(完整版)[初一数学]乘法公式
嘉华学院-年会主持人串词
乘法公式
一、平方差公式:(a+b)(a-b)=a
2
-b
2
要注意等式的特点:
(1)等式的左边是两个二项式的乘积,且这两个二项式中,有一项相同,
另一项互为相反数;
(2)等式的右边是一个二项式,且为两个因式中相同项的平方减去互为相
反数的项的平方.
值得注意的是,这个公式中的字母a,b可以表示数,也可以是单项式或多
项式.平方差公
式可以作为多项式乘以多项式的简便公式,也可以逆用做为快速
计算的工具.
例1
下列各式中不能用平方差公式计算的是( ).
A.(a-b)(-a-b)
B.(a
2
-b
2
)(a
2
+b
2
)
C.(a+b)(-a-b)
D.(b
2
-a
2
)(-a
2
-b
2
)
解:C.根据上面平方差公式的结构特点,A中,-b是相同的项,a与-a
是性质符号相
反的项,故可使用;B中a
2
是相同项,-b
2
与b
2
是互
为相反数符
合公式特点;同样D也符合.而C中的两个二项式互为相反数,不符合上述的等
式的
特征,因此不可使用平方差公式计算.
例2 运用平方差公式计算:
(1)(
x
2
-y)(-y- x
2
);
(2)(a-3)(a
2
+9)(a+3).
解:(1)(
x
2
-y)(-y- x
2
)
=(-y +
x
2
)(-y- x
2
)
=(-y)
2
-( x
2
)
2
=y
2
-
x
4
;
(2)(a-3)(a
2
+9)(a+3)
=(a-3)(a+3)(a
2
+9)
=(a
2
-3
2
)(a
2
+9)
=(a
2
-9)(a
2
+9)
=a
4
-81 .
例3 计算:
(1)54.5
2
-45.5
2
;
(2)(2x
2
+3x+1)(2x
2
-3x+1).
分析:(1)中的式子具有平方差公式的右边的形式,可以逆用平方差公式;
(2)虽然没
有明显的符合平方差公式的特点,值得注意的是,平方差公式中的
字母a,b可以表示数,也可以是单项
式或多项式,我们可以把2x
2
+1看做公式
中字母a,以便能够利用公式.正如前文
所述,利用平方差可以简化整式的计算.
解:(1)54.5
2
-45.5
2
=(54.5+45.5)(54.5-45.5)
=100×9
=900 ;
(2)(2x
2
+3x+1)(2x
2
-3x+1)
=(2x
2
+1)
2
-(3x)
2
=4x
4
+4x
2
+1-9x
2
=4x
4
-5x
2
+1
二、完全平方公式:
(a+b)
2
=a
2
+2ab+b
2
(a-b)
2
=a
2
-2ab+b
2
.
二项式的平方,等于其中每一项(连同它们前面的符号)的平方,加上这两
项积的两倍.
完全平方公式是计算两数和或差的平方的简算公式,在有关代数式的变形和
求值
中应用广泛.正确运用完全平方公式就要抓住公式的结构特点,通过与平方
差公式的类比加深理解和记忆
.运用中要防止出现(a±b)
2
=a
2
±b
2
,或(a-
b)
2
=a
2
-2ab-b
2
等错误.
需要指出的是,如同前面的平方差公式一样,这里的字母a,b可以表示数,
也可以是单项式或多项式.
例1 利用完全平方公式计算:
(1)(-3a-5)
2
; (2)(a-b+c)
2
.
分析:有关三项式的平方可以看作是二项式的平方,如(a-b+c)
2
=[(a
-b)+c]
2
或[a-(b-c)]
2
,通过两次应用完全平方公
式来计算.
解:(1)(-3a-5)
2
=(-3a)
2
-2×(-3a)×5 + 5
2
=9a
2
+ 30a + 25
(2)(a-b+c)
2
=[(a-b)+c]
2
=(a-b)
2
+ 2(a-b)c + c
2
=a
2
-2ab+b
2
+2ac-2bc + c
2
=a
2
+b
2
+
c
2
+2ac-2ab-2bc .
例2利用完全平方公式进行速算.
(1)101
2
(2)99
2
解:
(1)101
2
分析:将101变形为(100+1)原式可
22
=(100+1)
2
利用完全平方公式来速算.
=100
2
+2×100×1+1
2
=10201
解: (2)99
2
分析:将99
2
变形为(100-1)
2
原式可
=(100-1)
2
利用完全平方公式来速算.
=100
2
-2×100×1+1
2
=9801
例3 计算:
(1) 99
2
-98×100
;(2)49×51-2 499 .
