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第 04 讲 平方差公式
课程标准 学习目标
1. 掌握平方差公式,以及平方差公式的特征,几何意义,并能
①平方差公式
够在题目中熟练应用。
知识点01 平方差公式
1. 平方差公式:
= 。即两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方的差。
2. 平方差公式的特征:
两个二项式相乘。若他们其中一项 相同 ,另一项 互为相反数 ,则他们的结果等于相同项
的平方减去互为相反数项的平方。
3. 平方差公式的几何意义:
如图:将图①的蓝色部分移到图②的位置。
图②的面积为:
图①的面积为: ; ;
图①与图②的面积相等。所以【即学即练1】
1.计算:
(1)(a+b)(a﹣2); (2) ; (3)(m+n)(m﹣n);
(4)(0.1﹣x)(0.1+x); (5)(x+y)(﹣y+x).
【分析】根据平方差公式(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,可以用平方差公式计算的式子的特点是:两个二
项式相乘,并且这两个二项式中有一项完全相同,另一项互为相反数.相乘的结果应该是:右边是乘式
中两项的平方差(相同项的平方减去相反项的平方).即可解答本题.
【解答】解:(1)(a+b)(a﹣2)
=a2+ba﹣2a﹣2b,
(2)(x﹣ )(x+ )
= ,
(3)(m+n)(m﹣n)
=m2﹣n2,
(4)(0.1﹣x)(0.1+x)
=0.01﹣x2,
(5)(x+y)(﹣y+x)
=x2﹣y2.
【即学即练2】
2.已知x2﹣y2=10,x﹣y=2,则x+y等于 5 .
【分析】根据平方差公式得出x2﹣y2=(x+y)(x﹣y)代入已知求出即可.
【解答】解:∵x2﹣y2=10,x﹣y=2,
∴x2﹣y2=(x+y)(x﹣y)=2(x+y)=10,
∴x+y=5.
故答案为:5.
【即学即练3】
3.计算:1232﹣124×122.
【分析】先把124×122写成(123+1)×(123﹣1),利用平方差公式计算,去掉括号后再合并即可.
【解答】解:1232﹣124×122,
=1232﹣(123+1)(123﹣1),
=1232﹣(1232﹣12),
=1.
【即学即练4】
4.如图(1),在边长为a的正方形中挖去一个边长为b的小正方形(a>b),把余下的部分拼成一个长方形,如图(2),此过程可以验证( )
A.(a+b)2=a2+2ab+b2 B.(a﹣b)2=a2﹣2ab+b2
C.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) D.(a+b)2=(a﹣b)2+4ab
【分析】分别表示图(1)和图(2)中阴影部分的面积即可得出答案.
【解答】解:图(1)中阴影部分的面积为:a2﹣b2,
图(2)中阴影部分的面积为(a+b)(a﹣b),
因此有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故选:C.
题型01 利用平方差公式计算
【典例1】下列多项式的乘法中,可以用平方差公式计算的是( )
A.(x+1)(﹣x﹣1) B.(2+a2)(2﹣a2)
C.(﹣x+y)(x﹣y) D.(x2+y)(x﹣y2)
【分析】根据平方差公式分别进行判断即可.
【解答】解:A、(x+1)(﹣x﹣1),不可以用平方差公式计算,故选项A不符合题意;
B、(2+a2)(2﹣a2),可以用平方差公式计算,故选项B符合题意;
C、(﹣x+y)(x﹣y),不可以用平方差公式计算,故选项C不符合题意;
D、(x2+y)(x﹣y2),不可以用平方差公式计算,故选项D不符合题意;
故选:B.
【变式1】计算:
(1)(x+3y)(x﹣3y);
(2)(x3+2)(x3﹣2):
(3)(2m﹣n)(﹣2m﹣n).
【分析】(1)直接运用平方差公式展开;
(2)先根据平方差公式展开得到原式=(x3)2﹣22,然后根据幂的乘方法则运算;
(3)先提负号得到原式=﹣(2m﹣n)(2m+n),然后根据平方差公式计算.
