初中数学乘法公式.docx
《初中数学乘法公式.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《初中数学乘法公式.docx(23页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
初中数学乘法公式
乘法公式
概念总汇
1、平方差公式
平方差公式:
两个数的和与这两个数的差的乘积等于这两个数的平方差,即
(a+b)(a-b)=a2-b2
a
(1)几何解释平方差公式b
-b-
如右图所示:
边长a的大正方形中有一个边长为b的小正方形。
第一种:
用正方形的面积公式计算:
a2-b2;
第二种:
将阴影部分拼成一个长方形,这个长方形长为(a+b),宽为(a-b),
它的面积是:
(a+b)(a-b)
结论:
第一种和第二种相等,因为表示的是同一块阴影部分的面积。
所以:
a2—b2=(a+b)(a—b)。
(2)在进行运算时,关键是要观察所给多项式的特点,是否符合平方差公式的形式,即只
有当这两个多项式它们的一部分完全相同,而另一部分只有符合不同,才能够运用平方差公
式。
平方差公式的a和b,可以表示单项式,也可以表示多项式,还可以表示数。
应用平方
差公式可以进行简便的多项式乘法运算,同时也可以简化一些数字乘法的运算
2、完全平方公式
完全平方公式:
两个数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的两
倍,即
(a+b)2=a2+2ab+b2,(a-b)2=a2-2ab+b2
这两个公式叫做完全平方公式。
平方差公式和完全平方公式也叫做乘法公式
说明:
(1)几何解释完全平方(和)公式
如图用多种形式计算右图的面积
第一种:
把图形当做一个正方形来看,所以
它的面积就是:
(a+b)2
第二种:
把图形分割成由2个正方形和2个相同的
长方形来看,其中大正方形的的边长是a,小正方形
的边长是b,长方形的长是a,宽是b,所以
它的面积就是:
a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
结论:
第一种和第二种相等,因为表示的是同一个图形的面积
所以:
(a+b)2=a2+2ab+b2
(2)几何解释完全平方(差)公式
如图用多种形式计算阴影部分的面积
第一种:
把阴影部分当做一个正方形来看,所以
它的面积就是:
(a-b)2
第二种:
把图形分割成由2个正方形和2个相同的
ab->
长方形来看,S阴影=5大正方形-S小正方形-21方形
其中大正方形的的边长是a,小正方形的边长是b,长方形的长是(a-b),宽是b,所以
它的面积就是:
a2-b2-2,a-bb=a2-2ab,b2
结论:
第一种和第二种相等,因为表示的是同一个图形的面积
所以:
(a-b2=a2-2ab+b2
(3)在进行运算时,防止出现以下错误:
(a+b)2=a2+b2,(a-b)2=a2-b2。
要注意符
号的处理,不同的处理方法就有不同的解法,注意完全平方公式的变形的运用。
完全平方公
式的a和b,可以表示任意的数或代数式,因此公式的使用就不必限于两个二项式相乘,而
可以扩大到两个多项式相乘,但要注意在表示成完全平方公式的形式才能运用公式,完全平
方公式有着广泛的应用,尤其要注意完全平方公式和平方差公式的综合应用
方法引导
1、乘法公式的基本计算
例1利用平方差公式计算:
(1)(3x+5y)(3x—5y);
(2)(0.5b+a)(-0.5b+a)
(3)(-m+n)(-m—n)
^二__A
解:
(1)(3x+5y)(3x—5y)=(3x)2—(5y)2=9x2—25y2
JJJJ
(a+b)(a—b)=a2—b2
(2)(0.5b+a)(-0.5b+a)=(a+0.5b)(a—0.5b)=a2—0.25b2
JJJJ
(a+b)(a—b)=a2—b2
(3)(—m+n)(—m—n)=(—m)2—n2=m2—n2
(a+b)(a—b)=a2—b2
【知识体验】仔细观察例题,看出两个多项式之间的相同点和不同点,找到两个多项式
的第一项相同,而第二项互为相反数,符合运用平方差公式的条件,利用公式解题,得出结果
【解题技巧】平方差公式的基本在于找到两个多项式的相同项和不同项,相同项就是a,
不同项就是b和-b,所以多项式中项的位置颠倒时,可以先调换位置,再运用平方差公式
【搭配练习】
用平方差公式计算
(1)(—0.25x—y)(—0.25x+y)
