8.3平方差与完全平方公式应用举例

平方差公式、完全平方公式应用例说

例1 计算(1)(ab -1)(ab +1) ;(2)(-2x -3)(2x -3) ;(3)102;(4)99.

【点拨】(1)符合平方差公式的特征,只要将ab 看成是a ,1看成是b 来计算.

(2)利用加法交换律将原式变形为(-3+2x )(-3-2x ) , 然后运用平方差公式计算.

(3)可将102改写为(100+2) 2, 利用两数和的平方公式进行简便运算.

(4)可将99改写为(100-1) 2,利用两数差的平方公式进行简便运算.

解:(1)(ab -1)(ab +1) =(ab ) 2-1=a 2b 2-1;

(2)(-2x -3)(2x -3) = (-3+2x )(-3-2x ) =(-3) 2-(2x ) 2=9-4x 2;

2 (3)102= (100+2) =100+2⨯100⨯2+2=10000+400+4=10404;

2 (4)99=(100-1) =100-2⨯100⨯1+1=10000-200+1=9801. 222222222

例2 计算 (1)(a +b +1)(a +b -1) ;(2)(m -2n +p ) 2.

【点拨】(1)两个因式中都含有三项,把三项看成是两项,符号相同的看作是一项,符号相反的看作是一项,运用公式计算,本题可将(a +b ) 看作是一项.

(2)先将三项看成是两项,用完全平方公式,然后再用完全平方公式计算.

解:(1)(a +b +1)(a +b -1) =[(a +b ) +1][(a +b ) -1]=(a +b ) 2-1=a 2+2ab +b 2-1;

(2)(m -2n +p ) =[(m -2n ) +p ]=(m -2n ) +2⋅(m -2n ) ⋅p +p =m -4mn +4n +2mp -4np +p .

【点评】1. 在运用平方差公式时, 应分清两个因式中是不是有一项完全相同, 有一项互为相反数, 这样才可以用平方差公式,否则不能用;2. 完全平方公式就是求一个二项式的平方,其结果是一个完全平方式,两数和或差的平方,等于这两个数的平方和,加上或减去这两个数乘积的2倍,在计算时不要发生:(a +b ) =a +b 或(a -b ) =a -b 这样的错误;

3. 当因式中含有三项或三项以上时, 要适当的分组, 看成是两项, 用平方差公式或完全平方公式.

例3 一个正方形的边长增加3cm, 它的面积就增加39cm , 这个正方形的边长是多少?

【点拨】如果设原正方形的边长为xcm, 根据题意和正方形的面积公式可列出方程求解. 解:设原正方形的边长为xcm, 则(x +3) =x +39

即x +6x +9=x +39,解得 x=5.

[***********]

答:这个正方形的边长是5cm .

例4 当a =-1, b =1时,求(3a +2b )(3a -2b ) -(a -2b ) 2的值.

【点拨】先用乘法公式计算, 去括号、合并同类项后,再将a 、b 的值代入计算出结果. 解:(3a +2b )(3a -2b ) -(a -2b ) 2=9a 2-4b 2-(a 2-4ab +4b 2)

=9a -4b -a +4ab -4b =8a +4ab -8b ;

当a =-1, b =1时,

(3a +2b )(3a -2b ) -(a -2b ) 2=8a 2+4ab -8b 2=8(-1)2+4(-1) ⨯1-8=-4.

例5 求证:当n 为整数时,两个连续奇数的平方差(2n +1) 2-(2n -1) 2是8的倍数.

【点拨】运用完全平方公式将(2n +1) 2-(2n -1) 2化简,看所得的结果是否是8整数倍.

证明:(2n +1) 2-(2n -1) 2=4n 2+4n +1-(4n 2-4n +1)

=4n +4n +1-4n +4n -1=8n ,

又∵n 为整数, ∴8n 也为整数且是8的倍数.

例6 解不等式 (3x +4)(3x -4) >9(x -2) 2.

【点拨】将乘法公式与解不等式相联系,用乘法公式将不等式两边化简、整理,转化成一元一次不等式的一般形式.

解:去括号,得 9x -16>9x -36x +36,

移项、合并,得 x >[1**********]3. 9

2 例7 2005年12月1日是星期四,请问:再过2005天的后一天是星期几?

