2022年乘法公式经典题型及拓展 .pdf
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1、1乘法公式一、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)=a3b3归纳小结公式的变式,准确灵活运用公式: 位置变化,x yy xx2y2 符号变化,x yx yx2y2 x2y2 指数变化,x2y2x2y2x4y4 系数变化, 2a b2a b4a2b2 换式变化,xyz m xyz mxy2z m2x2y2z m z mx2y2z2zm zm m2x2y2z22zm m2 增项变化,x y z x y zx y2z2x y x yz2x2xy xy y2
2、z2x22xy y2z2 连用公式变化,x y x y x2y2x2y2x2y2x4y4 逆用公式变化,x y z2x y z2x y zx y zx y zx y z2x2y2z4xy4xz例 1已知,求的值。2ba1ab22ba解:=2)(ba222baba22baabba2)(2,=2ba1ab22ba21222名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页,共 16 页 - - - - - - - - - 2例 2已知,求的值。8ba2ab2)(ba解:2)(ba22
3、2baba2)(ba222baba=2)(ba2)(baab42)(baab42)(ba,8ba2ab2)(ba562482例 3:计算 19992-20001998解析此题中 2000=1999+1 ,1998=1999-1,正好符合平方差公式。解:19992-20001998 =19992- (1999+1)(1999-1) =19992- (19992-12)=19992-19992+1 =1例 4:已知 a+b=2,ab=1,求 a2+b2和(a-b)2的值。解析此题可用完全平方公式的变形得解。解:a2+b2=(a+b)2-2ab=4-2=2(a-b)2=(a+b)2-4ab=4-4=
4、0例 5:已知 x-y=2 ,y-z=2,x+z=14。求 x2-z2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)=144=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
5、= (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)1032100 32 10022 100 3 3210000 600 9 10609(2)1982200 22 20022 200 2 2240000 800 4 39204例 8计算(1)a4b3c a4b3c(2) 3x y2 3x y2解:( 1)原式a3c4ba3c4ba3c24b2a26ac9c216b2(2)原式3xy23xy29
6、x2 y24y49x2y24y4例 9解下列各式(1)已知a2b213,ab6,求a b2,a b2的值。(2)已知a b27,a b24,求a2b2,ab的值。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页,共 16 页 - - - - - - - - - 3(3)已知a a1a2b2,求的值。222abab(4)已知,求的值。13xx441xx分析:在公式a b2a2b22ab中,如果把a b,a2b2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
7、三个。解:( 1)a2b213,ab6a b2a2b22ab13 2 6 25 a b2a2b22ab13 2 6 1(2)a b27,a b24 a22ab b27 a22ab b24 得 2a2b211,即22112ab 得 4ab3,即34ab(3)由a a1a2b2 得a b222221222abababab22112222ab(4)由,得即13xx19xx22129xx22111xx即221121xx4412121xx441119xx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 23 4 5 1 121 112 34 5 6
8、1 361 192 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,n1,n2,n3 是四个连续自然数则n n1n2n31 n n3n1n21 n23n22n23n1n23n n23n21 n23n12n是整数, n2,3n都是整数 n23n1 一定是整数n23n1 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)x2x12(2) 3m n p2解:( 1)x2x12x2 2x2122x2x2x21 2x1x4x21 2x32x22x名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精
9、心整理 - - - - - - - 第 3 页,共 16 页 - - - - - - - - - 4x42x33x22x1(2) 3m n p23m2n2p22 3mn2 3m p2np9m2n2p26mn6mp2np分析:两数和的平方的推广a b c2a bc2a b22a b c c2a22ab b22ac2bc c2a2b2c22ab2bc2ac 即a b c2a2b2c22ab2bc2ac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
10、基础,同时能提高学生的观察能力。例 1. 计算:解:原式53532222xyxy53259222244xyxy(二) 、连用 : 连续使用同一公式或连用两个以上公式解题。例 2. 计算:111124a aaa解:原式111224aaa111448aaa例 3. 计算:32513251xyzxyz解:原式25312531yzxyzx25314925206122222yzxyxzyzx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:57857822abcabc解:原式578578578578abcabcabcabc1
11、01416140160abcabac四、变用 : 题目变形后运用公式解题。例 5. 计算:xyz xyz26解:原式xyzzxyzz2424名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页,共 16 页 - - - - - - - - - 5xyzzxyzxyxzyz241224422222五、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:12223244222222222222.ababababababa
