1、1乘法公式一、复习:(a+b)(a-b)=a2-b2 (a+b)2=a2+2ab+b2 (a-b)2=a2-2ab+b2 (a+b)(a2-ab+b2)=a3+b3 (a-b)(a2+ab+b2)=a3b 3 归纳小结公式的变式，准确灵活运用公式： 位置变化， xyyxx2y2 符号变化， xyxyx2y2 x2y2 指数变化， x2y2x2y2x4y4 系数变化，2 ab2ab4a2b2 换式变化， xyzmxyzmxy2zm2x2y2zmzmx2y2z2zmzmm2x2y2z22zmm2 增项变化， xyzxyzxy2z2xyxyz2x2xyxyy2z2x22xyy2z2 连用公式变化，
2、xyxyx2y2x2y2x2y2x4y4 逆用公式变化， xyz2xyz2xyzxyzxyzxyz2x2y2z4xy4xz例 1已知 ， ，求 的值。2ba12ba解： =)(2ab2)( ， = 12例 2已知 ， ，求 的值。8ba22)(ba解： 2)( 2ba =)(424)( ， )(568例 3：计算 19992-20001998解析此题中 2000=1999+1，1998=1999-1，正好符合平方差公式。解：1999 2-20001998 =19992-（1999+1）（1999-1）=19992-（1999 2-12）=1999 2-19992+1 =1例 4：已知 a+b=
3、2，ab=1，求 a2+b2和(a-b) 2的值。解析此题可用完全平方公式的变形得解。解：a 2+b2=(a+b)2-2ab=4-2=2（a-b) 2=(a+b)2-4ab=4-4=0例 5：已知 x-y=2，y-z=2，x+z=14。求 x2-z2的值。解析此题若想根据现有条件求出 x、y、z 的值，比较麻烦，考虑到 x2-z2是由x+z 和 x-z 的积得来的，所以只要求出 x-z 的值即可。解：因为 x-y=2，y-z=2，将两式相加得 x-z=4，所以 x2-z2=（x+z）(x-z)=144=56。例 6：判断（2+1） （2 2+1） （2 4+1）（2 2048+1）+1 的个位
4、数字是几？解析此题直接计算是不可能计算出一个数字的答案，故有一定的规律可循。观察到 1=（2-1）和上式可构成循环平方差。解：（2+1） （2 2+1） （2 4+1）（2 2048+1）+1=（2-1） （2 2+1） （2 4+1）（2 2048+1）+1=24096=161024因为当一个数的个位数字是 6 的时候，这个数的任意正整数幂的个位数字都是 6，所以上式的个位数字必为 6。例 7运用公式简便计算（1）103 2 （2）198 2解：（1）103 210032 10022100332 100006009 10609（2）198 220022 20022200222 4000080
5、04 39204例 8计算（1） a4b3ca4b3c （2）3 xy23xy2解：（1）原式 a3c4ba3c4ba3c24b2a26ac9c216b2（2）原式3 xy23xy29x2 y24y49x2y24y4例 9解下列各式（1）已知 a2b213， ab6，求 ab2， ab2的值。（2）已知 ab27， ab24，求 a2b2， ab 的值。3（3）已知 aa1a2b2，求 的值。2ab（4）已知 ，求 的值。3x41x分析：在公式 ab2a2b22ab 中，如果把 ab， a2b2和 ab 分别看作是一个整体，则公式中有三个未知数，知道了两个就可以求出第三个。解：（1） a2b2
6、13， ab6ab2a2b22ab132625 ab2a2b22ab13261（2） ab27， ab24 a22abb27 a22abb24 得 2 a2b211，即 1得 4 ab3，即 4（3）由 aa1a2b2 得 ab22b21（4）由 ，得 即 3x9x29x21x即 21x41x4x例 10四个连续自然数的乘积加上 1，一定是平方数吗？为什么？分析：由于 1234125522345112111234561361192 得猜想：任意四个连续自然数的乘积加上 1，都是平方数。解：设 n， n1， n2， n3 是四个连续自然数则 nn1n2n31 nn3n1n21 n23n22n23
