初中数学苏科版七年级下册9.4 乘法公式课时练习

这是一份初中数学苏科版七年级下册9.4 乘法公式课时练习，共13页。


TOC \ "1-3" \h \u
\l "_Tc1099" 【题型1 判断运用乘法公式计算的正误】 PAGEREF _Tc1099 \h 1
\l "_Tc1353" 【题型2 利用完全平方式确定系数】 PAGEREF _Tc1353 \h 2
\l "_Tc31477" 【题型3 乘法公式的计算】 PAGEREF _Tc31477 \h 2
\l "_Tc4396" 【题型4 利用乘法公式求值】 PAGEREF _Tc4396 \h 2
\l "_Tc1347" 【题型5 利用面积法验证乘法公式】 PAGEREF _Tc1347 \h 3
\l "_Tc28542" 【题型6 乘法公式的应用】 PAGEREF _Tc28542 \h 4
\l "_Tc23871" 【题型7 平方差公式的几何背景】 PAGEREF _Tc23871 \h 6
\l "_Tc20180" 【题型8 完全平方公式的几何背景】 PAGEREF _Tc20180 \h 8
\l "_Tc18681" 【题型9 乘法公式中的新定义问题】 PAGEREF _Tc18681 \h 10
\l "_Tc12172" 【题型10 乘法公式的规律探究】 PAGEREF _Tc12172 \h 11
【知识点 乘法公式】
平方差公式：(a+b)(a-b)=a2-b2。两个数的和与这两个数的差的积，等于这两个数的平方差。这个公式叫做平方差公式。
完全平方公式：(a+b)2=a2+2ab+b2，(a-b)2=a2-2ab+b2。两个数的和(或差)的平方，等于它们的平方和，加上(或减去)它们积的2倍。这两个公式叫做完全平方公式。
【题型1 判断运用乘法公式计算的正误】
【例1】（2023春·贵州毕节·七年级统考期末）计算x-y+3x+y-3时，下列变形正确的是（ ）
A．x-y+3x+y-3B．x+3-yx-3+y
C．x-y+3x+y-3D．x-y-3x+y-3
【变式1-2】（2023春·天津滨海新·七年级统考期末）在下列多项式的乘法中，不可以用平方差公式计算的是（ ）
A．(x+y)(x-y)B．(-x+y)(x+y)
C．(-x-y)(-x+y)D．(x-y)(-x+y)
【变式1-3】（2023春·广东茂名·七年级统考期中）下列多项式不是完全平方式的是( )．
A．x2-4x-4B．14+m2+mC．a2+2ab+b2D．t2+4t+4
【题型2 利用完全平方式确定系数】
【例2】（2023春·江苏扬州·七年级统考期末）若将多项式4a2-2a+1加上一个单项式成为一个完全平方式，则这个单项式可以是 ．（只要写出符合条件的一个）
【变式2-1】（2023春·四川达州·七年级校考期中）若x2+2(m-3)x+1是完全平方式，x+n与x+2的乘积中不含x的一次项，则nm的值为 ．
【变式2-2】（2023春·七年级课时练习）若9x2-k-1xy+25y2是关于x的完全平方式，则k= ．
【变式2-3】（2023春·福建泉州·七年级晋江市季延中学校考期中）已知B是含字母x的单项式，要使x2+B+14是完全平方式，那么B= ．
【题型3 乘法公式的计算】
【例3】（2023春·云南昭通·七年级校考期末）计算：
(1)(2m-n+3p)(2m+3p+n)；
(2)化简求值：(x-3)(x+3)-(x2-2x+1)，其中x=12．
【变式3-1】（2023春·山东东营·六年级统考期末）利用整式乘法公式计算．
(1)1002-98×102；
(2)a+b+3a+b-3；
(3)-2m+3-2m-3；
(4)12x-2y2．
【变式3-2】（2023春·湖南永州·七年级校联考期中）1-1221-1321- ．
【变式3-3】（2023春·江西抚州·七年级校联考期中）运用乘法公式计算：
(1)2m-3n-2m-3n-(2m-3n)2
(2)1002-992+982-972+…+22-12．
【题型4 利用乘法公式求值】
【例4】（2023春·山东济南·七年级统考期末）设 a=x-2022，b=x-2024，c=x-2023．若a2+b2=16，则c2的值是( )
A．5B．6C．7D．8
【变式4-1】（2023春·广西贵港·七年级校考期末）若x-y-7=0，则代数式x2-y2-14y的值为 ．
【变式4-2】（2023春·湖南永州·七年级校考期中）（1）已知a+1a=3，求a2+1a2的值；
（2）已知a-b2=9，ab=18，求a2+b2的值．
【变式4-3】（2023春·陕西西安·七年级校考期中）已知m满足3m-20152+2014-3m2=5．
(1)求2015-3m2014-3m的值．
(2)求6m-4029的值．
【题型5 利用面积法验证乘法公式】
【例5】（2023春·七年级课时练习）如图，阴影部分是在边长为a的大正方形中剪去一个边长为b的小正方形后所得到的图形，将阴影部分通过割、拼，形成新的图形．给出下列2种割拼方法，其中能够验证平方差公式的是（ ）