12、bababababab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。例 6. 已知,求的值。abab45,ab22解:ababab2222242526例 7. 计算:abcdbcda22解:原式bcadbcad222222244222222bcadabcdbcad例 8. 已知实数 x、y、z 满足,那么()xyzxyy592,xyz23解:由两个完全平方公式得:ababab1422从而zxyy222145925414529696932222yyyyyyy,zyzyxxyz22300322322308名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -
13、- - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页,共 16 页 - - - - - - - - - 6三、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(-2x2-5)(2x2-5)分析:本题两个因式中“-5” 相同, “2x2”符号相反,因而 “-5” 是公式 (a+b)(a-b)=a2-b2中的a,而“2x2”则是公式中的b解:原式 =(-5-2x2)(-5+2x2)=(-5)2-(2x2)2=25-4x4例 2 计算(-a2+4b)2分析:运用公式 (a+b)2=a2+2ab+b2时,“-a2”就
14、是公式中的a,“4b”就是公式中的b;若将题目变形为 (4b-a2)2时,则 “4b”是公式中的a,而“a2”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(2x+y-z+5)(2x-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“2x”、“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)(2x+5)-(y-z) =(2x+5)2-(y-z)2 =4x2+20 x+25-y+2yz-z2例 4 计算(a-1)2(a2+a+1)2(a6+a3+1)2分析:若先用完全平方公式展开,运
15、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)(a2+a+1)(a6+a3+1)2 =(a3-1)(a6+a3+1)2 =(a9-1)2=a18-2a9+1例 5 计算(2+1)(22+1)(24+1)(28+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)(22+1)(24+1)(28+1) =(22-1)(22+1)(24+1)(28+1) =(24-1)(24+1)(28+1) =(28-1 )(28+1)=216-1(三)、注意公式的推广计算多项式的平方,由 (a+
16、b)2=a2+2ab+b2,可推广得到: (a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc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(2x+y-3)2解:原式 =(2x)2+y2+(-3)2+22xy+22x(-3)+2 y(-3)=4x2+y2+9+4xy-12x-6y名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页,共 16 页 - - - - - - - - - 7(四)、注意公式的变换,灵活运用变形公式 例 7 (1) 已知x
17、+y=10,x3+y3=100,求x2+y2的值; (2)已知:x+2y=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:x2+y2=(x+y)2-2xy,x3+y3=(x+y)3-3xy(x+y) ,(x+y)2-(x-y)2=4xy,问题则十分简单解:(1) x3+y3=(x+y)3-3xy(x+y) ,将已知条件代入得100=103-3xy10,xy=30 故x2+y2=(x+y)2-2xy=102-230=40(2)(x-2y)2=(x+2y)2-8xy=72-86=1例 8 计算(a+b+c)2+(a+b-c)2+(a-b+c)+(b-a+c)2
18、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)2=2(a2+b2),因而问题容易解决解:原式 =(a+b)+c2+(a+b)-c2+c+(a-b)2+c-(a-b)2=2(a+b)2+c2+2c2+(a-b)2 =2(a+b)2+(a-b)2+4c2 =4a2+4b2+4c2(五)、注意乘法公式的逆运用例 9 计算(a-2b+3c)2-(a+2b-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-2b+3c)+(a+2b-3c)(a-2b+3c)-(a+2b-3c) =2a(-4b+6c)=-8
19、ab+12ac例 10 计算(2a+3b)2-2(2a+3b)(5b-4a)+(4a-5b)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 =(2a+3b)2+2(2a+3b)(4a-5b)+(4a-5b)2=(2a+3b)+(4a-5b)2=(6a-2b)2=36a2-24ab+4b2四、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
20、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+2y3z)2,若视x+2y为公式中的a,3z为b,则就可用(ab)2=a22ab+b2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,使其满足公式特点名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页,共 16 页 - - -
21、 - - - - - - 8常见的几种变化是:1、位置变化如(3x+5y) (5y3x)交换 3x和 5y的位置后即可用平方差公式计算了2、符号变化如( 2m7n) (2m7n)变为( 2m+7n) (2m7n)后就可用平方差公式求解了(思考:不变或不这样变,可以吗?)3、数字变化如 98102,992,912等分别变为(1002) (100+2 ) , (1001)2, (90+1)2后就能够用乘法公式加以解答了4、系数变化如(4m+) (2m)变为 2(2m+) (2m)后即可用平方差2n4n4n4n公式进行计算了5、项数变化如(x+3y+2z) (x3y+6z)变为(x+3y+4z2z)
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