【解答】解:(1)原式=x2﹣9y2;
(2)原式=(x3)2﹣22
=x6﹣4;(3)原式=﹣(2m﹣n)(2m+n)
=﹣(4m2﹣n2)
=﹣4m2+n2.
【变式2】利用乘法公式计算下列各题:
(1)(2x+y)(2x﹣y);
(2)( +5y)( ﹣5y);
(3)(x+3)(x﹣3)(x2+9);
(4)(x﹣ )(x2+ )(x+ ).
【分析】(1)利用平方差公式进行计算即可得解;
(2)利用平方差公式进行计算即可得解;
(3)二次利用平方差公式进行计算即可得解;
(4)先把第一项和第三项利用平方差公式计算,然后再次利用平方差公式进行计算即可得解.
【解答】解:(1)(2x+y)(2x﹣y)
=(2x)2﹣y2
=4x2﹣y2;
(2)( x+5y)( x﹣5y)
=( x)2﹣(5y)2
= x2﹣25y2;
(3)(x+3)(x﹣3)(x2+9)
=(x2﹣9)(x2+9)
=x4﹣81;
(4)(x﹣ )(x2+ )(x+ )
=(x2﹣ )(x2+ )
=x4﹣ .
【变式3】计算:
(1)(2a﹣5)(﹣2a﹣5);
(2) ;
(3)(5ab﹣3x)(﹣3x﹣5ab);(4) ;
(5) .
【分析】根据平方差公式(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2,即可解答本题.
【解答】解:(1)(2a﹣5)(﹣2a﹣5)=25﹣4a2;
(2)( + )( ﹣ )= ;
(3)(5ab﹣3x)(﹣3x﹣5ab)=9x2﹣25a2b2;
(4)( )( )﹣ (x+8),
= ﹣4﹣ ﹣2x,
=﹣2x﹣4;
(5)(x﹣y)( )﹣( )( ),
=(x﹣y)( )﹣( ),
= .
题型02 利用平方差公式求值
【典例1】如果a2﹣b2=12,a+b=4,则a﹣b= 3 .
【分析】先根据平方差公式分解,再代入求出即可.
【解答】解:∵a2﹣b2=12,
∴(a+b)(a﹣b)=12,
∵a+b=4,
∴a﹣b=3,
故答案为:3.
【变式1】若a2﹣b2=10,a﹣b=2,则a+b的值为( )
A.5 B.2 C.10 D.无法计算
【分析】a2﹣b2=10,即(a+b)(a﹣b)=10,把a﹣b=2代入即可求得答案.
【解答】解:∵a2﹣b2=10,
∴(a+b)(a﹣b)=10,
∵a﹣b=2,
∴a+b=5.
故选:A.【变式2】已知x2﹣y2=﹣1,x+y= ,则x﹣y= ﹣ 2 .
【分析】先对已知等式的左边利用平方差公式分解因式,然后再利用积、因数的关系可得答案.
【解答】解:∵x2﹣y2=(x+y)(x﹣y)=﹣1,x+y= ,
∴x﹣y= =﹣2.
故答案为:﹣2.
【变式3】若a+b=3,则a2﹣b2+6b的值为( )
A.3 B.6 C.9 D.12
【分析】将所求的代数式变形处理,将已知条件整体代入即可.
【解答】解:∵a+b=3,
∴a2﹣b2+6b
=(a+b)(a﹣b)+6b
=3a﹣3b+6b
=3(a+b)
=3×3
=9.
故选:C.
【变式4】已知m﹣n=1,则m2﹣n2﹣2n的值为( )
A.1 B.﹣1 C.0 D.2
【分析】根据平方差公式化简,把m﹣n=1整体代入即可得出答案.
【解答】解:∵m﹣n=1,
∴原式=(m+n)(m﹣n)﹣2n
=m+n﹣2n
=m﹣n
=1,
故选:A.
题型03 利用平方差公式简便运算
【典例1】用简便方法计算103×97时,变形正确的是( )
A.1002﹣3 B.1002﹣32
C.1002+2×3×100+3 D.1002﹣2×100+32
【分析】利用平方差公式进行简便运算,把原式化为 103×97=(100+3)(100﹣3)=1002﹣32,从而
可得答案.
