1. 下列错 误 的是()
A.$(m-2n)^2=m^2-4mn+4n^2$
B.$(-m-2n)^2=m^2-4mn+4n^2$
C.$(a-\frac{1}{2}b)^2=a^2-ab+\frac{1}{4}b^2$
D.$(a+\frac{1}{2}b)^2=a^2+ab+\frac{1}{4}b^2$
A.$(m-2n)^2=m^2-4mn+4n^2$
B.$(-m-2n)^2=m^2-4mn+4n^2$
C.$(a-\frac{1}{2}b)^2=a^2-ab+\frac{1}{4}b^2$
D.$(a+\frac{1}{2}b)^2=a^2+ab+\frac{1}{4}b^2$
答案
B
解析
【分析】
本题考查完全平方公式的应用,解题思路为:首先回忆完全平方公式的形式:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,口诀为“首平方,尾平方,积的2倍在中央,符号看前方”,随后将每个选项中的式子按照公式展开,和选项给出的结果对比,找出错误的选项即可。
【解析】
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,逐一验证选项:
选项A:$(m-2n)^2=m^2-2· m· 2n+(2n)^2=m^2-4mn+4n^2$,计算正确,不符合题意;
选项B:$(-m-2n)^2=[-(m+2n)]^2=(m+2n)^2=m^2+2· m· 2n+(2n)^2=m^2+4mn+4n^2$,和选项给出的$m^2-4mn+4n^2$不一致,计算错误,符合题意;
选项C:$(a-\frac{1}{2}b)^2=a^2-2· a· \frac{1}{2}b+(\frac{1}{2}b)^2=a^2-ab+\frac{1}{4}b^2$,计算正确,不符合题意;
选项D:$(a+\frac{1}{2}b)^2=a^2+2· a· \frac{1}{2}b+(\frac{1}{2}b)^2=a^2+ab+\frac{1}{4}b^2$,计算正确,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式;整式乘法运算
【点评】
本题属于基础运算题,核心是熟练掌握完全平方公式的结构,尤其要注意符号判断和系数的平方运算,避免因符号记错或漏算系数平方出错。
【难度系数】
0.8
本题考查完全平方公式的应用,解题思路为:首先回忆完全平方公式的形式:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,口诀为“首平方,尾平方,积的2倍在中央,符号看前方”,随后将每个选项中的式子按照公式展开,和选项给出的结果对比,找出错误的选项即可。
【解析】
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,逐一验证选项:
选项A:$(m-2n)^2=m^2-2· m· 2n+(2n)^2=m^2-4mn+4n^2$,计算正确,不符合题意;
选项B:$(-m-2n)^2=[-(m+2n)]^2=(m+2n)^2=m^2+2· m· 2n+(2n)^2=m^2+4mn+4n^2$,和选项给出的$m^2-4mn+4n^2$不一致,计算错误,符合题意;
选项C:$(a-\frac{1}{2}b)^2=a^2-2· a· \frac{1}{2}b+(\frac{1}{2}b)^2=a^2-ab+\frac{1}{4}b^2$,计算正确,不符合题意;
选项D:$(a+\frac{1}{2}b)^2=a^2+2· a· \frac{1}{2}b+(\frac{1}{2}b)^2=a^2+ab+\frac{1}{4}b^2$,计算正确,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
完全平方公式;整式乘法运算
【点评】
本题属于基础运算题,核心是熟练掌握完全平方公式的结构,尤其要注意符号判断和系数的平方运算,避免因符号记错或漏算系数平方出错。
【难度系数】
0.8
2. 化简$(a+1)^2 - (a-1)^2$的结果是()
A.2
B.-2
C.$4a$
D.$2a^2+2$
A.2
B.-2
C.$4a$
D.$2a^2+2$
答案
C
解析
【分析】