(2)(―2x+3y)(-2x-3y)
(3)(2x—5)(2x+5)—(2x+1)(2x—1)
例2利用完全平方公式计算
(1)(2a+3)2
(2)(0.5m—0.2n)2
(3)(-2x—3y)2(4)(1—3x)(3x-1)
难度等级:
A
解:
(1)(2a+32=(2a2+22a3+32=4a2+12a+9
JJJJ
(a+b)2=a2+2ab+b2
(2)
0.5m-0.2n25m2-20.5m0,2n0,2n2=0.25m2-0.2mn0.04n2
JJJJ
(a-b2=a2-2ab+b2
(3)第一种解法:
-2x-3y2=-2x2-2-2x3y3y2=4x212xy9y2
JJJJ
(a—b2=a2—2ab+b2
第二种解法:
-2x-3y2-L2x3y2=2x3y2=2x222x3y3y2=4x212xy9y2
JJJJ
(a+b)2=a2+2ab+b2
(4)(1-3xpx-1)=-(3x-1px-1)
=-3x-12--13x2-23x112L-9x2-6x1L-9x26x-1
JJJJ
(a-b2=a2-2ab+b2
【知识体验】仔细观察例题,题目都应该符合完全平方的形式,然后根据公式写出结果。
第一步确定首尾,分别平方;第二步确定中间项的系数和符号,得出结论。
【解题技巧】第三题给出了两种解法,第二解法实质上是利用了乘方的性质,利用互为
相反数的哥可以互相转化,改变了原本的形式,便于后续利用完全平方和的公式写出结果,
第一种虽然也可以得出正确结果,但涉及到符号问题较多,容易出现错误。
第四题表面上看
上去不可以用乘法公式,但仔细观察可以发现,这两个多项式的每一项只有符号不同,其他
都相同,那么也可以利用乘方的性质,把式子进行转化,后续得出的就是一个带有负号的完
全平方式,但有一点还要注意的是
-(3x-12中,应该先按照完全平方公式展开,再去掉负
【搭配练习】
2、简便计算
例3利用平方差公式简便计算
(1)103X97⑵59.8>€0.2
难度等级;..…A
解:
(1)103X97=(100+3)(100—3)=1002—32=10000—9=9991
(2)59.8>60.2=(60—0.2)(60+0.2)=602-0.22=3600-0.04=3599.96
【知识体验】既然是简便计算,就有巧算的变法,把两个因数分别进行改写,写成相同
的两个数的和与差相乘的形式,利用平方差公式求解。
【解题技巧】如果可以利用公式,那么103和97就分别是相同的两个数的和与差,那么(103+97)及得到的就是第一个数,即公式中的a,(103-97)攵得到的就是第二个数,
即公式中的b
【搭配练习】
利用平方差公式简便计算
(1)899X901+1
(2)982
17
(3)14-x13-
88
例4利用乘法公式简便计算
(1)9972
(2)10092(3)942-101x99
难源等尊二A
解:
(1)
9972=1000-32=10002-21000332=1000000-60009=994009
(2)
10092=100092=1000221000981=10000001800081=1018081
(3)942-101^99=(100-62-(100+11100-1)
=1002-2100662-1002-12
2_2
=100-120036-1001
=-1200361
=-1163
【知识体验】解题时要注意区分使用哪一种公式,平方差公式一定要是两数和与两数差
乘积的形式,完全平方公式一定是两数和或差的平方形式
【解题技巧】平方差公式是两个不同的数或式子相乘,完全平方公式是一个数或式子平
方的形式,当这两种公式混合在一起的时候要注意区别,分清属于哪一种
【搭配练习】
利用乘法公式简便计算
9972-1001X999
例题讲解
(一)题型分类全析
例1:
下列计算正确的是()
A.:
-4x•2x23x-1=一8x3-12x2-4xB.xyx2y2=x3y3
C.(-4a-114a—1)=1—16a2D.(x_2yf=x2-2xy+4y2
妈篁纹:
__A
【思维直现】根据单项式与多项式的乘法法则,(-4x)(2x2+3x-1)=-8x3-12x2+4x,所以
A错;利用多项式乘法法则,计算(x+y)(x2+y2),得x3+xy2+x2y+y3,所以B也不对;利用平方差公式,有(-4a-1)(4a-1)=(-1-4a)(-1+4a)=(-1)2-(4a)2=1-16a2,所以C是正确的;由完全平方公式,得(x-2y)2=x2-4y+4y2,所以D错.因此,选C.
