15.2.1 平方差公式
知识导学
1.平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2
即两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差。
2. 平方差公式的灵活运用:通过变形,转化为符合平方差公式的形式,也可以逆用平方差公式,连续运用平方差公式,都可以简化运算。
典例解悟
例1. 计算:(1)(2x+3y)(2x-3y) (2) (-4m2-1)(-4m2+1)
解:(1)(2x+3y)(2x-3y)=(2x)2-(3y)2=4x2-9y2
(2) (-4m2-1)(-4m2+1)=(-4m2)2-12=16m4-1
感悟:正确掌握平方差公式的结构,分清“相同项”与“相反项”,再结合已学知识计算本题。其中第(2)题中的相同项是-4m2,不能误以为含有负号的项一定是相反项。
例2.先化简,再求值:(x+2y)(x-2y)-(2x-y)(-2x-y),其中x=8,y=-8.
解:原式=(x2-4y2)-(y2-4x2)=5x2-5y2.
当x=8,y=-8时,原式=5×82-5×(-8)2=0.
感悟:本题是整式的混合运算,其中两个多项式相乘符合平方差公式的特征。在本题(2x-y)(-2x-y)中,相同项是-y,相反项是2x与-2x,应根据加法的交换律,将此式转化为(-y+2x)(-y-2x)。
阶梯训练
A级
1.下列各多项式乘法中,可以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)(a+b)
2.在下列各式中,计算结果是a2 -16b2 的是( )
A.(-4b+a)(-4b-a) B.(-4b+a)(4b-a)
C.(a+2b)(a-8b) D.(-4b-a)(4b-a)
3.下列各式计算正确的是( )
A.(x+3)(x-3)=x2 -3
B.(2x+3)(2x-3)=2x2 -9
C.(2x+3)(x-3)=2x2 -9
D.(2x+3)(2x-3)=4x2 -9
4.(0.3x-0.1)(0.3x+0.1)=_________
5. (
x+
y) (
x-
y) = _________
6.(-3m-5n)(3m-5n)=_________
7.计算
(-
x+
)(-
x-
) 8.(b3+3a2 )(3a2 -b3);
9.(
m+
n)(
m-
n) 10.(-3x2-4)(3x2-4)
11.计算(a+3b)(a-3b)-(2b+5a)(-5a+2b)
12.先化简下面的代数式,再求值:
(a+2)(a-2)+a(4-a),其中a=
+1
B级
1.下列式子可用平方差公式计算的是( )
A.(a-b)(b-a) B.(-x+1)(x-1)
C.(-a-b)(-a+b) D.(-x-1)(x+1)
2. 4x2 -(2x-3y)(2x+3y)的计算结果是( )
A. 9y2 B. -9y2 C. 3y2 D. 2x2+3y2
3.(x+2)(x-2)(x2 +4)的计算结果是( )
A. x4+16 B. –x4-16
C. x4-16 D. 16-x4
4.(-a+1)(a+1); 5.(
x+
y)(
y-
x)
6.(a-
)(a+
)(a2+
)(a4+
)
7.化简:(x-y)(x+y)+(x-y)+(x+y)
8.解方程:(-4x-
)(
-4x)=2x(8x-
)
C级
求 (3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)的值
15.2.2完全平方公式
知识导学:
1.完全平方公式:(a+b)2=a2+ab+b2 (a-b)2=a2-2ab+b2
即两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加(或减)它们的积的2倍.
2.公式中的a和b既可以
表
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示具体的数,也可以表示单项式或多项式。利用完全平方公式运算,把握公式结构特征,正确找出公式中的a、b是解题的关键。
3.添括号时,如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;如果括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号。
典例解悟
例1.(1)(1+x)2
(2) (
a-b)2 ;
(3) (-
x-
y)2
(4) (2x+3y)(-2x-3y).
解:(1)(1+x)2 =x2 +2x+1.