拿到这道题我们可以有两种解题思路:思路一:分别用完全平方公式将两个平方项展开,再通过去括号、合并同类项得到化简结果;思路二:观察到原式是两个式子的平方差,可直接套用平方差公式进行因式分解,再计算得到结果,两种方法都符合整式化简的运算规则。
【解析】
方法一:利用完全平方公式展开计算
根据完全平方公式$(m\pm n)^2=m^2\pm 2mn+n^2$,可得:
$(a+1)^2=a^2+2a+1$,$(a-1)^2=a^2-2a+1$
代入原式得:
$\begin{aligned}(a+1)^2 - (a-1)^2&=(a^2+2a+1)-(a^2-2a+1)\\&=a^2+2a+1-a^2+2a-1\\&=4a\end{aligned}$
方法二:利用平方差公式计算
根据平方差公式$m^2-n^2=(m-n)(m+n)$,令$m=a+1$,$n=a-1$,代入得:
$\begin{aligned}(a+1)^2 - (a-1)^2&=[(a+1)-(a-1)][(a+1)+(a-1)]\\&=(a+1-a+1)(a+1+a-1)\\&=2× 2a\\&=4a\end{aligned}$
【答案】
C
【知识点】
完全平方公式、平方差公式、整式化简
【点评】
本题是乘法公式的基础应用题目,两种解题方法都可行,熟练掌握不同乘法公式的特征,选择合适的方法可以简化计算步骤,提升解题效率。
【难度系数】
0.9
拿到这道题我们可以有两种解题思路:思路一:分别用完全平方公式将两个平方项展开,再通过去括号、合并同类项得到化简结果;思路二:观察到原式是两个式子的平方差,可直接套用平方差公式进行因式分解,再计算得到结果,两种方法都符合整式化简的运算规则。
【解析】
方法一:利用完全平方公式展开计算
根据完全平方公式$(m\pm n)^2=m^2\pm 2mn+n^2$,可得:
$(a+1)^2=a^2+2a+1$,$(a-1)^2=a^2-2a+1$
代入原式得:
$\begin{aligned}(a+1)^2 - (a-1)^2&=(a^2+2a+1)-(a^2-2a+1)\\&=a^2+2a+1-a^2+2a-1\\&=4a\end{aligned}$
方法二:利用平方差公式计算
根据平方差公式$m^2-n^2=(m-n)(m+n)$,令$m=a+1$,$n=a-1$,代入得:
$\begin{aligned}(a+1)^2 - (a-1)^2&=[(a+1)-(a-1)][(a+1)+(a-1)]\\&=(a+1-a+1)(a+1+a-1)\\&=2× 2a\\&=4a\end{aligned}$
【答案】
C
【知识点】
完全平方公式、平方差公式、整式化简
【点评】
本题是乘法公式的基础应用题目,两种解题方法都可行,熟练掌握不同乘法公式的特征,选择合适的方法可以简化计算步骤,提升解题效率。
【难度系数】
0.9
3. 将一块边长为a cm的正方形图片各边缩小相同的长度,缩小后的正方形边长比原来少2 cm(a>2),则缩小后的图片面积减少了()
A.$(4a-4)\ \mathrm{cm}^2$
B.$4\ \mathrm{cm}^2$
C.$(a^2-4)\ \mathrm{cm}^2$
D.$(2a-4)\ \mathrm{cm}^2$
A.$(4a-4)\ \mathrm{cm}^2$
B.$4\ \mathrm{cm}^2$
C.$(a^2-4)\ \mathrm{cm}^2$
D.$(2a-4)\ \mathrm{cm}^2$
答案
A
解析
【分析】
要计算缩小后图片减少的面积,本质是求原正方形面积与缩小后正方形面积的差。第一步先确定两个正方形的边长:原正方形边长为a cm,缩小后的边长比原来少2 cm,即为(a-2) cm;第二步分别计算两个正方形的面积;第三步将两个面积作差,利用乘法公式化简即可得到结果。
【解析】
解:原正方形的面积为:$S_原 = a^2\ \mathrm{cm}^2$
缩小后正方形的边长为$(a-2)\ \mathrm{cm}$,其面积为:$S_缩 = (a-2)^2\ \mathrm{cm}^2$
则面积减少量为:
$\begin{aligned}S_减 &= S_原 - S_缩 \\&= a^2 - (a-2)^2 \\&= a^2 - (a^2 - 4a + 4) \\&= a^2 - a^2 + 4a - 4 \\&= (4a - 4)\ \mathrm{cm}^2\end{aligned}$
