乘法公式经典题型及拓展
食物酸碱性-中考考试科目
乘法公式
一、复习:
(a+b)(a-b)=a
2
-b
2
(a+b)
2
=a
2
+2ab+b
2
(a-b)
2
=a
2
-2ab+b
2
(a+b
)(a
2
-ab+b
2
)=a
3
+b
3
(a-b)(a
2
+ab+b
2
)=a
3
-b
3<
br>
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
x
2
y
2
② 符号变化,
x
y
x
y
x
2
y2
x
2
y
2
③ 指数变化,
x
2
y
2
x
2
y
2
x
4
y
4
④ 系
数变化,2
a
b
2
a
b
4
a
2
b
2
⑤ 换式变化,
xy
z
m
xy
z
m
xy
2
z
m
2
x
2
y
2
<
br>z
m
z
m
x
2
y
2
z
2
zm
zm
m
2
x
2
y
2
z
2
2
zm
m
2
⑥ 增项变化,
x
y
z
x
y
z
x
y
2
z
2
x
y
x
y
z
2
x
2
xy
xy
y
2
z
2
x
2
2
xy
y
2
z
2
⑦ 连用公式变化,
x
y
x
y
x
2
y
2
x2
y
2
x
2
y
2<
br>
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<
br>
x
y
z
x
<
br>y
z
2
x
2
y
2
z
4
xy
4
xz
例1.已知
ab2,
ab1
,求
a
2
b
2
的值。
解:∵
(ab)
2
a
2
2abb
2
∴
a
2
b
2
=
(ab)
2
2ab
∵
ab2
,
ab1
∴
a
2
b
2
=
2
2
212
例2.已知
ab8
,
ab2
,求
(ab)
2<
br>的值。
解:∵
(ab)
2
a
2
2a
bb
2
(ab)
2
a
2
2abb
2
∴
(ab)
2
(ab)
2
4ab
∴
(ab)
2
4ab
=
(ab)
2
∵
ab8
,
ab2
∴
(ab)
2
8
2
4256
例3:计算1999
2
-2000×1998
〖解析〗此题中2000=1
999+1,1998=1999-1,正好符合平方差公式。
解:1999
2
-20
00×1998 =1999
2
-(1999+1)×(1999-1)
=1999
2
-(1999
2
-1
2
)=1999
2
-1999
2
+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。
1
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。 <
br>〖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x
2
-z
2
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x
2
-z
2
=(x+z
)(x-z)=14×4=56。
例6:判断(2+1)(2
2
+1)(
2
4
+1)……(2
2048
+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)(2
2
+1)(2
4
+1)……
(2
2048
+1)+1
=(2-1)(2
2
+1)(2<
br>4
+1)……(2
2048
+1)+1
4096
=2
=16
1024
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)103
2
(2)198
2
解:(1)103
2
1003
2
100
2
210033
2
100006009
10609
(2)198
2
2002
2
200
2
220022
2
400008004
39204
例8.计算
(1)
a
4
b
3
c
a
4
b
3
c
(
2)3
x
y
23
x
y
2
解:(1)原式
a
3
c
4
b
<
br>a
3
c
4
b
a
3
c
2
4
b
2
a
2
6
ac
9
c
2
16
b
2
(2)原式3
x
y
23
x
y
29
x
2
y
24
y
49
x
2
y
2
4<
br>y
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。
a
2
b
2
(3)已知
a
a
1
a
b
2,求ab
的值。
2
11
(4)已知
x3
,求
x
4
4
的值。
xx
2
分析:在公式
a
b
2
a
2
b
2
2
ab
中,如果把
a
b
,
a2
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
22
