平方差公式与完全平方公式的一场争论
2013-11-26赵国瑞
赵国瑞
在整式乘法的王国有两兄弟:平方差公式和完全平方公式.一天,两人闲来无事聚到一起,突然冒出了一起行走江湖的念头.两人谈得很兴奋,但到最后却为谁来做“老大”发生了争执.两人互不相让,各执一词,都认为自己做“老大”是理所当然的.他们争得面红耳赤,不可开交.最后没办法,只好去找乘法公式大伯来评判.大伯听明白两人的来意后皱了皱眉头,大声说道:“既然你们都认为自己该做‘老大,那么你们分别说说自己有什么过人之处吧.”
平方差公式首先站起来说道:“我的形象好呀,你看,我的左边是两个二项式的积,在这两个二项式中有一项完全相同,另一项互为相反数,右边是完全相同项的平方减去符号相反项的平方.”
完全平方公式毫不示弱:“我的形象不比你逊色,我的左边是一个二项式的完全平方,右边是一个二次三项式,其中(首末)两项是公式左边二项式中的每一项的平方,中间一项是二项式中两项乘积的2倍.”
乘法公式大伯说:“别吵!别吵!光形象好还不够,要有真本事才行!”
平方差公式说:“这个我可不含糊,只要符合‘两数和与两数差相乘的形式,就可用我平方差公式解决.如计算(xy+1)(xy-1)直接运用平方差公式,得(xy+1)(xy-1)=(xy)2-12=x2y2-1.”
完全平方公式说:“只要符合‘两数和(或差)的平方的形式,就可用我完全平方公式搞定,如计算(4x-3y)2,直接运用完全平方公式,得(4x-3y)2=(4x)2-2·4x·3y+(3y)2=16x2-24xy+9y2.”
……
平方差公式与完全平方公式争论不休.
乘法公式大伯:“别争了,其实你们本是一家人,都可由公式(x+p)(x+q)=x2+(p+q)x+pq(*)得到.在公式(*)中,若令p=y,q=-y,就得到平方差公式(x+y)(x-y)=x2-y2;在公式(*)中,若令p=q=y,就得到两数和的平方公式(x+y)2=2x+2xy+y2,若令p=q=-y,就得到两数差的平方公式(x-y)2=x2-2xy+y2.
有些问题单独用你们两个公式都可以解决,如x+y=5,且x-y=1,则xy=_____.
解法1:由完全平方公式,得(x+y)2=x2+2xy+y2,(x-y)2=x2-2xy+y2.
∴(x+y)2-(x-y)2=4xy,即52-12=4xy.∴xy=6.
解法2:在平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2中,令a=x+y,b=x-y,得2x·2y=(x+y)2-(x-y)2,即4xy=52-12.∴xy=6.
有些问题需要你们两个公式合作才能解决,如计算[(x+2)(x-2)]2,先由平方差公式,得 (x2-22)2=(x2-4)2.再由完全平方公式,得(x2)2-2·x2·4+42=x4-82+16.
再如计算:(2x+y+z)(2x-y-z),先由平方差公式,得[(2x+(y+z)][(2x)-(y+z)]=(2x)2-(y+z)2.再由完全平方公式,得4x2-(y2+2yz+z2)=4x2-y2-2yz-z2.
乘法公式大伯接着说道:“你们两个都有各自的特点,是乘法公式的重要组成部分,你们应该取长补短,齐心协力为数学王国作贡献,我劝你们不要再争什么‘老大了!”
平方差公式和完全平方公式深深地向乘法公式鞠了一躬,齐声说道:“谢谢大伯的点拨!”两兄弟握手言和,重归于好,各自充满信心地朝着自己的工作岗位走去……