解:(1)99
2
-98×100
=(100-1)
2
-98×100
=100
2
-2×100+1-9800
=10000 -
200-9800+1
=1;
(2)49×51-2499
=(50-1)(50+1)-2499
=2500-1-2499
=0.
例4 已知a+b=8,ab=10,求a2
+b
2
,(a-b)
2
的值.
分析:由前面的公式变形可以知道:a
2
+ b
2
=(a+b)
2
-2ab,(a-b)
2
=(a
+b)
2
-4ab.
解:由于a
2
+ b
2
=(a+b)
2
-2ab,(a-b)
2
=(a+b)
2
-4ab.而a+b=8,
ab=10
所以
a
2
+ b
2
=(a+b)
2
-2ab= 8
2
- 2× 10=
44
(a-b)
2
=(a+b)
2
-4ab=8
2
- 4× 10= 24 .
三:练习
1.利用乘法公式进行计算:
(1)
(x-1)(x+1)(x
2
+1)(x
4
+1) (2)
(3x+2)
2
-(3x-5)
2
(3)
(x-2y+1)(x+2y-1)
(4)
(2x+3y)
2
(2x-3y)
2
(5)
(2x+3)
2
-2(2x+3)(3x-2)+(3x-2)
2
(6) (x+x+1)(x-x+1)
解:(1)
原式=(x
2
-1)(x
2
+1)(x
4
+1)
=(x
4
-1)(x
4
+1)
=x
8
-1.
(2)解法1:原式=(9x
2
+12x+4)
-(9x
2
-30x+25)
=9x
2
+12x+4-9x
2
+30x-25
=42x-21
解法2:原式=[(3x+2)+(3x-5)][(3x+2)
-(3x-5)]
=(6x-3)×7
=42x-21.
(3)原式=[x-(2y-1)][x+(2y-1)]
=x
2
-(2y-1)
2
=x
2
-(4y
2
-4y+1)
=x
2
-4y
2
+4y-1
(4)原式=[(2x+3y)(2x-3y)]
=(4x
2
-9y
2
)
2
=16x
4
-72x
2
y
2
+81y
4
2
22
(5) 原式=[(2x+3)
-(3x-2)]
2
=(-x+5)
2
=x
2
-10x+25
(6)
原式=[(x
2
+1)+x][(x
2
+1) -x]
=(x
2
+1)
2
-x
2
=(x
4
+2x
2
+1) -x
2
=x
4
+x
2
+1
2.已知:a+b=5,
ab=3,求:(1) (a-b)
2
;
解:(1)
(a-b)
2
=(a+b)
2
-4ab
=5
2
-4×3
=13
(2)
a
2
+b
2
=(a+b)
2
-2ab
=5
2
-2×3
=19.
在线测试
2
+b
2
;(2) a
选择题
1.在下列多项式的乘法中,可以用平方差公式计算的是( )
A、(x+1)(1+x) B、( a+b)(b- a)
C、(-a+b)(a-b) D、(x
2
-y)(x+y
2
)
2.下列各式计算正确的是( )
A、(a+4)(a-4)=a
2
-4
B、(2a+3)(2a-3)=2a
2
-9
C、(5ab+1)(5ab-1)=25a
2
b
2
-1
D、(a+2)(a-4)=a
2
-8
3.(- x+2y)(-
x-2y)的计算结果是( )
A、 x-4y B、4y-
222
x
2
C、
x
2
+4y
2
D、-
x
2
-4y
2
4.(abc+1)(-abc+1)(a<
br>2
b
2
c
2
+1)的结果是( )。
A、a
4
b
4
c
4
-1
B、1-a
4
b
4
c
4
C、-1-a
4
b
4
c
4
D、1+a
4
b
4
c
4
5.下列各式计算中,结果错误的是( )
A、a(4a+1)+(2a+b)(b-2a)=a+b
2
.
B、
C、m-(5m+3n)(5m-3n)+6(2m-n)(n+2m)=3n
22
D、
答案与解析
答案:1、B 2、C 3、A
4、B 5、D
解析:
1.B. (
B。
a+b)(b- )=(b+ a)(b- a).符合平方差公式的特点,故选
2.C.
(a+4)(a-4)=a
2
-4
2
=a
2
-16,
故A错;
(2a+3)(2a-3)=(2a)
2
-3
2=4a
2
-9,故B错。
(5ab+1)(5ab-1)=(5a
b)
2
-1
2
=25a
2
b
2
-1,故C
正确;
(a+2)(a-4)=a
2
+(2-4)a+2´(-4)=
a
2
-2a-8,故D错。
3.A.原式=(-
x)
2
-(2y)
2
=
x
2
-4y
2
.