【解答】解:103×97=(100+3)(100﹣3)=1002﹣32.故选:B.
【变式1】20132﹣2012×2014的计算结果是( )
A.1 B.﹣1 C.2 D.﹣2
【分析】根据平方差公式计算即可.
【解答】解:20132﹣2012×2014=20132﹣(2013﹣1)(2013+1)=20132﹣20132+1=1.
故选:A.
【变式2】利用平方差公式计算:
(1)31×29;
(2)9.9×10.1;
(3)98×102;
(4)1003×997.
【分析】这是两个二项式相乘,把这两个二项式转化为有一项完全相同,另一项互为相反数.相乘的结
果应该是:右边是乘式中两项的平方差(相同项的平方减去相反项的平方).
【解答】解:(1)(30+1)(30﹣1),
=900﹣1,
=899;
(2)(10﹣0.1)(10+0.1),
=100﹣0.01,
=99.99;
(3)(100﹣2)(100+2),
=10000﹣4,
=9996;
(4)(1000+3)(1000﹣3),
=1000000﹣9,
=999991.
【变式3】已知M=20242,N=2023×2025,则M与N的大小关系是( )
A.M>N B.M<N C.M=N D.不能确定
【分析】利用平方差公式把N=2023×2025变形后即可判断.
【解答】解:∵M=20242,N=2023×2025=(2024﹣1)(2024+1)=20242﹣1,
20242﹣(20242﹣1)=1>0,
∴M>N.
故选:A.
【变式4】计算:12﹣22+32﹣42+52﹣62+…+20012﹣20022+20032﹣20042. ﹣ 200901 0
【分析】本题是平方差公式的应用.
【解答】解:12﹣22+32﹣42+52﹣62+…+20012﹣20022+20032﹣20042=﹣[(22﹣12)+(42﹣32)+(62﹣52)+…+(20022﹣20012)+(20042﹣20032)],
利用平方差公式12﹣22+32﹣42+52﹣62+…+20012﹣20022+20032﹣20042=﹣[(22﹣12)+(42﹣32)+(62
﹣52)+…+(20022﹣20012)+(20042﹣20032)]
= ﹣ [ ( 2﹣ 1 ) ( 2+1 ) + ( 4﹣ 3 ) ( 4+3 ) + ( 6﹣ 5 ) ( 6+5 ) +… + ( 2002﹣ 2001 )
(2002+2001)+(2004﹣2003)(2004+2003)]
=﹣(3+7+11+15+…+4003+4007)=﹣
=﹣2 009 010.
【变式5】计算: … .
【分析】根据平方差公式求解即可.
【解答】解:原式=(1﹣ )(1+ )(1﹣ )(1+ )…(1﹣ )(1+ )
= × × × ×…× ×
= × = .
题型04 平方差公式的几何意义
【典例1】如图①,从边长为a的正方形剪掉一个边长为b的正方形;如图②,然后将剩余部分拼成一个
长方形,上述操作能验证的等式是( )
A.a2﹣ab=a(a﹣b) B.a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2
C.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b) D.a2+2ab+b2=(a+b)2
【分析】由图1可知剩余部分的面积,由图2可求长方形的面积,两部分面积相等即可求解.
【解答】解:由图1可知剩余部分的面积为:a2﹣b2,
由图2可求长方形的面积为:(a+b)(a﹣b),
∴a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
故选:C.
【变式1】如图,阴影部分是在边长为a的大正方形中剪去一个边长为b的小正方形后所得到的图形,将
阴影部分通过割、拼,形成新的图形.给出下列2种割拼方法,其中能够验证平方差公式的是( )A.① B.② C.①② D.①②都不能
【分析】利用面积法,分别计算左图与右图的阴影部分面积进而可得结论.
【解答】解:如图①,左图的阴影部分的面积为a2﹣b2,右图的阴影部分是上底为2b,下底为2a,高
为(a﹣b)的梯形,因此面积为 (2b+2a)(a﹣b)=(a+b)(a﹣b),
所以有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
因此图①方法可以验证平方差公式,
如图②,左图的阴影部分的面积为a2﹣b2,右图的阴影部分是底为(a+b),高为(a﹣b)的平行四边
形,因此面积为(a+b)(a﹣b),
所以有a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),
因此图②方法也可以验证平方差公式,
故选:C.