【点拨】因为每个星期都有7天,要求再过2005天的后一天是星期几,可以想办法先求出2005是7的多少倍数还余几天.

解:2005=(7⨯286+3) =(7⨯286) +2⨯(7⨯286) ⨯3+9

=(7⨯286) +(6⨯286) ⨯7+7+2.

显然2005年12月1日是星期四,再过2005天的后一天实际上要求星期四再过两天后的一天是星期日.

例8 观察下列等式:

2222222

1-0=1,2-1=3,3-2=5,4-3=7,……

请用含自然数n 的等式表示这种规律为:________________.

【点拨】本题是属于阅读理解,探索规律的题目,认真观察、分析已知的等式的特点,从中总结出规律. 同学们相互研讨交流一下. 答案为:n 2-(n -1) 2=2n -1(n ≥1且n 为整数).

例9 已知4x 2-Mxy +9y 2是一个完全平方式, 求M 的值.

【点拨】已知条件是一个二次三项式, 且是一个完全平方式, x 2与y 2项的系数分别为4和9, 所以这个完全平方式应该是(2x ±3y ) 2, 由完全平方公式就可以求出M.

解:根据(2x ±3y ) 2=4x 2±12xy +9y 2得: -M =±12.

∴M =±12

答:M 的值是±12.

例10 计算 (1+1+222222221

211111+1+) +. 248152222

【点拨】若按常规思路从左到右逐个相乘,比较麻烦;如果乘或除以一个数或一个整式,将本来复杂的问题转化成我们已知的、熟悉的,从而找到问题的捷径.

解:(1+1+

11111+1+) + [**************]1=(1-1+1+21+4)(1+8÷+15 [1**********]11=(1-21+21+4)(1+8÷+15 [1**********]=(1-41+4)(1+8÷+15 222221111=(1-8)(1+8÷+15 222211111=(1-16÷+15=2-15+15=2. 2222212

例11(泰州市) 如下图是由边长为a 和b 的两个正方形组成,通过用

不同的方法,计算下图中阴影部分的面积,可以验证的一个公式是 .

【点拨】本题考查借助图形的面积直观认识平方差公式, 使学生学习数形结合的思想方 法. 答案为:(a +b )(a -b ) =a 2-b 2或 a 2-b 2= (a +b )(a -b )

平方差公式、完全平方公式应用例说

例1 计算(1)(ab -1)(ab +1) ;(2)(-2x -3)(2x -3) ;(3)102;(4)99.

【点拨】(1)符合平方差公式的特征,只要将ab 看成是a ,1看成是b 来计算.

(2)利用加法交换律将原式变形为(-3+2x )(-3-2x ) , 然后运用平方差公式计算.

(3)可将102改写为(100+2) 2, 利用两数和的平方公式进行简便运算.

(4)可将99改写为(100-1) 2,利用两数差的平方公式进行简便运算.

解:(1)(ab -1)(ab +1) =(ab ) 2-1=a 2b 2-1;

(2)(-2x -3)(2x -3) = (-3+2x )(-3-2x ) =(-3) 2-(2x ) 2=9-4x 2;

2 (3)102= (100+2) =100+2⨯100⨯2+2=10000+400+4=10404;

2 (4)99=(100-1) =100-2⨯100⨯1+1=10000-200+1=9801. 222222222

例2 计算 (1)(a +b +1)(a +b -1) ;(2)(m -2n +p ) 2.

【点拨】(1)两个因式中都含有三项,把三项看成是两项,符号相同的看作是一项,符号相反的看作是一项,运用公式计算,本题可将(a +b ) 看作是一项.

(2)先将三项看成是两项,用完全平方公式,然后再用完全平方公式计算.

解:(1)(a +b +1)(a +b -1) =[(a +b ) +1][(a +b ) -1]=(a +b ) 2-1=a 2+2ab +b 2-1;

(2)(m -2n +p ) =[(m -2n ) +p ]=(m -2n ) +2⋅(m -2n ) ⋅p +p =m -4mn +4n +2mp -4np +p .