ab
132625
a
b
2
a
2
b
2
2
ab
13261
(2)∵
a
b
<
br>2
7,
a
b
2
4
a
2
2
ab
b
2
7
①
a
2
2
ab
b
2
4 ②
①②得 2
a
2
b
2
11,即
a
2
b
2
①②得 4
ab
3,即
ab
(3)由
a
a
1
a
2
b
2
得
a
b
2
2
11
2
3
4
a
2
b
2
1
11
22
ab
a
2
b
2<
br>2ab
ab
2
2
22
22
1
111
22
x9
(4)由
x3
,得
即
x29x11
x
xx
2x
2
1
11
2
44
x
2
121
即
x
4
2121
x
4
119
x
xx
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12341255
2
2345112111
2
3456136119
2
……
得猜想:任意四个连续自然数的乘积加上1,都是平方数。
解:设
n
,
n<
br>1,
n
2,
n
3是四个连续自然数
则
n
n
1
n
2
n
31
n
n
3
n
1
n
21
n
2
3
n
2
2
n
2
3
n
1
n
2
3
n
n
2
3
n
21
n
2
3
n
1
2
∵
n
是整数,
n
2
,3
n
都是整数
n
2
3
n
1一定是整数
n
2
3
n
1是一个平方数
四个连续整数的积与1的和必是一个完全平方数。
例11.计算
(1)
x
2
x
1
2
(2)3
m
n
p
2
解
:(1)
x
2
x
1
2
x2
2
x
2
1
2
2
x
2
x
2
x
2
1
2
x
1
x
4
x
2
1
2
x
3
2
x
2
2
x
x<
br>4
2
x
3
3
x
2
2
x
1
(2)3
m
n
p
2
3
m
2
n
2
p
2
23
m
n
23
m
p
2
n
p
9
m
2
n
2
p
2
6
mn
6mp
2
np
分析:两数和的平方的推广
a
b
c
2
a
b
c
2
a
b
2
2
a
b
c
c
2
a
2
2
ab<
br>
b
2
2
ac
2
bc
c2
a
2
b
2
c
2
2
ab
2
bc
2
a
c
即
a
b
c
2
a
2
b
2
c
2
2
ab
2
bc
2
ac
几个数的和的平方,等于它们的平方和加上每两个数的积的2倍。
二、乘法公式的用法
(一)、套用:这是最初的公式运用阶段,在这个环节中,应弄清乘法公
式的来龙去
脉,准确地掌握其特征,为辨认和运用公式打下基础,同时能提高学生的观察能力。
2244
2222
例1. 计算:
5
解:原式
5x3y25x9y
x3y5x3y
22
(二)、连用:连续使用同一公式或连用两个以上公式解题。
24
例2. 计算:
1aa1a1a1
224
解:原式
1a1a1a
1a
1a
44
8
1a
3x2y5z
13x2y5z1
例3. 计算:
2y5z3x12y5z3x1
解:原式
3
2y5z3x1
222
22
4y9x25z20
yz6x1
三、逆用:学习公式不能只会正向运用,有时还需要将公式左、右两边交换位置,
得出公式的逆向形式,并运用其解决问题。
例4. 计算:
5ab
78c5ab78c
22
5a7b8c5a7b8c5a
7b8c5a7b8c
解:原式
10a14b16c
140ab160ac
四、变用: 题目变形后运用公式解题。
xy2zxy6z
例5. 计算:
xy2z4zxy2z4z
解:原式
xy2z4z
222
22
xy12z2xy4xz4yz
五、活用: 把公式本
身适当变形后再用于解题。这里以完全平方公式为例,经过
变形或重新组合,可得如下几个比较有用的派
生公式:
1.
ab
2aba
2
b<
br>2
2.
ab
2aba
2
b2
3.
ab
ab
2ab
2
22
2
2
2
4.
ab
ab
4a
b
22
灵活运用这些公式,往往可以处理一些特殊的计算问题,培养综合运用知识的能力。
22
例6. 已知
ab4,ab5
,求
a
的值。 <
br>b
222
bab24ab2526
解:
a
2
例7. 计算:
abcdb
cda
2
22
bcadbcad
解:原
式
2bcad
<
br>
2222
2a2b2c2d4bc4ad
2
22
2
例8.
已知实数x、y、z满足
xy
,那么
x
( )
2y3z
5,zxyy9
4
解:由两个
完全平方公式得:
ab
2
2
1
2
从而
z
5xyy9
4
1
a
b
2
ab
2
4<
br>
251
2
52y
y9
44
y
2
6y9
2
y6
y9
y3
2
∴z2
y3
0
∴z0,y3
∴x
2
∴x2y3z22308
2
三、学习乘法公式应注意的问题
(一)、注意掌握公式的特征,认清公式中的“两数”.
