1. 下列多项式相乘,能用平方差公式计算的是 (
C
)
A.$(x+2)(x+2)$
B.$(-x+y)(x-y)$
C.$(2x-y)(2x+y)$
D.$(-x-y)(x+y)$
答案:1. C.
解析:
【分析】
要解决这道题,首先要明确平方差公式的结构特征:两个二项式相乘时,其中一项完全相同,另一项互为相反数,满足该结构就能用平方差公式计算。解题时只需逐个分析每个选项的两个因式,判断是否同时存在相同项和相反项,即可选出正确答案。
【解析】
平方差公式的形式为$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$,核心特征是两个相乘的二项式中,有一项完全相同,另一项互为相反数,对各选项逐一分析:
A. $(x+2)(x+2)$:两个因式的两项均完全相同,没有互为相反数的项,符合完全平方公式特征,不能用平方差公式计算,排除;
B. $(-x+y)(x-y)$:变形可得$-(x-y)(x-y)$,两个因式的两项均互为相反数,没有相同项,不能用平方差公式计算,排除;
C. $(2x-y)(2x+y)$:相同项为$2x$,互为相反数的项为$-y$和$y$,符合平方差公式的结构特征,可以用平方差公式计算;
D. $(-x-y)(x+y)$:变形可得$-(x+y)(x+y)$,两个因式的两项均互为相反数,没有相同项,不能用平方差公式计算,排除。
【答案】
C
【知识点】
平方差公式的判定、多项式乘法
【点评】
本题属于基础概念题,重点考查对平方差公式结构特征的理解,解题关键是准确区分两个因式中的相同项和相反项,熟练掌握公式结构即可快速作答。
【难度系数】
0.8
2. 计算:
(1) $(x+3)(x-3)=$
$x^2-9$
;
(2) $(a+2b)(a-2b)=$
$a^2-4b^2$
;
(3) $(4m+n)(4m-n)=$
$16m^2-n^2$
;
(4) $(5+4y)(5-4y)=$
$25-16y^2$
;
(5) $(2c+1)(1-2c)=$
$1-4c^2$
;
(6) $(3b+2a)(-3b+2a)=$
$4a^2-9b^2$
。
答案:2. (1) $x^2-9$;(2) $a^2-4b^2$;(3) $16m^2-n^2$;(4) $25-16y^2$;(5) $1-4c^2$;(6) $4a^2-9b^2$.
解析:
【分析】
观察题目中的6个算式,均为两个二项式相乘的形式,且每个算式的两个二项式中,都有一项完全相同,另一项互为相反数,符合平方差公式的适用条件。解题思路为:①先确定每个算式中相同的项(对应平方差公式中的a)和互为相反数的项(对应平方差公式中的b);②将a、b代入平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$;③化简计算乘方的结果即可。对于项的顺序不同的第(5)(6)题,可先调整二项式的项的顺序,再识别a和b。
【解析】
平方差公式:两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差,公式为$\boldsymbol{(a+b)(a-b)=a^2-b^2}$。
(1) 该式中相同项为$x$,相反项为$3$和$-3$,即$a=x$,$b=3$,代入公式得:
$(x+3)(x-3)=x^2 - 3^2 = x^2 - 9$
(2) 该式中相同项为$a$,相反项为$2b$和$-2b$,即$a=a$,$b=2b$,代入公式得:
$(a+2b)(a-2b)=a^2 - (2b)^2 = a^2 - 4b^2$
(3) 该式中相同项为$4m$,相反项为$n$和$-n$,即$a=4m$,$b=n$,代入公式得:
$(4m+n)(4m-n)=(4m)^2 - n^2 = 16m^2 - n^2$
(4) 该式中相同项为$5$,相反项为$4y$和$-4y$,即$a=5$,$b=4y$,代入公式得:
$(5+4y)(5-4y)=5^2 - (4y)^2 = 25 - 16y^2$
(5) 先调整项的顺序得$(1+2c)(1-2c)$,相同项为$1$,相反项为$2c$和$-2c$,即$a=1$,$b=2c$,代入公式得:
$(2c+1)(1-2c)=1^2 - (2c)^2 = 1 - 4c^2$
(6) 先调整项的顺序得$(2a+3b)(2a-3b)$,相同项为$2a$,相反项为$3b$和$-3b$,即$a=2a$,$b=3b$,代入公式得:
$(3b+2a)(-3b+2a)=(2a)^2 - (3b)^2 = 4a^2 - 9b^2$
【答案】
(1) $x^2-9$;(2) $a^2-4b^2$;(3) $16m^2-n^2$;(4) $25-16y^2$;(5) $1-4c^2$;(6) $4a^2-9b^2$
【知识点】
1. 平方差公式
2. 整式乘法运算
【点评】
本题是平方差公式的基础应用类题目,解题核心是准确识别公式中的“相同项a”和“相反项b”,计算时要注意带系数的项平方时,系数也要同时乘方,避免出现漏乘系数平方的错误。
【难度系数】
0.85
3. 已知$a+b=3$,$a-b=5$,则代数式$a^2 - b^2 =$
15
。
答案:3. 15.