【变式2】王大爷改建一个边长为x(x>3)米的正方形养殖场,计划正方形养殖场纵向增加3米,横向减
少3米,则改建后养殖场面积的变化情况是( )
A.面积减少3m2 B.面积减少9m2
C.面积增加3m2 D.面积增加9m2
【分析】求出变化前后面积差即可.
【解答】解:变化前正方形的面积为x2平方米,
变化后的长为(x+3)米,宽为(x﹣3)米,因此面积为(x+3)(x﹣3)=(x2﹣9)平方米,
所以变化后面积减少9平方米,
故选:B.
【变式3】如图,边长为(a+3)的正方形纸片剪出一个边长为a的正方形之后,剩余部分又剪拼成一个长
方形(不重叠无缝隙),若拼成的长方形一边长为3,则另一边长是( )A.2a+3 B.2a+6 C.a+3 D.a+6
【分析】设另一边长为x,然后根据剩余部分的面积的两种表示方法列式计算即可得解.
【解答】解:设另一边长为x,
根据题意得,3x=(a+3)2﹣a2,
解得x=2a+3.
故选:A.
【变式4】如图,大正方形与小正方形的面积之差是40,则阴影部分的面积是( )
A.80 B.40 C.20 D.10
【分析】设BC=a,BD=b,由拼图可知AE=a﹣b,a2﹣b2=40,再利用三角形面积公式分别用代数式
表示两个阴影三角形的面积和,再根据平方差公式进行因式分解即可.
【解答】解:设BC=a,BD=b,则AE=a﹣b,a2﹣b2=40,
所以S阴影部分 = a(a﹣b)+ b(a﹣b)
= (a+b)(a﹣b)
= ×(a2﹣b2)
= ×40
=20.
故选:C.
1.下列各式不能用平方差公式计算的是( )A.(y+2x)(2x﹣y) B.(﹣x﹣3y)(x+3y)
C.(2x2﹣y2)(2x2+y2) D.(4a+b)(4a﹣b)
【分析】根据(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2平方差公式逐项分析即可.
【解答】解:A. (y+2x)(2x﹣y)=4x2﹣y2,故能够用平方差公式计算;
B. (﹣x﹣3y)(x+3y)不符合平方差公式的结构,故不能够用平方差公式计算;
C.(2x2﹣y2)(2x2+y2)=4x4﹣y4,故能够用平方差公式计算;
D. (4a+b)(4a﹣b)=16a2﹣b2,故能够用平方差公式计算;
故选:B.
2.已知x﹣y=5,则x2﹣y2﹣10y的值是( )
A.10 B.15 C.20 D.25
【分析】先把x2﹣y2﹣10y变形为:(x+y)(x﹣y)﹣10y,把x﹣y=5代入,再整理为:5(x﹣y),
再把x﹣y=5代入计算,即可得出答案.
【解答】解:∵x﹣y=5,
∴x2﹣y2﹣10y
=(x2﹣y2)﹣10y
=(x+y)(x﹣y)﹣10y
=5(x+y)﹣10y
=5x+5y﹣10y
=5x﹣5y
=5(x﹣y)
=5×5
=25.
故选:D.
3.若(a+1)(a﹣1)=35,则a的值为( )
A.±6 B.±3 C.6 D.3
【分析】利用平方差公式进行计算,即可解答.
【解答】解:∵(a+1)(a﹣1)=35,
∴a2﹣1=35,
∴a2=36,
∴a=±6,
故选:A.
4.已知:a+b=3,a﹣b=1,则a2﹣b2等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
【分析】根据平方差公式即可得出答案.
【解答】解:∵a+b=3,a﹣b=1,∴原式=(a+b)(a﹣b)
=3×1
=3.
故选:C.
5.计算(a﹣b)(a+b)(a2+b2)(a4+b4)等于( )
A.a4﹣b4 B.a6+b6 C.a6﹣b6 D.a8﹣b8
【分析】根据平方差公式:(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2求解即可得到答案.