(2) (
a-b)2 =(
a)2-2×
a.b+b2=
a2-ab+b2
(3) (-
x-
y)2=[-(
x+
y)]2=(
x)2+2×
x×
y+(
y)2=
x2+
xy+
y2
(4)(2x+3y)(-2x-3y)=-(2x+3y)2=-[(2x)2 +2·2x·3y+(3y)2]=-4x2 -12xy-9y2
感悟:本题是套用完全平方公式的乘法运算,其中第(3)小题有两种解法,法一如解答所示,法二是直接运用公式,将-
x作为整体,运用两数差的完全平方公式计算;第(4)小题必须添上括号后,转化为完全平方的形式后再完全平方公式运算。
例2.计算:
(1)(a-2b-3c)2 ; (2)(a+b-2c)(a+b+2c)
解:1.(a-2b-3c)2 =[a-(2b+3c)]2 =a2-2a(2b+3c)+(2b+3c)2
=a2 -4ab-6ac+[(2b)2 +2×2b×3c+(3c)2 ]
=a2 +4b2 +9c2 -4ab-6ac+12bc;
(2)(a+b-2c)(a+b+2c)=[(a+b)-2c][(a+b)+2c]=(a+b) 2 –(2c) 2 =a2 +2ab+b2 -4c2
感悟:本题第(1)题通过添括号的方法转化为完全平方的形式,再计算。第(2)题通过添括号的方法转化为平方差的形式,再计算。
阶梯训练
A级
1.下列各式中,计算正确的是( )
A (2a+b)2=4a2+b2 B (m-n)2=m2-n2
C (-5x+2y)2=25x2-10xy+4y2 D (-x-y)2=x2+2xy+y2
2.下列各式中,运算结果为1-2xy2+x2y4的是( )
A (-1-x2y2)2 B (-1+xy2)2 C (1-x2y2)2 D (-1-xy2)2
3.计算(a+2b)2+(a-2b)2的结果是( )
A 2a2 B 4b2 C 2a2-8b2 D 2a2+8b2
4.若(x+m)2=x2+nx+9,则m=_________,n=_________.
5.计算(2a+1)2(2a-1)2=____________
6.若a2+b2=5,ab=2,则(a+b)2=_________.
7. (-x+2y)2 8. (2x-y)2
9. (3b-
a)2 10. (-2x-3y)2
11. (2x+y-1)2 12. (x+y)2-(x-y)2
B级
1.计算(x+3)(x-3)(x2-9)的结果是( )
A x4-81 B x4+18x2+81 C x4-81 D x4-18x2+81
2.化简(a+1)2-(a-1)2,得( )
A 2 B 4 C 4a D 2a2+2
3.下列各式中,不能成立的是( )
A (3a-2b)2=9a2-12ab+4b2 B (a+b-c)2=(c-a-b)2
C (
x-y)2=
x2-xy+y2 D (x+y)(x-y)(x2-y2)=x4-y4
4.a2+b2=(a+b)2+_________ a2+b2=(a-b)2+_________
5.m2-(_________)+
n2=(__________________)2
6.(5x-_________)2=_________-_________+16y2
7.计算:(3x-2)2(3x+2)2 8. (x-y)2-(y+2x)(y-2x)
9.先化简:(2x-1)2+(x+2)(x-2)-4x(x-1),再求值,其中x=
10.已知x2-4=0,求x(x+1)2-x(x2+x)-x-7的值。
C级
已知a+b=3,ab=-18,求
a2+
b2的值。
附录参考答案:
15.2.1 平方差公式
阶梯训练
A级
1. B 2. D 3. D
4.0.09x2-0.01 5.
x2-
y2 6.25n2-9m2 7.
x2-
8. 9a4-b6 9.
-
10.
11.原式=a2-9b2-(4b2-25a2)=26a2-13b2
12.解:原式=a2-4+4a-a2=4a-4
当a=
+1时,原式=4(
+1)-4=4
B级
1.C 2. A 3. C
4.1-a2 5.
6.
7.原式=
8.解:
∴
C级
原式=
=
=
15.2.2完全平方公式
阶梯训练
A级
1.D 2.B 3.D 4.3,6
5. 提示:先用平方差公式,再用完全平方公式。原式=
6. 9
7.
8.
9.
10.
11.
12.
B级
1.D 2.C 3.D
4. -2ab,2ab 5.
,
6. 4y,
,40xy
7.
8.
9.解:原式=
=
当
时,原式=(
)2-3=3-3=0
10.解:原式=
=
当x2-4=0时,原式=4-7=-3
C级
解:原式=