4.B.原式=(1+abc)(1-ab
c)(1+a
2
b
2
c
2
)
=
[1
2
-(abc)
2
](1+a
2
b
2
c
2
)
=(1-a
2
b
2
c<
br>2
)(1+a
2
b
2
c
2
)
=1-a
4
b
4
c
4
.
5.D.
符号。
才正确,差一个
中考解析:
乘法公式
平方差公式
考点扫描:
熟练掌握平方差公式,灵活运用平方差公式进行计算.
名师精讲:
1.平方差公式:(a+b)(a–b)=a
2
–b
2
.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.平方差公式的左边是两个数的和与这两个数的差相乘
,
而右边正好是这两个数的平方差.
2.平方差公式中的字母a、b可以是具体的数,也可以是单项式或多项式.
中考典例:
1.(湖北武汉)观察下列各式(x–1)(x+1)=
x
2
–1,(x–1)(x
2
+x+1)=x
3
–1,(x
–1)(x
3
+x
2
+x+1)=x
4
–1,根据
前面各式的规律可得(x–1)(x
n
+x
n
–
1
+…+x+1)=___________.
考点:平方差公式的延伸
评析:该题是一个探索规律性的试题,要通过观察把握住给出的等式中的不
变量和变量与变
量间的变化规律.不难发现其结果为x
n+1
–1.
真题专练:
1.(广东省)化简:(x+y)(x–y)–x
2
= .
2.(德阳市)化简:x
2
–(x+y)(x–y)
答案:1、原式=x
2
–y
2
–x
2
=–y<
br>2
2、原式=x
2
–(x
2
–y
2
)=x
2
–x
2
+y
2
=y
2
完全平方公式
考点扫描:
熟练掌握完全平方公式,灵活运用完全平方公式进行计算
名师精讲:
1.完全平方公式:(a±b)
2
=a
2
±2ab+
b
2
,即:两数和(或差)的平方,等
于它们的平方和,加上(或者减去)它们的积的
2倍.
2.公式中的字母a、b,可以是具体的数,也可以是单项式或多项式.公式
可推广:(a+b+c)
2
=a
2
+b
2
+c2
+2ab+2ac+2bc.即三个数的和的平方,等于各个数的
平方和加上每两个数的
积的2倍.
3.如果一个多项式能化成另一个多项式的平方,就把这个多项式叫做完
全
平方式.如,a
2
±2ab+b
2
=(a±b)
2
;a
2
+b
2
+c
2
+2ab+2ac+2bc=(a+
b+c)
2
,则a
2
±2ab+b
2
和a
2
+b
2
+c
2
+2ab+2ac+2bc就叫做完全平方式.
中考典例:
1.(北京西城区)下列各式计算正确的是( )
A、(x–1)
2
=x
2
–2x+1
B、(x–1)
2
=x
2
–1
C、x
3
+x
3
=x
6
D、x
6
÷x
3
=x
2
考点:完全平方公式及幂的运算性质
评析:该题是考查学生对公式及幂的运算法则掌
握的情况,所以解决此题就
要对公式特别是完全平方公式及幂的运算法则掌握熟练,由完
全平方公式(a±
b)
2
=a
2
±2ab+b
2
可
以判定A对,B不对,由整式的加减可判定C不对,再根据同
底数幂除法的法则确定D也不对,因此只有
选A.
说明:当该题确定A选项后,其他选项也可以不考虑,因为数学试题中一般
不会出现多选题.
真题专练:
1.(上海市)下列计算中,正确的是( )
A、a
3
·a
2
=a
6
B、(a+b)(a–b)=a
2
–b
2
C、(a+b)
2
=a
2
+b
2
D、(a+b)(a–2b)=a
2
–ab–4b
2
2.(湖南长沙)下列关系式中,正确的是( )
A、(a–b)
2
=a
2
–b
2
B、(a+b)(a–b)=a
2
–b
2
.
C、(a+b)
2
=a
2
+b
2
D、(a+b)
2
=a
2
–2ab+b
2
.
3.(德阳市)已知x(x–1)–(x
2
–y)=–3求:
答案:
1、B 2、B
的值.
3、由x(x–1)–(x
2
–y)=–3得x–y=3,
= =
.当x–y=3时,原式= .
课外拓展:
乘法公式漫谈
初一要学习两个乘
法公式,即平方差公式和完全平方公式,初学者对于各乘
法公式的结构特征以及公式中字母的广泛含义往
往不易掌握,运用时容易混淆,
因此要学习好乘法公式,必须注意以下几点.