7、n1n23nn23n21 n23n12 n 是整数， n2，3 n 都是整数 n23n1 一定是整数n23n1是一个平方数 四个连续整数的积与 1 的和必是一个完全平方数。例 11计算 （1） x2x12 （2）3 mnp2解：（1） x2x12x22x2122 x2x2x212x1x4x212x32x22x4x42x33x22x1（2）3 mnp23m2n2p223mn23mp2np9m2n2p26mn6mp2np分析：两数和的平方的推广abc2 abc2 ab22abcc2 a22abb22ac2bcc2a2b2c22ab2bc2ac 即 abc2a2b2c22ab2bc2ac几个数的和的
8、平方，等于它们的平方和加上每两个数的积的 2 倍。二、乘法公式的用法(一)、套用:这是最初的公式运用阶段，在这个环节中，应弄清乘法公式的来龙去脉，准确地掌握其特征，为辨认和运用公式打下基础，同时能提高学生的观察能力。例 1. 计算： 解：原式5322xy5325924xyxy(二)、连用:连续使用同一公式或连用两个以上公式解题。例 2. 计算： 1124aa解：原式 2148a例 3. 计算： 32513251xyzxyz解：原式 49250612yzxyzx三、逆用:学习公式不能只会正向运用，有时还需要将公式左、右两边交换位置，得出公式的逆向形式，并运用其解决问题。例 4. 计算： 5785
9、7822abcabc解：原式 578cabc1046abc四、变用: 题目变形后运用公式解题。例 5. 计算： xyzz26解：原式 xy4245xyzxyz2412五、活用: 把公式本身适当变形后再用于解题。这里以完全平方公式为例，经过变形或重新组合，可得如下几个比较有用的派生公式： 12344222.abababab灵活运用这些公式，往往可以处理一些特殊的计算问题，培养综合运用知识的能力。例 6. 已知 ，求 的值。ab45， ab2解： 226例 7. 计算： abcdbcda22解：原式 2242bcadbcad例 8. 已知实数 x、y、z 满足 ，那么 （ ）xyzxy592， x
10、yz23解：由两个完全平方公式得： abab142从而 zxy221459693222y ， zyxyz02386三、学习乘法公式应注意的问题（一）、注意掌握公式的特征，认清公式中的“两数”例 1 计算(-2 x2-5)(2x2-5)分析：本题两个因式中“-5”相同，“2 x2”符号相反，因而“-5”是公式( a+b)(a-b)=a2-b2中的 a，而“2 x2”则是公式中的 b解：原式=(-5-2 x2)(-5+2x2)=(-5)2-(2x2)2=25-4x4例 2 计算(- a2+4b)2分析：运用公式( a+b)2=a2+2ab+b2时，“- a2”就是公式中的 a，“4 b”就是公式中
11、的 b；若将题目变形为(4 b-a2)2时，则“4 b”是公式中的 a，而“ a2”就是公式中的b（解略）（二）、注意为使用公式创造条件例 3 计算(2 x+y-z+5)(2x-y+z+5)分析：粗看不能运用公式计算，但注意观察，两个因式中的“2 x”、“5”两项同号，“ y”、“ z”两项异号，因而，可运用添括号的技巧使原式变形为符合平方差公式的形式解：原式=(2 x+5)+(y-z)(2 x+5)-(y-z)=(2 x+5)2-(y-z)2=4 x2+20x+25-y+2yz-z2例 4 计算( a-1)2(a2+a+1)2(a6+a3+1)2分析：若先用完全平方公式展开，运算十分繁冗，但
12、注意逆用幂的运算法则，则可利用乘法公式，使运算简便解：原式=( a-1)(a2+a+1)(a6+a3+1)2=( a3-1)(a6+a3+1)2=( a9-1)2=a18-2a9+1例 5 计算(2+1)(2 2+1)(24+1)(28+1)分析：此题乍看无公式可用，“硬乘”太繁，但若添上一项（2-1），则可运用公式，使问题化繁为简解：原式=(2-1)(2+1)(2 2+1)(24+1)(28+1)=(2 2-1)(22+1)(24+1)(28+1)=(2 4-1)(24+1)(28+1)=（2 8-1）（2 8+1）=2 16-1（三）、注意公式的推广计算多项式的平方，由( a+b)2=a2
