完全平方公式:
(1)$(a+b)^2 = \_\_\_\_\_\_$;(2)$(a-b)^2 = \_\_\_\_\_\_$。
即:两个数的________( )的平方,等于________,________( )它们的________。
(1)$(a+b)^2 = \_\_\_\_\_\_$;(2)$(a-b)^2 = \_\_\_\_\_\_$。
即:两个数的________( )的平方,等于________,________( )它们的________。
答案:(1)$a^2+2ab+b^2$ (2)$a^2-2ab+b^2$ 和 或差 它们的平方和 加上 或减去 积的2倍
解析:
【分析】
解题时可以借助已学的多项式乘多项式法则推导完全平方公式,避免机械记忆出错:1. 计算$(a+b)^2$时,先将乘方转化为乘法$(a+b)(a+b)$,再用多项式乘多项式法则展开、合并同类项即可得到结果;2. 计算$(a-b)^2$同理转化为$(a-b)(a-b)$展开合并;3. 文字表述部分对应公式的结构特征:左边是两个数的和(或差)的平方,右边是这两个数的平方和,加上(或减去)两数积的2倍,逐一对应填空即可。
【解析】
(1) 根据多项式乘多项式法则:
$(a+b)^2=(a+b)(a+b)=a· a + a· b + b· a + b· b = a^2 + ab + ab + b^2 = a^2+2ab+b^2$
(2) 同理可得:
$(a-b)^2=(a-b)(a-b)=a· a - a· b - b· a + b· b = a^2 - ab - ab + b^2 = a^2-2ab+b^2$
结合公式的结构特征,文字表述为:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍。
【答案】
(1)$a^2+2ab+b^2$ (2)$a^2-2ab+b^2$ 和 或差 它们的平方和 加上 或减去 积的2倍
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 多项式乘多项式运算
【点评】
本题是完全平方公式的基础识记类题目,通过推导记忆公式能更清晰地掌握公式的结构特征,避免与平方差公式混淆,是后续整式化简、求值类题目的重要基础。
【难度系数】
0.9
解题时可以借助已学的多项式乘多项式法则推导完全平方公式,避免机械记忆出错:1. 计算$(a+b)^2$时,先将乘方转化为乘法$(a+b)(a+b)$,再用多项式乘多项式法则展开、合并同类项即可得到结果;2. 计算$(a-b)^2$同理转化为$(a-b)(a-b)$展开合并;3. 文字表述部分对应公式的结构特征:左边是两个数的和(或差)的平方,右边是这两个数的平方和,加上(或减去)两数积的2倍,逐一对应填空即可。
【解析】
(1) 根据多项式乘多项式法则:
$(a+b)^2=(a+b)(a+b)=a· a + a· b + b· a + b· b = a^2 + ab + ab + b^2 = a^2+2ab+b^2$
(2) 同理可得:
$(a-b)^2=(a-b)(a-b)=a· a - a· b - b· a + b· b = a^2 - ab - ab + b^2 = a^2-2ab+b^2$
结合公式的结构特征,文字表述为:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍。
【答案】
(1)$a^2+2ab+b^2$ (2)$a^2-2ab+b^2$ 和 或差 它们的平方和 加上 或减去 积的2倍
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 多项式乘多项式运算
【点评】
本题是完全平方公式的基础识记类题目,通过推导记忆公式能更清晰地掌握公式的结构特征,避免与平方差公式混淆,是后续整式化简、求值类题目的重要基础。
【难度系数】
0.9
若$a+b=-2,ab=-3$,则代数式$a^2 -ab +b^2$的值是
13
.答案:13
解析:
【分析】
解题时首先观察所求代数式的结构,发现其可通过完全平方公式进行变形,无需单独求出a、b的具体值。我们已知完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$,可推导得到$a^2+b^2=(a+b)^2-2ab$,将其代入所求代数式后,即可直接代入已知的$a+b$和$ab$的值计算结果,简化运算过程。
【解析】
解:根据完全平方公式变形可得:
$a^2 - ab + b^2 = (a^2 + 2ab + b^2) - 3ab = (a+b)^2 - 3ab$
将$a+b=-2$,$ab=-3$代入上式:
原式$=(-2)^2 - 3×(-3) = 4 + 9 = 13$
【答案】
13
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 代数式求值
【点评】
本题主要考查完全平方公式的变形应用,解题核心是将所求代数式转化为含有已知$a+b$和$ab$的形式,避免了求解单个未知数的繁琐运算,属于整式运算中的基础常考题型。
【难度系数】
0.8
解题时首先观察所求代数式的结构,发现其可通过完全平方公式进行变形,无需单独求出a、b的具体值。我们已知完全平方公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$,可推导得到$a^2+b^2=(a+b)^2-2ab$,将其代入所求代数式后,即可直接代入已知的$a+b$和$ab$的值计算结果,简化运算过程。
【解析】
解:根据完全平方公式变形可得:
$a^2 - ab + b^2 = (a^2 + 2ab + b^2) - 3ab = (a+b)^2 - 3ab$
将$a+b=-2$,$ab=-3$代入上式:
原式$=(-2)^2 - 3×(-3) = 4 + 9 = 13$
【答案】
13
【知识点】
1. 完全平方公式 2. 代数式求值
【点评】
本题主要考查完全平方公式的变形应用,解题核心是将所求代数式转化为含有已知$a+b$和$ab$的形式,避免了求解单个未知数的繁琐运算,属于整式运算中的基础常考题型。
【难度系数】
0.8
2. 计算:
(1)$(3x+1)^2$;
(2)$(2x-3y)^2$;
(3)$(-4-a)^2$;
(4)$-x^2+(2x+3)^2$.
