例1 计算:
(1)$(2m-3n)^{2}$;
(2)$(2m+3n)^{2}$;
(3)$(-2m+3n)^{2}$;
(4)$(-2m-3n)^{2}$;
(5)$(x+\dfrac{1}{x})^{2}$;
(6)$(x-\dfrac{1}{x})^{2}$.
(1)$(2m-3n)^{2}$;
(2)$(2m+3n)^{2}$;
(3)$(-2m+3n)^{2}$;
(4)$(-2m-3n)^{2}$;
(5)$(x+\dfrac{1}{x})^{2}$;
(6)$(x-\dfrac{1}{x})^{2}$.
答案
(1)$(2m-3n)^{2}=(2m)^{2}-2×2m×3n+(3n)^{2}=4m^{2}-12mn+9n^{2}$;
(2)$(2m+3n)^{2}=(2m)^{2}+2×2m×3n+(3n)^{2}=4m^{2}+12mn+9n^{2}$;
(3)$(-2m+3n)^{2}=(-2m)^{2}+2×(-2m)×3n+(3n)^{2}=4m^{2}-12mn+9n^{2}$;
(4)$(-2m-3n)^{2}=(-2m)^{2}-2×(-2m)×3n+(3n)^{2}=4m^{2}+12mn+9n^{2}$;
(5)$(x+\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}+2× x×\dfrac{1}{x}+(\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}+2+\dfrac{1}{x^{2}}$;
(6)$(x-\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}-2× x×\dfrac{1}{x}+(\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}-2+\dfrac{1}{x^{2}}$.
(2)$(2m+3n)^{2}=(2m)^{2}+2×2m×3n+(3n)^{2}=4m^{2}+12mn+9n^{2}$;
(3)$(-2m+3n)^{2}=(-2m)^{2}+2×(-2m)×3n+(3n)^{2}=4m^{2}-12mn+9n^{2}$;
(4)$(-2m-3n)^{2}=(-2m)^{2}-2×(-2m)×3n+(3n)^{2}=4m^{2}+12mn+9n^{2}$;
(5)$(x+\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}+2× x×\dfrac{1}{x}+(\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}+2+\dfrac{1}{x^{2}}$;
(6)$(x-\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}-2× x×\dfrac{1}{x}+(\dfrac{1}{x})^{2}=x^{2}-2+\dfrac{1}{x^{2}}$.
例2 已知a,b为实数,且满足$ab>0$,$a+b=2$.当$a-b$为整数时,求ab的值.
训练与提高
训练与提高
答案
因为$a + b = 2$,所以$(a + b)^2 = 4$,即$a^2 + 2ab + b^2 = 4$。
设$k = a - b$($k$为整数),则$(a - b)^2 = k^2$,即$a^2 - 2ab + b^2 = k^2$。
两式相减得:$(a^2 + 2ab + b^2) - (a^2 - 2ab + b^2) = 4 - k^2$,化简得$4ab = 4 - k^2$,故$ab = \frac{4 - k^2}{4}$。
因为$ab > 0$,所以$\frac{4 - k^2}{4} > 0$,即$4 - k^2 > 0$,$k^2 < 4$。
又因为$k$为整数,所以$k^2 = 0$或$k^2 = 1$。
当$k^2 = 0$时,$k = 0$,$ab = \frac{4 - 0}{4} = 1$;
当$k^2 = 1$时,$k = \pm1$,$ab = \frac{4 - 1}{4} = \frac{3}{4}$。
综上,$ab$的值为$1$或$\frac{3}{4}$。
设$k = a - b$($k$为整数),则$(a - b)^2 = k^2$,即$a^2 - 2ab + b^2 = k^2$。
两式相减得:$(a^2 + 2ab + b^2) - (a^2 - 2ab + b^2) = 4 - k^2$,化简得$4ab = 4 - k^2$,故$ab = \frac{4 - k^2}{4}$。
因为$ab > 0$,所以$\frac{4 - k^2}{4} > 0$,即$4 - k^2 > 0$,$k^2 < 4$。
又因为$k$为整数,所以$k^2 = 0$或$k^2 = 1$。
当$k^2 = 0$时,$k = 0$,$ab = \frac{4 - 0}{4} = 1$;
当$k^2 = 1$时,$k = \pm1$,$ab = \frac{4 - 1}{4} = \frac{3}{4}$。
综上,$ab$的值为$1$或$\frac{3}{4}$。
1. 在下列式子中,能用完全平方公式计算的是 ()
A.$(a+1)(1-a)$
B.$(-a+b)(a-b)$
C.$(a+1)(a+2)$
D.$(-a-b)(a-b)$
A.$(a+1)(1-a)$
B.$(-a+b)(a-b)$
C.$(a+1)(a+2)$
D.$(-a-b)(a-b)$
答案
B
解析
完全平方公式为$(m\pm n)^2 = m^2 \pm 2mn + n^2$,其特点是两个相同的二项式相乘。
A选项$(a + 1)(1 - a)=-(a + 1)(a - 1)$,是平方差公式,不符合;
B选项$(-a + b)(a - b)=-(a - b)(a - b)=-(a - b)^2$,符合完全平方公式形式;
C选项$(a + 1)(a + 2)$是多项式乘多项式,不符合;
D选项$(-a - b)(a - b)=-(a + b)(a - b)$,是平方差公式,不符合。
A选项$(a + 1)(1 - a)=-(a + 1)(a - 1)$,是平方差公式,不符合;
B选项$(-a + b)(a - b)=-(a - b)(a - b)=-(a - b)^2$,符合完全平方公式形式;
C选项$(a + 1)(a + 2)$是多项式乘多项式,不符合;
D选项$(-a - b)(a - b)=-(a + b)(a - b)$,是平方差公式,不符合。
2. 已知$a+\dfrac{1}{a}=3$,则$a^{2}+\dfrac{1}{a^{2}}$的值为 ()
A.9
B.7
C.11
D.6
A.9
B.7
C.11
D.6
答案
B
解析
由已知$a+\dfrac{1}{a}=3$,两边平方得$(a + \dfrac{1}{a})^2 = 3^2$,根据完全平方公式$(m+n)^2=m^2 + 2mn + n^2$,这里$m = a$,$n=\dfrac{1}{a}$,则$a^{2}+2× a×\dfrac{1}{a}+\dfrac{1}{a^{2}} = 9$,即$a^{2}+\dfrac{1}{a^{2}}+2 = 9$,移项可得$a^{2}+\dfrac{1}{a^{2}}=9 - 2=7$。
登录