一、注意乘法公式的推导
乘法公式是直接计算特殊的多项式乘法得来的,即:
平方差公式:(a+b)(a-b)=a
2
-ab+ab-b
2
=a
2
-b
2
;
完全平方公式:(a
+b)
2
=(a+b)(a+b)=a
2
+ab+ab+b
2
=a
2
+2ab+b
2
(a-b)
2
=(a-b)(a-b)=a
2
-ab-
ab+b
2
=a
2
-2ab+b
2
由此可见,理解乘法公式要与多项式乘法联系起来,这样对公式才理解的深、
记得准、记得牢,一旦把公
式忘记了,自己也可以把公式推导出来.
二、注意掌握乘法公式的结构特征
乘法公式的结构特征是各公式的本质所在.在学习时,应仔细观察其结构特
征,并会用语言加以表述.
平方差公式:(a+b)(a-b)=a
2
-b
2
;
结构特征:公式的左边是两个数和与这两个数差的积,而右边是这两个数的
平方差.
完全平方公式:(a±b)
2
=a
2
±2ab+b
2
.
结构特征:公式的左边是两个数的和(或差)的平方,而右边是这两个数的平
方
和加上(或减去)这两个数的积的2倍.
三、注意弄清乘法公式中的字母含义
公式中的字母a、b可以是具体的数,也可以是单项式、多项式,只要符合
公式
的结构特征,就可以利用公式.例如:
(2m+5n)(2m-5n)=(2m)
2<
br>-(5n)
2
=4m
2
-25n
2
.
(4x+3y)
2
=(4x)
2
+2·4x·3y+(3y)
2=16x
2
+24xy+9y
2
.
四、注意运用公式容易出现的错误
在学习中不少同学经常出现如下错误:
(1)(a+b)(a+b)=a
2
+b
2
;
(2)(a+
b)
2
=a
2
+b
2
;(a-b)
2
=a
2
-b
2
.
错误(1)的原因是模仿平方差公式
所至,切记只有平方差公式,没有平方和
公式;错误(2)的原因是与积的平方(ab)
2=a
2
b
2
相混淆.对于这些错误,同学们只
要利用多项式的乘
法计算一下,即可得到验证.
五、注意掌握公式的形式变形
平方差公式的常见变形:
(1)位置变化:(a+b)(-b+a)=_________;
(2)符号变化:(-a-b)(a-b)=_________;
(3)系数变化:(3a+2b)(3a-2b)=_________;
(4)指
数变化:(a
3
+b
2
)(a
3
-b
2
)
=_________;
(5)项数变化:(a+2b-c)(a-2b+c)=_________;
(6
)连用变化:(a+b)(a-b)(a
2
+b
2
)=_________.
只要掌握了平方差公式的结构特征,这些变形即可得解。
完全平方公式的常见变形:
(1)a
2
+b
2
=
(a+b)
2
-2ab=(a-b)
2
+2ab;
(2)(a+b)
2
+(a-b)
2
=2(a
2
+b
2
);
(3)(a+b)
2
-(a-b)
2
=4ab.
这些变形应用十分广泛,因而要熟记这些变形公式.
六、注意公式的灵活运用
1.连续运用乘法公式.
例1计算(x+3)(x-3)(x
2
+9).
解:原式=(x
2
-9)(x
2
+9)=x
4
-81.
例2计算(m+n)(m-n)(m
2
-n
2
).
解:原式=(m
2
-n
2
)(m
2
-n
2
)=(m
2
-n
2
)
2
=m
4
-2m
2
n
2
+n
4
.
说明:例1是两次运用平方差公式;例2是先运用平方差公式,再运用完全
平方公式.
2.灵活选用乘法公式.
例3计算[(x+3y)(x-3y)]
2
.
分析:本题若先根据
积的乘方性质,再用完全平方公式计算比较复杂,而先
用平方差公式,再运用完全平方公式,简捷明快,
富有较强的灵活性.
解:原式=(x
2
-9y
2
)
2
=x
4
-18x
2
y
2
+81y4
.
3.逆用乘法公式.
例4计算(1-y)
2
-(1+y)
2
.
分析:本题的常规解法是先用完全平方公式将(1-y)
2
和(1+y)
2
展开,再合并
同类项,若能想到平方差公式逆用,其解法非常简便。
解:原式=[(1-y)+(1+y)][(1-y)-(1+y)]=-4y.
4.变形运用乘法公式
例5.已知x+y=4,且x-y=10,则2xy=________.(天津市中考题)
分析:本题的常规解法是解二元一次方程组,而运用完全平方公式的变形公
式求解,会更巧妙、灵活。
解:∵
4xy=(x+y)
2
-(x-y)
2
=16-100=-84.
∴ 2xy=-42.