乘法公式(二)

主编:黄冈中学数学集体备课组

完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2

常用变形公式:

①a2+b2=(a+b)2-2ab=(a-b)2+2ab

③2ab=(a+b)2-(a2+b2

④4ab=(a+b)2-(a-b)2

例1、计算:

①(3x+4y)2;②(2a-b)2;③(-3+2a)2

④(-3a-2b)2;⑤(a+b+c)2;⑥

⑦(x-y+z)2-(x+y-z)2

解:

①原式=(3x)2+2×3x·4y+(4y)2

   =9x2+24xy+16y2

②原式=(2a)2-2×2a·b+b2

   =4a2-4ab+b2

③原式=(-3)2+2×(-3)·2a+(2a)2

   =9-12a+4a2

④原式=[-(3a+2b)]2=(3a+2b)2

   =(3a)2+2×3a×2b+(2b)2

   =9a2+12ab+4b2

⑤原式=[(a+b)+c]2

   =(a+b)2+2(a+b)c+c2

   =a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2

   =a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc.

⑦原式=(x-y+z+x+y-z)(x-y+z-x-y+z)

   =2x·(-2y+2z)

   =-4xy+4xz.

例2、①若a>0,

②若x+y=1,x2+y2=3,则x3+y3的值为__________.

解:

∵a>0,∴,∴原式=3.

②∵2xy=(x+y)2-(x2+y2),∴xy=-1.

∴原式=(x+y)(x2+y2)-xy(x+y)=1×3-(-1)×1=4.

变式:

①设a+b+2c=1,a2+b2-8c2+6c=5,求ab-bc-ca的值.

②已知x2+y2+z2-2x+4y-6z+14=0,则(x-y-z)2002=__________.

③若实数a,b,c满足a2+b2+c2=9,则代数式(a-b)2+( b-c)2+(c-a)2的最大值是__________.

解:

①由已知得:a+b=1-2c,a2+b2=8c2-6c+5.

∵(a+b)2=a2+b2+2ab,

∴(1-2c)2=8c2-6c+5+2ab.

∴ab=-2c2+c-2.

∴原式=ab-c(b+a)=-2c2+c-2-c(1-2c)=-2.

②原等式可化为:

x2-2x+1+y2+4y+22+z2-6z+32=0.

即(x-1)2+(y+2)2+(z-3)2=0.

∵(x-1)2≥0,(y+2)2≥0,(z-3)2≥0,

∴x-1=0,y+2=0,z-3=0,

∴x=1,y=-2,z=3.

∴原式=(1+2-3)2002=0.

③∵(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc,

∴2ab+2ac+2bc=(a+b+c)2-9.

∴原式=2a2+2b2+2c2-2ab-2bc-2ac

=18-(a+b+c)2+9

=27-(a+b+c)2≤27.

即原式最大值27.

例3、求证:1999×2000×2001×2002+1是一个整数的平方,并求出这个整数.

证明:

设1999=n,则原式=n(n+1)(n+2)(n+3)+1=(n2+3n)(n2+3n+2)+1

=(n2+3n)2+2(n2+3n)+1=(n2+3n+1)2

∴该整数为n2+3n+1=(n+1)2+n=(1999+1)2+1999=4001999.

例4、若28+210+2n是完全平方数,则n=__________.

分析:

  结合完全平方公式,28,210,2n都可以作为公式中的两数积的项,由三种情况分析知,n=4或n=10.

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