A．①B．②C．①②D．①②都不能
【变式5-1】（2023春·山东烟台·六年级统考期末）在下面的正方形分割方案中，可以验证a+b2=a-b2+4ab的图形是（ ）
A． B．
C． D．
【变式5-2】（2023春·福建宁德·七年级校联考期中）下列等式不能用如图所示的方形网格验证的是（ ）

A．a+b2=a2+2ab+b2
B．a+bb+c=ab+ac+b2+bc
C．a+b+c2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc
D．a+ba-b=a2-b2
【变式5-3】（2023春·江西抚州·七年级统考期末）（1）课本再现：如图1，2是“数形结合”的典型实例，应用“等积法”验证乘法公式．图1验证的是______，图2验证的是______；
（2）应用公式计算：
①已知x+y=5，xy=-1，求x2+y2的值；
②求20222-2021×2023的值．

【题型6 乘法公式的应用】
【例6】（2023春·浙江宁波·七年级校考期中）如图，为了美化校园，某校要在面积为30平方米长方形空地ABCD中划出长方形EBKR和长方形QFSD，若两者的重合部分GFHR恰好是一个边长为3米的正方形，现将图中阴影部分区域作为花圃，若长方形空地ABCD的长和宽分别为m和n，m>n，花圃区域AEGQ和HKCS总周长为14米，则m-n的值为（ ）
A．4米B．7米C．5米D．3.5米
【变式6-1】（2023春·陕西西安·七年级校考期中）我们知道，将完全平方公式a±b2=a2±2ab+b2适当的变形，可以解决很多数学问题．请你观察、思考，并解决以下问题：

(1)若m+n=9，mn=10，求m2+n2的值；
(2)如图，一农家乐准备在原有长方形用地（即长方形ABCD）上进行装修和扩建，先用长为120m的装饰性篱笆围起该长方形院子，再以AD、CD为边分别向外扩建正方形ADGH、正方形DCEF的空地，并在两块正方形空地上建造功能性花园，该功能性花园面积和为2000m2，求原有长方形用地ABCD的面积．
【变式6-2】（2023春·湖南邵阳·七年级统考期中）如图，某校一块边长为2am的正方形空地是七年级四个班的清洁区，其中分给七年级（1）班的清洁区是一块边长为a-2bm的正方形．(0<2b
(1)分别求出七年级（2）班、七年级（3）班的清洁区的面积．
(2)七年级（4）班的清洁区的面积比七年级（1）班的清洁区的面积多多少？
【变式6-3】（2023春·浙江温州·七年级期中）学校为迎接艺术节，准备在一个正方形空地ABCD上搭建一个表演舞台，如图所示，正中间是“红五月”三个正方形平台．其中“五”字正方形和“月”字正方形边长均为a米，“红”字正方形边长为b米．Ⅰ号区域布置造型背景，Ⅱ号区域设置为乐队演奏席．
(1)用含a，b的代数式表示阴影部分的面积（即Ⅰ和Ⅱ面积之和）并化简；
(2)若阴影部分的面积（即Ⅰ和Ⅱ面积之和）为288平方米，且a+b=20米，求“红”字正方形边长b的值．
【题型7 平方差公式的几何背景】
【例7】（2023春·安徽安庆·七年级统考期中）将边长为a的正方形的左上角剪掉一个边长为b的正方形(如图1)，将剩下部分按照虚线分割成①和②两部分，将①和②两部分拼成一个长方形(如图2)，解答下列问题：
(1)设图1中阴影部分的面积为S1，图2中阴影部分的面积为S2，请用含a，b的式子表示：S1= ______ ，S2= ______ ；(不必化简)
(2)由（1）中的结果可以验证的乘法公式是______ ；
(3)利用（2）中得到的公式，计算：20232-2022×2024．
【变式7-1】（2023春·全国·七年级期末）如图1的两个长方形可以按不同的形式拼成图2和图3两个图形．
(1)在图2中的阴影部分的面积S1可表示为 ；（写成多项式乘法的形式）；在图3中的阴影部分的面积S2可表示为 ；（写成两数平方差的形式）；
(2)比较图2与图3的阴影部分面积，可以得到的等式是 ；
A.（a＋b）2＝a2＋2ab＋b2
B.（a＋b）（a﹣b）＝a2﹣b2
C.（a﹣b）2＝a2﹣2ab＋b2
(3)请利用所得等式解决下面的问题：
①已知4m2﹣n2＝12，2m＋n＝4，则2m﹣n＝ ；
②计算（2＋1）（22＋1）（24＋1）（28＋1）×…×（232＋1）＋1的值，并直接写出该值的个位数字是多少．
【变式7-2】（2023春·陕西咸阳·七年级咸阳市秦都中学校考阶段练习）【知识生成】
（1）我们已经知道，通过计算几何图形的面积可以表示一些代数恒等式，例如：从边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的正方形如图1，然后将剩余部分拼成一个长方形如图2．图1中剩余部分的面积为______，图2的面积为______，请写出这个代数恒等式；
【知识应用】
（2）应用（1）中的公式，完成下面任务：若m是不为0的有理数，已知P=a+2ma-2m，Q=a+ma-m，比较P、Q大小；
【知识迁移】
（3）事实上，通过计算几何图形的体积也可以表示一些代数恒等式，图3表示的是一个边长为x的正方体挖去一个小长方体后重新拼成一个新长方体，请你根据图3中图形的变化关系，通过计算写出一个代数恒等式．