【解答】解:(a﹣b)(a+b)(a2+b2)(a4+b4)
=(a2﹣b2)(a2+b2)(a4+b4)
=(a4﹣b4)(a4+b4)
=a8﹣b8,
故选:D.
6.若一个正方形的边长增加2cm,则面积相应增加了32cm2,那么这个正方形的边长为( )
A.6 cm B.5 cm C.8 cm D.7 cm
【分析】设这个正方形的边长为xcm,根据题意由面积相增加了32cm2列出方程,解方程即可求解.
【解答】解:设这个正方形的边长为xcm,
由题意得(x+2)2﹣x2=32,
解得x=7.
故选:D.
7.若(x+y+1)(x+y﹣1)=8,则x+y的值为( )
A.3 B.±3 C.﹣3 D.±5
【分析】根据题中条件,掌握解方程的基本方法是解决问题的关键.令 x+y=m,得出(m+1)(m﹣
1)=8,求出m2=9,得出m=±3,即可得出答案.
【解答】解:令x+y=m,
∵(x+y+1)(x+y﹣1)=8,
∴(m+1)(m﹣1)=8,
∴m2﹣1=8,
解得:m2=9,
∴m=±3,
∴x+y=﹣3,x+y=3,
故选:B.
8.如图,从边长为a+1的正方形纸片中剪去一个边长为a﹣1的正方形(a>1),剩余部分沿虚线剪开,
再拼成一个矩形(不重叠无缝隙),则该矩形的面积是( )A.4a B.2a C.a2﹣1 D.2
【分析】根据拼图用代数式表示拼成的长方形的长与宽,进而利用长方形的面积公式进行计算即可.
【解答】解:根据拼图可知,拼成的长方形的长为(a+1)+(a﹣1)=2a,宽为(a+1)﹣(a﹣1)=
2,因此面积为2a×2=4a,
故选:A.
9.如图,在边长为2a的正方形中央剪去一边长为(a+2)的小正方形(a>2),将剩余部分剪开,密铺
成一个平行四边形,则该平行四边形的面积为( )
A.3a2﹣4 B.2a2+4a C.3a2﹣4a﹣4 D.3a2+4a+4
【分析】直接用大正方形的面积,减去小正方形的面积,进行计算即可.
【解答】解:该平行四边形的面积为(2a)2﹣(a+2)2=4a2﹣a2﹣4a﹣4=3a2﹣4a﹣4,
故选:C.
10.如果一个正整数可以表示为两个连续奇数的平方差,那么称该正整数为“和谐数”如(8=32﹣12,16
=52﹣32,即8,16均为“和谐数”),在不超过2017的正整数中,所有的“和谐数”之和为( )
A.255024 B.255054 C.255064 D.250554
【分析】设相邻的两奇数分别为2n+1,2n﹣1(n≥1,且n为正整数),求出和谐数的表达式,根据和
谐数不超过2017,列出不等式,求得n的范围,进而可以知道最大的n,求出此时的相邻两个奇数,然
后把这些和谐数加起来计算即可.
【解答】解:设相邻的两奇数分别为2n+1,2n﹣1(n≥1,且n为正整数),
(2n+1)2﹣(2n﹣1)2=8n,
根据题意得:8n≤2017,
∴n≤252 ,
∴n最大为252,此时2n+1=505,2n﹣1=503,
∴32﹣12+52﹣32+...+5032﹣5012+5052﹣5032
=5052﹣12
=255024.
故选:A.
11.给出下列式子:①(x﹣y)(x+y);②(x+y)(y﹣x);③(y﹣x)(﹣y﹣x);④(﹣x+y)(x﹣y);⑤(﹣x
﹣y)(x+y);⑥(﹣x﹣y)(x﹣y),其中,符合平方差特征的有 ①②③⑥ (填序号).
【分析】根据平方差公式的结构特征逐项进行判断即可.
