立方和与立方差公式
集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)
第一阶梯
[例1]我们来计算(a+b)(a-b)=a2-ab+ab-b2=a2-b2,这就是说,两个数的和与这两个数的差的积等于这两个数的平方差,这个公式就叫做乘法的平方差公式,利用这个公式计算:
(1)(2x+3y)(2x-3y) (2)(1+2a)(1-2a) (3)(2x3+5y2)(2x3-5y2) (4)(-a2-b2)(b2-a2) 提示:
刚开始使用公式,运算格式可分两步走,第一步先按公式特征写出一个\框架\,如(1)(2x+3y)(2x-3y) =( )2-( )2,第二步分析哪项相当于公式中的a,哪项相当于公式中的b,并在\框架\中填数计算。 参考答案:
(1)(2x+3y)(2x-3y)=(2x)2-(3y)2=4x2-9y2 (2)(1+2a)(1-2a) =12-(2a)2=1-4a2
(3)(2x+5y)(2x-5y)=(2x)-(5y)=4x-25y
3
2
3
2
32
22
6
4
(4)(-a2-b2)(b2-a2)=(-a2-b2)(-a2+b2)=(-a2)2-(b2)2=a4-b4 说明:
平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2的特征是:
(1)左边是两个二项式相乘,并且这两个二项式中有一项完全相同,另一项互为相反数。
(2)右边是乘式中两项的平方差:即用相同项的平方减去相反项的平方,在学习平方差公式时还应注意:
①公式中的a和b可以是具体数,也可以是单项式或多项式
②一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,使它变化为符合公式标准的形式,如第(4)小题。 [例2]计算(a+b)2和(a-b)2,可知(a+b)
2
=(a+b)(a+b)=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2(a-b)2=(a-b)(a-b)=a2-ab-ab+b2=a2-
2ab+b2,即(a±b)2=a2±2ab+b2,这就是说,两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或者减去)它们积的2倍,这两个公式叫做乘法的完全平方公式。利用这两个公式计算(1)(x+5)2 (2)(2-y)2
(3)(3a+2b)2 提示:
(5) (-a+2b)2
在套用完全平方公式进行计算时,一定要先弄清题目中的哪个数或式是a,哪个数或式是b。 参考答案:
(1)(x+5)2=x2+2·x·5+52=x2+10x+25
(2)(2-y)=2-2·2·y+y=4-4y+y
2
2
2222
(3)(3a+2b)=(3a)+2·3a·2b+(2b)=9a+12ab+4b
222
(5)(-a+2b)2=(-a)2+2·(-a)·2b+(2b)2=a2-4ab+4b2 说明:
1、(a+b)2=a2+2ab+b2与(a-b)2=a2-2ab+b2都叫做完全平方公式,为了区别,我们把前者叫做两数和的完全平方公式,后者叫做两数差的完全平方公式。
2、这两个公式的结构特征是:左边是两个相同的二项式相乘,(即二项式的平方形式),右边是三项式,是左边二项式中两项的平方和,加上(这两项相加时)或减去(这两项相减时)这两项乘积的2倍。 3、公式中的字母a、b既可以表示具体的数,也可以表示单项式或多项式等代数式。
4、只要符合这一公式的结构特征,就可以运用这一公式,在运用公式时,注意防止发生(a±b)2=a2±b2这样的错误。
[例3]计算(a+b)(a2-ab+b2)和(a-b)(a2+ab+b2),可知(a+b)(a2-ab+b2)=a2-a2b+ab2+a2b-ab2+b3=a3+b3,(a-b)(a2+ab+b2)=a3+a2b+ab2-a2b-ab2-b3=a3-b3,即(a±b)(a2ab+b2)=a3±b3,这就是说,两数和(或差)
乘以它们的平方和与它们的积的差(或和),等于这两个数的立方和(或差),这两个公式叫做乘法的立方和公式与立方差公式,利用这两个公式计算:
(1)(x+2)(x2-2x+4); (2)(3-y)(9+3y+y2) ;
(3)(3x-4y)(9x2+12xy+16y2); (5)(3x2-2y2)(9x4+6x2y2+4y4) 提示:
先弄清题目是用立方和公式还是用立方差公式计算,再弄清题目中哪个数或式是a,哪个数或式是b,最后再代入公式计算。 参考答案:
(1)(x+2)(x2-2x+4)=(x+2)(x2-x·2+22)=x3+23=x3+8 (2)(3-y)(9+3y+y2)=(3-y)(32+3·y+y2)=33-y3=27-y3
(3)(3x-4y)(9x2+12xy+16y2)=(3x-4y)[(3x)2+3x·4y+(4y2)]=(3x)3-(4y)3=27x3-64y3