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解:原式​$=-(100+1)^2$​
​$=-(10000+200+1)$​
​$= -10201$​
解:原式=(10-0.2)²
=100-4+0.04
=96.04
C
D
×
$x^2 + 4xy + 4y^2$
×
$25a^2 + 20ab + 4b^2$
×
$4a^2 + 12a + 9$
×
$9m^2 - 24mn + 16n^2$
​解:原式=$ (2a^2 - 3b^2)^2 $​
​$= (2a^2)^2 - 2\ \mathrm {·}2a^2\ \mathrm {·}3b^2 + (3b^2)^2 $​
​$= 4a^4 - 12a^2b^2 + 9b^4 $​
解:原式=​$ (2a - b)^2 - (a + b)^2 $​
​$= (4a^2 - 4ab + b^2) - (a^2 + 2ab + b^2) $​
​$= 3a^2 - 6ab $​
解:原式​$= (a + b - c)^2 $​
​$= (a + b)^2 - 2(a + b)c + c^2$​
​$ = a^2 + 2ab + b^2 - 2ac - 2bc + c^2 $​
​$= a^2 + b^2 + c^2 + 2ab - 2ac - 2bc $​
解:原式​$= (a - b - c)^2 $​
​$= [a - (b + c)]^2 $​
​$= a^2 - 2a(b + c) + (b + c)^2 $​
​$= a^2 - 2ab - 2ac + b^2 + 2bc + c^2 $​
​$= a^2 + b^2 + c^2 - 2ab - 2ac + 2bc $​
解:100²-1=(100+1)(100-1)=101×99=9999
99²=9801
所以不相等
【分析】
对于这两个计算,我们的核心思路是利用完全平方公式简化运算,把接近整十、整百的数拆成整十/整百数与一个较小数的和或差:
1. 计算$-101^{2}$时,101可写成100+1,注意原式前的负号,先将负号提出来,再对$(100+1)$运用完全平方和公式$(a+b)^2=a^2+2ab+b^2$展开计算。
2. 计算$9.8^{2}$时,9.8接近10,可写成10-0.2,再运用完全平方差公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$展开计算,以此避免直接计算大数或小数平方的繁琐。
【解析】
(1)
$-101^{2}$
$=-(100 + 1)^{2}$
$=-(100^{2} + 2×100×1 + 1^{2})$
$=-(10000 + 200 + 1)$
$=-10201$
(2)
$9.8^{2}$
$=(10 - 0.2)^{2}$
$=10^{2} - 2×10×0.2 + 0.2^{2}$
$=100 - 4 + 0.04$
$=96.04$
【答案】
(1) $\boldsymbol{-10201}$;(2) $\boldsymbol{96.04}$
【知识点】
完全平方公式
【点评】
本题考查完全平方公式的灵活运用,通过凑整拆分接近整十、整百的数,将复杂的平方运算转化为简单的加减乘除运算,有效降低计算难度,解题时需注意符号处理和公式展开的准确性。
【难度系数】
0.8
根据完全平方公式$(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$,在本题中$a = -x$,$b = -y$,则$(-x - y)^2=(-x)^2+2(-x)(-y)+(-y)^2$,化简可得$x^{2}+2xy + y^{2}$。
选项A:根据完全平方公式 $(a - b)^{2} = a^{2} - 2ab + b^{2}$,而$a^{2}-b^{2}=(a + b)(a - b)$,所以$(a - b)^{2}≠ a^{2}-b^{2}$,A选项错误。
选项B:根据完全平方公式$(m+n)^2 = m^2 + 2mn+n^2$,对于$(-2a - 3b)^{2}=[-(2a + 3b)]^{2}=(2a + 3b)^{2}=(2a)^{2}+2×(2a)×(3b)+(3b)^{2}=4a^{2}+12ab + 9b^{2}≠4a^{2}-12ab + 9b^{2}$,B选项错误。
选项C:根据完全平方公式$(\dfrac {1}{3}m+\dfrac {1}{2}n)^{2}=(\dfrac {1}{3}m)^{2}+2×(\dfrac {1}{3}m)×(\dfrac {1}{2}n)+(\dfrac {1}{2}n)^{2}=\dfrac {1}{9}m^{2}+\dfrac {1}{3}mn+\dfrac {1}{4}n^{2}≠\dfrac {1}{9}m^{2}+\dfrac {1}{6}mn+\dfrac {1}{4}n^{2}$,C选项错误。
选项D:根据完全平方公式$(-y - 3)^{2}=[-(y + 3)]^{2}=(y + 3)^{2}=y^{2}+2× y×3+3^{2}=y^{2}+6y + 9$,D选项正确。
