9. 计算:
(1)$(3x + y)^{2}(3x - y)^{2}$;
(2)$(a + 3)^{2}-(a + 1)(a - 1)$;
(3)$(2x - y - 3z)(2x + y - 3z)$;
(4)$(2x - y)^{2}-4(x - y)(x + y)+(x + 2y)^{2}$。
(1)$(3x + y)^{2}(3x - y)^{2}$;
(2)$(a + 3)^{2}-(a + 1)(a - 1)$;
(3)$(2x - y - 3z)(2x + y - 3z)$;
(4)$(2x - y)^{2}-4(x - y)(x + y)+(x + 2y)^{2}$。
答案
(1)
$\begin{aligned}(3x + y)^{2}(3x - y)^{2} &= [(3x + y)(3x - y)]^{2} \\&= (9x^{2} - y^{2})^{2} \\&= 81x^{4} - 18x^{2}y^{2} + y^{4}\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}(a + 3)^{2} - (a + 1)(a - 1) &= a^{2} + 6a + 9 - (a^{2} - 1) \\&= 6a + 10\end{aligned}$
(3)
$\begin{aligned}&(2x - y - 3z)(2x + y - 3z) \\&= [(2x - 3z) - y][(2x - 3z) + y] \\&= (2x - 3z)^{2} - y^{2} \\&= 4x^{2} - 12xz + 9z^{2} - y^{2}\end{aligned}$
(4)
$\begin{aligned}&(2x - y)^{2} - 4(x - y)(x + y) + (x + 2y)^{2} \\&= 4x^{2} - 4xy + y^{2} - 4(x^{2} - y^{2}) + x^{2} + 4xy + 4y^{2} \\&= 4x^{2} - 4xy + y^{2} - 4x^{2} + 4y^{2} + x^{2} + 4xy + 4y^{2} \\&= x^{2} + 9y^{2}\end{aligned}$
$\begin{aligned}(3x + y)^{2}(3x - y)^{2} &= [(3x + y)(3x - y)]^{2} \\&= (9x^{2} - y^{2})^{2} \\&= 81x^{4} - 18x^{2}y^{2} + y^{4}\end{aligned}$
(2)
$\begin{aligned}(a + 3)^{2} - (a + 1)(a - 1) &= a^{2} + 6a + 9 - (a^{2} - 1) \\&= 6a + 10\end{aligned}$
(3)
$\begin{aligned}&(2x - y - 3z)(2x + y - 3z) \\&= [(2x - 3z) - y][(2x - 3z) + y] \\&= (2x - 3z)^{2} - y^{2} \\&= 4x^{2} - 12xz + 9z^{2} - y^{2}\end{aligned}$
(4)
$\begin{aligned}&(2x - y)^{2} - 4(x - y)(x + y) + (x + 2y)^{2} \\&= 4x^{2} - 4xy + y^{2} - 4(x^{2} - y^{2}) + x^{2} + 4xy + 4y^{2} \\&= 4x^{2} - 4xy + y^{2} - 4x^{2} + 4y^{2} + x^{2} + 4xy + 4y^{2} \\&= x^{2} + 9y^{2}\end{aligned}$
10. 先化简,再求值:$(a + 3b)^{2}+(a + 3b)(a - 3b)$,其中 $a = 2,b=-1$。
B 组
B 组
答案
$-4$
解析
化简过程:
$\begin{aligned}&(a + 3b)^{2} + (a + 3b)(a - 3b)\\=&a^2 + 6ab + 9b^2 + (a^2 - 9b^2) \quad \mathrm{(完全平方公式和平方差公式)}\\=&a^2 + 6ab + 9b^2 + a^2 - 9b^2 \quad \mathrm{(去括号)}\\=&2a^2 + 6ab \quad \mathrm{(合并同类项)}\end{aligned}$
代入求值:
当 $a = 2$,$b = -1$ 时,
$\begin{aligned}&2a^2 + 6ab\\=&2×2^2 + 6×2×(-1)\\=&2×4 + 12×(-1)\\=&8 - 12\\=&-4\end{aligned}$
$\begin{aligned}&(a + 3b)^{2} + (a + 3b)(a - 3b)\\=&a^2 + 6ab + 9b^2 + (a^2 - 9b^2) \quad \mathrm{(完全平方公式和平方差公式)}\\=&a^2 + 6ab + 9b^2 + a^2 - 9b^2 \quad \mathrm{(去括号)}\\=&2a^2 + 6ab \quad \mathrm{(合并同类项)}\end{aligned}$
代入求值:
当 $a = 2$,$b = -1$ 时,
$\begin{aligned}&2a^2 + 6ab\\=&2×2^2 + 6×2×(-1)\\=&2×4 + 12×(-1)\\=&8 - 12\\=&-4\end{aligned}$
11. 已知$(a + b)^{2}=17,(a - b)^{2}=13$。
(1)求 $a^{2}+b^{2}$ 的值;
(2)求 $a^{2}b^{2}$ 的值。
(1)求 $a^{2}+b^{2}$ 的值;
(2)求 $a^{2}b^{2}$ 的值。
答案
(1)
已知$(a + b)^{2}=a^{2}+2ab + b^{2}=17$ ①,$(a - b)^{2}=a^{2}-2ab + b^{2}=13$ ②。
① + ②得:$(a^{2}+2ab + b^{2})+(a^{2}-2ab + b^{2})=17 + 13$。
$2(a^{2}+b^{2})=30$,解得$a^{2}+b^{2}=15$。
(2)
把$a^{2}+b^{2}=15$代入①式得:$15 + 2ab=17$,$2ab=17 - 15=2$,即$ab = 1$。
所以$a^{2}b^{2}=(ab)^{2}=1^{2}=1$。
综上,(1) $a^{2}+b^{2}$的值为$15$;(2) $a^{2}b^{2}$的值为$1$。
已知$(a + b)^{2}=a^{2}+2ab + b^{2}=17$ ①,$(a - b)^{2}=a^{2}-2ab + b^{2}=13$ ②。
① + ②得:$(a^{2}+2ab + b^{2})+(a^{2}-2ab + b^{2})=17 + 13$。
$2(a^{2}+b^{2})=30$,解得$a^{2}+b^{2}=15$。
(2)
把$a^{2}+b^{2}=15$代入①式得:$15 + 2ab=17$,$2ab=17 - 15=2$,即$ab = 1$。
所以$a^{2}b^{2}=(ab)^{2}=1^{2}=1$。
综上,(1) $a^{2}+b^{2}$的值为$15$;(2) $a^{2}b^{2}$的值为$1$。
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