13、+2ab+b2，可推广得到：( a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc可叙述为：多项式的平方，等于各项的平方和，加上每两项乘积的 2 倍例 6 计算(2 x+y-3)2解：原式=(2 x)2+y2+(-3)2+22xy+22x(-3)+2y(-3)=4 x2+y2+9+4xy-12x-6y7（四）、注意公式的变换，灵活运用变形公式例 7 (1)已知 x+y=10， x3+y3=100，求 x2+y2的值；(2)已知： x+2y=7， xy=6，求( x-2y)2的值分析：粗看似乎无从下手，但注意到乘法公式的下列变形： x2+y2=(x+y)2-2xy， x3+y3=(x+y)
14、3-3xy(x+y)，( x+y)2-(x-y)2=4xy，问题则十分简单解：(1) x3+y3=(x+y)3-3xy(x+y)，将已知条件代入得 100=103-3xy10， xy=30 故 x2+y2=(x+y)2-2xy=102-230=40(2)( x-2y)2=(x+2y)2-8xy=72-86=1例 8 计算( a+b+c)2+(a+b-c)2+(a-b+c)+(b-a+c)2分析：直接展开，运算较繁，但注意到由和及差的完全平方公式可变换出( a+b)2+(a-b)2=2(a2+b2)，因而问题容易解决解：原式=( a+b)+c2+(a+b)-c2+c+(a-b)2+c-(a-b)
15、2=2( a+b)2+c2+2c2+(a-b)2=2( a+b)2+(a-b)2+4c2=4 a2+4b2+4c2（五）、注意乘法公式的逆运用例 9 计算( a-2b+3c)2-(a+2b-3c)2分析：若按完全平方公式展开，再相减，运算繁杂，但逆用平方差公式，则能使运算简便得多解：原式=( a-2b+3c)+(a+2b-3c)(a-2b+3c)-(a+2b-3c)=2 a(-4b+6c)=-8ab+12ac例 10 计算(2 a+3b)2-2(2a+3b)(5b-4a)+(4a-5b)2分析：此题可以利用乘法公式和多项式的乘法展开后计算，但逆用完全平方公式，则运算更为简便解：原式=(2 a+
16、3b)2+2(2a+3b)(4a-5b)+(4a-5b)2=(2 a+3b)+(4a-5b)2=(6 a-2b)2=36a2-24ab+4b2四、怎样熟练运用公式：（一） 、明确公式的结构特征这是正确运用公式的前提，如平方差公式的结构特征是：符号左边是两个二项式相乘，且在这四项中有两项完全相同，另两项是互为相反数；等号右边是乘式中两项的平方差，且是相同项的平方减去相反项的平方明确了公式的结构特征就能在各种情况下正确运用公式（二） 、理解字母的广泛含义乘法公式中的字母 a、 b 可以是具体的数，也可以是单项式或多项式理解了字母含义的广泛性，就能在更广泛的范围内正确运用公式如计算（ x+2y3 z
17、） 2，若视x+2y 为公式中的 a，3 z 为 b，则就可用（ a b） 2=a22 ab+b2来解了。（三） 、熟悉常见的几种变化有些题目往往与公式的标准形式不相一致或不能直接用公式计算，此时要根据公式特征，合理调整变化，使其满足公式特点8常见的几种变化是：1、位置变化 如（3 x+5y） （5 y3 x）交换 3x 和 5y 的位置后即可用平方差公式计算了2、符号变化 如（2 m7 n） （2 m7 n）变为（2 m+7n） （2 m7 n）后就可用平方差公式求解了（思考：不变或不这样变，可以吗？）3、数字变化 如 98102， 992， 912等 分 别 变 为 （ 100 2） （
18、100+2） ， （ 100 1）2， （ 90+1） 2后就能够用乘法公式加以解答了4、系数变化 如（4 m+ ） （2 m ）变为 2（2 m+ ） （2 m ）后即可用平方差n4n4n4n公式进行计算了5、项数变化 如（ x+3y+2z） （ x3 y+6z）变为（ x+3y+4z2 z） （ x3 y+4z+2z）后再适当分组就可以用乘法公式来解了（四） 、注意公式的灵活运用有些题目往往可用不同的公式来解，此时要选择最恰当的公式以使计算更简便如计算（ a2+1） 2（ a21） 2，若分别展开后再相乘，则比较繁琐，若逆用积的乘方法则后再进一步计算，则非常简便即原式=（ a2+1） （