【解答】解:由平方差公式的结构特征可得,
①(x﹣y)(x+y)符合平方差公式的结构特征,能利用平方差公式进行计算;
②(x+y)(y﹣x)=(y+x)(y﹣x)符合平方差公式的结构特征,能利用平方差公式进行计算;
③(y﹣x)(﹣y﹣x)=﹣(y+x)(y﹣x)符合平方差公式的结构特征,能利用平方差公式进行计算;
④(﹣x+y)(x﹣y)=﹣(x﹣y)(x﹣y)不符合平方差公式的结构特征,不能利用平方差公式进行
计算;
⑤(﹣x﹣y)(x+y)=﹣(x+y)(x+y)不符合平方差公式的结构特征,不能利用平方差公式进行计
算;
⑥(﹣x﹣y)(x﹣y)=﹣(x+y)(x﹣y)符合平方差公式的结构特征,能利用平方差公式进行计算;
故答案为:①②③⑥.
12.计算 = 25 0 .
【分析】先根据平方差公式进行计算,再求出答案即可,
【解答】解:原式=
=
=
=250,
故答案为:250.
13.一个长方形的长为(2a+3b),宽为(2a﹣3b),则长方形的面积为 4 a 2 ﹣ 9 b 2 .
【分析】先根据长方形的面积公式列式,再根据平方差公式:(a+b)(a﹣b)=a2﹣b2直接求解即可
得到答案.
【解答】解:由长方形的面积公式可列式:(2a+3b)(2a﹣3b),
根据平方差公式得:(2a+3b)(2a﹣3b)=4a2﹣9b2.
故答案为:4a2﹣9b2.
14.已知a2+a=2,则代数式(a+2)(a﹣2)+a(a+2)值为 0 .
【分析】本题考查的是整式的乘法运算,代数式的求值,先计算整式的乘法,合并同类项,再结合分配
律整体代入求值即可.
【解答】解:由题意,∵(a+2)(a﹣2)+a(a+2)
=a2﹣4+a2+2a
=2a2+2a﹣4=2(a2+a)﹣4,
∴当a2+a=2时,原式=2×2﹣4
=4﹣4
=0.
故答案为:0.
15.两个小长方形如图①摆放,重叠部分是边长为b的正方形,阴影部分的面积为S,四个小长方形如图
②摆放,左上角形成的是边长为b的正方形,此阴影部分面积为S ,另一阴影部分的面积为S ,则S,
1 2
S ,S 之间的数量关系为 S = S + S .
1 2 1 2
【分析】利用图①用含有a、b的代数式表示S,在图②用含有a、b的代数式表示S +S ,比较得出答
1 2
案.
【解答】解:图①中,阴影部分是边长为(a﹣b)的正方形,因此面积为:S=(a﹣b)2;
图②中,两个阴影部分的面积和为边长为(a+b)的正方形面积减去4个长为a,宽为b的长方形的面
积差,
即S +S =(a+b)2﹣4ab=(a﹣b)2,
1 2
所以S=S +S ,
1 2
故答案为:S=S +S .
1 2
16.运用平方差公式计算.
①(3a+b)(3a﹣b)
②(﹣x+2y)(﹣x﹣2y)
③( a﹣b)(﹣ a﹣b)
④59.8×60.2
⑤(2x﹣3y)(3y+2x)﹣(4y﹣3x)(3x+4y)
【分析】①②③利用平方差公式进行计算即可得解;
④把59.8×60.2写成(60﹣0.2)×(60+0.2),然后利用平方差公式进行计算即可得解;
⑤利用平方差公式进行计算即可得解,然后合并同类项即可.
【解答】①解:(3a+b)(3a﹣b),
=(3a)2﹣b2,
=9a2﹣b2;②解:(﹣x+2y)(﹣x﹣2y),
=(﹣x)2﹣(2y)2,
=x2﹣4y2;
③解:( a﹣b)(﹣ a﹣b),
=(﹣b)2﹣( a)2,
=b2﹣ a2;
④解:59.8×60.2,
=(60﹣0.2)×(60+0.2),
=602﹣0.22,
=3600﹣0.04,
=3599.96;
⑤解:(2x﹣3y)(3y+2x)﹣(4y﹣3x)(3x+4y),
=(2x)2﹣(3y)2﹣(4y)2+(3x)2,
=4x2﹣9y2﹣16y2+9x2,
=13x2﹣25y2.