【变式7-3】（2023春·山西大同·七年级统考期中）【实践操作】
（1）如图①，在边长为a的大正方形中剪去一个边长为b的小正方形(a>b)，把图①中L形的纸片按图②剪拼，改造成了一个大长方形如图③，请求出图③中大长方形的面积；

（2）请写出图①、图②、图③验证的乘法公式为： ．
【应用探究】
（3）利用（2）中验证的公式简便计算：499×501+1；
（4）计算：1-122×1-132×1-142×…×1-120212×1-120222．
【知识迁移】
（5）类似地，我们还可以通过对立体图形进行变换得到代数恒等式如图④，将一个棱长为a的正方体中去掉一个棱长为b的正方体，再把剩余立体图形切割分成三部分如图⑤，利用立体图形的体积，可得恒等式为：a3-b3= ．（结果不需要化简）

【题型8 完全平方公式的几何背景】
【例8】（2023春·浙江温州·七年级校联考期中）图1，是一个长为2m，宽为2n的长方形，沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形，然后按图2的形状拼成一个正方形．

(1)图2中的阴影部分的面积为 ；
(2)观察图2，三个代数式m+n2，(m-n)2，mn之间的等量关系是 ；
(3)若x+y=-6，xy=114，则x-y= ；（直接写出答案）
【变式8-1】（2023春·七年级课时练习）完全平方公式：a±b2=a2±2ab+b2适当的变形，可以解决很多的数学问题．
例如：若a+b=3，ab=1，求a2+b2的值．
解：因为a+b=3，所以a+b2=9，即：a2+2ab+b2=9，
又因ab=1，所以a2+b2=7
根据上面的解题思路与方法，解决下列问题：