例1
计算(-2
x
2
-5)(2
x
2
-5)
分析
:本题两个因式中“-5”相同,“2
x
2
”符号相反,因而“-5”是公式(
a
+
b
)(
a
-
b
)=
a
2<
br>-
b
2
中的
a
,而“2
x
2
”则是
公式中的
b
.
解:原式=(-5-2
x
2
)(-5+
2
x
2
)=(-5)
2
-(2
x
2
)2
=25-4
x
4
.
例2
计算(-
a
2
+4
b
)
2
分析:运
用公式(
a
+
b
)
2
=
a
2
+2
ab
+
b
2
时,“-
a
2
”就是公式中的
a
,“4
b
”就是公式中
的
b
;若将题目变形为(
4
b
-
a
2
)
2
时,则“4
b
”
是公式中的
a
,而“
a
2
”就是公式中的
b
.(解
略)
(二)、注意为使用公式创造条件
例3 计算(2
x
+
y
-
z
+5)(2
x
-
y
+
z
+5).
分析:粗看不能运用公式计算,但注意观察,两个因式中的“2<
br>x
”、“5”两项同
号,“
y
”、“
z
”两项异号,
因而,可运用添括号的技巧使原式变形为符合平方差公式
的形式.
解:原式=„(2x
+5)+(
y
-
z
)‟„(2
x
+5)-(
y
-
z
)‟
=(2
x
+5
)
2
-(
y
-
z
)
2
=4
x
2
+20
x
+25-
y
+2
yz<
br>-
z
2
.
例4 计算(
a
-1)<
br>2
(
a
2
+
a
+1)
2
(
a
6
+
a
3
+1)
2
分析:若先用
完全平方公式展开,运算十分繁冗,但注意逆用幂的运算法则,则可
利用乘法公式,使运算简便.
解:原式=[(
a
-1)(
a
2
+
a
+1)(
a
6
+
a
3
+1)]
2
=[(
a
3
-1)(
a
6
+
a
3
+1)]
2
92189
=(
a
-1)=
a
-2
a
+1
5
例5
计算(2+1)(2
2
+1)(2
4
+1)(2
8
+1).
分析:此题乍看无公式可用,“硬乘”太繁,但若添上一项(2-1),则可运用公
式,使
问题化繁为简.
解:原式=(2-1)(2+1)(2
2
+1)(2
4
+1)(2
8
+1)
=(2
2
-1
)(2
2
+1)(2
4
+1)(2
8
+1)
=(2
4
-1)(2
4
+1)(2
8
+1)
=(2
8
-1)(2
8
+1)
=2
16
-1
(三)、注意公式的推广
计算多项式的平方
,由(
a
+
b
)
2
=
a
2
+2<
br>ab
+
b
2
,可推广得到:
(
a
+
b
+
c
)
2
=
a
2
+
b
2
+
c
2
+2
ab
+2
ac
+2
bc
.
可叙述为:多项式的平方,等于各项的平方和,加上每两项乘积的2倍.
例6 计算(2
x
+
y
-3)
2
解:原式=(2
x
)
2
+
y
2
+(-3)
2
+2〃2
x
〃
y
+2〃2
x
(-3)+2〃y
(-3)
=4
x
2
+
y
2
+
9+4
xy
-12
x
-6
y
.
(四)、注意公式的变换,灵活运用变形公式
例7 (1)已知
x
+
y
=10,
x
3
+
y
3
=100,求x
2
+
y
2
的值;
(2)已知:<
br>x
+2
y
=7,
xy
=6,求(
x
-2y
)
2
的值.
分析:粗看似乎无从下手,但注意到乘法公式的下列
变形:
x
2
+
y
2
=(
x
+
y<
br>)
2
-2
xy
,
x
3
+
y
3
=(
x
+
y
)
3
-3
xy
(<
br>x
+
y
),(
x
+
y
)
2
-(
x
-
y
)
2
=4
xy
,问题则十分简
单.
