资料简介
第2章 整式的乘法
2.2 乘法公式
2.2.1 平方差公式
计算下列各式,你能发现什么规律:
( a+1 )( a-1 )=a2-a+a-12= ,
( a+2 )( a-2 )=a2-2a+2a-22= ,
( a+3 )( a-3 )=a2-3a+3a-32= ,
( a+4 )( a-4 )=a2-4a+4a-42= .
a2-12
a2-22
a2-32
a2-42
我们用多项式乘法来推导一般情况:( a+b )
( a-b )=a2-ab+ab-b2=a2-b2.
思考
我们把 ( a+b )( a-b )=a2-b2.
叫做平方差公式,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.
如图(1),将边长为a的大正方形剪去一个边长为b
的小正方形,并将剩余部分沿虚线剪开,得到两个
长方形,再将这两个长方形拼成如图(2)所示的长
方形,你能用这两个图解释平方差公式吗?
a
b (1)
a
b
a-b
(2)
讨论
图(2)中的面积为:( a+b )( a-b ),图(1)中的剩
余部分的面积为a2-b2.由题可知,图(2)的面积为
图(1)剩余部分的面积,所以( a+b )( a-b )=a2-b2.
对于满足平方差公式特征的多项式的乘法,可以
利用该公式进行简便计算.
【例1】运用平方差公式计算:
(1)( 2x+1 )( 2x-1 );
(2)( x+2y )( x-2y )
解:(1)( 2x+1 )( 2x-1 )
= ( 2x )2-12
= 4x2-1.
(2)( x+2y )( x-2y )
= x2-( 2y )2
= x2-4y2.
【例2】运用平方差公式计算:
(1) ;
(2)( 4a+b )( -b+4a ).
解:(1) (2)( 4a+b )( -b+4a )
= ( 4a+b )( 4a-b )
= ( 4a )2-b2
= 16a2-b2.
【例3】计算:1002×998.
解:1002×998
=( 1000+2 )( 1000-2
)
=10002-22
=999996.
运用平方差
公式可以简
化一些运算.
1.下面的计算对不对?如果不对,应怎样改正?
(1)( x-2 )( x+2 )=x2 -2;
(2)( -2x-1 )( 2x-1 )=4x2-1.
答案:(1)、(2)均不对;
(1)( x-2 )( x+2 )=x2 -4;
(2)( -2x-1 )( 2x-1 )=1-4x2.
练习
2.运用平方差公式计算:
(1)( m+2n )( m-2n );
(2)( 3a+b )( 3a-b );
(3)(0.5x-y)( 0.5x+y );
(4)( -1+5a )( -1-5a ).
答案:(1)m2-4n2;
(2)9a2-b2;
(3)0.25x2-y2;
(4)1-25a2.
3.计算:
(1)202×198; (2)49.8×50.2.
答案:(1)39996;(2)2499.96.
通过本节课,你有什么收获
?
你还存在哪些疑问,和同伴
交流。
我思 我进步
2.2.2 完全平方公式
计算下列各式,你能发现什么规律:
( a+1 )2=( a+1 )( a+1 )=a2+a+a+12=a2+2·a·1+12,
( a+2 )2=( a+2 )( a+2 )=a2+2a+2a+22=a2+2·a·2+22,
( a+3 )2=( a+3 )( a+3 )=a2+3a+3a+32=a2+2·a·3+32,
( a+4 )2=( a+4 )( a+4 )=a2+4a+4a+42=a2+2·a·4+42.
我们用多项式乘法来推导一般情况:
( a+b )2=( a+b )=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2.
思考
( a-b )2=?
把( a+b )2=a2+2ab+b2中的“b”换做“-b”,试试看.
( a-b )2=[a+( -b )]2=a2+2a( -b )+( -b )2=a2-2ab+b2.
我们把
( a+b )2=a2+2ab+b2,( a-b )2=a2-2ab+b2.
都叫做完全平方公式,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.
讨论
把一个边长为a+b的正方形按如图分割成4块,你能
用这个图来解释完全平方公式吗?
ab
ab
a2
b2
a b
a
b由图可知,大正方形的面积为 ( a+b )2
;分割成的四块的面积和为
a2+ab+ab+b2,即a2+2ab+b2.
由题可知,大正方形的面积与四个小
正方形的面积相等,所以有( a+b
)2=a2+2ab+b2.
讨论
【例1】运用完全平方公式计算:
(1)( 3m+n )2; (2)
解:(1)( 3m+n )2
= ( 3m )2+2·3m·n+n2
= 9m2+6mn+n2.
(2)
1.下面的计算对不对?如果不对,应怎样改正?
(1)( x+2 )2=x2 +4;
(2)( -a-b )2=a2-2ab+b2.
答案:(1)、(2)均不对;
(1)( x+2 )2=x2 +4x+4;
(2)( -a-b )2=a2+2ab+b2.