【点评】1. 在运用平方差公式时, 应分清两个因式中是不是有一项完全相同, 有一项互为相反数, 这样才可以用平方差公式,否则不能用;2. 完全平方公式就是求一个二项式的平方,其结果是一个完全平方式,两数和或差的平方,等于这两个数的平方和,加上或减去这两个数乘积的2倍,在计算时不要发生:(a +b ) =a +b 或(a -b ) =a -b 这样的错误;

3. 当因式中含有三项或三项以上时, 要适当的分组, 看成是两项, 用平方差公式或完全平方公式.

例3 一个正方形的边长增加3cm, 它的面积就增加39cm , 这个正方形的边长是多少?

【点拨】如果设原正方形的边长为xcm, 根据题意和正方形的面积公式可列出方程求解. 解:设原正方形的边长为xcm, 则(x +3) =x +39

即x +6x +9=x +39,解得 x=5.

[***********]

答:这个正方形的边长是5cm .

例4 当a =-1, b =1时,求(3a +2b )(3a -2b ) -(a -2b ) 2的值.

【点拨】先用乘法公式计算, 去括号、合并同类项后,再将a 、b 的值代入计算出结果. 解:(3a +2b )(3a -2b ) -(a -2b ) 2=9a 2-4b 2-(a 2-4ab +4b 2)

=9a -4b -a +4ab -4b =8a +4ab -8b ;

当a =-1, b =1时,

(3a +2b )(3a -2b ) -(a -2b ) 2=8a 2+4ab -8b 2=8(-1)2+4(-1) ⨯1-8=-4.

例5 求证:当n 为整数时,两个连续奇数的平方差(2n +1) 2-(2n -1) 2是8的倍数.

【点拨】运用完全平方公式将(2n +1) 2-(2n -1) 2化简,看所得的结果是否是8整数倍.

证明:(2n +1) 2-(2n -1) 2=4n 2+4n +1-(4n 2-4n +1)

=4n +4n +1-4n +4n -1=8n ,

又∵n 为整数, ∴8n 也为整数且是8的倍数.

例6 解不等式 (3x +4)(3x -4) >9(x -2) 2.

【点拨】将乘法公式与解不等式相联系,用乘法公式将不等式两边化简、整理,转化成一元一次不等式的一般形式.

解:去括号,得 9x -16>9x -36x +36,

移项、合并,得 x >[1**********]3. 9

2 例7 2005年12月1日是星期四,请问:再过2005天的后一天是星期几?

【点拨】因为每个星期都有7天,要求再过2005天的后一天是星期几,可以想办法先求出2005是7的多少倍数还余几天.

解:2005=(7⨯286+3) =(7⨯286) +2⨯(7⨯286) ⨯3+9

=(7⨯286) +(6⨯286) ⨯7+7+2.

显然2005年12月1日是星期四,再过2005天的后一天实际上要求星期四再过两天后的一天是星期日.

例8 观察下列等式:

2222222

1-0=1,2-1=3,3-2=5,4-3=7,……

请用含自然数n 的等式表示这种规律为:________________.

【点拨】本题是属于阅读理解,探索规律的题目,认真观察、分析已知的等式的特点,从中总结出规律. 同学们相互研讨交流一下. 答案为:n 2-(n -1) 2=2n -1(n ≥1且n 为整数).

例9 已知4x 2-Mxy +9y 2是一个完全平方式, 求M 的值.

【点拨】已知条件是一个二次三项式, 且是一个完全平方式, x 2与y 2项的系数分别为4和9, 所以这个完全平方式应该是(2x ±3y ) 2, 由完全平方公式就可以求出M.

解:根据(2x ±3y ) 2=4x 2±12xy +9y 2得: -M =±12.

∴M =±12

答:M 的值是±12.

例10 计算 (1+1+222222221

211111+1+) +. 248152222

【点拨】若按常规思路从左到右逐个相乘,比较麻烦;如果乘或除以一个数或一个整式,将本来复杂的问题转化成我们已知的、熟悉的,从而找到问题的捷径.

解:(1+1+

11111+1+) + [**************]1=(1-1+1+21+4)(1+8÷+15 [1**********]11=(1-21+21+4)(1+8÷+15 [1**********]=(1-41+4)(1+8÷+15 222221111=(1-8)(1+8÷+15 222211111=(1-16÷+15=2-15+15=2. 2222212

例11(泰州市) 如下图是由边长为a 和b 的两个正方形组成,通过用

不同的方法,计算下图中阴影部分的面积,可以验证的一个公式是 .