(1)$(3x+1)^2$;
(2)$(2x-3y)^2$;
(3)$(-4-a)^2$;
(4)$-x^2+(2x+3)^2$.
答案:(1)解:原式=$(3x)^2+2×3x×1+1^2=9x^2+6x+1$.
(2)解:原式=$(2x)^2+2×2x×(-3y)+(-3y)^2=4x^2-12xy+9y^2$.
(3)解:原式=$(-4)^2+2×(-4)×(-a)+(-a)^2=16+8a+a^2$.
(4)解:原式=$-x^2+(2x)^2+2×2x×3+3^2=3x^2+12x+9$.
(2)解:原式=$(2x)^2+2×2x×(-3y)+(-3y)^2=4x^2-12xy+9y^2$.
(3)解:原式=$(-4)^2+2×(-4)×(-a)+(-a)^2=16+8a+a^2$.
(4)解:原式=$-x^2+(2x)^2+2×2x×3+3^2=3x^2+12x+9$.
解析:
【分析】
本题考查完全平方公式的应用,解题思路如下:首先牢记完全平方公式的结构:$(a±b)^2=a^2±2ab+b^2$,解题时先找准每个式子中对应公式里的a和b,带符号的项要将符号一起作为整体代入公式,再按公式展开化简;第(4)题需先计算完全平方,再合并同类项得到最终结果。
【解析】
(1) 把$3x$看作公式中的a,1看作公式中的b,代入完全平方和公式:
原式=$(3x)^2+2×3x×1+1^2=9x^2+6x+1$
(2) 把$2x$看作公式中的a,$-3y$看作公式中的b,代入完全平方公式:
原式=$(2x)^2+2×2x×(-3y)+(-3y)^2=4x^2-12xy+9y^2$
(3) 把$-4$看作公式中的a,$-a$看作公式中的b,代入完全平方公式:
原式=$(-4)^2+2×(-4)×(-a)+(-a)^2=16+8a+a^2$
(4) 先展开完全平方部分,把$2x$看作a,3看作b,再合并同类项:
原式=$-x^2+(2x)^2+2×2x×3+3^2=-x^2+4x^2+12x+9=3x^2+12x+9$
【答案】
(1)$9x^2+6x+1$;(2)$4x^2-12xy+9y^2$;(3)$a^2+8a+16$;(4)$3x^2+12x+9$
【知识点】
完全平方公式,整式混合运算
【点评】
本题是整式运算的基础题,需要准确识别完全平方公式中的两个项,尤其注意负数项的符号不要出错,混合运算时要遵循先乘方后加减的运算顺序,合并同类项时注意系数计算准确。
【难度系数】
0.8
本题考查完全平方公式的应用,解题思路如下:首先牢记完全平方公式的结构:$(a±b)^2=a^2±2ab+b^2$,解题时先找准每个式子中对应公式里的a和b,带符号的项要将符号一起作为整体代入公式,再按公式展开化简;第(4)题需先计算完全平方,再合并同类项得到最终结果。
【解析】
(1) 把$3x$看作公式中的a,1看作公式中的b,代入完全平方和公式:
原式=$(3x)^2+2×3x×1+1^2=9x^2+6x+1$
(2) 把$2x$看作公式中的a,$-3y$看作公式中的b,代入完全平方公式:
原式=$(2x)^2+2×2x×(-3y)+(-3y)^2=4x^2-12xy+9y^2$
(3) 把$-4$看作公式中的a,$-a$看作公式中的b,代入完全平方公式:
原式=$(-4)^2+2×(-4)×(-a)+(-a)^2=16+8a+a^2$
(4) 先展开完全平方部分,把$2x$看作a,3看作b,再合并同类项:
原式=$-x^2+(2x)^2+2×2x×3+3^2=-x^2+4x^2+12x+9=3x^2+12x+9$
【答案】
(1)$9x^2+6x+1$;(2)$4x^2-12xy+9y^2$;(3)$a^2+8a+16$;(4)$3x^2+12x+9$
【知识点】
完全平方公式,整式混合运算
【点评】
本题是整式运算的基础题,需要准确识别完全平方公式中的两个项,尤其注意负数项的符号不要出错,混合运算时要遵循先乘方后加减的运算顺序,合并同类项时注意系数计算准确。
【难度系数】
0.8
3.用完全平方公式进行计算:
(1)$9.9^2$;
(2)$202^2$;