也可利用平方差公式化简:$a^2 - (a-2)^2 = [a+(a-2)][a-(a-2)] = (2a-2) × 2 = 4a-4$
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
正方形面积计算;完全平方公式;整式化简
【点评】
本题是几何与代数结合的基础应用题,解题核心是抓住“减少的面积等于原面积减新面积”的数量关系,熟练掌握乘法公式能简化运算,做题时要注意去括号时的符号变化,避免因粗心选错答案。
【难度系数】
0.75
要计算缩小后图片减少的面积,本质是求原正方形面积与缩小后正方形面积的差。第一步先确定两个正方形的边长:原正方形边长为a cm,缩小后的边长比原来少2 cm,即为(a-2) cm;第二步分别计算两个正方形的面积;第三步将两个面积作差,利用乘法公式化简即可得到结果。
【解析】
解:原正方形的面积为:$S_原 = a^2\ \mathrm{cm}^2$
缩小后正方形的边长为$(a-2)\ \mathrm{cm}$,其面积为:$S_缩 = (a-2)^2\ \mathrm{cm}^2$
则面积减少量为:
$\begin{aligned}S_减 &= S_原 - S_缩 \\&= a^2 - (a-2)^2 \\&= a^2 - (a^2 - 4a + 4) \\&= a^2 - a^2 + 4a - 4 \\&= (4a - 4)\ \mathrm{cm}^2\end{aligned}$
也可利用平方差公式化简:$a^2 - (a-2)^2 = [a+(a-2)][a-(a-2)] = (2a-2) × 2 = 4a-4$
因此答案选A。
【答案】
A
【知识点】
正方形面积计算;完全平方公式;整式化简
【点评】
本题是几何与代数结合的基础应用题,解题核心是抓住“减少的面积等于原面积减新面积”的数量关系,熟练掌握乘法公式能简化运算,做题时要注意去括号时的符号变化,避免因粗心选错答案。
【难度系数】
0.75
1. 计算:$(3x+2)(3x-2)=$;$(-2a-1)^2=$。
答案
解:
根据平方差公式计算:
$(3x+2)(3x-2)=(3x)^2 - 2^2=9x^2 - 4$
根据完全平方公式计算:
$(-2a-1)^2=[-(2a+1)]^2=(2a+1)^2=(2a)^2 + 2×2a×1 + 1^2=4a^2 + 4a +1$
答案依次为:$\boldsymbol{9x^2 - 4}$;$\boldsymbol{4a^2 + 4a + 1}$。
根据平方差公式计算:
$(3x+2)(3x-2)=(3x)^2 - 2^2=9x^2 - 4$
根据完全平方公式计算:
$(-2a-1)^2=[-(2a+1)]^2=(2a+1)^2=(2a)^2 + 2×2a×1 + 1^2=4a^2 + 4a +1$
答案依次为:$\boldsymbol{9x^2 - 4}$;$\boldsymbol{4a^2 + 4a + 1}$。
解析
【分析】
本题考查乘法公式的应用,解题时先观察式子的结构特征:①第一个式子是两个二项式相乘,其中3x是相同项,2和-2是互为相反数的项,符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的结构,直接代入公式计算即可,注意系数也要同时平方;②第二个式子是两个代数式的平方形式,可先提取负号,利用平方的非负性消去负号,转化为完全平方和公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$的结构,再代入对应数值展开计算,注意不要遗漏中间的两倍交叉项。
【解析】
1. 计算$(3x+2)(3x-2)$:
该式符合平方差公式的结构,令$a=3x$,$b=2$,代入平方差公式得:
$(3x+2)(3x-2)=(3x)^2 - 2^2=9x^2 - 4$
2. 计算$(-2a-1)^2$:
先对式子变形,提取负号得:$(-2a-1)^2=[-(2a+1)]^2=(2a+1)^2$
该式符合完全平方和公式的结构,令$a=2a$,$b=1$,代入公式得:
$(2a+1)^2=(2a)^2 + 2×2a×1 + 1^2=4a^2 + 4a + 1$
