第一讲数与式
在初中,我们已学习了实数,知道字母可以表示数,用代数式也可以表示数,我们把实数和代数式简称为数与式.代数式中有整式(多项式、单项式)、分式、根式.它们具有实数的属性,可以进行运算.在多项式的乘法运算中,我们学习了乘法公式(平方差公式与完全平方公式),并且知道乘法公式可以使多项式的运算简便.由于在高中学习中还会遇到更复杂的多项式乘法运算,因此本节中将拓展乘法公式的内容,补充三个数和的完全平方公式、立方和、立方差公式.在根式的运算中,我们已学过被开方数是实数的根式运算,而在高中数学学习中,经常会接触到被开方数是字母的情形,但在初中却没有涉及,因此本节中要补充.基于同样的原因,还要补充“繁分式”等有关内容.
一、乘法公式
【公式1】平方差公式:a2b2abab
【公式2】完全平方公式:ab2a22abb2
【公式3】完全立方公式:ab3a33a2b3ab2b3
【公式4】abc2a2b2c22ab2bc2ca(完全平方公式)
证明:abc2abc2ab22abcc2
a22abb22ac2bcc2a2b2c22ab2bc2ca等式成立
【例1】计算:x22x123
解:原式x22x123
x222x2122x22x2x21212x
3
33
x422x38x222x1
3
39
说明:多项式乘法的结果一般是按某个字母的降幂或升幂排列.
【公式5】aba2abb2a3b3立方和公式
证明aba2abb2a3a2bab2a2bab2b3a3b3
【公式6】aba2abb2a3b3立方差公式
证明:aba2abb2aba2abb2a3b3a3b3
【例2】计算:
(1)4m164mm2
(2)1m1
1m21m
1
25225104
(3)a2a2a44a216(4)x22xyy2x2xyy22
解:(1)原式43m364m3
(2)原式1m31
31m31
3
5
21258
(3)原式a24a44a242a2343a664
(4)原式xy2x2xyy22xyx2xyy22
x3y32x62x3y3y6
说明:在进行代数式的乘法、除法运算时,要观察代数式的结构是否满足乘法公式的结构.
【例3】已知x23x10,求x31的值.x3
f解:x23x10x0x13x
原式xr