文档内容
专题 14.3 解题技巧专题:乘法公式(平方差公式与完全
平方公式)的灵活运用
目录
【典型例题】..............................................................................................................................................................1
【考点一 对乘法公式的识别问题】........................................................................................................................1
【考点二 求完全平方项中的字母系数问题】........................................................................................................3
【考点三 与乘法公式有关的化简求值问题】........................................................................................................4
【考点四 利用乘法公式进行简便运算】................................................................................................................6
【考点五 利用乘法公式的变式求值】....................................................................................................................8
【考点六 利用完全平方配方求多项式最小/大值问题】....................................................................................10
【考点七 平方差公式在几何图形中的应用】......................................................................................................14
【考点八 完全平方公式在几何图形中的应用】..................................................................................................19
【过关检测】............................................................................................................................................................25
【典型例题】
【考点一 对乘法公式的识别问题】
例题:(24-25七年级上·上海浦东新·期中)下列多项式的乘法中,可以用平方差公式计算的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练】
1.(24-25七年级上·上海·阶段练习)下列算式能用完全平方公式计算的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25七年级上·上海·期中) 的计算结果是( )A. B.
C. D.
【考点二 求完全平方项中的字母系数问题】
例题:(24-25七年级上·上海·阶段练习)如果关于x的整式 是某个整式的平方,那么m的
值是 .
【变式训练】
1.(24-25七年级上·上海·期中)如果关于 的二次三项式 是完全平方式,那么 的值是
.
2.(24-25七年级上·上海普陀·期中)已知二项式A和单项式B满足 ,那么 .
【考点三 与乘法公式有关的化简求值问题】
例题:(24-25六年级上·上海·期中)先化简,再求值: ,其中 ,
.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·江苏南通·期中)先化简,再求值: ,其中 、
.
2.(24-25九年级上·陕西西安·阶段练习)先化简,再求值: ,其中
, .
【考点四 利用乘法公式进行简便运算】
例题:(24-25八年级上·山东泰安·阶段练习)简便计算(1)
(2)
【变式训练】
1.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)用简便算法计算.
(1) ;
(2) .
2.(24-25八年级上·四川乐山·期中)利用乘法公式计算下列各题:
(1) ;
(2) .
【考点五 利用乘法公式的变式求值】
例题:(24-25七年级上·上海浦东新·期中)已知 ,求
(1) ;
(2)
【变式训练】
1.(24-25八年级上·全国·阶段练习)已知 ,求:
(1) 的值;
(2) 的值.
2.(24-25七年级上·上海·期中)应用完全平方公式解决下列问题:
(1)已知 , ,求 和 的值;
(2)已知 ,求 和 的值.
【考点六 利用完全平方配方求多项式最小/大值问题】例题:(23-24八年级上·四川眉山·期末)把完全平方公式 适当地变形,可解决很多
数学问题例如:若 , ,求 的值.
解:∵ , ,
∴ , ,
∴ , ,
得 .
根据上面的解题思路与方法,解答下列问题:
(1)若 , ,求 的值;
(2)若 , ,求 的值.
(3)求代数式 的最小值,并求出此时的 的值.
【变式训练】
1.(24-25九年级上·贵州黔东南·期中)利用我们学过的完全平方公式及不等式知识能解决代数式一些问
题.观察下列式子:
① ,
∵ ,∴ .因此代数式 有最小值 ;
② .
∵ ,∴ .因此,代数式 有最大值4;
阅读上述材料并完成下列问题:
(1)代数式 的最大值为________;
(2)求代数式 的最小值;(3)如图,在四边形 中,对角线 、BD相交于点 ,且 ,若 ,求四边形
面积的最大值.
2.(24-25八年级上·山东日照·期中)先仔细阅读材料,再尝试解决问题:完全平方公式
及 的值恒为非负数的特点在数学学习中有着广泛的应用,求代数式
的最小值?同学们经过交流、讨论,最后总结出如下解答方法:
解: .
, 当 时, 的值最小,最小值是0,
当 时, 的值最小,最小值是1,
的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)当 _____时,代数式 有最小值;最小值是________________;
又如探求多项式 的最大(小)值时,我们可以这样处理:
解:原式 ,因为无论 取什么数,都有
的值为非负数,所以 的最小值为0,此时 ,进而 的最小值是
,所以当 时,原多项式的最小值是-22.
解决问题:请根据上面的解题思路,探求:
(2)多项式 的最小值是多少,并写出对应的 的取值.
(3)多项式 的最大值是多少,并写出对应的 的取值.
【考点七 平方差公式在几何图形中的应用】
例题:(2024八年级上·全国·专题练习)【探究】(1)如图①,边长为 的大正方形中有一个边长为 的
小正方形,把图①中的阴影部分拼成一个长方形(如图②所示),通过观察比较图②与图①中的阴影部分
面积,可以得到乘法公式: (用含 的等式表示);【应用】(2)请应用上述乘法公式解答下列各题:
①已知 , ,则 的值为 ;
②计算: .
【拓展】(3)计算: .
【变式训练】
1.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)综合探究某数学兴趣小组用“等面积法”分别构造了以下四种
图形验证“平方差公式”:
(1)【探究】以上四种方法中能够验证“平方差公式”的有_____(填序号);
(2)【应用】利用“平方差公式”计算: ;
(3)【拓展】计算: .
2.(24-25八年级上·全国·期末)从边长为a的正方形剪掉一个边长为b的正方形(如图①),然后将剩余
部分拼成一个长方形(如图②).(1)上述操作能验证的等式是 (请选择正确的一个).
A. B.
C.
(2)若 , ,求 的值.
(3)计算: .