【答案】
$9x^2 - 4$;$4a^2 + 4a + 1$
【知识点】
平方差公式,完全平方公式,整式乘法运算
【点评】
本题属于乘法公式的基础应用题型,解题核心是准确判断式子对应的公式结构,熟记公式内容,计算时需注意系数的乘方以及完全平方公式的交叉项,避免漏项、错算。
【难度系数】
0.8
本题考查乘法公式的应用,解题时先观察式子的结构特征:①第一个式子是两个二项式相乘,其中3x是相同项,2和-2是互为相反数的项,符合平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$的结构,直接代入公式计算即可,注意系数也要同时平方;②第二个式子是两个代数式的平方形式,可先提取负号,利用平方的非负性消去负号,转化为完全平方和公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$的结构,再代入对应数值展开计算,注意不要遗漏中间的两倍交叉项。
【解析】
1. 计算$(3x+2)(3x-2)$:
该式符合平方差公式的结构,令$a=3x$,$b=2$,代入平方差公式得:
$(3x+2)(3x-2)=(3x)^2 - 2^2=9x^2 - 4$
2. 计算$(-2a-1)^2$:
先对式子变形,提取负号得:$(-2a-1)^2=[-(2a+1)]^2=(2a+1)^2$
该式符合完全平方和公式的结构,令$a=2a$,$b=1$,代入公式得:
$(2a+1)^2=(2a)^2 + 2×2a×1 + 1^2=4a^2 + 4a + 1$
【答案】
$9x^2 - 4$;$4a^2 + 4a + 1$
【知识点】
平方差公式,完全平方公式,整式乘法运算
【点评】
本题属于乘法公式的基础应用题型,解题核心是准确判断式子对应的公式结构,熟记公式内容,计算时需注意系数的乘方以及完全平方公式的交叉项,避免漏项、错算。
【难度系数】
0.8
2. 若代数式$x^2 - kx + 25$是一个两数和(差)的平方式,则$k=$.
答案
$\boldsymbol{\pm10}$
解析
【分析】
解题时首先回忆完全平方公式的结构特征:两数和(差)的平方等于两数的平方和加上(减去)两数乘积的2倍,即$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$。首先找到给定代数式中的两个平方项,确定对应的a和b,再根据中间项的两种可能情况(加或者减两数乘积的2倍),对应系数列出等式求解k,注意不要漏解。
【解析】
根据完全平方公式:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$
已知代数式$x^2 -kx +25$是两数和(差)的平方式,其中平方项为$x^2=(x)^2$,$25=5^2$,因此该平方式可表示为$(x\pm5)^2$。
将$(x\pm5)^2$展开得:$x^2\pm10x +25$
将展开式与原式$x^2 -kx +25$对比,对应项系数相等,可得:
$-k=\pm10$
解得:$k=\pm10$
【答案】
$\boldsymbol{\pm10}$
【知识点】
完全平方公式;平方式的概念
【点评】
本题重点考查完全平方公式的应用,解题时需注意完全平方包含两数和、两数差两种形式,不可只考虑其中一种导致漏解。
【难度系数】
0.7
解题时首先回忆完全平方公式的结构特征:两数和(差)的平方等于两数的平方和加上(减去)两数乘积的2倍,即$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$。首先找到给定代数式中的两个平方项,确定对应的a和b,再根据中间项的两种可能情况(加或者减两数乘积的2倍),对应系数列出等式求解k,注意不要漏解。
【解析】
根据完全平方公式:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$
已知代数式$x^2 -kx +25$是两数和(差)的平方式,其中平方项为$x^2=(x)^2$,$25=5^2$,因此该平方式可表示为$(x\pm5)^2$。
将$(x\pm5)^2$展开得:$x^2\pm10x +25$
将展开式与原式$x^2 -kx +25$对比,对应项系数相等,可得:
$-k=\pm10$
