平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²
根据多项式乘法法则,去掉括号即可得到:
(a+b)(a-b)=a²-ab+ba-b²=a²-b²
其中a和b可以是任意实数(正数,负数,零),也可以是整式。例如下面的式子也都成立
(-2)²-3²=(-2+3)(-2-3)
(2x+3y-4)(2x+3y+4)=(2x+3y)²-4²
下面看一下平方差公式的一些用法和变化:
简便运算
例题1:3.14²×9-4.21²×4
3.14²×3²-4.21²×2²
(3.14×3)²-(4.21×2)² = (9.42+8.42)×(9.42-8.42) = 17.84
平方差公式的变形a²=(a+b)(a-b)+b²
例题2:心算997²
虽然可以利用完全平方公式:
997²=(1000-3)² = 1000²-2×3×1000+3²
但是运算过程中有减法,所以心算比较费劲。所以可以利用上面的变形公式转化成加法。一般的简便运算都需要凑成整十整百等,997+3=100,两数相加就是平方差公式的一部分。
997²=(997+3)×(997-3)+3² = 1000×994+9 = 994009
完全可以心算直接写答案,其中a=997,b=3。
请仔细体会这种运算方法,对平方差公式的理解会提升一个高度。
反复运用平方差公式
(a+b)(a-b)(a²+b²)(a^4+b^4)(a^8+b^8)
=(a²-b²)(a²+b²)(a^4+b^4)(a^8+b^8)
=(a^4-b^4)(a^4+b^4)(a^8+b^8)
=(a^8-b^8)(a^8+b^8)
=a^16-b^16
平方差公式的拓展:研究一下平方差到n次方差的规律
a²-b²=(a-b)(a+b)
a³-b³=(a-b)(a²+ab+b²)
a^4-b^4=(a-b)(a³+a²b+ab²+b³)
aⁿ-bⁿ=(a-b)(a^(n-1)+a^(n-2)b+ … +ab^(n-2)+b^(n-1))
以上这些公式都可以用整式除法(大除法)得到,例如(a³-b³)÷(a-b)=a²+ab+b²
为了容易理解可以把b当做常数
+a² +ba +b²
a-b a³ +0a² +0a -b³
a³ -ba²
ba² +0a -b³
ba² -b²a
b²a -b³
b²a -b³
通过这个拓展公式的规律,可以知道a-b可以整除aⁿ-bⁿ。
例题3:已知n=2020,求xⁿ+2除以x-1的余数
xⁿ-1=xⁿ-1ⁿ 所以它能被x-1整除
所以xⁿ+2=(xⁿ-1)+3,即余数是3。