵,







∵,,









【阅读笔记】完全平方公式的左边式子比较简单,右边是个三项式,所以在此基础上可以演化出许多其他的式子,可把三项式的其中两项作为一个多项式来看,如,那就可以用原来公式中左边的式子减去或加上。无论式子怎样变化,的关系是不会变的

【题评解说】本题是完全平方公式的提高题,对学生的要求比较高。必须要在熟悉公式的基础下,还要灵活运用,逆向思维比较强。

【建议】一开始可以在公式的基础上进行变形,等学生熟悉后,再得出计算结果比较好。

【搭配练习】

已知,,求,的值.



(二)思维重点突破

例7观察下列各式(x-1)(x+1)=x2-1,(x-1)(x2+x+l)=x3-l.(x-l)(x3+x2+x+l)=x4-1,根据前面各式的规律可得(x-1)(xn+xn-1+…+x+1)=.

难度等级:C

【思维直现】由给定的等式,可以发现结果是以x为底数的幂与1的差,并且这个幂的指数比第二个括号中x的最高次幂的指数大1,所以(x-1)(xn+xn-1+…+x+1)=xn+1-1.

解:(x-1)(xn+xn-1+…+x+1)=xn+1-1

【阅读笔记】找规律的题目,就一定要发现它的规律,虽然第一个式子时平方差公式,但第二个、第三个式子已经不是了,找到变化过程中变的项和不变的项,结果就很容易得出了。

【题评解说】此题主要考查用类比思想总结规律,给出特殊的例子,找到一般的规律。此类题目要求综合能力比较高,还要积累一定的知识,才容易发现规律。

【建议】可以把式子进行对比,每一次的变化只会是式子的部分变化,式子从左到右,发生了什么样的变化,找到自我变化的式子和因它变化的式子。

【搭配练习】

观察下列各式:















……

通过观察,用你发现的规律写出的末位数字是。

例8.甲、乙两家超市3月份的销售额均为a万元,在4月和5月这两个月中,甲超市的销售额平均每月增长x%,而乙超市的销售额平均每月减少x%。

(1)5月份甲超市的销售额比乙超市多多少?

(2)如果a=150,x=2,那么5月份甲超市的销售额比乙超市多多少万元?

难度等级:C

【思维直现】列表分析

3月份 4月份 5月份 甲超市销售额 a a(1+x%) a(1+x%)x(1+x%)=a(1+x%)2 乙超市销售额 a a(1-x%) a(1-x%)x(1-x%)=a(1-x%)2









解:(1)



(2)当a=150,x=2时





【阅读笔记】应用题使用列表的方法可以让题目的数量关系变得清晰,题目中的文字都用表格和式子来进行表示。能把表格填好,也就意味着题目分析清楚了

【题评解说】本题要求在理解清楚题目意思的前提下,列出式子,并且还需要化简求值。列出式子是一个难点,化简式子是另一个难点。

【建议】分析问题的时候,建议用列表的方法,把数量关系表示出来,再结合题目,给出符合题目意思的式子,列完式子后,也可以在代回到原题中,看是否符合

【搭配练习】

如图,点M是AB的中点,点P在MB上分别以AP,PB为边,作形APCD和形PBEF,设AB=4a,MP=b,形APCD与形PBEF的面积之差为S。

(1)用a,b的代数表示S。

(2)当a=4、b=1/2时,S的值是多少?当a=S,b=1/4时呢?



课后作业

A类作业:

一、填空题

1、(2a-b)()=b2-4a2.

2、(a-b)2=(a+b)2+_____________.

3、20×19=()·()=________.

二、选择

1、若a≠b,下列各式中不能成立的是……………………………()

(A)(a+b)2=(-a-b)2(B)(a+b)(a-b)=(b+a)(b-a)

(C)(a-b)2n=(b-a)2n(D)(a-b)3=(b-a)3

2、下列各式中正确的是…………………………………………………()

(A)(a+4)(a-4)=a2-4(B)(5x-1)(1-5x)=25x2-1

(C)(-3x+2)2=4-12x+9x2(D)(x-3)(x-9)=x2-27

三、解答

1、利用公式法计算

(1)(a2-b)(-b-a2)(2)(a-)2(a2+)2(a+)2

(3)(-2a-3b)2(4)(a-3b+2c)2

(5)101×99(6)982

(7)899×901+1(8)()2002·(0.49)1000

2、已知x+y=4,xy=3,求:3x2+3y2;(x-y)2



B类作业:

一、填空题

1、(-a+1)(a+1)(a2+1)等于………………………………………………()

(A)a4-1(B)a4+1(C)a4+2a2+1(D)1-a4

2、若(x+m)(x-8)中不含x的一次项,则m的值为………………………()

(A)8(B)-8(C)0(D)8或-8

3、下列计算正确的是()

A、B、

C、D、

4、化简得()

A、B、C、D、

二、解答题

1、计算

(1)(x+y-z)(x-y+z)-(x+y+z)(x-y-z)(2)[(x2+6x+9)÷(x+3)](x2-3x+9)

(3)(a2-4)(a2-2a+4)(a2+2a+4)(4)

(5)

2、设a-b=-2,求-ab的值。

3、化简求值[(x+y)2+(x-y)2](2x2-y2),其中x=-3,y=4



C类作业:

一、计算

(1)(c-2b+3a)(2b+c-3a)(2)(a-b)(a+b)2-2ab(a2-b2)

(3)(2y-z)2[2y(z+2y)+z2]2(4)(a-b+c-d)(-a-b-c-d)

(5)5(m+n)(m-n)-2(m+n)2-3(m-n)2(6)(a2c-bc2)-(a-b+c)(a+b-c)

二、解答题

1、花农老万有4块形菜花苗圃,边长分别为30.1m,29.5m,30m,27m。现老万将这4块苗圃的边长都增加1.5m,求各苗圃的面积分别增加了多少㎡?

2、已知a+b=5,ab=7,求,a2-ab+b2的值.

3、已知(a+b)2=10,(a-b)2=2,求a2+b2,ab的值.

4、已知a2+b2+c2=ab+bc+ac,求证a=b=c.

5、已知x+=2,求x2+的值.

6、已知(a-1)(b-2)-a(b-3)=3,求代数式-ab的值

7、已知a2+6a+b2-10b+34=0,求代数式(2a+b)(3a-2b)+4ab的值.

























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