【点拨】本题考查借助图形的面积直观认识平方差公式, 使学生学习数形结合的思想方 法. 答案为:(a +b )(a -b ) =a 2-b 2或 a 2-b 2= (a +b )(a -b )


相关内容

  • 青岛版教材目录
  • 青岛版初中数学教材目录 七年级上册 第1章基本的几何图形 1.1起们身边的图形世界 1.2点.线.面.体 1.3线段.射线和直线 1.4线段的度量和比较 第2章有理数 2.1生活中的正数和负数 2.2数轴 2.3相反数与绝对值 第3章有理数计算 3.1有理数的加法与减法 3.2有理数乘法与除法 3. ...

  • 全国初中数学教材目录大全
  • 人教版初中数学目录: 七年级上册 第一章 有理数 1.1 正数和负数 1.2 有理数 1.3 有理数的加减法 1.4 有理数的乘除法 1.5 有理数的乘方 第二章 整式的加减 2.1 整式 2.2 整式的加减 第三章 一元一次方程 3.1 从算式到方程 3.2 解一元一次方程(一) 3.3 解一元一 ...

  • 完全平方公式与平方差公式教案
  • §8.3完全平方公式与平方差公式复习课 教学目标: 1. 知识与能力: 会推导公式:(a ±b )2=a2±2ab+b2 (a+b)(a-b)=a2-b 2:了解公式的几何背景,会用公式计算. 2. 过程与方法: 经历探索完全平方公式与平方差公式的过程,发展学生观察交流归纳猜测验证等能力. 3. 情 ...

  • 七年级数学下教学目标重点难点
  • 苏科版七年级(下)学期 第七章:平面图形的认识(二) 7.1 课题:7.1探索直线平行的条件(2) 教学目的 1.掌握直线平行的条件,并会正确识别图中的同位角.内错角.同旁内角. 2.经历探索直线平行的条件的过程,发展空间观念和有条理地思考和表达的能力. 教学重点和难点 1. 经历探索直线平行的条件 ...

  • [完全平方公式]教学设计
  • <完全平方公式>教学设计 [教材分析] 本节内容是初中数学(北师大版)七年级下册第一章<整式的运算>中的--1.8 完全平方公式. 一.教材的地位和前后联系:完全平方公式是初中数学中的重要公式,在整个中 学数学中有着广泛的应用. 一方面完全平方公式这一教学内容是学生在已经学习 ...

  • 初中数学各版本教材目录比较
  • 华师大版(新版) 七年级上册 第一章 走进数学世界 第二章 有理数 2.1 有理数 1.正数和负数 2.有理数 2.2 数轴 1.数轴 2.在数轴上比较数的大小 2.3 相反数 2.4 绝对值 2.5 有理数的大小比较 2.6 有理数的加法 1.有理数的加法法则 2.有理数加法的运算律 2.7 有理 ...

  • 统计学第五版(贾俊平)课后思考题答案(完整版)
  • 统计学 课后思考题答案 第一章思考题 1.3统计学的类型和不同类型的特点 统计数据:按所采用的计量尺度不同分: (定性数据)分类数据:只能归于某一类别的非数字型数据,它是对事物进行分类的结果,数据表现为类别,用文字来表述: (定性数据)顺序数据:只能归于某一有序类别的非数字型数据.它也是有类别的,但 ...

  • 沪教版教材大纲
  • 小学 一年级(一) 一.10以内的数 说一说 分一分 数一数 几个与第几个 比一比 数射线 二.10以内数的加减法 分与合 加法 讲讲算算(一) 减法 讲讲算算(二) 加与减 看数射线做加.减法 10的游戏 连加.连减 加减混合 三.20以内的数及其加减法 11-20的数 十几就是十和几 20以内数 ...

  • 八年级数学 整式的乘法_教案
  • 第十五章 整式的乘法 15.1.1 同底数幂的乘法 教学目的: 1.能归纳同底数幂的乘法法则,并正确理解其意义: 2.会运用同底数幂的乘法公式进行计算,对公式中字母所表示"数"的各种可能情形应有充分的认识,并能与加减运算加以区分:了解公式的逆向运用: 教学重点:同底数幂的乘法法则 ...