七下数学乘法公式的拓展(七下数学乘法公式1)
七下数学乘法公式的拓展(七下数学乘法公式1)解读:首平方,尾平方,积的两倍放中央,符号看前方.文字叙述:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的2倍.口诀:
一、概念剖析
完全平方公式:
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
文字叙述:
两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的2倍.
口诀:
首平方,尾平方,积的两倍放中央,符号看前方.
解读:
1、公式左边为完全平方,右边为二次三项式.
2、右边有两项为两数的平方和,另一项是两数积的2倍,且与左边中间的符号相同.
3、公式中的字母a,b可以表示数,单项式和多项式.
4、(首±尾)2=首2±2·首·尾+尾2.
二、基本计算
例1:(-3m+2n)2
分析:
本题中,首项为负,我们计算时,一般将其转化为正,利用互为相反数的偶次幂相等来转化,也可利用加法交换律.
解答:
原式=(2n-3m)2
=(3m-2n)2
=(3m)2-2×3m·2n+(2n)2
=9m2-12mn+4n2
变式:(-3m-2n)2
分析:
显然,本题只能用互为相反数的偶次幂相等来转化更快,且符号不易出错.
解答:
原式=(3m+2n)2
=9m2+12mn+4n2
例2:(a+b+c)2
分析:
本题中是三项的和的平方,我们可以将其中两项作为一个整体,比如a+b看作公式中的a,c看作公式中的b;也可以a看作公式中的a,b+c看作公式中的b.
解答:
法1:
原式=[(a+b)+c]2
=(a+b)2+2(a+b)c+c2
=a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2
法2:
原式=[a+(b+c)]2
=a2+2a(b+c)+(b+c)2
=a2+2ab+2ac+b2+2bc+c2
变式:(2a-b+3c)2
分析:
显然,本题将2a-b看作整体更合适.
解答:
原式=[(2a-b)+3c]2
=(2a-b) 2+2(2a-b)·3c+(3c)2
=4a2-4ab+b2+12ac-6bc+9c2
例3:1042
分析:
本题中,我们可以把104看成100+4,则问题转化为用完全平方公式解决.
解答:
原式=(100+4)2
=1002+2×100×4+42
=10000+800+16
=10816
变式:9.92
分析:
本题中,我们可以把9.9看成10-0.1.
解答:
原式=(10-0. 1)2
=102-2×10×0.1+0.12
=100-2+0.01
=98.01
三、技能提升
例1:在下列多项式乘法中,能用完全平方公式计算的有,如能,写出化简的结果
(1) (-a+2b)2 ( )
(2) (b+2a)(b-2a) ( )
(3) (1+a)(-a-1) ( )
(4) (-3ac+b)(3ac-b) ( )
(5) (a2-b)(a+b2) ( )
(6) ( 100-1)(100+1) ( )
分析:
我们把(a+b)2展开,即可写成(a+b) (a+b),其中,第一个括号中的a,与第二个括号中的a相同,b也相同,可以称其为“两同”,是不是只有“两同”的情况可以用完全平方公式呢?
不止,如(a+b)(-a-b),a与-a,b与-b互为相反数,可以称其为“两反”,我们可以写成(a+b)[-(a+b)],即-(a+b)2,则“两反”的情况也可以用完全平方公式.
解答:
(1)可以,两同,转为(a-2b)2
(2)不可以,一同一反
(3)可以,两反,转为-(1-a)2
(4)可以,两反,转为-(3ac-b)2
(5)不可以,
(6)不可以,一同一反
例2:(6m2-5n)(5n-6m2)
分析:
显然,这是一个“两反”形式,所以可以用完全平方公式,注意前面需添负号.
解答:
原式=-(6m2-5n)2
=-(36m4-60m2n+25n2)
=-36m4+60m2n-25n2
变式:(-2n+m-3p)(2n-m+3p)
分析:
类似例2,注意前面添负号,去括号时要变号.
