在整式乘法的探索过程中,许多学习者常常会将平方差公式与完全平方公式混淆视之。此前所阐述的完全平方公式及其与十字相乘法的关联,为深入理解打下了基础。本章节将进一步聚焦于平方差公式的讲解,因其在实际解题中具有很高的应用频率。
概念解读
平方差公式所描述的是两项之和与这两项之差的乘积,其结果为这两项的平方差。更具体地说,当公式的左边为两个相同项与一个相反项的乘积时,右边即为这两项平方的差值。或者可以这样理解,当左边的两项中有一项是相同的(设为a),而另外一项(如b和-b)互为相反数时,右边的结果就是正数项的平方减去负数项的平方。
例题1:下列式子中哪些可以利用平方差公式进行计算?
A. (x-4)(4-x) B. (-a-3)(3-a) C. (a+b)(-a-b) D. (2y-4)(-4+2y) E. (-a-b)(-a+b) F. (-x-1)(x+1)
解析:在应用平方差公式时,关键在于识别出式子中的相同项和相反项。当两项满足上述条件时,其结果即为相同项的平方减去相反项的平方。我们需要逐一检查每个选项是否符合这一规律。
选项A变形后,实际上是完全平方公式的变形;选项B变形后,符合平方差公式的形式;选项C和D都是完全平方公式的变形;选项E则满足平方差公式的条件;而选项F则又是一次完全平方公式的变形。
例题2:利用平方差公式简化计算
(-3-2x)(-2x+3) 与 (-3-2x)(2x-3)
解析:对于这类问题,找出相同的项是关键。这两个式子都可以直接利用平方差公式进行计算。在计算过程中,可以通过下划线突出相同的项。如果不能立即看出,可以先提取负号进行变形,然后再利用平方差公式进行计算。需要注意的是,在变形过程中,如果提取了负号,需要相应地改变数的符号。
例题3:运用平方差公式进行简便运算
解析:在某些情况下,直接计算可能会涉及大量的运算。通过观察数字之间的关系,我们可以发现一些规律。例如,当三个数相差为1时(如本例中的2013、2014和2015),我们可以将其中一个数表示为其他两个数与1的和或差,从而利用平方差公式进行简便运算。