解:(1)∵
x
3
+
y
3
=(
x
+
y
)
3
-3
xy
(
x
+y
),将已知条件代入得100=10
3
-3
xy
〃10,
∴
xy
=30 故
x
2
+
y
2
=(
x
+
y
)
2
-2
xy
=10
2
-2×30=40.
(2)(
x
-
2
y
)
2
=(
x
+2
y
)
2-8
xy
=7
2
-8×6=1.
例8 计算(
a
+
b
+
c
)
2
+(
a
+
b
-
c
)
2
+(
a
-
b
+
c
)+(
b
-
a
+
c
)
2<
br>.
分析:直接展开,运算较繁,但注意到由和及差的完全平方公式可变换出
(a
+
b
)
2
+(
a
-
b
)<
br>2
=2(
a
2
+
b
2
),因而问题容易解决
.
解:原式=[(
a
+
b
)+
c
]
2
+[(
a
+
b
)-
c
]
2
+[
c
+(
a
-
b
)]
2
+[
c-(
a
-
b
)]
2
=
2[(
a
+
b
)
2
+
c
2
]+2
[
c
2
+(
a
-
b
)
2
]
=2[(
a
+
b
)
2
+(<
br>a
-
b
)
2
]+4
c
2
=4
a
2
+4
b
2
+4
c
2
(五)、注意乘法公式的逆运用
例9 计算(
a
-2
b<
br>+3
c
)
2
-(
a
+2
b
-3c
)
2
.
分析:若按完全平方公式展开,再相减,运算繁杂,但逆用平方差公式,则能使运
算简便得多.
解:原式=[(
a
-2
b
+3
c
)+(
a
+2
b
-3
c
)][(
a
-2
b+3
c
)-(
a
+2
b
-3
c
)]
=2
a
(-4
b
+6
c
)=
-8
ab
+12
ac
.
例10 计算(2
a
+3
b
)
2
-2(2
a
+3
b
)(5b
-4
a
)+(4
a
-5
b
)
2
分析:此题可以利用乘法公式和多项式的乘法展开后计算,但逆用完全平方公式,
则运算更为简便.
解:原式=(2
a
+3
b
)
2
+2(2
a
+3
b
)(4
a
-5
b
)+(4
a<
br>-5
b
)
2
=[(2
a
+3
b
)+(4
a
-5
b
)]
2
=(6
a
-2
b
)
2
=36
a
2
-24
ab
+4
b
2
.
6
四、怎样熟练运用公式:
(一)、明确公式的结构特征
这是正确运用公式的前提,如平方差公式的结构特征是:符号左边是两个二项式相
乘,且在这四项中有两
项完全相同,另两项是互为相反数;等号右边是乘式中两项的平
方差,且是相同项的平方减去相反项的平
方.明确了公式的结构特征就能在各种情况下
正确运用公式.
(二)、理解字母的广泛含义
乘法公式中的字母
a
、
b
可
以是具体的数,也可以是单项式或多项式.理解了字母
含义的广泛性,就能在更广泛的范围内正确运用公
式.如计算(
x
+2
y
-3
z
)
2
,若视
x
+2
y
为公式中的
a
,3
z
为
b
,则就可用(
a
-
b
)
2
=
a
2
-2
ab
+
b
2
来解了。
(三)、熟悉常见的几种变化
有些题目往往与公式的标准形式不相一致或不能直接用公式计算
,此时要根据公式
特征,合理调整变化,使其满足公式特点.
常见的几种变化是:
1、位置变化 如(3
x
+5
y
)(5
y
-3<
br>x
)交换3
x
和5
y
的位置后即可用平方差公式计
算
了.
2、符号变化 如(-2
m
-7
n
)(2
m
-7
n
)变为-(2
m
+7
n
)(2
m
-7
n
)后就可用平方
差公式求解了(思考:不变或不这样变,可以吗?)
2
3、数字变化 如98×102,99
2
,91
2
等分
别变为(100-2)(100+2),(100-1),(90+1)
2
后就能够用乘法公式
加以解答了.
4、系数变化 如(4
m
+
n
)(2
m<
br>-
n
)变为2(2
m
+
n
)(2
m
-
n
)后即可用平方差公
2444
式进行计算了.