解得:$k=\pm10$
【答案】
$\boldsymbol{\pm10}$
【知识点】
完全平方公式;平方式的概念
【点评】
本题重点考查完全平方公式的应用,解题时需注意完全平方包含两数和、两数差两种形式,不可只考虑其中一种导致漏解。
【难度系数】
0.7
3. 多项式$9x^2+1$加上一个单项式后等于一个二项式的平方,那么加上的单项式可以是(填一个即可)。
答案
解:
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm 2ab + b^2$,
令$a=3x$,$b=1$,可得$2ab=2× 3x × 1=6x$,
此时$9x^2 + 6x +1=(3x+1)^2$,是二项式$3x+1$的平方,满足条件。
$6x$(答案不唯一)
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm 2ab + b^2$,
令$a=3x$,$b=1$,可得$2ab=2× 3x × 1=6x$,
此时$9x^2 + 6x +1=(3x+1)^2$,是二项式$3x+1$的平方,满足条件。
$6x$(答案不唯一)
解析
【分析】
这道题考查完全平方公式的应用,解题时首先回忆完全平方公式的结构特征:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,展开后包含三项,分别是两个数的平方项,以及两个数乘积的2倍项。题目中给出的多项式已有两项$9x^2$和$1$,可将其对应为完全平方公式中的$a^2$和$b^2$,即$a=3x$,$b=1$,只需要补充中间的$\pm2ab$项,就能凑成完全平方式,填其中一种符合要求的单项式即可。
【解析】
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm 2ab + b^2$,
将$9x^2$看作$(3x)^2$,$1$看作$1^2$,令$a=3x$,$b=1$,
可得中间项$\pm 2ab=\pm 2× 3x × 1=\pm6x$,
以$6x$为例,代入可得$9x^2 + 6x +1=(3x+1)^2$,恰好是二项式$3x+1$的平方,满足题干要求。(答案不唯一,$-6x$等也符合要求)
【答案】
$6x$(答案不唯一)
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 整式的运算
【点评】
本题属于开放性基础题,重点考查对完全平方公式结构的理解与运用,解题时要牢记完全平方公式的三项组成,灵活对应已知项和未知项,同时注意中间项符号可正可负,存在多个正确答案。
【难度系数】
0.7
这道题考查完全平方公式的应用,解题时首先回忆完全平方公式的结构特征:$(a\pm b)^2=a^2\pm2ab+b^2$,展开后包含三项,分别是两个数的平方项,以及两个数乘积的2倍项。题目中给出的多项式已有两项$9x^2$和$1$,可将其对应为完全平方公式中的$a^2$和$b^2$,即$a=3x$,$b=1$,只需要补充中间的$\pm2ab$项,就能凑成完全平方式,填其中一种符合要求的单项式即可。
【解析】
根据完全平方公式$(a\pm b)^2=a^2\pm 2ab + b^2$,
将$9x^2$看作$(3x)^2$,$1$看作$1^2$,令$a=3x$,$b=1$,
可得中间项$\pm 2ab=\pm 2× 3x × 1=\pm6x$,
以$6x$为例,代入可得$9x^2 + 6x +1=(3x+1)^2$,恰好是二项式$3x+1$的平方,满足题干要求。(答案不唯一,$-6x$等也符合要求)
【答案】
$6x$(答案不唯一)
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 整式的运算
【点评】
本题属于开放性基础题,重点考查对完全平方公式结构的理解与运用,解题时要牢记完全平方公式的三项组成,灵活对应已知项和未知项,同时注意中间项符号可正可负,存在多个正确答案。
【难度系数】
0.7
4*. 在代数式$(a-3)^2+4$中,无论$a$取何值,$(a-3)^2$都大于等于0,再加上4,则代数式$(a-3)^2+4$大于等于4,即$(a-3)^2+4$有最小值为4. 仿照上述思路,代数式$-a^2+12a-8$的最大值为.
