Lớp 8 · Chương 2: Hằng đẳng thức đáng nhớ và ứng dụng
Bài 6: Hiệu hai bình phương. Bình phương của một tổng hay một hiệu
🚀 Khởi động 🎯 Hằng đẳng thức — Công cụ mạnh mẽ
Hằng đẳng thức giúp ta tính toán nhanh và phân tích đa thức một cách hiệu quả!
⚡
Tính nhanh1012=(100+1)2=10201
🔧
Phân tíchx2−9=(x−3)(x+3)
📐
Rút gọn(a+b)2−(a−b)2=4ab
🔍 Khám phá 📖 1. Bình phương của một tổng
Hằng đẳng thức 1:
(a+b)2=a2+2ab+b2
Phát biểu: Bình phương của một tổng bằng bình phương số hạng thứ nhất cộng hai lần tích hai số hạng cộng bình phương số hạng thứ hai.
Chứng minh:
(a+b)2=(a+b)(a+b)=a2+ab+ba+b2=a2+2ab+b2
Ví dụ 1:
(x+3)2=x2+2cdotxcdot3+32=x2+6x+9
(2x+5)2=(2x)2+2cdot2xcdot5+52=4x2+20x+25
Ứng dụng tính nhanh:
1012=(100+1)2=1002+2cdot100cdot1+12=10000+200+1=10201
📖 2. Bình phương của một hiệu
Hằng đẳng thức 2:
(a−b)2=a2−2ab+b2
Phát biểu: Bình phương của một hiệu bằng bình phương số hạng thứ nhất trừ hai lần tích hai số hạng cộng bình phương số hạng thứ hai.
Ví dụ 2:
(x−4)2=x2−2cdotxcdot4+42=x2−8x+16
(3x−2)2=(3x)2−2cdot3xcdot2+22=9x2−12x+4
Ứng dụng tính nhanh:
992=(100−1)2=1002−2cdot100cdot1+12=10000−200+1=9801
📖 3. Hiệu hai bình phương
Hằng đẳng thức 3:
a2−b2=(a−b)(a+b)
Phát biểu: Hiệu hai bình phương bằng tích của hiệu và tổng hai số hạng.
Chứng minh:
(a−b)(a+b)=a2+ab−ba−b2=a2−b2
Ví dụ 3:
x2−9=x2−32=(x−3)(x+3)
4x2−25=(2x)2−52=(2x−5)(2x+5)
Ứng dụng tính nhanh:
103times97=(100+3)(100−3)=1002−32=10000−9=9991
🔧 4. Ứng dụng
a) Rút gọn biểu thức:
Ví dụ 4: Rút gọn (x+5)2−(x−5)2
=(x2+10x+25)−(x2−10x+25)
=x2+10x+25−x2+10x−25
=20x
Cách khác: Dùng a2−b2=(a−b)(a+b)
=[(x+5)−(x−5)][(x+5)+(x−5)]
=[10][2x]=20x
b) Chứng minh đẳng thức:
Ví dụ 5: Chứng minh (a+b)2=(a−b)2+4ab
VT =a2+2ab+b2
VP =(a2−2ab+b2)+4ab=a2+2ab+b2
Vậy VT = VP (đpcm)
✏️ Luyện tập Luyện tập
Khai triển (x+3)2 được:
🌍 Vận dụng 🌍 Vận dụng thực tế
📝 Bài toán 1: Một mảnh vườn hình vuông có cạnh (x+5) m. Tính diện tích.
S=(x+5)2=x2+10x+25 (m²)
📝 Bài toán 2: Tính nhanh diện tích hình vuông cạnh 101 cm.
S=1012=(100+1)2=10201 cm²
📝 Bài toán 3: Tính nhanh 51times49.
51times49=(50+1)(50−1)=502−12=2500−1=2499
⭐ Ghi nhớ
- (a+b)2=a2+2ab+b2
- (a−b)2=a2−2ab+b2
- a2−b2=(a−b)(a+b)
- Ứng dụng: tính nhanh, rút gọn, phân tích
📝 Bài tập tự luận
Bài 1: Khai triển các biểu thức sau:
a) (x+7)2
b) (3x−4)2
c) (2x+5y)2
d) (5a−3b)2
Bài 2: Phân tích thành nhân tử:
a) x2−49
b) 9x2−16
c) 25a2−4b2
d) x2y2−1
Bài 3: Tính nhanh:
a) 1022
b) 982
c) 2012
d) 49times51
Bài 4: Rút gọn các biểu thức:
a) (x+3)2+(x−3)2
b) (2x+1)2−(2x−1)2
c) (a+b)2−(a−b)2
d) (x+2)2−(x−1)2−6x
Bài 5: Chứng minh các đẳng thức:
a) (a+b)2+(a−b)2=2(a2+b2)
b) (a+b)2−(a−b)2=4ab
c) (a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca
d) a2+b2=dfrac12[(a+b)2+(a−b)2]
Bài 6 (Thực tế): Một mảnh đất hình vuông có cạnh 50 m. Người ta mở rộng mỗi cạnh thêm x m.
a) Viết biểu thức tính diện tích mảnh đất sau khi mở rộng.
b) Tính diện tích tăng thêm theo x.
c) Nếu x=5 m, diện tích tăng thêm bao nhiêu?
d) Tìm x để diện tích tăng thêm 600 m².
📊 Đáp số
Bài 1: a) x2+14x+49; b) 9x2−24x+16; c) 4x2+20xy+25y2; d) 25a2−30ab+9b2
Bài 2: a) (x−7)(x+7); b) (3x−4)(3x+4); c) (5a−2b)(5a+2b); d) (xy−1)(xy+1)
Bài 3: a) 10404; b) 9604; c) 40401; d) 2499
Bài 4: a) 2x2+18; b) 8x; c) 4ab; d) 3
Bài 5: Chứng minh bằng khai triển và rút gọn
Bài 6: a) (50+x)2=2500+100x+x2 (m²); b) 100x+x2 (m²); c) 525 m²; d) x=10 m (loại x=−110)