5、项数变化
如(
x
+3
y
+2
z
)(
x
-3
y
+6
z
)变为(
x
+3
y
+4
z
-2
z
)(
x
-3
y
+4
z
+2
z
)后
再适当分组就可以用乘法公式来解了.
(四)、注意公式的灵活运用
有些题目往往可用不同的公式来解,此时要选择最恰当的公式以
使计算更简便.如
计算(
a
2
+1)
2
〃(
a2
-1)
2
,若分别展开后再相乘,则比较繁琐,若逆用积的乘方法则
后
再进一步计算,则非常简便.即原式=[(
a
2
+1)(
a
2
-1)]
2
=(
a
4
-1)
2
=
a8
-2
a
4
+1.
对数学公式只会顺向(从左到右)运用是远
远不够的,还要注意逆向(从右到左)
运用.如计算(1-
1
2
2
)
(1-
1
3
2
)(1-
1
4
2
)…(1-
1
9
2
)(1-
1
10
2
),若分别算出
各因式
的值后再行相乘,不仅计算繁难,而且容易出错.若注意到各因式均为平方差的形式而
逆
用平方差公式,则可巧解本题.
即原式=(1-
2233
1
2
)(
1+
9
1010
1
2
)(1-
210
=
1
×
3
×
2
×
4
×…××
11
=
1
×
11
=
1
)(1+
1
33
1
1
.
20
)×…×(1-
1
10
)(1+
110
)
有时有些问题不能直接用乘法公式解决,而要用到乘法公式的变式,乘法公式的变<
br>式主要有:
a
2
+
b
2
=(
a
+<
br>b
)
2
-2
ab
,
a
2
+
b
2
=(
a
-
b
)
2
+2
ab<
br>等.
用这些变式解有关问题常能收到事半功倍之效.
如已知
m
+<
br>n
=7,
mn
=-18,求
m
2
+
n
2
,
m
2
-
mn
+
n
2
的值.
7
面对这样的问题就可用上述变式来解,
即
m
2
+<
br>n
2
=(
m
+
n
)
2
-2
mn
=7
2
-2×(-18)=49+36=85,
m
2
-
mn
+
n
2
= (
m<
br>+
n
)
2
-3
mn
=7
2
-3×(
-18)=103.
下列各题,难不倒你吧?!
1、若
a
+<
br>1
=5,求(1)
a
2
+
a
1
a
2
,(2)(
a
-
1
)
2
的值.
a
2、求(2+1)(2
2
+1)(2
4
+1)(2
8
+1
)(2
16
+1)(2
32
+1)(2
64
+1)+1的末
位数字.
(答案:1.(1)23;(2)21.2. 6 )
五、乘法公式应用的五个层次
乘法公式:(a+b)(a-b)=a
2
-b
2
,(a±b)=a
2
±2ab+b
2
,
(a±
b)(a
2
±ab+b
2
)=a
3
±b
3
.
第一层次──正用
即根据所求式的特征,模仿公式进行直接、简单的套用.
例1计算
(2)(-2x-y)(2x-y).
(2)原式=[(-y)-2x][(-y)+2x]=y
2
-4x
2
.
第二层次──逆用,即将这些公式反过来进行逆向使用.
例2计算
(1)1998
2
-1998〃3994+1997
2
;
解(1)原式=1998
2
-2〃1998〃1997+1997
2
=(1998-1997)
2
=1
第三层次──活用
:根据待求式的结构特征,探寻规律,连续反复使用乘法公式;
有时根据需要创造条件,灵活应用公式.
8
例3化简:(2+1)(2
2
+1)(2
4<
br>+1)(2
8
+1)+1.
分析直接计算繁琐易错,注意到这四个因式很有规
律,如果再增添一个因式“2-1”
便可连续应用平方差公式,从而问题迎刃而解.
解原式=
(2-1)(2+1)(2
2
+1)(2
4
+1)(2
8
+
1)+1
=(2
2
-1)(2
2
+1)(2
4
+
1)(2
8
+1)+1=2
16
.
例4计算:(2x-3y-1)(-2x-3y+5)
分析仔细观察,易见两个因式的字母部
分与平方差公式相近,但常数不符.于是可
创造条件─“拆”数:-1=2-3,5=2+3,使用公式
巧解.