答案
解:
$-a^2+12a-8$
$=-(a^2-12a)-8$
$=-(a^2-12a+36-36)-8$
$=-(a-6)^2 + 36 -8$
$=-(a-6)^2 +28$
∵无论$a$取何值,$(a-6)^2≥0$,
∴$-(a-6)^2≤0$,
∴$-(a-6)^2 +28≤28$,
即代数式$-a^2+12a-8$的最大值为$\boldsymbol{28}$。
$-a^2+12a-8$
$=-(a^2-12a)-8$
$=-(a^2-12a+36-36)-8$
$=-(a-6)^2 + 36 -8$
$=-(a-6)^2 +28$
∵无论$a$取何值,$(a-6)^2≥0$,
∴$-(a-6)^2≤0$,
∴$-(a-6)^2 +28≤28$,
即代数式$-a^2+12a-8$的最大值为$\boldsymbol{28}$。
解析
【分析】
要解决这个求代数式最大值的问题,我们可以仿照题中给出的思路,利用完全平方的非负性求解:首先观察代数式的二次项系数为负,先通过提取负号将二次项、一次项整理到括号内,再对括号内的式子进行配方,将原式转化为“-完全平方式+常数”的形式,最后根据完全平方式≥0的性质,推导整个代数式的最大值。
【解析】
对代数式进行配方变形:
$-a^2+12a-8$
$=-(a^2-12a)-8$
$=-(a^2-12a+36-36)-8$
$=-(a-6)^2 + 36 -8$
$=-(a-6)^2 +28$
∵无论$a$取何值,$(a-6)^2≥0$,
∴$-(a-6)^2≤0$,
∴$-(a-6)^2 +28≤28$,
即可得到代数式的最大值。
【答案】$\boldsymbol{28}$
【知识点】
1.配方法
2.完全平方的非负性
3.代数式最值求解
【点评】
本题是对完全平方公式灵活应用的考查,解题核心是掌握配方法的步骤,尤其注意二次项系数为负数时,要先提取负号再配方,避免符号出错,结合平方的非负性即可快速求出最值。
【难度系数】
0.6
要解决这个求代数式最大值的问题,我们可以仿照题中给出的思路,利用完全平方的非负性求解:首先观察代数式的二次项系数为负,先通过提取负号将二次项、一次项整理到括号内,再对括号内的式子进行配方,将原式转化为“-完全平方式+常数”的形式,最后根据完全平方式≥0的性质,推导整个代数式的最大值。
【解析】
对代数式进行配方变形:
$-a^2+12a-8$
$=-(a^2-12a)-8$
$=-(a^2-12a+36-36)-8$
$=-(a-6)^2 + 36 -8$
$=-(a-6)^2 +28$
∵无论$a$取何值,$(a-6)^2≥0$,
∴$-(a-6)^2≤0$,
∴$-(a-6)^2 +28≤28$,
即可得到代数式的最大值。
【答案】$\boldsymbol{28}$
【知识点】
1.配方法
2.完全平方的非负性
3.代数式最值求解
【点评】
本题是对完全平方公式灵活应用的考查,解题核心是掌握配方法的步骤,尤其注意二次项系数为负数时,要先提取负号再配方,避免符号出错,结合平方的非负性即可快速求出最值。
【难度系数】
0.6
三、解答题
1. 计算:
(1) $(x+y)(x-y)(x^2-y^2)$;
(2) $(2x+y)^2-(2x-y)^2$。
1. 计算:
(1) $(x+y)(x-y)(x^2-y^2)$;
(2) $(2x+y)^2-(2x-y)^2$。
答案
解:
(1)
$\begin{aligned}原式&=(x^2 - y^2)(x^2 - y^2)\\&=(x^2 - y^2)^2\\&=x^4 - 2x^2y^2 + y^4\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}原式&=(4x^2 + 4xy + y^2) - (4x^2 - 4xy + y^2)\\&=4x^2 + 4xy + y^2 - 4x^2 + 4xy - y^2\\&=8xy\end{aligned}$