解:
C
【阅读笔记】整式的乘法包括哥的乘法,单项式与单项式的乘法,单项式与多项式的乘法,多项式与多项式的乘法,乘法公式;在解决问题时,要对号入住,看到题目,就要想到用什么样的法则。
【题评解说】本题是常规题,都是考察学生的基本概念和基本法则。
在做题时可以每道
都做一遍,验证正确或错误的选项。
【建议】如果遇到无法确定的时候,就说明知识点没有掌握清楚,此时的做题原则,就
是排除法,先选出与待选答案相反结论的选项,在排查剩余选项。
【搭配练习】
1、下列关系式中,正确的是()
A.(a—b)2=a2-b2B.(a+b)(a-b)=a2-b2
C.(a+b)2=a2+b2D.(a+b)2=a2-2ab+b2
2、下列计算正确的是()
A.(a+3b)(a-3b)=a2-3b2B.(-a+3b)(a-3b尸-a2-9b2
C.(-a-3b)(a-3b尸-a2+9b2D.(-a-3b)(a+3b)=a2-9b2
例2:
多项式4x2+1加上一个单项式后,使它能成为一个整式的完全平方,则加上的多项式可以是(填上你认为正确的一个即可,不必考虑所有的可能情况)B:
B
【思维直现】根据完全平方公式(am)2=a2±2ab+b2的特点,若4x2+1表示了a2+b2
的话,则有a=2x,b=1,所以,缺少的一项为±2ab==t2(2x)1=±4x,此时,4x2+1%x=(2x±1)2;如果认为4x2+1表示了2ab+b2的话,则有a=2x2,b=1,所以,缺少的一项为a2=(2x)2=4x4,此时,4x4+4x2+1=(2x2+1)2,从另外一个角度考虑,“一个整式的完全平方”中所指的“整式”既可以是上面所提到的多项式,也可以是单项式.注意到4x2=(2x)2,1=12,
所以,保留二项式4x2+1中的任何一项,都是“一个整式的完全平方”,故所加单项式还可以是-1或者-4x2,此时有4x2+1-1=4x2=(2x)2,或者4x2+1-4x2=12.综上分析,可知所加上的单项式可以是.
解:
±4x、4x4、-1或-4x2
【阅读笔记】成为一个整式的完全平方,并不一定指的是多项式形式的完全平方,还有
可能是单项式的完全平方。
因为整式是单项式和多项式的统称。
虽然经常见到的多项式形式
的完全平方,但单项式的完全平方也是成立的
【题评解说】本题是开放性的题目,主要考察学生对于完全平方公式的熟悉程度。
如果
能把所有的情况都想清楚,当然更好。
【建议】题目的要求一定要看清楚,只要填写正确的一个即可,其他情况不做强制要求。
【搭配练习】
若一个多项式的平方的结果为4a2+12ab+m2,则m=()
A.9b2B.i3b2C.3bD.±3b
例3计算:
11Y21丫1)
(1)a——ia+—ia+—i
<2人4人2J
(2)(x+y-zj[x-y+z)-(x+y+z(x-y-z)
(3)(a-3b+2c2
难度等级;.…B.