解析:
【分析】
首先观察所求代数式$a^2 - b^2$的结构,刚好符合平方差公式的展开形式,因此优先考虑逆用平方差公式将其变形为$(a+b)(a-b)$,发现变形后的式子中的两个因式正好是题目给出的已知条件,因此直接整体代入数值计算即可,无需分别求解a、b的具体值,能简化计算过程。
【解析】
由平方差公式可得:$a^2 - b^2 = (a+b)(a-b)$
将已知$a+b=3$,$a-b=5$整体代入上式:
$a^2 - b^2 = 3×5 = 15$
【答案】
15
【知识点】
平方差公式;代数式求值
【点评】
本题考查平方差公式的逆用,运用整体代入思想可快速得到结果,即使选择先求解a、b的具体值再代入计算也可得到正确答案,解题关键是熟悉平方差公式的结构特征。
【难度系数】
0.9
4. 计算:$(-\dfrac{2}{3}m + n)(-\dfrac{2}{3}m - n)=$
$\dfrac{4}{9}m^2-n^2$
.
答案:4. $\dfrac{4}{9}m^2-n^2$.
解析:
【分析】
观察算式是两个二项式相乘的形式,两个二项式中有一项完全相同(为$-\dfrac{2}{3}m$),另一项互为相反数(为$n$和$-n$),符合平方差公式的结构特征,因此可以利用平方差公式求解。解题时先确定公式中的$a$(相同项)和$b$(相反项),再代入平方差公式计算,注意系数也要同时平方。
【解析】
我们将$-\dfrac{2}{3}m$看作平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$中的$a$,将$n$看作公式中的$b$,代入公式可得:
$\begin{aligned}(-\dfrac{2}{3}m + n)(-\dfrac{2}{3}m - n)&=(-\dfrac{2}{3}m)^2 - n^2\\&=\dfrac{4}{9}m^2 - n^2\end{aligned}$
【答案】
$\dfrac{4}{9}m^2-n^2$
【知识点】
平方差公式,积的乘方运算
【点评】
本题是整式乘法的基础题型,解题核心是准确识别平方差公式的结构特征,区分相同项和相反项,代入计算时要注意不要遗漏对项的系数进行平方运算。
【难度系数】
0.8
问题 运用平方差公式计算:
(1) $(-\dfrac{1}{2}x-y)(y-\dfrac{1}{2}x)$;
(2) $(x-\dfrac{1}{3})(x^2+\dfrac{1}{9})(\dfrac{1}{3}+x)$;
(3) $a(a^2+a)(ab-b)$;
(4) $(a+b-c)(a-b+c)$。
名师指导
(1) 找出相同项为$-\dfrac{1}{2}x$,相反项为$y$和$-y$;
(2) 先把$(x+\dfrac{1}{3})$与$(x-\dfrac{1}{3})$相乘,得$x^2-\dfrac{1}{9}$,再与$x^2+\dfrac{1}{9}$相乘,这样可以连续两次运用平方差公式,使运算简便;
(3) 本题从表面上看不能用平方差公式运算,但是如果逆向使用乘法对加法的分配律,将$(a^2+a)$转化为$a(a+1)$,将$(ab-b)$转化为$b(a-1)$,就能运用平方差公式运算;
(4) 两个多项式都是三项式,似乎与平方差公式不符,但是我们可以发现$(a+b-c)(a-b+c)$可以改写成$[a+(b-c)][a-(b-c)]$,相同项是$a$,相反项是
$(b-c)$与$-(b-c)$,所以可以运用平方差公式。
解题示范 (学生在教师指导下,独立完成)
解:
答案:解:
(1) 原式$=(-\dfrac{1}{2}x - y)(-\dfrac{1}{2}x + y)$
$=(-\dfrac{1}{2}x)^2 - y^2$
$=\dfrac{1}{4}x^2 - y^2$
(2) 原式$=(x-\dfrac{1}{3})(x+\dfrac{1}{3})(x^2+\dfrac{1}{9})$
$=(x^2 - \dfrac{1}{9})(x^2 + \dfrac{1}{9})$
$=(x^2)^2 - (\dfrac{1}{9})^2$
$=x^4 - \dfrac{1}{81}$
(3) 原式$=a· a(a+1)· b(a-1)$
$=a^2b· (a+1)(a-1)$
$=a^2b· (a^2 - 1)$
$=a^4b - a^2b$
(4) 原式$=[a+(b-c)][a-(b-c)]$
$=a^2 - (b-c)^2$
$=a^2 - (b^2 - 2bc + c^2)$
$=a^2 - b^2 + 2bc - c^2$
解析:
【分析】
解题的核心依据是平方差公式$(a+b)(a-b)=a^2-b^2$,使用关键是准确识别式子中的相同项和相反项,对不符合标准形式的式子可通过调整运算顺序、提公因式、分组变形等方式构造平方差公式结构后再逐步计算:
1. 第(1)题调整第二个因式的项的顺序,找到相同项为$-\frac{1}{2}x$,相反项为$y$和$-y$,直接套用平方差公式;
2. 第(2)题利用乘法交换律,先计算$(x-\frac{1}{3})$和$(x+\frac{1}{3})$的乘积,得到的结果再和$(x^2+\frac{1}{9})$结合,连续两次使用平方差公式简化运算;
3. 第(3)题先对后两个括号分别提公因式,凑出$(a+1)(a-1)$的平方差结构,再套用公式计算;
4. 第(4)题将两个三项式分组,把相同的$a$作为公式中的$a$,把$(b-c)$和$-(b-c)$作为相反项,构造平方差公式结构,计算后再展开完全平方即可。
【解析】
(1) 原式$=(-\dfrac{1}{2}x - y)(-\dfrac{1}{2}x + y)$
$=(-\dfrac{1}{2}x)^2 - y^2$
$=\dfrac{1}{4}x^2 - y^2$
(2) 原式$=(x-\dfrac{1}{3})(x+\dfrac{1}{3})(x^2+\dfrac{1}{9})$
$=(x^2 - \dfrac{1}{9})(x^2 + \dfrac{1}{9})$
$=(x^2)^2 - (\dfrac{1}{9})^2$
$=x^4 - \dfrac{1}{81}$
(3) 原式$=a· a(a+1)· b(a-1)$
$=a^2b· (a+1)(a-1)$
$=a^2b· (a^2 - 1)$
$=a^4b - a^2b$
(4) 原式$=[a+(b-c)][a-(b-c)]$
$=a^2 - (b-c)^2$
$=a^2 - (b^2 - 2bc + c^2)$
$=a^2 - b^2 + 2bc - c^2$
【答案】
(1) $\dfrac{1}{4}x^2 - y^2$;(2) $x^4 - \dfrac{1}{81}$;(3) $a^4b - a^2b$;(4) $a^2 - b^2 + 2bc - c^2$
【知识点】
平方差公式,提公因式法,整式乘法运算
【点评】
本题重点考查平方差公式的灵活运用,解题时需先观察式子结构,通过调整运算顺序、分组、提公因式等方法构造平方差公式的标准形式,可大幅简化运算过程,计算时要注意准确识别相同项和相反项,展开时注意符号的正确性。
【难度系数】
0.7