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第 07 讲 完全平方公式
课程标准 学习目标
①完全平方公式的推导 1.理解并掌握完全平方公式的推导和应用;
②完全平方公式的运算 2.理解完全平方公式的结构特征,并能运用公式进行简单的运算;
③完全平方公式的应用 3.会用几何图形说明完全平方公式的意义,体会数形结合的思想方法.
知识点01 完全平方公式
完全平方公式:两数和(差)的平方,等于它们的平方和,加(减)它们积的2倍.
即完全平方和 (a+b)²=a²+2ab+b² ;完全平方差 (a-b)²=a²-2ab+b²
(1)公式的特征:前平方,后平方,中间是乘积的2倍
(2)公式的变化:① a²+b²=(a+b)²-2ab;② a²+b²=(a-b)²+2ab; ③(a+b)²=(a-b)²+4ab; ④ (a-
b)²=(a+b)²-4ab;⑤(a+b)²-(a-b)²=4ab。
【即学即练1】(24-25八年级上·吉林松原·期末)化简: .
【即学即练2】(24-25八年级上·河北廊坊·期末)先化简,再求值: ,其中
.【即学即练3】(24-25八年级上·河南信阳·期末)已知,代数式 .
(1)化简代数式A;
(2)若 是一个完全平方式,求A的值.
知识点02 平方差和完全平方差区别
平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²
完全平方差公式: (a-b)²=a²-2ab+b²
平方差公式和完全平方差公式易混淆,切记完全平方差中间有乘积的2倍
【即学即练1】(2024八年级上·黑龙江·专题练习)计算:
(1) ;
(2) .
题型01 判断是否完全平方公式运算
例题:(24-25八年级上·四川宜宾·期末)下列关系正确的是( )
A. B.
C. D.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·湖北武汉·阶段练习)下列关系式中,正确的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八年级上·甘肃平凉·阶段练习)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.
3.(24-25七年级上·上海·期中)下列计算正确的是( )
A. B.
C. D.题型02 运用完全平方公式进行运算
例题:(24-25七年级上·上海虹口·阶段练习)计算: .
【变式训练】
1.(2024八年级上·全国·专题练习)计算:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
2.(2024八年级上·全国·专题练习)计算:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) ;
(5) ;
(6) .
题型03 利用完全平方公式进行简便运算
例题:(2024八年级上·黑龙江·专题练习)运用完全平方公式计算:
(1) ;
(2) .
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川乐山·期中)用简便方法计算:
(1)
(2)
2.(24-25八年级上·辽宁鞍山·阶段练习)利用整式乘法公式计算下列各题:
(1) ;(2) .
3.(2024八年级上·全国·专题练习)运用完全平方公式计算:
(1) ;
(2) ;
(3) ;
(4) .
题型04 与乘法公式有关的化简求值问题
例题:(24-25八年级上·山西大同·阶段练习)先化简,再求值: , ,
.
【变式训练】
1.(24-25八年级上·云南昭通·阶段练习)化简求值: ,其中 , .
2.(24-25七年级上·上海嘉定·期中)先化简,再求值: ,
其中 , .
3.(24-25八年级上·四川内江·阶段练习)先化简,再求值:
,其中 .
题型05 通过对完全平方公式变形求值
例题:(24-25七年级上·吉林·单元测试)当 , 时,求下列代数式的值:
(1) ;
(2) .
【变式训练】
1.(24-25八年级上·四川泸州·阶段练习)已知 , ,求:
(1) 的值;
(2) 的值.
2.(24-25七年级上·上海·期中)已知 , ,求下列各式的值:
(1) ;
(2)
3.(2024八年级上·黑龙江·专题练习)已知 , ,分别求下列式子的值:(1) ;
(2) ;
(3) .
题型06 求完全平方式中的字母系数
例题:已知关于x的式子 是某个多项式的完全平方,那么A是 .
【变式训练】
1.若 是一个完全平方式,则 .
2.若整式 是完全平方式,请写出所有满足条件的 是 .
题型07 利用完全平方式求代数式的最值问题
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.(23-24八年级上·福建泉州·期中)老师在讲完乘法公式 的多种运用后,要求同
学们运用所学知识解答: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1, 的最小值是1.
请你根据上述方法,解答下列各题:
(1)直接写出: 的最小值为___________;
(2)求出代数式 的最小值;
(3)若 ,求 的最小值.2.(24-25九年级上·江苏扬州·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 ,
;
;
代数式 有最小值 ;
② ,
;
;
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 的最小值为______;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 、 相交于点 ,且 ,若 ,求四边形
面积的最大值.
题型08 完全平方公式在几何图形中的应用
例题:(24-25八年级上·四川宜宾·期末)图1是一个长为 ,宽为a的长方形,沿图中虚线用剪刀平均
分成四块小长方形,然后用这四块小长方形拼成一个“回形”正方形(如图2).
(1)观察图2,请你写出 , , 之间的等量关系: .
(2)若 , ,求 的值为: .
(3)若 ,求 的值为: .【变式训练】
1.(24-25八年级上·广东汕头·阶段练习)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.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).