解答:
原式=-(2n-m+3p)2
=-[(2n-m)+3p]2
=-[(2n-m)2+2(2n-m)·3p+(3p)2]
=-(4n2-4mn+m2+12np-6mp+9p2)
=-4n2+4mn-m2-12np+6mp-9p2
例3:
1022-204×2+4
分析:
本题中,我们关注到整个多项式有3项,其中首项和尾项都是平方形式,可以想到是完全平方公式的展开形式,那么,我们可以逆用完全平方公式简算.
解答:
原式=1022-2×102×2+22
=(102-2)2
=10000
变式:化简求值,(m+n)2-2(m-n)(m+n)+(n-m)2,其中m=2019,n=-2
分析:
本题中,我们不难发现,如将m+n看作整体,2(m-n)(m+n)看作中间项的2×首×尾,则尾项的底数换成m-n为整体,则整个式子又可看作是完全平方公式的展开形式,直接逆用完全平方公式简算.
解答:
原式=(m+n)2-2(m-n)(m+n)+(m-n)2
=[(m+n)-(m-n)]2
=(2n)2=4n2
当n=2时,原式=4×22=16
四、知二推二问题
完全平方公式是初一阶段的一个重点,它可以考查配方,可以考查简便运算,而且又是与初三二次函数的基础.我们将完全平方公式进行解剖,可以得到四个重要的代数式,(a+b)2,(a-b)2,ab,a2+b2,而且,我们只要知道其中的两个,就能推出另外两个,即知二推二.值得一提的是,这些项的次数都是二次,如果给出的式子是(a+b),(a-b),则需要先去平方,使之变为二次.
例1:已知(x-y)2=3,(x+y)2=7,求xy,x2+y2
分析:
本题可以直接运用知二推二的公式,两式相加÷2或两式相减÷4.
解答:
例2:已知a-b=7,ab=3,求(a+b)2的值.
分析:
我们所说的“知二推二”,知道的都是二次项,而给出的a-b是一次项,因此,要想到先平方,变为二次.
解答:
(a+b)2=(a-b)2+4ab
=72+4×3=61
变式:已知a-2b=4,ab=6,求a+2b的值
分析:
与上例类似,我们要平方,但需要注意的是,两式子的结果相差了几ab,最后计算时,别忘了把二次降为一次,注意两解.
解答:
(a+2b)2=a2+4ab+4b2
(a-2b)2=a2-4ab+4b2
∴(a+2b)2=(a-2b)2+8ab=16+48=64
a+2b=±8
五、配方法综合运用
例1:若a、b满足 a2+b2-4a+6b+13=0,求代数式(a+b)2019的值.
分析:
本题中,我们注意到等式左边有五项,其中有两项可以看作首平方,则-4a,6b可以看作2×首×尾,那自然想到把13拆成两个尾平方,这样的方法叫配方法.通常将其中一项(一个数)拆成两个完全平方项(数),凑两个完全平方式,使之变成0+0型.
解答:
a2+b2-4a+6b+13
=a2-4a+4+b2+6b+9
=(a-2)2+(b+3)2
∴(a-2)2+(b+3)2=0,a=2,b=-3,∴原式=-1.
变式:若x、y满足x2+4y2=6x-16y-25,求代数式xy 的值.
分析:本题可以与例题一样如法炮制,但需要先移项.
解答:
由题意得,x2-6x+4y2+16y+25=0
x2-6x+9+4y2-16y+16=0
(x-3)2+(2y+4)2=0
例2:4x2-kx+81是完全平方式,求k.
分析:
本题中,-kx作为中间项,要注意是2首尾的形式,同时,不要忘了两解.
解答:
原式=(2x±9)2
=4x2±36x+81
∴k=±36
变式:16x2+9添一项整式是共三项的完全平方式,求要添的项
分析:
要使多项式变为完全平方式,则必须为首2±2×首×尾+尾2形式,那么,要添加的整式就可以放在首2,2×首×尾,尾2三个位置上,但是,要注意,添加的代数式是否为整式.
解答: