妙用平方差公式巧解题
用平方差公式能迅速准确地算出复杂难算题的答案,现用下列例题揭示利用平方差公式解答计算题的方法和技巧,希望对大家能有所启发和帮助。
例1 已知:a+3b=-2,求a+2a-6b-9b的值。
解:a+2a-6b-9b=a-9b+2a-6b=(a-9b)+(2a-6b)=(a+3b)(a-3b)+2(a-3b)=(a-3b)(a+3b+2)=(a-3b)(-2+2)=0。
如果在解题前不认真分析,不对算式进行科学组合,就很难找到用平方差公式和提取公因式解题的突破口,可见:解题前的观察分析对解题非常重要。
例2 计算。
解:分子=2001-22001-1999=2001-22001-2001+2=2001(2001-2)-(2001-2)=(2001-2)(2001-1),
分母=2001+2001-2002=2001+2001-2001-1=2001(2001+1)-(2001+1)=(2001+1)(2001-1)。
所以就有:===。
如果在解题前不对算式进行认真仔细地观察,就很难发现“1999=2001-2,2002=2001+1”,就更难发现分子中的公因式是“2001-2”,分母中的公因式是“2001+1”,“2001”是分子和分母中共同的公因式,由于找到了分子和分母中的公因式,才利用提取公因式法和平方差公式顺利的得出了此题的准确答案。
例3 计算(2+1)(2+1)(2+1)(2+1)。
解法1:(2+1)(2+1)(2+1)(2+1)=(2-1)(2+1)(2+1)(2+1)(2+1)(2-1)=(2-1)(2+1)(2+1)(2+1)(2-1)=(2-1)(2+1)(2+1)(2-1)=(2-1)(2+1)(2-1)=(2-1)(2-1)=2-1=65535,
因为:2=22=256256=65536,2-1=65536-1=65535,
解法2:2=22=4,2=22=44=16,2=22=1616=256,
所以(2+1)(2+1)(2+1)(2+1)=3517257=65535。
解法1的解题者,由于在解题前认真观察分析清楚了算式中的数据规律,先给算式乘以(2-1),后给算式除以(2-1),虽然没有改变算式的值,但乘在算式前面的(2—1)和(2+1)却构成了平方差公式,这样由前向后逐个处理,就可顺利得到命题者所要的准确结果“2-1”,在算式最后除以“2-1”,实质是除以1,足见解法1中的解题者是多么的聪明。
解法2虽然一气呵成,直接算出了本题的准确答案。但却没有达到编者的意图,如果在计算过程中稍有不慎,就会得出错误的结果。其实本题命题者的本意是考查学生运用平方差公式解题的本领,只要解题者解出“2-1”就行,而并不是要求解题者能算出“65535”。因为该题面向的是八年级学生。
例4 计算100-99+98-97+96-95+…+6-5+4-3+2-1。
解:100-99=(100+99)(100-99)=199,
98-97=(98+97)(98-97)=195,
96-95=(96+95)(96-95)=191,
94-93=(94+93)(94-93)=187,
92-91=(92+91)(92-91)=183,
10-9=(10+9)(10-9)=19,
8-7=(8+7)(8-7)=15,
6-5=(6+5)(6-5)=11,
4-3=(4+3)(4-3)=7,
2-1=(2+1)(2-1)=3。
观察上述用平方差公式算得的结果可得,199-4=195,195-4=191,191-4=187,15-4=11,11-4=7,7-4=3.。这样就有:
100-99+98-97+96-95+…+6-5+4-3+2-1=199+195+191+187+183+…+19+15+11+7+3。
观察“199+195+194+187+183+…+19+15+11+7+3”可发现:“199+3=202,195+7=202,191+11=202,187+15=202,183+19=202”。只要能探究明白“199+195+194+187+183+…+19+15+11+7+3”中能加成多少个202,问题就会很快解决。只好用下述列表的方法探究“199+195+194+187+183+…+19+15+11+7+3”中究竟能加成多少个202:
1
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13
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18
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20
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21
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22
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23
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24
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25
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199
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195
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191
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187
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183
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197
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175
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171
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167
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163
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159
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155
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151
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147
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143
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139
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135
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131
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127
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123
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119
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115
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111
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107
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103
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3
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7
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11
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15
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19
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23
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27
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31
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35
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39
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43
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47
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51
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55
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59
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63
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67
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71
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75
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79
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83
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87
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91
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95
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99
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202
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202
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由上表可以看出“199+195+194+187+183+…+19+15+11+7+3”中的数据,共能加出25个202,20225=5050。
所以就有:
100-99+98-97+96-95+…+6-5+4-3+2-1
=199+195+191+187+183+…+19+15+11+7+3
=20225
=5050。
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女儿向爸爸请教如下一道数学计算题,难住了给她教物理的爸爸,她的爸爸只好向数学专家请教,最终解决了问题,现共享于后,以求共同提高。
已知6x-9x+mx+n能被6x-x+4整除,求m和n的值。
解:这是一道初中学生还没有学的多项式相除问题,具体解法如下:
由上述计算结果可得:
(m-4)x-x=0,
m-4-=0,
m-=0,
m==,
n-(-)=0,
n+=0,
n=-=-,
您还有比这更妙的解法吗?请赐教!
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