数学培优——完全平方公式
完全平方公式指的是乘法公式(a±b)2=a2±2ab+b2,该公式除了用于计算多项式乘法运算外,还应注意了解它在其他方面的运用,尤其是公式的逆向运用(因式分解)及变形运用.
(一)逆向运用:a2±2ab+b2=(a±b)2;
(二)公式的变形:
1.a2+b2=(a+b)2-2ab;
2.a2+b2=(a-b)2+2ab;
3.(a+b)2=(a-b)2+4ab;
4.(a-b)2=(a+b)2-4ab;
5.(a+b)2-(a-b)2=4ab或4ab=(a+b)2-(a-b)2.
例1 已知a+b=3,ab=1,求下列各式的值.
(1)(a+1)(b+1);
(2)a2+b2;
(3)a-b.
解:(1)原式=ab+(a+b)+1
=1+3+1=5;
(2)由变形1,得:
a2+b2=(a+b)2-2ab
=32-2×1=7;
(3)由变形4,得:
(a-b)2=(a+b)2-4ab
=32-4×1=5,
所以a-b=±√5.
例2 计算:(3x+2y)2-(3x-2y)2.
解:由变形5,得:
原式=4?3x?2y=24xy.
例3 已知x2-4xy+5y2+6y+9=0,求x,y的值.
解:已知等式化为:
(x2-4xy+4y2)+(y2+6y+9)=0,
所以(x-2y)2+(y+3)2=0,
所以x-2y=0且y+3=0,
解得:x=-6,y=-3.
例4 已知x2+x-2=2,求x+x-1的值.
解:设x+x-1=y,
y2=(x+x-1)2=x2+x-2+2x?x-1
=2+2=4,
所以y=±2,
所以x+x-1的值为2或-2.
例5 设xy0,且x2+y2=13,xy=6,求x,y的值.
解:因为(x+y)2=x2+y2+2xy=13+12=25,
又因为xy0,
所以x+y=5;
因为(x-y)2=x2+y2-2xy=13-12=1,
又因为xy0,
所以x-y=1;
联立x+y=5和x-y=1,解得x=3,y=2.
例6 已知a√(1-b2)+b√(1-a2)=1,
求证:a2+b2=1.
证明:由变形2,得
[a-√(1-b2)]2=a2+1-b2-2a√(1-b2),
[b-√(1-a2)]2=b2+1-a2-2b√(1-a2),
两式相加,得
[a-√(1-b2)]2+[b-√(1-a2)]2=a2+1-b2-2a√(1-b2)+b2+1-a2-2b√(1-a2)
=2-2[a√(1-b2)+b√(1-a2)],
因为a√(1-b2)+b√(1-a2)=1,
所以[a-√(1-b2)]2+[b-√(1-a2)]2=2-2×1=0,
所以[a-√(1-b2)]2=0,且[b-√(1-a2)]2=0,
所以a=√(1-b2),
两边平方,整理,得:a2+b2=1.