(1)观察图2,请你写出 、 、 之间的等量关系是_____;
拓展应用:根据(1)中的等量关系及课本所学的完全平方公式知识,解决如下问题:
(2)若 ,且 ,求 的值;
(3)若 ,求 的值;
(4)如图3,在 中, ,点 在边 上, ,在边 上取一点 ,使
,分别以 为边在 外部作正方形 和正方形 ,连接 ,若 的面
积等于 ,设 ,求正方形 和正方形 的面积和.
2.(24-25八年级上·湖北孝感·阶段练习) 将完全平方公式 进行适当的变形,可
以解决很多数学问题.
例如: 若 , ,求 的值.
解: , ,
请根据上面的解题思路和方法,解决下列问题:
(1)若 , ,求 的值.
(2)将边长为 的正方形 和边长为 的正方形 按如图所示方式放置,其中点 在边 上,
连接 , ,若 , , 求阴影部分面积.
3.(24-25八年级上·广东惠州·阶段练习)拓广探索:若x满足 ,求 的值.
解:设 ,
则 ,
.
请仿照上面的方法求解问题:
∴
(1)若x满足 ,求 的值.
(2)已知正方形 的边长为 分别是 、 上的点,且 , ,长方形 的
面积是 ,分别以 、 为边作正方形,求阴影部分的面积.
一、单选题
1.(24-25八年级上·全国·期末)下列各式是完全平方式的是( )
A. B.
C. D.
2.(24-25八年级上·云南昭通·阶段练习)若 是完全平方式,则 的值为( )
A.2 B.4 C.8 D.12
3.(辽宁省抚顺市等2地2024-2025学年八年级上学期12月月考数学试题)实数 , 满足 ,
,且 ,则 的值是( )
A. B. C. D. 或
4.(24-25八年级上·福建泉州·期中)若m,n是实数,则 的值必是( ).
A.正数 B.负数 C.非正数 D.非负数
5.(24-25八年级上·贵州遵义·阶段练习)某学习小组学习《整式的乘除》这一章后,共同研究课题,用
4个能够完全重合的长方形,长、宽分别为a、b拼成不同的图形.在研究过程中,一位同学用这4个长方形摆成了一个大正方形.如图,利用面积不同表示方法验证了下面一个等式,则这个等式是( )
A. B.
C. D.
二、填空题
6.(24-25七年级上·上海松江·阶段练习)计算: .
7.(22-23八年级上·四川绵阳·周测)已知: , ,则代数式的值:(1) ;
(2) .
8.(2024八年级上·黑龙江·专题练习)将4个数 , , , 排成2行、2列,两边各加一条竖线记成
,定义 ,上述记号就叫做二阶行列式.若 ,则 .
9.(24-25八年级上·重庆万州·期中)已知M是含字母x的单项式,要使多项式 是某个多项式
的平方,则M为 .
10.(24-25八年级上·湖北黄冈·阶段练习)我们定义:一个整式能表示成 (a、b是整式)的形
式,则称这个整式为“完美式”,例如:因为 (x、y是整式),所以M
为“完美式”.若 (x,y是整式,k为常数)为“完美式”,则k的值为 .
三、解答题
11.(24-25八年级上·湖北省直辖县级单位·阶段练习)计算:
(1)
(2)
(3)
12.(2024八年级上·全国·专题练习)计算下列各式:
(1) ;
(2) .
13.(24-25八年级上·全国·期中)利用乘法公式计算:
(1) ;
(2) .14.(24-25八年级上·河北廊坊·阶段练习)先化简,再求值: ,其中
.
15.(24-25八年级上·北京·期中)已知 ,求:
(1) 的值;
(2) 的值.
16.(24-25八年级上·吉林·阶段练习)某广场有一块长为 米,宽为 米的长方形地块,
规划部门计划在其四周各修建一个两边长都为 米的直角三角形区域作为道路,在中间修建一个边
长为 米的正方形花坛,其余阴影部分规划为绿化地带,尺寸如图所示.
(1)用含a、b的式子表示绿化地带的面积(结果要化简);
(2)若 , ,请求出绿化地带的面积.
17.(24-25八年级上·吉林松原·阶段练习)同学们,你们好!下面我们一起分析这样一个例题.
例题:求多项式 的最小
值.
解:
,
,
,
的最小值为2,
的最小值为2.
在认真分析例题后,解答下列问题:
(1)求多项式 的最小值;
(2)求多项式 的最大值;
(3)直接写出多项式 的最小值.18.(24-25八年级上·四川内江·期中)【探究】
若 满足 ,求 的值.
设 , ,则 ,
.
【应用】
∴
请仿照上述方法解决下面的问题:
(1)若 满足 ,则 的值为______;
(2)若 满足 ,求 的值;
【拓展】
(3)已知正方形 的边长为 ( ), 、 分别是边 、 上的点,且 , ,
长方形 的面积是8,分别以 、 为边作正方形 和正方形 .
① ______, ______;(用含 的式子表示)
②求阴影部分的面积.