17.利用乘法公式计算:
(1)(2+1)(22+1)(24+1);
(2)1002﹣992+982﹣972+…+22﹣12.
【分析】(1)把所求算式乘以(2﹣1),再连续用平方差公式可算出答案;
(2)逆用平方差公式,再求和即可.
【解答】解:(1)原式=(2﹣1)(2+1)(22+1)(24+1)
=(22﹣1)(22+1)(24+1)
=(24﹣1)(24+1)
=28﹣1
=256﹣1
=255;
(2)原式=(100+99)×(100﹣99)+(98+97)×(98﹣97)+...+(2+1)×(2﹣1)
=100+99+98+97+...+2+1
==5050.
18.观察下面的式子;a =32﹣12,a =52﹣32,a =72﹣52,…
1 2 3
(1)请用含n的式子表示a ;(n为大于0的自然数)
n
(2)探究a 是否为8的倍数,并用文字语言表述你所获得的结论.
n
【分析】(1)观察不难发现,a 为两个连续奇数的平方的差,写出即可;
n
(2)利用平方差公式整理即可得解.
【解答】解:(1)∵a =32﹣12,a =52﹣32,a =72﹣52,…,
1 2 3
∴a =(2n+1)2﹣(2n﹣1)2;
n
(2)∵a =(2n+1)2﹣(2n﹣1)2,
n
=[(2n+1)+(2n﹣1)][(2n+1)﹣(2n﹣1)],
=(2n+1+2n﹣1)(2n+1﹣2n+1),
=8n,
∵n为大于0的自然数,
∴a 是8的倍数,
n
这个结论用语言表示为:两个连续奇数的平方差是8的倍数.
19.从边长为a的正方形中剪掉一个边长为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 B ;(请选择正确的一个)
A、a2﹣2ab+b2=(a﹣b)2
B、a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
C、a2+ab=a(a+b)
(2)应用你从(1)选出的等式,完成下列各题:
①已知x2﹣4y2=12,x+2y=4,求x﹣2y的值.
②计算:(1﹣ )(1﹣ )(1﹣ )…(1﹣ )(1﹣ ).
【分析】(1)观察图1与图2,根据两图形阴影部分面积相等验证平方差公式即可;
(2)①已知第一个等式左边利用平方差公式化简,将第二个等式代入求出所求式子的值即可;②原
式利用平方差公式变形,约分即可得到结果.
【解答】解:(1)根据图形得:a2﹣b2=(a+b)(a﹣b),上述操作能验证的等式是B,
故答案为:B;
(2)①∵x2﹣4y2=(x+2y)(x﹣2y)=12,x+2y=4,
∴x﹣2y=3;
②原式=(1﹣ )(1+ )(1﹣ )(1+ )…(1﹣ )(1+ )(1﹣ )(1+ )= ×
× × × × ×…× × × × = × =.
20.探究题.
(1)计算下列各题:
①(x﹣1)(x+1);
②(x﹣1)(x2+x+1);
③(x﹣1)(x3+x2+x+1);
④(x﹣1)(x4+x3+x2+x+1);
…
(2)猜想:(x﹣1)(xn+xn﹣1+xn﹣2+…+x+1)的结果是什么?
(3)证明你的猜想是否正确.
【分析】可以用多项式乘以多项式验证想法,得出
(1)中答案;
(2)根据规律猜想出结果为xn+1﹣1;
(3)利用多项式乘以多项式的方法进行计算,展开后可知中间的项会相互抵消,只剩下第一项和最后
一项.
【解答】解:
(1)①(x﹣1)(x+1)=x2﹣1;
②(x﹣1)(x2+x+1)=x3﹣1;
③(x﹣1)(x3+x2+x+1)=x4﹣1;
④(x﹣1)(x4+x3+x2+x+1)=x5﹣1.
(2)(x﹣1)(xn+xn﹣1+xn﹣2+…+x+1)=xn+1﹣1.
(3)原式=xn+1+xn+xn﹣1+…+x2+x﹣xn﹣xn﹣1﹣…﹣x﹣1=xn+1﹣1.