解原式=(2x-3y-3+2)(-2x-3y+3+2)
=[(2-3y)+(2x-3)][(2-3y)-(2x-3)]
=(2-3y)
2
-(2x-3)
2
=9y
2
-4x
2
+12x
-12y-5.
第四层次──变用 :解某些问题时,若能熟练地掌握乘法公式的一些恒等
变形式,
如a+b
2
=(a+b)
2
-2ab,a
3
+b
3
=(a+b)
3
-3ab(a+b)等,则求解十分简单、明快.
2
例5已知a+b=9,ab=14,求2a
2
+2b
2
和
a
3
+b
3
的值.
解: ∵a+b=9,ab=14,∴2
a
2
+2b
2
=2[(a+b)
2
-2ab]=2(92
-2〃14)=106,
a
3
+b
3
=(a+b)
3
-3ab(a+b)=9
3
-3〃14〃9=351
第五层次──综合后用 :将(a+b)
2
=a
2
+2ab+b2
和(a-b)
2
=a
2
-2ab+b
2
综合
,
可得 (a+b)
2
+(a-b)
2
=2(a
2
+b
2
);(a+b)
2
-(a-b)
2
=4ab;
等,合理地利用这些公式处理某些问题显得新颖、简捷.
例6计算:(2x+y-z+5)(2x-y+z+5).
解:原式=
11
[(2x+y-z+5)+(2x-y+z+5)]
2
-[(2x+y-z+5)-(2x-y
+z+5)]
2
44
=(2x+5)
2
-(y-z)
2<
br>=4x
2
+20x+25-y
2
+2yz-z
2
六、正确认识和使用乘法公式
1、数形结合的数学思想认识乘法公式:
对于学习的两种(三个)乘法公式:平方差公式:(a+b)(a-b)=a
2
-b<
br>2
、完全平方公
式:(a+b)
2
=a
2
+2ab+
b
2
;(a-b)
2
=a
2
-2ab+b
2
,可以运用数形结合的数学思想方法来区分它
们。假设a、b都是正数,那么可以用以下图形所示意的
面积来认识乘法公式。
如图1,两个矩形的面积之和(即阴影部分的面积)为(a+b)(a-b),通过左右两图
9
的对照,即可得到平方差公式(a+b)(a-b)=a
2
-b<
br>2
;图2中的两个图阴影部分面积分别为
(a+b)
2
与(a-b)<
br>2
,通过面积的计算方法,即可得到两个完全平方公式:(a+b)
2
=a2
+2ab+b
2
与(a-b)
2
=a
2
-2
ab+b
2
。
2、乘法公式的使用技巧:
①提出负号:对于含负号较多的因式,通常先提出负号,以避免负号多带来的麻烦。
例1、
运用乘法公式计算:
(1)(-1+3x)(-1-3x);
(2)(-2m-1)
2
解:(1)(-1+3x)(-1-3x)=[-(1-3
x)][-(1+3x)]=(1-3x)(1+3x)=1
2
-(3x)
2
=1-9x
2
.
(2) (-2m-1)
2
=[-(2m+1)]
2
=(2m+1)
2
= 4m
2
+4m+1.
②改变顺序:运用交换律、结合律,调整因式或因式中各项的排列顺序,可以使公
式的特征更加
明显.
例2、 运用乘法公式计算:
111a
(1)(a-b )(-b -
); (2)(x-12)(x
2
+14)(x+12)
3443
111a1111
解:(1)(a-b )(-b - )=(-b+ a
)(-b -a )
34434343
11111
2
1
2
1
2
1
2
=(b- a )(b +a )=(b)- (a) = b-
a
434343169
(2)
(x-12)(x
2
+14)(x+12)= (x-12)
)(x+12)(x
2
+14)
=(x
2
-14)
(x
2
+14)= x
2
-116.