【思维直现】仔细观察式子,都可以利用平方差公式和完全平方公式。
在使用之前,要
运用乘法的交换律和加法的结合律,还需要用到添括号法则,把式子变成符合公式的标准形
a2-1a21二a4」
4.416
(2)
xy—zx-yzli:
xyzx-y—z
=X,y-zkT.y-zLk,yz"xT'y-z1
=X2_(y_zjLX2_(y+zf]
=x2-(y-z2-x2+(y+zj
二(y+z2Ty-z2
(3)(a-3b+2c2=U-3b计2cy=(a-3bf+24a-3b>2c+(2cf
=a2-6ab9b24ac-12bc4c2
222__
=a9b4c-6ab4ac-12bc
或者a-3b2c2-a-3b-2c2=a2-2a3b-2c3b-2c2
=a2-6ab4ac9b2-12bc4c2
22.2
=a9b4c-6ab4ac-12bc
【阅读笔记】乘法公式主要就是平方差和完全平方,展开式子的时候会分成一个单项式
和一个单项式、一个单项式和一个多项式或一个多项式和一个多项式,而且运用一次公式后,
可能还会需要第二次展开,层层递进。
【题评解说】题1只需要交换第二个式子和第三个式子,其余的都很容易看出做法;
题2在使用平方差公式时,最主要的是多项式的变形;题3的多项式是三项,所以在使用
完全平方公式的时候,要把多项式进行拆分,拆成一个单项式和一个多项式的形式
【建议】按照法则,一步一步,每经过一个步骤,对照公式中a、b的形式和结论来求
出最后结果
【搭配练习】
计算:
(1)(c—2b+3a)(2b+c—3a)
、,1、,1、,c1c、
(2)(ab)(2a+—b)(3a2db2);
6312
(3)(2a-3b+D2
例4请你观察右边图形,依据图形面积间的关系,不需要添加辅助
线,便可得到一个你非常熟悉的公式,这个公式是.
难度笠Sk_A
【思维直现】图中所表示的整个正方形的面积是x2,两个小正方形
的面积分别是y2与(x-y)2,利用这些数据关系,结合图形便可以写出以下乘法公式:
(x-y)
2=x2-2xy+y2;
解:
(X-y)2=x2-2xy+y2
【阅读笔记】乘法公式不只有代数式子,根据几何图形的特征,研究其中蕴含的数学公
式,是“数形结合思想”的具体体现。
【题评解说】本题是数形结合的典型试题,从不同的角度去理解题目,理解其中的含义。
【建议】在进行知识点讲解的时候,需要从代数和几何两个方面,推出乘法公式
例5.计算:
(1+3(1+3)(1+4)(1+4)+工2222428215
1,e-
(1--),如果能通
2
难度等级:
C
【思维直现】观察本题容易发现可以利用平方差公式,但缺少因式
1,
过恒等变形构造一个因式(1--),则运用平方差公式就会迎刃而解。
2
15
=2:
i1」111121A14
222224282
『1十)〕
28J215
=21-2
216215
1
215215
【阅读笔记】在进行多项式乘法运算时,应先观察给出的算式是否符合或可转化成某公式的形式,如果符合则应用公式计算,若不符合则运用多项式乘法法则计算。
【题评解说】本题还是考察的平方差公式的运用。
当题目有可能转化成所熟悉的式子时,
要创造条件,但同时也不能改变题意,要求能够灵活地,熟练地运用所学解决问题。
【建议】转换成平方差形式的时候,要说明转化的原因,并且举出例子。
【搭配练习】
计算
1、(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)+1
八一1、一1、一1、一1、一1、
2、(1——2)(1——2)(1—―2-)…(1——2)(1——2)
22324292102
1
例6:
已知a+b=3,ab=一,求:
2
(1)a2+b2
(2)a2+ab+b2(3)a4+b4
^二―A
【思维直现】从已知条件出发很难得知题目的真正意图,再看看结论,和完全平方公式
相似,那么完全平方公式的变形就可以满足了,题
(1)就是在(a+bf的基础上减去了2ab;
题
(2)可以看做(a+b2的基础上减去了ab,或是在题
(1)的基础上加上了ab;题(3)就是在题
(1)结论的基础上,把(a2+b2评方后减去2Ma2Mb2,而2r2—2即是2M(a^b2。
一,、•八.1
解:
(1)a+b=3,ab=一2
(a+b2=a2+2ab+b2
2212
即32=a2.2b2
2
2,2-2
•-ab=3-1=8
1
(2)a+b=3>ab=—2
(a+bf=a2+2ab+b2
222
3=aababb
221
9二aabb一
2
2211
••aabb=9--=8—
22
12.2
(3)「a+b=3,ab=-,a+b=8
2
(a2+b2)=(a22+2>(a2+b22=a4+2x(a=
即82=a42-b4
2
2
442f1-11
a+b=8—2x—i=64_—=63—山22
【阅读笔记】完全平方公式的左边式子比较简单,右边是个三项式,所以在此基础上可
以演化出许多其他的式子,可把三项式的其中两项作为一个多项式来看,如a2+b2,那就
可以用原来公式中左边的式子减去或加上2ab。
无论式子怎样变化,a2+b2的关系是不会
变的
【题评解说】本题是完全平方公式的提高题,对学生的要求比较高。
必须要在熟悉公式
的基础下,还要灵活运用,逆向思维比较强。
【建议】一开始可以在公式的基础上进行变形,等学生熟悉后,再得出计算结果比较好。
【搭配练习】
已知a2+b2=5,ab=6,求(a+bf,a4+b4的值.
