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立方和与立方差公式

(5)(3x2-2y2)(9x4+6x2y2+4y4)=(3x2-2y2)[(3x2)2+3x2·2y2+(2y2)2]=(3x2)3-(2y2)3=27x6-8y6说明:1、注意对公式的理解和记忆(1)项数特征:两项乘三项→积为二项,(2)符号特征:二项的因式若两项都为"+",则三项的因式符号为+,-,+,积的符号与二项因式的符号相同,二项的因式符号若为"+","-",则三项的因式符号为+,+,+,积的符号与二项因式的符号相同,即是说公式在各种条件都相符的情况下,所得的积是两数的"立方和"还是两数的"立方差",主要看乘积中第一个乘式是"两数和",还是"两数差"。

2、公式中的字母a、b仍代表任意数或代数式。

第二阶梯[例1]利用乘法公式计算:(1)(x+3)(x-3)(x2+9) (2) (a+b)(a-b)(a2-b2)(3) (x-2)(x+2)(x4+4x2+16) (4) (a-b)(a2+ab+b2)(a6+a3b3+b6)提示:(1)小题可两次使用平方差公式;(2)小题先使用平方差公式,再使用完全平方公式;(3)小题先使用平方差公式,再使用立方差公式(4)小题两次使用立方差公式。

参考答案:(1)(x+3)(x-3)(x2+9)=(x2-9)(x2+9)=(x2)2-92=x4-81(2)(a+b)(a-b)(a2-b2)=(a2-b2)(a2-b2)=(a2-b2)2=(a2)2-2a2b2+(b2)2=a4-2a2b2+b4(3)(x-2)(x+2)(x4+4x2+16)=(x2-4)(x4+4x2+16)=(x2)3-43=x6-64(4)(a-b)(a2+ab+b2)(a6+a3b3+b6)=(a3-b3)(a6+a3b3+b6)=(a3)3-(b3)3=a9-b9说明:遇到多项式的乘法问题,首先应看看是否符合某个乘法公式,若有恰当的公式使用可大大简化运算过程。

[例2]运用乘法公式计算:(1) (a+b+c)(a-b-c) (2) (a-2b+3c)(a+2b-3c)(3) (x+2y+z)2 (4) (2x-3y-4z)2提示:(1)(2)小题可利用平方差公式进行计算;(3)(4)小题可利用完全平方公式进行计算。

参考答案:(1)(a+b+c)(a-b-c)=[a+(b+c)][a-(b+c)]=a2-(b+c)2=a2-(b2+2bc+c2)=a2-b2-2bc-c2(2)(a-2b+3c)(a+2b-3c)=[a-(2b-3c)][a+(2b-3c)]=a2-(2b-3c)2=a2-(4b2-12bc+9c2)=a2-4b2-12bc-9c2(3)(x+2y+z)2=[x+(2y+z)]2=x2+2x(2y+z)+(2y+z)2=x2+4xy+2xz+4y2+4yz+z2(4)(2x-3y-4z)2=[2x-(3y+4z)]2=(2x)2-2·2x·(3y+4z)+(13y+4z)2=4x2-4x(3y+4z)+(19y2+24yz+16z2 )=4x2-12xy-16xz+9y2+24yz+16z2说明:进行多项式乘法运算时,一定要认真仔细地对题目进行观察研究,把不符合公式标准形式的题目加以调整。

适当地添加括号,将有利于应用乘法公式,添加括号方式的不同,可一题多解,如(4)小题还可添加括号为[(2x-3y)-4z]2,但得出的结果均相同。

[例3]利用乘法公式计算:(1)(x+1)(x-1)(x2+x+1)(x2-x+1)(2)(a+b)(a-b)(a2+ab+b2)(a2-ab+b2)提示:(1)小题前两个因式可利用平方差公式计算,后两个因式也可利用平方差公式计算,也可以将第一个因式与第四个因式结合利用立方和公式,第二个因式与第三个因式结合利用立方差公式(2)小题类似。