练习
2.运用完全平方公式计算:
(1)( x+4 )2; (2)( 2a-3 )2;
(3)
答案:(1)x2+8x+16;(2)4a2-12a+9;
(3)
( a-b )2与( b-a )2,( a+b )2与( -a-b )2相等吗?为什么
?
相等.因为( b-a )2=[-( a-b )]2=( a-b )2,所以( a-b )2=
( b-a )2;又因为( -a-b )2=[-( a+b )]2=( a+b )2,所
以( a+b )2=( -a-b )2.
也可用完全平方公式将它们分别展开,也可得到
相等.
讨论
【例2】运用完全平方公式计算:
(1)( -x+1 )2; (2)( -2x-3 )2.
解:(1)( -x+1 )2
= ( -x )2+2( -x )·1+12
= x2-2x+1.
(2)( -2x-3 )2.
= [-( 2x+3 )]2.
= ( 2x+3 )2.
= 4x2+12x+9.
【例3】计算:
(1)( a+b )2-( a-b )2; (2)( a+b+1 )2.
解:(1)( a+b )2-( a-b )2
= a2+2ab+b2-( a2-2ab+b2 )
= 4ab.
(2)( a+b+1 )2
= ( a+b )2+2( a+b )+1
= a2+2ab+b2+2a+2b+1.
【例4】计算:
(1)1042; (2)1982.
解:(1)1042=( 100+4 )2
= 1002+2×100×4+42
= 10000+800+16
= 10816.
(2)1982=( 200-2 )2
= 2002-2×200×2+22
= 40000-800+16
= 39204.
1.运用完全平方公式计算:
(1)( -2a+3 )2; (2)( -3x+0.5 )2;
(3)( -x2-4y )2; (4)( 1-2b )2.
答案:(1)4a2-12a+9;
(2)9x2-3b+0.25;
(3)x4+8x2y+16y2;
(4)1-4b+4b2.
练习
2.计算:
(1)( x+2y )2-( x-2y )2; (2)( a-b+1 )2.
答案:(1)8xy;
(2)a2-2ab+b2+2a-2b+1.
3.计算:
(1)1032; (2)2972.
答案:(1)10609;(2)88209.
通过本节课,你有什么收获
?
你还存在哪些疑问,和同伴
交流。
我思 我进步
2.2.3 运用乘法公式进行计算
(1)( x+1 )( x2+1 )( x-1 )=?
(2)(x+y+1)( x+y-1 )=?
思考
对于问题(1),如果直接按从左至右的运算顺序
进行计算,计算过程很繁琐而且容易出错.通过观
察,发现( x+1 )与( x-1 )可以凑成平方差公式,然
后再与( x2+1 )相乘可以化简运算.
( x+1 )( x2+1 )( x-1 )
=( x+1 )( x-1 )( x2+1 ) (交换律)
=( x2-1 )( x2+1 )
=x4-1.
对于问题(2),通过观察,发现可以把x+y看作
一个整体,这样就可以用平方差公式来计算.
(x+y+1)( x+y-1 )
=[( x+y )+1][( x+y )-1]
=( x+y )2-1
=x2+2xy+y2-1.
遇到多项式的乘法时,我们要首先
观察式子的特征,看能否运用乘法
公式,以达到简化运算的目的.
【例1】运用乘法公式计算:
(1)[( a+3 )( a-3 )]2;
(2)( a-b+c )( a+b-c ).
解:(1)[( a+3 )( a-3 )]2
= ( a2-9 )2
= ( a2 )2-2a2·9+92
= a4-18a2+81.
(2)( a-b+c )( a+b-c )
= [a-( b-c )][a+( b-c )]
= a2-(b-c)2
= a2-( b2-2bc+c2 )
= a2-b2+2bc-c2.
【例2】一个正方形花圃的边长增加到原来的2倍还
多1m,它的面积就增加到原来的4倍还多21m2,求
这个正方形花圃原来的边长.
解:设正方形花圃原来的边长为xm.
由数量关系,得 ( 2x+1 )2=4x2+21,
化简,得 4x2+4x+1=4x2+21,
即 4x=20,
解得 x=5.
答:这个正方形花圃原来的边长为5m.
1.运用乘法公式计算:
(1)( x-2 )( x+2 )( x2+4 );
(2)( a+2b-1 )( a+2b+1 );
(3)( 2m+n-1 )( 2m-n+1 );
(4)( x+1 )2( x-1 )2.
答案:(1)x4-16; (2)a2+4ab+4b2-1;
(3)4m2-n2+2n-1; (4)x4-2x2+1.
练习
2.计算:( a-b-c )2.
答案:a2+b2+c2-2ab-2ac+2bc.
3.一个正方形的边长增加2cm,它的面积就增加
16cm2,求这个正方形原来的边长.
答案:5cm.
通过本节课,你有什么收获
?
你还存在哪些疑问,和同伴
交流。
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