完全平方公式解

余年寄山水
925次浏览
2021年02月12日 07:52
最佳经验
本文由作者推荐

-

2021年2月12日发(作者:腾讯实习生)


完全平方公式讲解



第一部分



概念导入



1


.问题:根据乘方的定义,我们知道:


a


2

=a


·


a


,那么(


a+b


)


2



应该写成什么样的形式呢?(


a+b


)


的运


2


算结果有什么规律?计算下列各式,你能发现什 么规律?







(


1


)


(


p+1


)


2


=


(


p+1


)


(


p+1


)


=_______


;





(


m+2


)


2


=_______


;



(


2

)


(


p-1


)

2


=


(


p-1

)


(


p-1


)

=________


;






(


m-2


)


2


=_______


;



2


.学生计算



3


.得到结果:


(


1


)


(


p+1


)


2


=


(


p+1


)


(


p+1


)


=p


2


+2p+1


















(


m+2


)


2


=


(


m+2


)


(


m+2


)


= m


2


+4m+4














(


2


)


(


p-1


)


2


=


(


p-1


)


(


p-1


)


= p


2


-2p+1


















(


m-2


)


2


=


(


m-2


)


(


m-2=m


2


-4m+4


4


.分析推广:结果中有两个数的平方和,而


2p=2


·


p


·


1


,


4m=2


·


m< /p>


·


2


,恰好是两个数乘积的二倍。


(


1


)


(

< p>
2


)


之间只差一个符号。




推广:计算(


a+b< /p>


)


2


=_____








___



(


a-b


)


2


=_____








___



【


2


】




得到公式,分析公式




(


1

)


.结论:


(a+b)


=a


2


+2ab+b


2








(a-b)


2


=a


2


-2ab+b


2





即:



2


两数 和(或差)的平方,等于它们的平方和,加(或减)它们的积的


2


倍.



(


2


)公式特征



左边:二项式的平方


< /p>


右边:二项式中每一项的平方与这两项乘积


2

倍的和.



注意:公式右边


2


ab


的符号取决于左边二项式中两项的符号.若这两项同号,则


2


ab


取“+”


, 若这两


项异号,则


2


ab


的符号为“-”


.



(


3


)公式中字母可代表的含义


< p>
公式中的


a


和


b


可代表一个字母,一个数字及单项式.



(


4


)几何解释




图


1


-


5 < /p>


图


1


-


5


中最大正方形的面积可用两种形式表示:①(


a


+


b


)


2




②


a


2


+


2


ab


+


b


2


,由于这两个代数式表

< br>示同一块面积,所以应相等,即(


a


+

< br>b


)


2


=


a


2


+


2


a b


+


b


2



因此,用几何图形证明了完全平方公式的正确性.




【学习方法指导】



[例


1


]计算



(


1


)


(


3


a


+


2


b


)


2




(


2


)


(


mn


-


n


2


)


2


< p>
点拨:运用完全平方式的时候,要搞清楚公式中


a


,


b


在题目中分别代表什么,在展开的过程中要把它

< p>
们当作整体来做,适当的地方应打括号,如:进行平方的时候.同时应注意公式中

< br>2


ab


的符号.



解:


(


1


)


(


3


a


+

2


b


)


2


=(


3


a


)


2


+


2


·


(


3


a


)


·


(


2


b


)+(


2


b


)


2


=


9


a


2

< br>+


12


ab


+

< br>4


b


2



1 / 9



注意:


(


2


)


中

n


2


的指数


2

与公式中


b


2


的二次方所代表含义 不同,


所以在展开过程中不要漏掉


“二次方”

< br>.



[例


2


]计算



(


1


)


(-< /p>


m


-


n


)


2




(

< p>
2


)


(-


5


a


-


2


)

< br>(


5


a


+


2


)



点拨:


(


1


)可直接用完全平方公式.由于-


m


与-


n


是同号,所以公式中的


2


ab


取“+”


.


(


2


)中两个


二项式虽然不同,但若将第一个括号中的“-”提出,则剩下的两个括号里的项完全相同,可利用完全平


方公式进行计算.



解:


(


1


)


(-


m


-


n


)


2< /p>



=(-


m


)< /p>


2


+


2


·


(-


m


)


(-


n


)+(-


n


)


2



=


m


2


+


2


mn

< p>
+


n


2



(


2


)


(-

< br>5


a


-


2


)


(


5


a


+


2


)



=-(


5


a


+


2


)


(


5


a


+


2


)



=-(


5


a


+


2


)


2


< br>=-(


25


a


2


+


20


a


+

< br>4


)



=-

25


a


2


-


20


a


-


4


小结:由(


2


)可知,将两个二项式相乘,两个括号里的每一 项都相反的话,可先作适当调整,再利用


完全平方公式进行计算.



[例


3


]计算



(


1


)


(


x


-


2


y


)


2


-(


x

< p>
-


y


)


(


x


+


y


)


(


2


)


(


m


-


n


)< /p>


(


m


2


-


n


2


)


(

< p>
m


+


n


)



点拨:


(


1


)可分别应用平方差公式与完全平方公式进行乘法运算,再化简.