(1)
$\begin{aligned}原式&=(x^2 - y^2)(x^2 - y^2)\\&=(x^2 - y^2)^2\\&=x^4 - 2x^2y^2 + y^4\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}原式&=(4x^2 + 4xy + y^2) - (4x^2 - 4xy + y^2)\\&=4x^2 + 4xy + y^2 - 4x^2 + 4xy - y^2\\&=8xy\end{aligned}$
解析
【分析】
(1) 观察式子结构,前两个因式$(x+y)(x-y)$符合平方差公式的形式,先利用平方差公式计算前两个因式的乘积,得到$x^2-y^2$,此时原式变为两个$x^2-y^2$相乘,即$(x^2-y^2)^2$,再利用完全平方公式展开即可得到结果。
(2) 式子是两个完全平方式的差,先分别利用完全平方公式将$(2x+y)^2$和$(2x-y)^2$展开,再去括号,注意括号前是负号时括号内各项要变号,最后合并同类项得到结果。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}原式&=(x^2 - y^2)(x^2 - y^2)\\&=(x^2 - y^2)^2\\&=x^4 - 2x^2y^2 + y^4\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}原式&=(4x^2 + 4xy + y^2) - (4x^2 - 4xy + y^2)\\&=4x^2 + 4xy + y^2 - 4x^2 + 4xy - y^2\\&=8xy\end{aligned}$
【答案】
(1) $x^4 - 2x^2y^2 + y^4$;(2) $8xy$
【知识点】
平方差公式;完全平方公式;整式加减运算
【点评】
本题是整式乘法的基础计算题,解题的关键是先观察式子结构,合理选择乘法公式简化运算过程,计算时要注意完全平方公式展开的项数、去括号的符号变化以及同类项合并的准确性,熟练掌握乘法公式是解决此类问题的基础。
【难度系数】
0.8
(1) 观察式子结构,前两个因式$(x+y)(x-y)$符合平方差公式的形式,先利用平方差公式计算前两个因式的乘积,得到$x^2-y^2$,此时原式变为两个$x^2-y^2$相乘,即$(x^2-y^2)^2$,再利用完全平方公式展开即可得到结果。
(2) 式子是两个完全平方式的差,先分别利用完全平方公式将$(2x+y)^2$和$(2x-y)^2$展开,再去括号,注意括号前是负号时括号内各项要变号,最后合并同类项得到结果。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}原式&=(x^2 - y^2)(x^2 - y^2)\\&=(x^2 - y^2)^2\\&=x^4 - 2x^2y^2 + y^4\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}原式&=(4x^2 + 4xy + y^2) - (4x^2 - 4xy + y^2)\\&=4x^2 + 4xy + y^2 - 4x^2 + 4xy - y^2\\&=8xy\end{aligned}$
【答案】
(1) $x^4 - 2x^2y^2 + y^4$;(2) $8xy$
【知识点】
平方差公式;完全平方公式;整式加减运算
【点评】
本题是整式乘法的基础计算题,解题的关键是先观察式子结构,合理选择乘法公式简化运算过程,计算时要注意完全平方公式展开的项数、去括号的符号变化以及同类项合并的准确性,熟练掌握乘法公式是解决此类问题的基础。
【难度系数】
0.8
2. 已知$(a+b)^2=9,(a-b)^2=1$,求下列各式的值:
(1) $ab$;
(2) $a^2-ab+b^2$.
(1) $ab$;
(2) $a^2-ab+b^2$.
