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图形中的乘法公式——平方差的几何背景问题

平方差公式是初中阶段一个非常重要的知识点,有许多试题与其相关。而利用的图形

能很清晰地说明这一结论的几何意义 现选取试题共同学们参考。

1.如图①,从边长为 a的正方形中剪去一个边长为 b的小正方形,然后将剩余部分剪拼成一个长方形(如图②),则上述操作所能验证的公式是()

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A.( a+ b)( ab)= a 2b 2

B.( ab 2a 22 ab+ b 2

C.( a+ b 2a 2+ 2 ab+ b 2

Da 2+ abaa+ b

【分析】由大正方形的面积﹣小正方形的面积=矩形的面积,进而可以证明平方差公式.

【解答】解:大正方形的面积﹣小正方形的面积= a 2b 2

矩形的面积=( a+ b)( ab),

a 2b 2=( a+ b)( ab).

故选: A

【点评】本题主要考查平方差公式的几何意义,用两种方法表示阴影部分的面积是解题的关键.

2.如图的分割正方形,拼接成长方形方案中,可以验证()

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A.( a+ b 2a 2+ 2 ab+ b 2

B.( ab 2a 22 ab+ b 2

C.( a+ b 2=( a+ b 24 ab

D.( a+ b)( ab)= a 2b 2

【分析】对图形中阴影部分的面积进行计算即可得到相关的等式:矩形的面积=正方形的面积﹣空白部分的面积.

【解答】解:如图所示,矩形的面积=正方形的面积﹣空白部分的面积,则

a+ b)( ab)= a 2b 2

故选: D

【点评】本题考查了平方差公式的几何背景.表示出图形阴影部分面积是解题的关键.

3.如图 1,在边长为 a的正方形中剪去一个边长为 b的小正形( ab),把剩下部分拼成一个梯形(如图 2),利用这两幅图形面积,可以验证的公式是()

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Aa 2+ b 2=( a+ b)( ab

Ba 2b 2=( a+ b)( ab

C.( a+ b 2a 2+ 2 ab+ b 2

D.( ab 2a 22 ab+ b 2

【分析】根据左图中阴影部分的面积是 a 2b 2,右图中梯形的面积是2 a+ 2 b)( ab)=( a+ b)( ab),利用面积相等即可解答.

【解答】解:∵左图中阴影部分的面积是 a 2b 2,右图中梯形的面积是2 a+ 2 b)( ab)=( a+ b)( ab),

a 2b 2=( a+ b)( ab).

故选: B

【点评】此题主要考查的是平方差公式的几何表示,运用不同方法表示阴影部分面积是解题的关键.

4.从边长为 a的大正方形纸板中挖去一个边长为 b的小正方形后,将其裁成四个相同的等腰梯形(如图甲),然后拼成一个平行四边形(如图乙),那么通过计算阴影部分的面积可以验证公式()

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Aa 2b 2=( a+ b)( ab

Ba 2+ 2 ab+ b 2=( a+ b 2

Ca 22 ab+ b 2=( ab 2

D.( a+ b 2﹣( ab 24 ab

【分析】左边阴影的面积等于边长为 a的正方形面积减去边长为 b的正方形面积,即 a 2b 2,右边平行四边形底边为 a+ b,高为 ab,即面积=( a+ b)( ab),两面积相等所以等式成立.

【解答】解:∵两个图中的阴影部分的面积相等,

即甲的面积= a 2b 2,乙的面积=( a+ b)( ab).

a 2b 2=( a+ b)( ab).

所以验证成立的公式为: a 2b 2=( a+ b)( ab).

故选: A

【点评】本题主要考查了平方差公式,运用不同方法表示阴影部分面积是解题的关键.本题主要利用面积公式求证明 a 2b 2=( a+ b)( ab).

5.如图 1,在边长为 a的正方形中,剪去一个边长为 b的小正方形( ab),将余下的部分剪开后拼成一个平行四边形(如图 2),根据两个图形阴影部分面积的关系,可以得到一个关于 ab的恒等式为()

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A.( ab 2a 22 ab+ b 2

B.( a+ b 2a 2+ 2 ab+ b 2

Ca 2b 2=( a+ b)( ab

Da 2+ abaa+ b

【分析】分别计算这两个图形阴影部分面积,根据面积相等即可得到.

【解答】解:第一个图形的阴影部分的面积= a 2b 2

第二个图形面积=( a+ b)( ab),

a 2b 2=( a+ b)( ab).

故选: C

【点评】本题考查了平方差公式的几何背景,正确表示出两个图形中阴影部分的面积是关键.

小试牛刀:

练习( 1)如图 1,若大正方形的边长为 a,小正方形的边长为 b,则阴影部分的面积是 ;若将图 1中的阴影部分裁剪下来,重新拼成如图 2的一个矩形,则它长为;宽为;面积为 .

2)由( 1)可以得到一个公式:.

3)利用你得到的公式计算: 2018 22019× 2017

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【参考答案】解:( 1)图①阴影部分的面积为: a 2b 2,图②长方形的长为 a+ b,宽为 ab,所以面积为:( a+ b)( ab),

故答案为: a 2b 2a+ bab,( a+ b)( ab);

2)由( 1)可得:( a+ b)( ab)= a 2b 2

故答案为:( a+ b)( ab)= a 2b 2

32018 22019× 2017

2018 2﹣( 2018+ 1)( 20181

2018 22018 2+ 1

1