(

< p>
2


)可先利用平方差公式


将


m


-


n


与


m


+


n


相乘,再将所得结果


m


2


-


n

< br>2


与中间括号里的


m


2


-


n


2


相乘,可利用完 全平方公式.



解:


(


1


)


(


x

-


2


y


)


2


-(


x


-


y


)


(


x


+


y


)



=(


x


2


-


4

< p>
xy


+


4


y


2


)-(


x


2


-


y


2


)

< br>


=


x


2


-


4


xy


+


4


y


2


-


x< /p>


2


+


y


2



=-


4


xy


+


5


y


2

< p>


(


2


)


(


m


-


n

)


(


m


2


-


n


2


)


(< /p>


m


+


n


)



=(


m


-


n


)


(


m


+


n


)


(

< br>m


2


-


n


2


)



=(


m


2


-


n


2< /p>


)


(


m


2


-


n


2


)

< p>


=(


m


2


)


2


-


2

< br>·


m


2


·


n


2


+(


n


2


)


2



=< /p>


m


4


-


2


m


2


n


2

< p>
+


n


4



说明:这两题在能用公式的地方尽量用公式,是因为应用公式可以简化运算,若想不到,用多乘多也


可.



[例


4


]计算:


(


x


+< /p>


y


2


)


2


-(


x


-


y


2


)


2



2 / 9


点拨:第一种方法是利用完全平方公式直接展开, 第二种方法是可利用平方差公式逆运算:


a


2

< br>-


b


2


=


(


a


+


b


)


(


a


-


b


)


,将此题转化为平方差公式进行计算.



解法一:


(


x


+


y


2


)


2< /p>


-(


x


-


y


2


)


2



=(


x


2


+

< p>
xy


+


y


2


4


)-(


x


2


-


xy


+


y


2


4


)


=


x


+


xy


+


=


2


xy



解法二:



2


y


2


4


-


x< /p>


+


xy


-


2


y


2


4




[例


5


]计 算:


(


a


-


2


b


+


1


)


(


a


+


2


b


-


1


)



点拨:此题“三项式乘三项式”


,且这两个括号中 的三项只有符号不同.先找出两个括号中完全相同的


项放在一起,


再把互为相反数的项放在一起,


构成


(


a


+


b


)


(


a


-


b


)


的形式,


利用平方差公式进行简化运算.




关键:此题最重要一步就是由①到②的过程转化,要保证代数 式在形式发生变化的同时,大小不变!



随堂练习



一、选择题



1


.下列运算中,正确的是(




)







A


.


3a+2b=5ab







B


.


(


a


-


1


)


2


=a


2


-

< p>
2a+1





C


.


a


6

< p>
÷


a


3


=a


2










D


.


(


a


4


)


5


=a


9



2

< p>
.下列运算中,利用完全平方公式计算正确的是(




)







A


.


(


x+y


)


2


=x


2


+y


2





















B


.


(


x


-


y


)


2


=x


2


-


y


2



3 / 9






C


.


(-


x+y


)< /p>


2


=x


2


-


2xy+y


2














D


.


(-


x


-


y


)


2


=x


2


-


2xy+y


2



3


.下列各式计算结果为


2xy

< p>
-


x


2


-


y


2


的是(




)







A


.


(


x


-


y


)


2







B


.


(-


x


-


y


)


2

< p>





C


.-(


x+y


)

< p>
2







D


.-(


x


-


y


)


2



4


.若等式(


x


-


4


)


2


=x


2


-


8x+m


2


成立,则


m


的值是(




)







A


.


16











B


.


4














C


.-


4













D


.


4


或-


4


二、填空题



5


.


(-


x


-


2y


)


2


=_____


.



6


.若(


3x+4y


)


2


=

< p>
(


3x


-


4y

< p>
)


2


+B


,则

< p>
B=_____


.



7< /p>


.若


a


-


b=3


,


ab=2


,则


a


2


+b


2


=______


.



8


.


(


_____


-

< p>
三、解答题



9


.利用完 全平方公式计算:


(


1


)


2008


2


;















(


2


)


78


2


.



< p>
10


.先化简,再求值:


(


2x


-


1


)


(


x+2


)-(


x

-


2


)


2


-(


x+2


)


2


,其中


x=


-


11.


利用公式计算:


196


2



1


2


9


y


)


=


4


3


x


2


-


xy+______


;


(


_ ____


)


2


=


9


2


a


-


6 ab+_____


.



16


1


.


< /p>


3


12.


某正方形边长

< br>a


cm


,若把这个正方形的边长减小


3 cm


,则面积减少了多少?




13.


已知


x+y=1


,求



1


2


1


x


+xy+


y


2


的值.



2


2


14.


已知


a+

< br>1


a


=5


,分别求


a


2


+


1

< br>a


2


,


(


a


-


1


a


)


2


的值





15.


为了扩大绿化面积,若将一个 正方形花坛的边长增加


3


米,


•


则它的面积就增加


39


平方米,求这个正方< /p>


形花坛的边长.





4 / 9

-


-


-


-


-


-


-


-