一、我們先來研究一下完全平方公式的幾個關鍵變式:
(a+b)²=a²+2ab+b².
(a-b)²=a²-2ab +b².
(a+b)²+ (a-b)²=2(a²+b²).
(a+b)²- (a-b)²=4ab.
這四個公式中包含了:a+b,a-b,a²+b²,ab. 只要知道其中的任意兩個式子,就可以求出另外兩個式子.
二、完全平方公式還有個非負性:
(a+b)²≥0,
(a-b)² ≥0.
如果(x+b)²+(y-c)² =0,那麼x=-b,y=c.
三、用配方法配出完全平方公式如:a²+6a+10=a²+2×3a+3²-3²+10
=( a²+2×3a+3²)-3²+10
= (a+3)² +1.
四、例題
例1 已知(a+b)²=7,(a-b)²=3,求a²+ab +b²的值.
【分析】結論中的a²+ab +b²,與完全平方公式還有一點區別,如果直接用公式,無法實現. 觀察這個式子的特點發現,式子裡蘊含了a²+b²,ab兩個式子,我們分開求這兩個式子,題目就變得簡單了.
解:∵(a+b)²=7,(a-b)²=3,
(a+b)²+ (a-b)²=2(a²+b²),
∴7+3=2(a²+b²),
∴a²+b²=5.
∵(a+b)²- (a-b)²=4ab,
∴7-3=4ab,
∴ab=1.
∴a²+b²+ab=6.
例2 已知:m+n=3,mn=2,求m²+n²,(m-n)²的值.
【分析】m²+n²與m+n,mn之間的關係,可以用公式(m+n)²=m²+n²+2mn建立;(m-n)²可以用公式:(m-n)²= m²+n²-2mn求得,也可以用公式:(m+n)²- (m-n)²=4mn求得.
解:∵m+n=3,mn=2,
(m+n)²=m²+n²+2mn,
∴3²=m²+n²+2×2,
∴m²+n²=5.
∴(m-n)²= m²+n²-2mn
=5-2×2=1.
【分析】此時要透過條件,求出a+b和a-b,觀察條件的特點,我們發現,可以使用公式(a+b)²=a²+2ab+b²和(a-b)²=a²-2ab +b²分別求出a+b和a-b.
解:∵a<b<0,< span=>
∴ab>0.
∴(a+b)²= a²+b²+2ab=6ab+2ab=8ab,
(a-b)²=a² +b²-2ab=6ab-2ab=4ab.
例4 已知x²+y²-4x+8y+20=0,求x+y的值.
【分析】看到此題,第一反應往往是想透過對那一長串式子進行變形,變化出x+y. 但是,透過多次嘗試,一般是不能實現的. 這個時候,我們還可以考慮分別求出x和y,然後再求x+y. 像這種一個式子裡同時含有兩個字母,而且每個字母都有平方的情況,我們考慮用完全平方公式對它進行變化. 常用的方法就是“配方法”,把完全平方公式配出來.
解:x²+y²-4x+8y+20
=x²-4x+2²-2²+y²+8y+4²-4²+20
= x²-4x+2²+y²+8y+4²
=(x-2)²+(y+4)²
∴條件可以變化為:
(x-2)²+(y+4)².
∴(x-2)²+(y+4)²=0.
∵(x-2)²≥ 0, (y+4)²≥0,而它們相加為0,
∴只能有(x-2)² =0, (y+4)²=0.
∴x=2,y=-4,
∴x+y=-2.
例5 求證:無論x為何實數,代數式x²-4x+5的值恆大於零.
【分析】觀察這個式子,x²-4x+5裡存在著完全平方公式,或者說,我們可以用“配方法”給這個式子配出完全平方公式.
證明:x²-4x+5
= x²-4x+2²-2²+5
= (x²-4x+2²)-2²+5
=(x-2)²+1.
∵(x-2)²≥0,
∴(x-2)²+1>0.
∴無論x為何實數,代數式x²-4x+5的值恆大於零.
例6 計算:503².
【分析】此題如果直接計算,計算量比較大,我們可以考慮使用完全平方公式.
解:503²=(500+3)²
=500²+2×500×3+3²
=250000+3000+9
=253009.
