完全平方公式

完全平方公式

数学计算公式
完全平方公式即(a+b)²=a²+2ab+b²、(a-b)²=a²-2ab+b²。该公式是进行代数运算与变形的重要的知识基础,是因式分解中常用到的公式。该知识点重点是对完全平方公式的熟记及应用。[1]难点是对公式特征的理解(如对公式中积的一次项系数的理解等)。完全平方公式:两数和的平方,等于它们的平方和加上它们的的积的2倍,(a+b)²=a²﹢2ab+b²。两数差的平方,等于它们的平方和减去它们的积的二倍,﹙a-b﹚²=a²﹣2ab+b²。
    中文名:完全平方公式 外文名:Perfect square trinomial 别名: 学科:数学 计算公式:(a±b)²=a²±2ab+b²

理解公式左右边特征

一、学会推导公式(这两个公式是根据乘方的意义与多项式的乘法法则得到的),真实体会随意“创造”的不正确性;

二、学会用文字概述公式的含义:

两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍。

与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。

三、这两个公式的结构特征是:

1、左边是两个相同的二项式相乘,右边是三项式,是左边二项式中两项的平方和,加上或减去这两项乘积的2倍;

2、左边两项符号相同时,右边各项全用“+”号连接;左边两项符号相反时,右边平方项用“+”号连接后再“-”两项乘积的2倍(注:这里说项时未包括其符号在内);

3、公式中的字母可以表示具体的数(正数或负数),也可以表示单项式或多项式等数学式。

公式变形

变形的方法

(一)、变符号:

例1:运用完全平方公式计算:

(1)(-4x+3y)^2

(2)(-a-b)^2

分析:本例改变了公式中a、b的符号,以第二小题为例,处理该问题最简单的方法是将这个式子中的(-a)看成原来公式中的a,将(-b)看成原来公式中的b,即可直接套用公式计算。

解答:

(1)原式=16x2-24xy+9y^2

(2)原式=a^2+2ab+b^2

(二)、变项数:

例2:计算:(3a+2b+c)^2

分析:完全平方公式的左边是两个相同的二项式相乘,而本例中出现了三项,故应考虑将其中两项结合运用整体思想看成一项,从而化解矛盾。所以在运用公式时,(3a+2b+c)2可先变形为[(3a+2b)+c]2,直接套用公式计算。

解答:原式=9a^2+12ab+6ac+4b^2+4bc+c^2

(三)、变结构

例3:运用公式计算:

(1)(x+y)(2x+2y)

(2)(a+b)(-a-b)

(3)(a-b)(b-a)

分析;本例中所给的均是二项式乘以二项式,表面看外观结构不符合公式特征,但仔细观察易发现,只要将其中一个因式作适当变形就可以了。

解答:

(1)原式=2(x+y)(x+y)=2(x+y)^2=2x2+4xy+2y^2

(2)原式=-(a+b)(a+b)=-(a+b)^2=-a^2-ab-b^2

(3)原式=-(a-b)(a-b)=-(a-b)^2=-a^2+2ab-b^2

数字变形的应用

例4:计算:

(1)999^2

(2)100.1^2

分析:本例中的999接近1000,100.1接近100,故可化成两个数的和或差,从而运用完全平方公式计算。

解答:

(1)原式=(1000-1)^2=998001

(2)原式=(100+0.1)^2=10020.01

公式的变形:熟悉完全平方公式的变形式,是相关整体代换求知值的关键。

例5:已知实数a、b满足(a+b)^2=10,ab=1。

求下列各式的值:

(1)a^2+b^2;(2)(a-b)^2

分析:此例是典型的整式求值问题,若按常规思维把a、b的值分别求出来,非常困难;仔细探究易把这些条件同完全平方公式结合起来,运用完全平方公式的变形式很容易找到解决问题的途径。

解答:

(1)原式=(a+b)^2-2ab=10-2=8

(2)原式=a^2-2ab+b^2=(a+b)^2-4ab=10-4=6

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