乘法公式定理(题型扩展)
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乘法公式的复习
一、复习:
(a+b)(a-b)=a2-b2(a+b)2=a2+2ab+b2(a-b)2=a2-2ab+b2 (a+b)(a2-ab+b2)=a3+b3(a-b)(a2+ab+b2)=a3-b3
归纳小结公式的变式,准确灵活运用公式:
①位置变化,(x+y)(-y+x)=x2-y2
②符号变化,(-x+y)(-x-y)=(-x)2-y2= x2-y2
③指数变化,(x2+y2)(x2-y2)=x4-y4
④系数变化,(2a+b)(2a-b)=4a2-b2
⑤换式变化,[xy+(z+m)][xy-(z+m)]
=(xy)2-(z+m)2
=x2y2-(z+m)(z+m)
=x2y2-(z2+zm+zm+m2)
=x2y2-z2-2zm-m2
⑥增项变化,(x-y+z)(x-y-z)
=(x-y)2-z2
=(x-y)(x-y)-z2
=x2-xy-xy+y2-z2
=x2-2xy+y2-z2
⑦连用公式变化,(x+y)(x-y)(x2+y2)
=(x2-y2)(x2+y2)
=x 4-y 4
⑧ 逆用公式变化,(x -y +z )2-(x +y -z )2
=[(x -y +z )+(x +y -z )][(x -y +z )-(x +y -z )] =2x (-2y +2z ) =-4xy +4xz
例1.已知2=+b a ,1=ab ,求22b a +的值。
解:∵=+2)(b a 222b ab a ++ ∴22b a +=ab b a 2)(2-+
∵2=+b a ,1=ab ∴22b a +=21222=⨯-
例2.已知8=+b a ,2=ab ,求2)(b a -的值。 解:∵=+2)(b a 222b ab a ++ =-2)(b a 222b ab a +-
∴-+2)(b a =-2)(b a ab 4 ∴-+2)(b a ab 4=2)(b a -
∵8=+b a ,2=ab ∴=-2)(b a 562482=⨯-
例3:计算19992-2000×1998
〖解析〗此题中2000=1999+1,1998=1999-1,正好符合平方差公式。 解:19992-2000×1998 =19992-(1999+1)×(1999-1) =19992-(19992-12)=19992-19992+1 =1
例4:已知a+b=2,ab=1,求a 2+b 2和(a-b)2的值。 〖解析〗此题可用完全平方公式的变形得解。 解:a 2+b 2=(a+b)2-2ab=4-2=2 (a-b)2=(a+b)2-4ab=4-4=0
例5:已知x-y=2,y-z=2,x+z=14。求x 2-z 2的值。
〖解析〗此题若想根据现有条件求出x、y、z的值,比较麻烦,考虑到x2-z2是由x+z和x-z的积得来的,所以只要求出x-z的值即可。
解:因为x-y=2,y-z=2,将两式相加得x-z=4,所以x2-z2=(x+z)(x-z)=14×4=56。
例6:判断(2+1)(22+1)(24+1)……(22048+1)+1的个位数字是几?
〖解析〗此题直接计算是不可能计算出一个数字的答案,故有一定的规律可循。观察到1=(2-1)和上式可构成循环平方差。
解:(2+1)(22+1)(24+1)……(22048+1)+1
=(2-1)(22+1)(24+1)……(22048+1)+1
=24096
=161024
因为当一个数的个位数字是6的时候,这个数的任意正整数幂的个位数字都是6,所以上式的个位数字必为6。
例7.运用公式简便计算
(1)1032(2)1982
解:(1)1032=(100+3)2 =1002+2⨯100⨯3+32=10000+600+9 =10609
(2)1982=(200-2)2 =2002-2⨯200⨯2+22=40000-800+4 =39204
例8.计算
(1)(a+4b-3c)(a-4b-3c)(2)(3x+y-2)(3x-y+2)
解:(1)原式=[(a-3c)+4b][(a-3c)-4b]=(a-3c)2-(4b)2=a2-6ac+9c2-16b2
(2)原式=[3x +(y -2)][3x -(y -2)]=9x 2-( y 2-4y +4)=9x 2-y 2+4y -4
例9.解下列各式
(1)已知a 2+b 2=13,ab =6,求(a +b )2,(a -b )2的值。 (2)已知(a +b )2=7,(a -b )2=4,求a 2+b 2,ab 的值。 (3)已知
a (a -1)-(a 2-
b )=2,求
22
2
a b ab +-的值。 (4)已知13x x
-=,求44
1
x x +
的值。 分析:在公式(a +b )2=a 2+b 2+2ab 中,如果把a +b ,a 2+b 2和ab 分别看作是一个整体,则公式中有三个未知数,知道了两个就可以求出第三个。 解:(1)∵a 2+b 2=13,ab =6
∴(a +b )2=a 2+b 2+2ab =13+2⨯6=25 (a -b )2=a 2+b 2-2ab =13-2⨯6=1 (2)∵(a +b )2=7,(a -b )2=4
∴ a 2+2ab +b 2=7 ① a 2-2ab +b 2=4 ② ①+②得 2(a 2+b 2)=11,即2211
2
a b += ①-②得 4ab =3,即34
ab =
(3)由a (a -1)-(a 2-b )=2 得a -b =-2
()22221222a b ab a b ab +∴-=+-()()22112222
a b =-=⨯-=
(4)由13x x -=,得19x x 2
⎛⎫-= ⎪
⎝⎭ 即22129x x +-= 2
2111x x ∴+= 221121x x 2
⎛
⎫∴+= ⎪⎝
⎭ 即4412121x x ++= 441119x x +=
例10.四个连续自然数的乘积加上1,一定是平方数吗?为什么? 分析:由于1⨯2⨯3⨯4+1=25=52