一、我們先來研究一下完全平方公式的幾個關鍵變式:
(a+b)²=a²+2ab+b².
(a-b)²=a²-2ab +b².
(a+b)²+ (a-b)²=2(a²+b²).
(a+b)²- (a-b)²=4ab.
這四個公式中包含了:a+b,a-b,a²+b²,ab. 只要知道其中的任意兩個式子,就可以求出另外兩個式子.
二、完全平方公式還有個非負性:
(a+b)²≥0,
(a-b)² ≥0.
如果(x+b)²+(y-c)² =0,那麼x=-b,y=c.
三、用配方法配出完全平方公式如:a²+6a+10=a²+2×3a+3²-3²+10
=( a²+2×3a+3²)-3²+10
= (a+3)² +1.
四、例題
例1 已知(a+b)²=7,(a-b)²=3,求a²+ab +b²的值.
【分析】結論中的a²+ab +b²,與完全平方公式還有一點區別,如果直接用公式,無法實現. 觀察這個式子的特點發現,式子裡蘊含了a²+b²,ab兩個式子,我們分開求這兩個式子,題目就變得簡單了.
解:∵(a+b)²=7,(a-b)²=3,
(a+b)²+ (a-b)²=2(a²+b²),
∴7+3=2(a²+b²),
∴a²+b²=5.
∵(a+b)²- (a-b)²=4ab,
∴7-3=4ab,
∴ab=1.
∴a²+b²+ab=6.
例2 已知:m+n=3,mn=2,求m²+n²,(m-n)²的值.
【分析】m²+n²與m+n,mn之間的關係,可以用公式(m+n)²=m²+n²+2mn建立;(m-n)²可以用公式:(m-n)²= m²+n²-2mn求得,也可以用公式:(m+n)²- (m-n)²=4mn求得.
解:∵m+n=3,mn=2,
(m+n)²=m²+n²+2mn,
∴3²=m²+n²+2×2,
∴m²+n²=5.
∴(m-n)²= m²+n²-2mn
=5-2×2=1.
【分析】此時要透過條件,求出a+b和a-b,觀察條件的特點,我們發現,可以使用公式(a+b)²=a²+2ab+b²和(a-b)²=a²-2ab +b²分別求出a+b和a-b.
解:∵a<b<0,< span=>
∴ab>0.
∴(a+b)²= a²+b²+2ab=6ab+2ab=8ab,
(a-b)²=a² +b²-2ab=6ab-2ab=4ab.
例4 已知x²+y²-4x+8y+20=0,求x+y的值.
【分析】看到此題,第一反應往往是想透過對那一長串式子進行變形,變化出x+y. 但是,透過多次嘗試,一般是不能實現的. 這個時候,我們還可以考慮分別求出x和y,然後再求x+y. 像這種一個式子裡同時含有兩個字母,而且每個字母都有平方的情況,我們考慮用完全平方公式對它進行變化. 常用的方法就是“配方法”,把完全平方公式配出來.
解:x²+y²-4x+8y+20
=x²-4x+2²-2²+y²+8y+4²-4²+20
= x²-4x+2²+y²+8y+4²
=(x-2)²+(y+4)²
∴條件可以變化為:
(x-2)²+(y+4)².
∴(x-2)²+(y+4)²=0.
∵(x-2)²≥ 0, (y+4)²≥0,而它們相加為0,
∴只能有(x-2)² =0, (y+4)²=0.
∴x=2,y=-4,
∴x+y=-2.
例5 求證:無論x為何實數,代數式x²-4x+5的值恆大於零.
【分析】觀察這個式子,x²-4x+5裡存在著完全平方公式,或者說,我們可以用“配方法”給這個式子配出完全平方公式.
證明:x²-4x+5
= x²-4x+2²-2²+5
= (x²-4x+2²)-2²+5
=(x-2)²+1.
∵(x-2)²≥0,
∴(x-2)²+1>0.
∴無論x為何實數,代數式x²-4x+5的值恆大於零.
例6 計算:503².
【分析】此題如果直接計算,計算量比較大,我們可以考慮使用完全平方公式.
解:503²=(500+3)²
=500²+2×500×3+3²
=250000+3000+9
=253009.