【考点八 完全平方公式在几何图形中的应用】
例题:(24-25八年级上·湖北武汉·期中)(1)【问题呈现】
已知 , ,求下列各代数式的值:① ; ② .
(2)【问题推广】
若 ,则 ________;
(3)【问题拓展】
如图,已知E,F分别是正方形 的边AD, 上的点,且 , ,长方形 的面积
是20,分别以 , 为边长作正方形 和正方形 ,直接写出阴影部分的面积.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·吉林长春·阶段练习)我们在学习《从面积到乘法公式》时,曾用两种不同的方法计
算同一个图形的面积,探索了完全平方公式: (如图1).把几个图形拼成一个新的图形,通过图形面积的计算,常常可以得到一些等式,这是研究数学问题的一种
常用方法.
(1)观察图2请你写出 、 、 之间的等量关系是__________;
(2)根据(1)中的结论,若 , ,且 ,则 __________;
(3)由完全平方公式: ,可得 __________
拓展应用:若 ,求 的值.
(4)拓展:如图3,在 中, , ,点Q是边CE上的点,在边BC上取一点,M,
使 ,设 ,分别以BC,CQ为边在 外部作正方形ABCD和正方形COPQ,连
接BQ,若 , 的面积等于 ,直接写出正方形ABCD和正方形COPQ的面积和.
2.(24-25八年级上·海南海口·期中)在“综合与实践”课上,老师准备了如图1所示的三种卡片,甲、乙
两位同学拼成了如图2、图3所示的正方形.
(1)【理解探究】
①观察图2,用两种不同方式表示阴影部分的面积可得到 之间的等量关系式: ;
②观察图3,用两种不同方式表示阴影部分的面积可得到等量关系式: ;
(2)【类比应用】根据(1)中的等量关系,解决如下问题:已知 ,求 和 的值;
(3)【拓展升华】
如图4,在 中, , ,点 是边CE上的点,在边 上取一点, ,使 ,
设 ,分别以 , 为边在 外部作正方形 和正方形 ,连接 ,若
, 的面积等于 ,直接写出正方形 和正方形 的面积和.
【过关检测】
一、单选题
1.(24-25八年级上·四川宜宾·阶段练习)下列等式,不正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八年级上·重庆·阶段练习)若多项式 是关于 、 的完全平方式,则 的值
为( )
A.21 B.19 C.21或 D. 或19
3.(24-25八年级上·河南周口·阶段练习)若 ,则M的最小值是( )
A.2017 B.2018 C.2019 D.2020
4.(24-25七年级上·上海·期中)老师在黑板上写了一个等式,并用手掌遮住了其中一部分(如图).如果遮住的是一个二次三项式,那么这个式子是( )
A. B.
C. D.
5.(24-25八年级上·北京·期中)从边长为a的大正方形纸板中挖去一个边长为b的小正方形纸板后,将其
裁成四个相同的等腰梯形(如图甲),然后拼成一个平行四边形(如图乙).通过计算两个图形阴影部分
的面积,从左至右验证成立的公式为( )
A. B.
C. D.
二、填空题
6.(24-25七年级上·上海宝山·期中)计算: .
7.(24-25九年级上·四川资阳·阶段练习)代数式 是一个完全平方式,则 .
8.(24-25八年级上·广东江门·期中)已知 , ,则 的值为 .
9.(24-25九年级上·江苏泰州·阶段练习)当 时,代数式 有最大值.
10.(24-25八年级上·全国·期中)【新考法】为落实劳动素质教育,推动学生劳动实践的有效进行,某学
校在校园开辟了劳动教育基地,图是从实践基地抽象出来的几何模型:两块边长分别为m,n的正方形,
其中重叠部分B为池塘,阴影部分 , 分别表示八年级和九年级的实践活动基地面积.若 ,
,则 .三、解答题
11.(22-23八年级上·海南三亚·期中)利用乘法公式进行简便计算:
(1) ;
(2) .
12.(22-23七年级下·湖南永州·期中)已知 , ,求下面各代数式的值:
(1) ;
(2) .
13.(24-25八年级上·全国·期中)(1)先化简,再求值: ,其中
.
(2)先化简,再求值. (其中 满足
).
14.(24-25八年级上·河南南阳·期中)代数推理:
例题:求 的最小值.
解:
无论 取何值, 总是非负数,
即 所以 ,
所以:当 时, 有最小值,最小值为5.阅读材料:利用完全平方式,将多项式 变形为 的形式,然后由 就可以求
出多项式 的最小值.
根据上述材料,解答下列问题:
(1)填空: ______ ______ ;
(2)仿照例题的方法求出 的最小值;
(3)若一个长方形的长和宽分别为 和 ,面积记为 ,另一个长方形的长和宽分别为5a和
,面积记为 ,试比较 和 的大小,并说明理由.
15.(24-25七年级上·上海·期中)阅读材料:
已知: 满足 ,求 的值.
设 , ,
则 , ,
因此 .
用上面的方法解下列问题:
(1)已知: ,求 的值;
(2)如图,已知正方形 的边长为 , 、 分别是边 、 上的点, 、 ,分别以
、 为边作正方形.
① ______, ______(用含 的式子表示);
②若长方形 的面积是48,试求阴影部分的面积.16.(22-23七年级下·江苏盐城·阶段练习)【知识生成】我们已经知道,通过计算几何图形的面积可以表
示一些代数恒等式.例如图1可以得到 ,基于此,请解答下列问题;
(1)【直接应用】若 , ,求 的值;
(2)【类比应用】填空:
①若 ,则 ______;
②若 ,则 ______;
(3)【知识迁移】两块形状和大小完全相同的特制直角三角板( )如图2所示放置,其中
A,O,D在一直线上,连接 , .若 , ,求一块直角三角板的面积.