(1)若x+y=8，x2+y2=40，则xy的值为______；
(2)拓展：若4-xx=3，则4-x2+x2=______．
(3)应用：如图，在长方形ABCD中，AB=20，BC=12，点E、F是BC、CD上的点，且BE=DF=x，分别以FC、CE为边在长方形ABCD外侧作正方形CFGH和正方形CEMN，若长方形CEPF的面积为160，求图中阴影部分的面积和．
【变式8-2】（2023春·江苏·七年级期中）【知识生成】通常情况下，通过用两种不同的方法计算同一个图形的面积，可以得到一个恒等式．如图1，在边长为a的正方形中剪掉一个边长为b的小正方形a>b．把余下的部分沿虚线剪开拼成一个长方形（如图2）．图1中阴影部分面积可表示为：a2－b2，图2中阴影部分面积可表示为(a+b)(a-b)，因为两个图中的阴影部分面积是相同的，所以可得到等式：a2－b2=(a+b)(a－b)；
【拓展探究】图3是一个长为2a，宽为2b的长方形，沿图中虚线用剪刀平均分成四个小长方形，然后按图4的形状拼成一个正方形．
（1）用两种不同方法表示图4中阴影部分面积：
方法1： ，方法2： ；
（2）由(1)可得到一个关于（a+b）2、（a－b）2、ab的的等量关系式是 ；
（3）若a+b＝10，ab＝5，则（a－b）2＝ ；
【知识迁移】
（4）如图5，将左边的几何体上下两部分剖开后正好可拼成如右图的一个长方体．根据不同方法表示它的体积也可写出一个代数恒等式： ．
【变式8-3】（2023春·江苏·七年级期中）【知识生成】用两种不同方法计算同一图形的面积，可以得到一个等式，如图1，是用长为a，宽为ba>b的四个相同的长方形拼成的一个大正方形，用两种不同的方法计算阴影部分（小正方形）的面积，可以得到(a-b)2、(a+b)2、ab三者之间的等量关系式：________﹔
【知识迁移】类似地，用两种不同的方法计算同一个几何体的体积，也可以得到一个等式，
如图2，观察大正方体分割，可以得到等式：(a+b)3=a3+b3+3ab(a+b)．
利用上面所得的结论解答下列问题：
（1）已知x+y=6,xy=114，求(x-y)2的值；
（2）已知a+b=6,ab=7，求a3+b3的值．
【题型9 乘法公式中的新定义问题】
【例9】（2023春·河北石家庄·七年级统考期中）新定义：如果a，b都是非零整数，且a=4b，那么就称a是“4倍数”．
验证：嘉嘉说：232-212是“4倍数”，琪琪说：122-6×12+9也是“4倍数”，判断 说得对（填“嘉嘉”、“琪琪”或“嘉嘉、琪琪”）．
【变式9-1】（2023春·浙江金华·七年级统考期末）定义：两个自然数的平方和加上这两个自然数乘积的两倍即可得到一个新的自然数，我们把这个新的自然数称为“完全数”，例如：22+32+2×2×3=25，其中“25”就是一个“完全数”，则任取两个自然数可得到小于200且不重复的“完全数”的个数有（ ）
A．14个B．15个C．26个D．60个
【变式9-2】（2023春·广东揭阳·七年级校联考期中）现定义一种运算“⊕”，对任意有理数m，n规定：m⊕n=mnm-n，如：1⊕2=1×21-2=-2，则a+b⊕a-b的值是 ．
【变式9-3】（2023春·江苏徐州·七年级统考期中）对于任意有理数a、b、c、d，定义一种新运算：acbd=a2+b2-cd．
(1)12-13=______；
(2)对于有理数x、y，若xkyxy是一个完全平方式，则k______；
(3)对于有理数x、y，若x+y=10，xy=22．
①求2x-y 3x-yy x-y的值；
②将长方形ABCD和长方形CEFG按照如图方式进行放置，其中点B、C、G在同一条直线上，点E在边CD上，连接BD、BF．若AD=x，AB=nx，FG=y，EF=ny，图中阴影部分的面积为45，求n的值．
【题型10 乘法公式的规律探究】
【例10】（2023·上海·七年级假期作业）杨辉是我国南宋时著名的数学家，他发现了著名的三角系数表，它的其中一个作用是指导按规律写出形如(a+b)n（其中n为正整数）展开式的系数，请你仔细观察下表中的规律，填出(a+b)4展开式中所缺的系数．
=a3+3a2-b+3a-b2+-b3
a+b1=a+b a-b1=a-b
a+b2=a2+2ab+b2 a-b2=a2+2a-b+-b2=a2-2ab+b2
a+b3=a3+3a2b+3ab2+b3 a-b3=a3+3a2-b+3a-b2+-b3
(1)仔细观察上边的图和下边的式子，写出a-b3=___________；
(2)直接在横线上填数字：a+b4=a4+___________a3b+___________a2b2+___________ab3+___________b4；
(3)请根据你找到的规律写出下列式子的结果：
x-y5=___________；
2x-y5=___________．
【变式10-1】（2023·安徽合肥·统考模拟预测）观察下列等式：第1个等式：1×2+1=22-1；第2个等式：2×3+2=32-1；第3个等式：3×4+3=42-1；第4个等式：4×5+4=52-1；…按照以上规律，解决下列问题：
(1)写出第5个等式： ；
(2)写出你猜想的第n个等式（用含n的等式表示，n≥1，且n为整数），并加以证明．
【变式10-2】（2023春·安徽合肥·七年级中国科技大学附属中学校考期中）观察下列等式：
①32-124=1+1；②42-224=1+2；③52-324=1+3；④62-424=1+4；⑤72-524=1+5……
(1)请按以上规律写出第⑥个等式______；
(2)猜想并写出第n个等式______；并证明猜想的正确性
【变式10-3】（2023春·全国·七年级专题练习）仔细观察下列等式：
第1个：52﹣12=8×3
第2个：92﹣52=8×7
第3个：132﹣92=8×11
第4个：172﹣132=8×15
…
（1）请你写出第6个等式： ；
（2）请写出第n个等式，并加以验证；
（3）运用上述规律，计算：8×7+8×11+…+8×399+8×403．