(3)$(29\frac{1}{2})^2$。
(1)$9.9^2$;
(2)$202^2$;
(3)$(29\frac{1}{2})^2$。
答案:(1)解:原式=$(10-0.1)^2=10^2-2×10×0.1+0.1^2=100-2+0.01=98.01$.
(2)解:原式=$(200+2)^2=200^2+2×200×2+2^2=40000+800+4=40804$.
(3)解:原式=$(30-\frac{1}{2})^2=30^2-2×30×\frac{1}{2}+(\frac{1}{2})^2=900-30+\frac{1}{4}=870.25$.
(2)解:原式=$(200+2)^2=200^2+2×200×2+2^2=40000+800+4=40804$.
(3)解:原式=$(30-\frac{1}{2})^2=30^2-2×30×\frac{1}{2}+(\frac{1}{2})^2=900-30+\frac{1}{4}=870.25$.
解析:
【分析】
我们已经学习完全平方公式为$(a\pm b)^2=a^2\pm 2ab+b^2$,本题的三个底数都接近整十、整百数,解题时可以先把底数拆成「整十/整百数±较小数」的形式,再套用完全平方公式展开计算,能避免直接计算大数乘方的繁琐,降低计算错误率。具体拆分思路:(1)9.9拆为$10-0.1$;(2)202拆为$200+2$;(3)$29\frac{1}{2}$拆为$30-\frac{1}{2}$,分别代入公式计算即可。
【解析】
(1) 计算$9.9^2$:
将9.9改写为$10-0.1$,代入完全平方差公式:
$\begin{aligned}9.9^2&=(10-0.1)^2\\&=10^2-2×10×0.1+0.1^2\\&=100-2+0.01\\&=98.01\end{aligned}$
(2) 计算$202^2$:
将202改写为$200+2$,代入完全平方和公式:
$\begin{aligned}202^2&=(200+2)^2\\&=200^2+2×200×2+2^2\\&=40000+800+4\\&=40804\end{aligned}$
(3) 计算$(29\frac{1}{2})^2$:
将$29\frac{1}{2}$改写为$30-\frac{1}{2}$,代入完全平方差公式:
$\begin{aligned}(29\frac{1}{2})^2&=(30-\frac{1}{2})^2\\&=30^2-2×30×\frac{1}{2}+(\frac{1}{2})^2\\&=900-30+0.25\\&=870.25\end{aligned}$
【答案】
(1)$98.01$;(2)$40804$;(3)$870.25$
【知识点】
完全平方公式,凑整简便运算
【点评】
本题是完全平方公式在简便计算中的典型应用,核心是通过凑整拆分底数,将复杂的乘方运算转化为简单的四则运算,既提升计算速度也能减少计算失误。
【难度系数】
0.8
我们已经学习完全平方公式为$(a\pm b)^2=a^2\pm 2ab+b^2$,本题的三个底数都接近整十、整百数,解题时可以先把底数拆成「整十/整百数±较小数」的形式,再套用完全平方公式展开计算,能避免直接计算大数乘方的繁琐,降低计算错误率。具体拆分思路:(1)9.9拆为$10-0.1$;(2)202拆为$200+2$;(3)$29\frac{1}{2}$拆为$30-\frac{1}{2}$,分别代入公式计算即可。
【解析】
(1) 计算$9.9^2$:
将9.9改写为$10-0.1$,代入完全平方差公式:
$\begin{aligned}9.9^2&=(10-0.1)^2\\&=10^2-2×10×0.1+0.1^2\\&=100-2+0.01\\&=98.01\end{aligned}$
(2) 计算$202^2$:
将202改写为$200+2$,代入完全平方和公式:
$\begin{aligned}202^2&=(200+2)^2\\&=200^2+2×200×2+2^2\\&=40000+800+4\\&=40804\end{aligned}$