参考答案:(1)解法一:(x+1)(x-1)(x2+x+1)(x2-x+1)= (x2-1)[(x2+1)2-x2]= (x2-1)(x4+2x2+1-x2)= (x2-1)(x4+x2+1)= (x2-1)[(x2)2+x2-1+12]= (x2)3-13= x6-1解法二:(x+1)(x-1)(x2+x+1)(x2-x+1)= [(x+1)(x2-x+1)[(x-1)(x2+x+1)]=(x3+1)(x3-1)= (x3)2-12= x6-1(2)解法一:(a+b)(a-b)(a2+ab+b2)(a2-ab+b2)= (a2-b2)[(a2+b2)2-(ab)2]= (a2-b2)(a4+2a2b2+b4-a2b2)= (a2-b2)(a4+a2b2+b4)= (a2)3-(b2)3= a6-b6解法二:(a+b)(a-b)(a2+ab+b2)(a2-ab+b2)= [(a+b)(a2-ab+b2)][(a-b)(a2+ab+b2)]= (a3+b3)(a3-b3)= (a3)2-(b3)2=a6-b6说明:进行整式乘法运算时,要注意观察题目的特点,统观全局,恰当地选用所学的乘法公式或用乘法法则进行计算,以上两道小题的解法中,显然解法二先运用立方和,立方差公式,再运用平方差公式,这样做既简便又不易出错。

第三阶梯[例1](1)化简化求值:(x+2)(x2-2x+4)+(x-1)(x2+x+1),其中(2)解方程:(2x+1)2-(x+1)(x-1)-3x(x-1)=0提示:用乘法公式进行化简参考答案:(1)(x+2)(x2-2x+4)+(x-1)(x2+x+1)= x3+8+x3-1= 2x3+7当时,(2)(2x+1)2-(x+1)(x-1)-3x(x-1)=0解:(4x2+4x+1)-(x2-1)-3x2+3x=04x2+4+1-x2+1-3x2+3x=07x=-2说明:在化简求值和解方程的过程中,如果遇到多项式的乘法,应先观察能否运用乘法公式,如果能运用,很多乘法就可直接应用公式写出结果,这充分简化了计算过程。

[例2]已知a+b=3,ab=-8,求下列各式的值。

(1)a2+b2 (2) a2-ab+b2 (3) (a-b)2 (4) a3+b3提示:由完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,可知a2+b2=(a+b)2-2ab,利用已知条件可求出a2+b2的值,再分别代入(2),(3),(4),可求出(2),(3),(4)式的值。

注意,第(4)小题应逆用立方和公式。

参考答案:(1) a2+b2=(a+b2)-2ab=32-2×(-8)=9+16=25(2) a2-ab+b2=a2+b2-ab=25-(-8)=25+8=33(3) (a-b)2=a2-2ab+b2=a2+b2-2ab=25-2×(-8)=25+16=41(4) a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)(a2+b2-ab)=3×[25-(-8)]=3×33=99说明:灵活运用公式变形和逆用公式,这些都是常用的解题技巧。

[例3]若两个连续自然数的平方差是17,求这两个自然数的和提示:设一个自然数为x,另一个自然数为x+1,根据题意,列出方程,求出这两个自然数,进而求出它们的和参考答案:解:设这两个连续自然数是x,x+1根据题意得,(x+1)2 -x2 =17x2+2x+1-x2=172x+1=172x=16x=8∴x+1=8+1=9∴x+(x+1)=8+9=17答:这两个自然数的和是17。

说明:解方程时还可逆用平方差公式(x+1)2-x2 =(x+1+x)(x+1-x)=2x+1四、检测题A组选择题1.下列各式能用平方差公式进行计算的是()A.(a+2)(-a-2)B.(-x-y)(y-x)C.D.(2x+y)(x-2y)2.若16x2+mxy+81y2是一个完全平方式,则m的值为()D.±72 3.a3-27b3的一个因式是()+3ab+9b2+3ab+9b2+b2+b24.若x+y=9,xy=16,则 x2+y2=( )填空题1、(3x+2y)=( ) = 9x2-4y22、(-1+2a)(-1-2a) =( )3、(+y)2=( )4、x2+x+( )=5、9x2-( )+49y2=(3x-7y)26、(2a+3b)(4a2-6ab+9b2) =( )7、( )(m4-m2+1)=m6+18、a2+b2=(a+b)2- ( )9、(a+b)2=(a-b)2+ ( )10、(p2-q) ( )=p6-q3B组1、计算:(1)(x+2)(x-2)(x2+4)(2)(x-y+1)(x+y-1)(3)(a+b+c)2(4)(x+3)(x-3)(x2-3x+9)(x2+3x+9)(5)(6)20222、化简求值:3、解方程:4(x-3)2-(2x+1)2=(3x+1)(1-3x)+9x2答案:A组答案:选择题1、B2、D3、A4、C填空题1、3x-2y2、1-4a23、++y24、5、42xy6、8a3+27b37、m2+18、2ab9、4ab10、p4+p2q+q2B组答案:1、(1)x4-16 (2)x2-y2+2y-1 (3) a2+2ab+b2+c2+2ac+2bc (4)x6-729 (6)408042、-393、4、。

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