19、a21） 2=（ a41）2=a82 a4+1对数学公式只会顺向（从左到右）运用是远远不够的，还要注意逆向（从右到左）运用如计算（1 ） （1 ） （1 ）（1 ） （1 ） ，若分别算出各因式223242920的值后再行相乘，不仅计算繁难，而且容易出错若注意到各因式均为平方差的形式而逆用平方差公式，则可巧解本题即原式=（1 ） （1+ ） （1 ） （1+ ） （1 ） （1+ ）= 21310123 = = 34090有时有些问题不能直接用乘法公式解决，而要用到乘法公式的变式，乘法公式的变式主要有： a2+b2=（ a+b） 22 ab， a2+b2=（ a b） 2+2ab 等用这些变式
20、解有关问题常能收到事半功倍之效如已知 m+n=7， mn=18，求 m2+n2， m2 mn+ n2的值面对这样的问题就可用上述变式来解，即 m2+n2=（ m+n） 22 mn=722（18）=49+36=85，m2 mn+ n2= （ m+n） 23 mn=723（18）=103下列各题，难不倒你吧？！1、若 a+ =5，求（1） a2+ ， （2） （ a ） 2的值112、求（2+1） （2 2+1） （2 4+1） （2 8+1） （2 16+1） （2 32+1） （2 64+1）+1 的末位数字（答案：1.（1）23；（2）212. 6 ）五、乘法公式应用的五个层次乘法公式：(a
21、b)(ab)=a 2b 2，(ab)=a 22abb 2，(ab)(a2abb 2)=a3b39第一层次正用即根据所求式的特征，模仿公式进行直接、简单的套用例 1 计算(2)(2xy)(2xy)(2)原式=(y)2x(y)2x=y 24x 2第二层次逆用，即将这些公式反过来进行逆向使用例 2 计算(1)19982199839941997 2； 解(1)原式=1998 22199819971997 2 =(19981997) 2=1第三层次活用 ：根据待求式的结构特征，探寻规律，连续反复使用乘法公式；有时根据需要创造条件，灵活应用公式例 3 化简：(21)(2 21)(2 41)(2 81)1分
22、析直接计算繁琐易错，注意到这四个因式很有规律，如果再增添一个因式“21”便可连续应用平方差公式，从而问题迎刃而解解原式=(21)(21)(2 21)(2 41)(2 81)1=(221)(2 21)(2 41)(2 81)1=2 16例 4 计算：(2x3y1)(2x3y5)分析仔细观察，易见两个因式的字母部分与平方差公式相近，但常数不符于是可创造条件“拆”数：1=23，5=23，使用公式巧解解原式=(2x3y32)(2x3y32)=(23y)(2x3)(23y)(2x3)10=(23y) 2(2x3) 2=9y24x 212x12y5第四层次变用 ：解某些问题时，若能熟练地掌握乘法公式的一些
23、恒等变形式，如 a2b 2=(ab) 22ab，a 3b 3=(ab) 33ab(ab)等，则求解十分简单、明快例 5 已知 ab=9，ab=14，求 2a22b 2和 a3b 3的值解： ab=9，ab=14，2a 22b 2=2(ab) 22ab=2(9 2214)=106，a3b 3=(ab) 33ab(ab)=9 33149=351第五层次综合后用 ：将(ab) 2=a22abb 2和(ab) 2=a22abb 2综合，可得 (ab) 2(ab) 2=2(a2b 2)；(ab) 2(ab) 2=4ab；等，合理地利用这些公式处理某些问题显得新颖、简捷 例 6 计算：(2xyz5)(2x
24、yz5)解：原式= (2x+y-z+5)+(2x-y+z+5)2- (2x+y-z+5)-(2x-y+z+5)21414=(2x5) 2(yz) 2=4x220x25y 22yzz 2六、正确认识和使用乘法公式1、数形结合的数学思想认识乘法公式：对于学习的两种（三个）乘法公式：平方差公式：(a+b)(a-b)=a 2-b2、完全平方公式：(a+b) 2=a2+2ab+b2；(a-b) 2=a2-2ab+b2，可以运用数形结合的数学思想方法来区分它们。假设 a、b 都是正数，那么可以用以下图形所示意的面积来认识乘法公式。如图 1，两个矩形的面积之和（即阴影部分的面积）为(a+b)(a-b)，通过左右两图的对照，即可得到平方差公式(a+b)(a-b)=a 2-b2；图 2 中的两个图阴影部分面积分别为(a+b)2与(a-b) 2，通过面积的计算方法，即可得到两个完全平方公式：(a+b)2=a2+2ab+b2与(a-b) 2=a2-2ab+b2。