(3) 计算$(29\frac{1}{2})^2$:
将$29\frac{1}{2}$改写为$30-\frac{1}{2}$,代入完全平方差公式:
$\begin{aligned}(29\frac{1}{2})^2&=(30-\frac{1}{2})^2\\&=30^2-2×30×\frac{1}{2}+(\frac{1}{2})^2\\&=900-30+0.25\\&=870.25\end{aligned}$
【答案】
(1)$98.01$;(2)$40804$;(3)$870.25$
【知识点】
完全平方公式,凑整简便运算
【点评】
本题是完全平方公式在简便计算中的典型应用,核心是通过凑整拆分底数,将复杂的乘方运算转化为简单的四则运算,既提升计算速度也能减少计算失误。
【难度系数】
0.8
4. 已知$x+y=6$,$xy=5$,求下列各式的值:
(1)$(x-y)^2$;
(2)$x^2+y^2$。
(1)$(x-y)^2$;
(2)$x^2+y^2$。
答案:(1)解:$\because x+y=6,xy=5$,
$\therefore (x-y)^2=(x+y)^2-4xy=6^2-4×5=16$.
(2)解:$\because x+y=6,xy=5$,
$\therefore x^2+y^2=(x+y)^2-2xy=6^2-2×5=26$.
$\therefore (x-y)^2=(x+y)^2-4xy=6^2-4×5=16$.
(2)解:$\because x+y=6,xy=5$,
$\therefore x^2+y^2=(x+y)^2-2xy=6^2-2×5=26$.
解析:
【分析】
本题考查完全平方公式的变形应用,解题时无需单独求解x、y的具体值,可通过完全平方公式的变形将待求式转化为含已知条件$x+y$、$xy$的形式,再整体代入计算即可。对于(1),对比两个完全平方公式的展开式可推导得$(x-y)^2=(x+y)^2-4xy$,代入已知数值即可算出结果;对于(2),由$(x+y)^2=x^2+2xy+y^2$移项变形可得$x^2+y^2=(x+y)^2-2xy$,代入数值计算即可。
【解析】
(1) 解:$\because x+y=6,xy=5$,
$\therefore (x-y)^2=(x+y)^2-4xy=6^2-4×5=36-20=16$.
(2) 解:$\because x+y=6,xy=5$,
$\therefore x^2+y^2=(x+y)^2-2xy=6^2-2×5=36-10=26$.
【答案】
(1) $\boxed{16}$;(2) $\boxed{26}$
【知识点】
完全平方公式;整体代入求值
【点评】
本题属于完全平方公式的基础应用题型,核心是掌握完全平方公式的常见变形,利用整体代入思想求解可简化计算过程,解题的关键是熟记两个完全平方公式之间的转换关系。
【难度系数】
0.8
本题考查完全平方公式的变形应用,解题时无需单独求解x、y的具体值,可通过完全平方公式的变形将待求式转化为含已知条件$x+y$、$xy$的形式,再整体代入计算即可。对于(1),对比两个完全平方公式的展开式可推导得$(x-y)^2=(x+y)^2-4xy$,代入已知数值即可算出结果;对于(2),由$(x+y)^2=x^2+2xy+y^2$移项变形可得$x^2+y^2=(x+y)^2-2xy$,代入数值计算即可。
【解析】
(1) 解:$\because x+y=6,xy=5$,
$\therefore (x-y)^2=(x+y)^2-4xy=6^2-4×5=36-20=16$.
(2) 解:$\because x+y=6,xy=5$,
$\therefore x^2+y^2=(x+y)^2-2xy=6^2-2×5=36-10=26$.
【答案】
(1) $\boxed{16}$;(2) $\boxed{26}$
【知识点】
完全平方公式;整体代入求值
【点评】
本题属于完全平方公式的基础应用题型,核心是掌握完全平方公式的常见变形,利用整体代入思想求解可简化计算过程,解题的关键是熟记两个完全平方公式之间的转换关系。
【难度系数】
0.8