(1) 使用公式 $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$,
原式 $(x + 2y)^2 = x^2 + 4xy + 4y^2$,
原计算缺少 $4xy$,所以原计算错误。
改正为:$(x + 2y)^2 = x^2 + 4xy + 4y^2$。
(2) 使用公式 $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$,
原式 $(5a + 2b)^2 = 25a^2 + 20ab + 4b^2$,
原计算中 $2ab$ 项系数错误,应为 $20ab$,所以原计算错误。
改正为:$(5a + 2b)^2 = 25a^2 + 20ab + 4b^2$。
(3) 使用公式 $(a+b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$,注意这里$a$为负数,
原式 $(-2a - 3)^2 = 4a^2 + 12a + 9$,
原计算中符号错误,应为正号,所以原计算错误。
改正为:$(-2a - 3)^2 = 4a^2 + 12a + 9$。
(4) 使用公式 $(a-b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$,
原式 $(-3m + 4n)^2 = 9m^2 - 24mn + 16n^2$,
原计算中各项系数均错误,所以原计算错误。
改正为:$(-3m + 4n)^2 = 9m^2 - 24mn + 16n^2$。
【分析】
本题主要考查完全平方公式的灵活运用,解题思路如下:
1. 对于(1),直接将$2a^2$和$3b^2$分别对应完全平方公式$(a-b)^2=a^2-2ab+b^2$中的$a$和$b$,代入公式展开计算即可;
2. 对于(2),先利用完全平方公式分别展开两个平方项,再去括号合并同类项得到最终结果;
3. 对于(3),采用整体思想,把$a+b$当作一个整体,将原式转化为$[(a+b)-c]^2$,先利用差的完全平方公式展开,再展开$(a+b)^2$并整理;
4. 对于(4),同样采用整体思想,把$a-b$当作一个整体,将原式转化为$[(a-b)-c]^2$,先利用差的完全平方公式展开,再展开$(a-b)^2$并整理。
【解析】
(1)
$\begin{aligned}(2a^{2}-3b^{2})^{2} &= (2a^{2})^{2} - 2 × 2a^{2} × 3b^{2} + (3b^{2})^{2} \\&= 4a^{4} - 12a^{2}b^{2} + 9b^{4} \end{aligned}$
(2)
首先,分别利用完全平方公式展开两个平方项:
$\begin{aligned}(2a - b)^{2} = 4a^{2} - 4ab + b^{2} \\(a + b)^{2} = a^{2} + 2ab + b^{2} \end{aligned}$
接着,进行整式的加减运算:
$\begin{aligned}(2a - b)^{2} - (a + b)^{2} &= (4a^{2} - 4ab + b^{2}) - (a^{2} + 2ab + b^{2}) \\&= 4a^{2}-4ab+b^{2}-a^{2}-2ab-b^{2} \\&= 3a^{2} - 6ab \end{aligned}$
(3)
将$a+b$看作一个整体,利用差的完全平方公式展开:
$\begin{aligned}(a + b - c)^{2} &= [(a+b)-c]^{2} \\&= (a+b)^{2} - 2(a+b)c + c^{2} \\&= a^{2} + 2ab + b^{2} - 2ac - 2bc + c^{2} \end{aligned}$
(4)
将$a-b$看作一个整体,利用差的完全平方公式展开:
$\begin{aligned}(a - b - c)^{2} &= [(a-b)-c]^{2} \\&= (a-b)^{2} - 2(a-b)c + c^{2} \\&= a^{2} - 2ab + b^{2} - 2ac + 2bc + c^{2} \end{aligned}$
【答案】
(1) $\boldsymbol{4a^{4} - 12a^{2}b^{2} + 9b^{4}}$;
(2) $\boldsymbol{3a^{2} - 6ab}$;
(3) $\boldsymbol{a^{2} + 2ab + b^{2} - 2ac - 2bc + c^{2}}$;
(4) $\boldsymbol{a^{2} - 2ab + b^{2} - 2ac + 2bc + c^{2}}$。
【知识点】
完全平方公式、整式的混合运算、整体思想
【点评】
本题通过多种形式的题目,全面考查了完全平方公式的运用,涵盖直接运用公式、与整式加减结合、整体思想应用等场景。解题时需牢记完全平方公式的结构特征,准确处理符号变化,熟练掌握整体代换方法,同时要细心合并同类项,避免符号错误。
【难度系数】
0.6