答案
解:
(1) 由完全平方公式展开得:
$a^2 + 2ab + b^2 = 9$ ①
$a^2 - 2ab + b^2 = 1$ ②
用①$-$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)-(a^2 - 2ab + b^2)=9-1$
化简得:$4ab=8$
因此 $ab=2$。
(2) 用①$+$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)+(a^2 - 2ab + b^2)=9+1$
化简得:$2a^2 + 2b^2=10$,即 $a^2 + b^2=5$
代入得:
$a^2 - ab + b^2=(a^2 + b^2)-ab=5-2=3$
综上,(1) $ab=2$;(2) $a^2-ab+b^2=3$。
(1) 由完全平方公式展开得:
$a^2 + 2ab + b^2 = 9$ ①
$a^2 - 2ab + b^2 = 1$ ②
用①$-$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)-(a^2 - 2ab + b^2)=9-1$
化简得:$4ab=8$
因此 $ab=2$。
(2) 用①$+$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)+(a^2 - 2ab + b^2)=9+1$
化简得:$2a^2 + 2b^2=10$,即 $a^2 + b^2=5$
代入得:
$a^2 - ab + b^2=(a^2 + b^2)-ab=5-2=3$
综上,(1) $ab=2$;(2) $a^2-ab+b^2=3$。
解析
【分析】
本题已知两个完全平方的运算结果,可先利用完全平方公式将两个已知等式展开,观察展开式的结构特点:两个式子中$a^2$、$b^2$的系数相同,$ab$的系数互为相反数。求解$ab$时,将两个展开式作差即可消去$a^2$和$b^2$,直接得到关于$ab$的方程求解;求解$a^2-ab+b^2$时,先将两个展开式作和消去$ab$项,求出$a^2+b^2$的值,再将所求代数式变形为含$a^2+b^2$和$ab$的形式,代入计算即可。
【解析】
(1) 根据完全平方公式将已知等式展开:
$a^2 + 2ab + b^2 = 9$ ①
$a^2 - 2ab + b^2 = 1$ ②
用①$-$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)-(a^2 - 2ab + b^2)=9-1$
去括号合并同类项化简得:$4ab=8$
解得:$ab=2$。
(2) 用①$+$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)+(a^2 - 2ab + b^2)=9+1$
化简得:$2a^2 + 2b^2=10$,两边同时除以2得 $a^2 + b^2=5$
将所求代数式变形后代入计算:
$a^2 - ab + b^2=(a^2 + b^2)-ab=5-2=3$
【答案】
(1) $ab=2$;(2) $a^2-ab+b^2=3$
【知识点】
完全平方公式;整式的加减运算;代数式求值
【点评】
本题重点考查完全平方公式的灵活应用,通过对两个完全平方展开式作和、作差实现消元,是整式运算中常用的技巧,掌握公式的变形规律是解题的关键。
【难度系数】
0.8
本题已知两个完全平方的运算结果,可先利用完全平方公式将两个已知等式展开,观察展开式的结构特点:两个式子中$a^2$、$b^2$的系数相同,$ab$的系数互为相反数。求解$ab$时,将两个展开式作差即可消去$a^2$和$b^2$,直接得到关于$ab$的方程求解;求解$a^2-ab+b^2$时,先将两个展开式作和消去$ab$项,求出$a^2+b^2$的值,再将所求代数式变形为含$a^2+b^2$和$ab$的形式,代入计算即可。
【解析】
(1) 根据完全平方公式将已知等式展开:
$a^2 + 2ab + b^2 = 9$ ①
$a^2 - 2ab + b^2 = 1$ ②
用①$-$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)-(a^2 - 2ab + b^2)=9-1$
去括号合并同类项化简得:$4ab=8$
解得:$ab=2$。
(2) 用①$+$②,得:
$(a^2 + 2ab + b^2)+(a^2 - 2ab + b^2)=9+1$
化简得:$2a^2 + 2b^2=10$,两边同时除以2得 $a^2 + b^2=5$
将所求代数式变形后代入计算:
$a^2 - ab + b^2=(a^2 + b^2)-ab=5-2=3$
【答案】
(1) $ab=2$;(2) $a^2-ab+b^2=3$
【知识点】
完全平方公式;整式的加减运算;代数式求值
【点评】
本题重点考查完全平方公式的灵活应用,通过对两个完全平方展开式作和、作差实现消元,是整式运算中常用的技巧,掌握公式的变形规律是解题的关键。
【难度系数】
0.8
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