(二)思维重点突破
例7观察下列各式(X—1)(X+1)=X2—1,(X-1)(X2+X+1)=X3—l.(X—l)
(x3+x2+x+l)=X4-1,根据前面各式的规律可得(x-1)(Xn+Xn-1+•••+x+1)
难度等级:
C
【思维直现】由给定的等式,可以发现结果是以X为底数的哥与1的差,并且这个哥
的指数比第二个括号中X的最高次哥的指数大1,所以(x—1)(xn+xn-1+…+X+1)=xn+1-1.
解:
(x—1)(xn+xn-1+•••+x+1)=xn+1-1
【阅读笔记】找规律的题目,就一定要发现它的规律,虽然第一个式子时平方差公式,
但第二个、第三个式子已经不是了,找到变化过程中变的项和不变的项,结果就很容易得出
了。
【题评解说】此题主要考查用类比思想总结规律,给出特殊的例子,找到一般的规律。
此类题目要求综合能力比较高,还要积累一定的知识,才容易发现规律。
【建议】可以把式子进行对比,每一次的变化只会是式子的部分变化,式子从左到右,
发生了什么样的变化,找到自我变化的式子和因它变化的式子。
【搭配练习】
观察下列各式:
21=1
22=4
23=8
24=16
25=32
26=64
27=128
28=256……
通过观察,用你发现的规律写出89的末位数字是。
例8.甲、乙两家超市3月份的销售额均为a万元,在4月和5月这两个月中,甲超市的销售额平均每月增长x%,而乙超市的销售额平均每月减少x%。
(1)5月份甲超市的销售额比乙超市多多少?
(2)如果a=150,x=2,那么5月份甲超市的销售额比乙超市多多少万元?
难度等a:
c
【思维直现】列表分析
3月份
4月份
5月份
甲超市销售额
a
a(1+x%)
a(1+x%)x(1+x%)=a(1+
x%)2
乙超市销售额
a
a(1一
x%)
a(1—x%)x(1—x%)=a(1—
x%)2
解:
(1)a(1+x%2-a(1-x%f
=al2x%-x%2La1-2x%x%21
=a+2ax%+a(x%2-a-2ax%+a(x%21
=a+2ax%+a(x%2-a+2ax%-a(x%2
=4ax%
(2)当a=150,x=2时
a(1+x%2-a(1-x%2
44ax%
口41502%
二12
题目中的文字都
【阅读笔记】应用题使用列表的方法可以让题目的数量关系变得清晰,用表格和式子来进行表示。
能把表格填好,也就意味着题目分析清楚了
【题评解说】本题要求在理解清楚题目意思的前提下,列出式子,并且还需要化简求值。
列出式子是一个难点,化简式子是另一个难点。
【建议】分析问题的时候,建议用列表的方法,把数量关系表示出来,再结合题目,给出符合题目意思的式子,列完式子后,也可以在代回到原题中,看是否符合
【搭配练习】
如图,点M是AB的中点,点P在MB上分别以AP,PB为边,作正方形APCD和
正方形PBEF,设AB=4a,MP=b,正方形APCD与正方形PBEF的面积之差为
(1)用a,b的代数表示So
(2)当a=4、b=1/2时,S的值是多少?
当a=S,b=1/4时呢?
课后作业
A类作业:
一、填空题
1、(2a—b)()=b2—4a2.
2、(a—b)2=(a+b)2+.
c-21/、,、
3、20—X19—=()•()=.
33
二、选择
1、若a加,下列各式中不