③逆用公式 将幂的公式或者乘法公式加以逆用,比如逆用平方差公式,得a
2
-b
2
= (a+b)(a-b),
10
逆用积的乘方公式,得a
nb
n
=(ab)
n
,等等,在解题时常会收到事半功倍的效果。
例3、 计算:
(1)(x2+5)
2
-(x2-5)
2
; (2)(a-12)
2
(a
2
+14)
2
(a+12)
2
解:(1)(x2+5)
2
-(x2-5)
2
=[(x2+5)+(x2-5)] [(x2+5)-(x2-5)]
=(x2+5+x2-5)( x2+5-x2+5)=x〃10=10x.
(2)(a-12)
2
(a
2
+14)
2
(a+12)
2
=[(a-12)(a
2
+14)
(a+12)]
2
=[(a-12
) (a+12)
(a
2
+14)]
2
=[(a
2
-14
) (a
2
+14)]
2
=(a
4
-116
)
2
=a
8
-a
4
8+1256.
④合理分组:对
于只有符号不同的两个三项式相乘,一般先将完全相同的项调到各
因式的前面,视为一组;符号相反的项
放在后面,视为另一组;再依次用平方差公式与
完全平方公式进行计算。
计算:(1)(x+y+1)(1-x-y);
(2)(2x+y-z+5)(2x-y+z+5).
解:(1)
(x+y+1)(1-x-y)=(1+x+y)(1-x-y)=
[1+(x+y)][1-(x+y)]=1
2
-(x+y)
2
=1-(x
2
+2xy+y
2
)=
1-x
2
-2xy-y
2
.
(2)(2x+y-z+5)(2x-y+z+5)=(2x+5+y-z)(2x+5-y+z)
=[ (2x+5)+(y-z)][(2x+5)-(y-z)]
=
(2x+5)
2
-(y-z)
2
=(4x
2
+20x+2
5)-(y
2
-2yz+z
2
)
=
4x
2
+20x+25-y
2
+2yz-z
2
=
4x
2
-y
2
-z
2
+2yz +20x+25 .
七、巧用公式做整式乘法
整式乘法是初中数学的重要内容,是今后学习的基础,应
用极为广泛。尤其多项式
乘多项式,运算过程复杂,在解答中,要仔细观察,认真分析题目中各多项式的
结构特
征,将其适当变化,找出规律,用乘法公式将其展开,运算就显得简便易行。
一. 先分组,再用公式
例1. 计算:
(
abcd)(abcd)
简析:本题若以多项式乘多项式的方法展开,
则显得非常繁杂。通过观察,将整式
;将另一个整式
(abcd)
运用加法交换
律和结合律变形为
(bd)(ac)
,则从其中找出了特点,从而利用平方差公式即<
br>bd)(ac)
(abcd)
变形为
(
可将其展开。
(bd)(ac)bdac
解:原式
二.
先提公因式,再用公式
y
y
例2.
计算:
8x
4x
2
4
简析:通过观察、比较,不难发现,
两个多项式中的x的系数成倍数,y的系数也
成倍数,而且存在相同的倍数关系,若将第一个多项式中各
项提公因数2出来,变为
y
2
4x
,则
可利用乘法公式。
4
22
(bd)(ac)
222
b2bdda2acc
2
11
yy
解:原式
24x4x
44
2
2
y
2
4x
4
y
2
2
32x
8
三. 先分项,再用公式
例3. 计算:
2xy322xy36
简析:两个多项中似乎没多大联系,但
先从相同未知数的系数着手观察,不难发现,
x的系数相同,y的系数互为相反数,符合乘法公式。进而
分析如何将常数进行变化。
若将2分解成4与
2
的和,将6分解成4与2的和,再分
组,则可应用公式展开。
(2x4)(23y)2x423y
解:原式=
四. 先整体展开,再用公式
例4. 计算:
(
a2b)(a2b1)
简析:乍看两个多项式无联系,但把第二个整式分成两部
分,即
,再
(a2b)1
将第一个整式与之相乘,利用平方
差公式即可展开。
(a2b)(a2b)1
解:原式
(a2b)(a2b)(a2b)
22
a4ba2b
五. 先补项,再用公式
842
例5. 计算:
3
(31)(31)(31)(31)
简析:由观察整式
(31)
,不难发现,若先补上一项
(31)
,则可满足平方差公式。
多次利用平方
差公式逐步展开,使运算变得简便易行。
842
(31)(31)(31)(31)(31)
3
解:原式
2
(3
8
1)(3
4
