初一数学乘法公式
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乘法公式
一、平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2
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.(a2-b2)(a2+b2)
C.(a+b)(-a-b)D.(b2-a2)(-a2-b2)
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a2是相同项,-b2与b2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)(x2-y)(-y-x2);
(2)(a-3)(a2+9)(a+3).
解:(1)(x2-y)(-y-x2)
=(-y +x2)(-y-x2)
=(-y)2-(x2)2
=y2-x4;
(2)(a-3)(a2+9)(a+3)
=(a-3)(a+3)(a2+9)
=(a2-32)(a 2+9)
=(a2-9)(a2+9)
=a4-81 .
例3计算:
(1)54.52-45.52;
(2)(2x2+3x+1)(2x2-3x+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2x2+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)54.52-45.52
=(54.5+45.5)(54.5-45.5)
=100×9
=900 ;
(2)(2x2+3x+1)(2x2-3x+1)
=(2x2+1)2-(3x)2
=4x4+4x2+1-9x2 =4x4-5x2+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=a2±b2,或(a-b)2=a2-2ab-b2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
=9a2 + 30a + 25
(2)(a-b+c)2
=[(a-b)+c]2
=(a-b)2 + 2(a-b)c + c2
=a 2-2ab+b 2+2ac-2bc + c2
=a 2+b 2+ c2+2ac-2ab-2bc .
例2利用完全平方公式进行速算.
(1)1012 (2)992
解: (1)1012分析:将1012变形为(100+1)2原式可
=(100+1)2利用完全平方公式来速算. =1002+2×100×1+12
=10201
解: (2)992分析:将992变形为(100-1)2原式可
=(100-1)2利用完全平方公式来速算. =1002-2×100×1+12
=9801
例3计算:
(1)992-98×100 ;(2)49×51-2 499 .
解:(1)992-98×100
=(100-1)2-98×100
=1002-2×100+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+b2,(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= 82 - 2× 10= 44
(a-b)2=(a+b)2-4ab=82 - 4× 10= 24 .
三:练习
1.利用乘法公式进行计算:
(1) (x-1)(x+1)(x2+1)(x4+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