1
)(3
2
1)(3
2
1)
3
2
(3
8
1)(3
4
1)(3
4
1)
3
2<
br>(3
8
1)(3
8
1)
3
2
(3
16
1)
3
253
16
22
六. 先用公式,再展开
12
2
(2x4)23y
2
2
2
4x16x1212y9y
1
1
1
1
例6. 计算:
111…1
2222
2
3
4
1
0
2
1
2
1
简析:第一个整式
1
2
可表示为
1
,由简单的变化,可看出整式符合
2
2
平方差公式,其它因式类似变化,进一步变换成分数的积,化简即可。
1
1
1
1
1
1
1
1
解:原式
111111…11
2
2
3
3
4
4
1
1
00
31425311911
…
223344101020
七. 乘法公式交替用
2222
例7. 计算:
(
xz)(xx2zz)(xz)(xx2zz)
简析:利用乘法交换律,
把第一个整式和第四个整式结合在一起,把第二个整式与
第三个整式结合,则可利用乘法公式展开。
2222
解:原式
()xz(x2xzz)(x2xzz)()xz
(xz)(xz)(xz)(xz)
22
(xz)
3
(xz)
3
(xz)(xz)
(xz)
223
3
x
6
3x
4
z
2
3x
2z
4
z
6
八、中考与乘法公式
1. 结论开放
例1. (02年济南中考)请你观察图1中的图形,依据图形面积的关系,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______________。
22
xyxyxy
分析:利用面积公式即可列出
22
22
yxyxy
xyx2xyy
或x
或
2
在上述公式中任意选一个即可。
例2. (03年陕西中考)
13
如图2,在长为a的正方形中
挖掉一个边长为b的小正方形(
ab
),把余下的部
分剪成一个矩形,如图3,通过
计算两个图形的面积,验证了一个等式,则这个等式是
______________。
<
br>2222
abababb
abab
分析:利用面积
公式即可列出
或
a
2. 条件开放
例3. (03年四川中考)多项式
9x
2
1
加上一个单项式后,
使它能成为一个整
式的完全平方,则加上的单项式可以是____________(填上你认为正确的
一个即可,
不必考虑所有的可能情况)。
分析:解答时,可能习惯于按课本上的完全平方公式,得出
22
9x16x3x1x16x3x1
或
9
只要再动点脑筋,还会得出
22
81
9
9x
2
1x
4
x
2
1
2
4
9x
2
11
3x
2
2
222
故所加
的单项式可以是
9x19x1
6x
,或
81
4x
,或
1
,或
9x
2
等。
4
3. 找规律
例4. (01年武汉中考) 观察下列各式:
x1
x1
x
2
1
x
1
x
2
x1
x
3
1
x1
x
3
x
2<
br>x1
x
4
1
……
nn1n2
由猜想到的规律可得
____________。
x1xxx…x1
nn1n2n1
分析:由已知等式观察可知
x1xxx…x1x1
4. 推导新公式
2
a1a2a1
例5. 在公式
中,当a分别取1,2,3
,……,n时,可得下列
2
n个等式
14
11
2
1
2
211
21
2
2
2
221
2
2
31
3231
……
n
2
2n1
n1
2
将这n个等式的左右两边分别相加,可推
导出求和公式:
123…n
__________(用含n的代数式表示) 分析:观察已知等式可知,后一个等式的右边第一项等于前一个等式的左边,将已
知等式左右两边分
别相加,得:
2
2
移项,整理得:
n112122
…2nn
1
123…nnn1
2
例6. (04年临汾中考)阅读材料并解答问题:我们已经知道,完全平方公
式可以
用平面几何图形的面积来表示,实际上还有一些等式也可以用这种形式表示,例如:
22
2ababaa23bb
就可以用图4或图5等图表示。
(1)请写出图6中所表示的代数恒等式____________;
(2)试画出一个几何图形,使它的面积能表示:
22
aba3baa43bb
(3)请仿照上
述方法另写一个含有a,b的代数恒等式,并画出与之对应的几何图
形。
22
2ab2baab225ab
解:(1)
(2)如图7
15
(3)略
16