初中数学竞赛精品标准教程及练习(15)乘法公式一、内容提要1.乘法公式也叫做简乘公式,就是把一些特殊的多项式相乘的结果加以总结,直接应用。公式中的每一个字母,一般可以表示数字、单项式、多项式,有的还可以推广到分式、根式。公式的应用不仅可从左到右的顺用(乘法展开),还可以由右到左逆用(因式分解),还要记住一些重要的变形及其逆运算――除法等。2.基本公式就是最常用、最基礎的公式,并且可以由此而推导出其他公式。完全平方公式:(a±b)2=a2±2ab+b2,平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2立方和(差)公式:(a±b)(a2ab+b2)=a3±b33.公式的推广:①多项式平方公式:(a+b+c+d)2=a2+b2+c2+d2+2ab+2ac+2ad+2bc+2bd+2cd即:多项式平方等于各项平方和加上每两项积的2倍。②二项式定理:(a±b)3=a3±3a2b+3ab2±b3(a±b)4=a4±4a3b+6a2b2±4ab3+b4)(a±b)5=a5±5a4b+10a3b2±10a2b3+5ab4±b5)…………注意观察右边展开式的项数、指数、系数、符号的规律③由平方差、立方和(差)公式引伸的公式(a+b)(a3-a2b+ab2-b3)=a4-b4(a+b)(a4-a3b+a2b2-ab3+b4)=a5+b5(a+b)(a5-a4b+a3b2-a2b3+ab4-b5)=a6-b6…………注意观察左边第二个因式的项数、指数、系数、符号的规律在正整数指数的条件下,可归纳如下:设n为正整数(a+b)(a2n-1-a2n-2b+a2n-3b2-…+ab2n-2-b2n-1)=a2n-b2n(a+b)(a2n-a2n-1b+a2n-2b2-…-ab2n-1+b2n)=a2n+1+b2n+1类似地:(a-b)(an-1+an-2b+an-3b2+…+abn-2+bn-1)=an-bn4.公式的变形及其逆运算由(a+b)2=a2+2ab+b2得a2+b2=(a+b)2-2ab由(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3=a3+b3+3ab(a+b)得a3+b3=(a+b)3-3ab(a+b)由公式的推广③可知:当n为正整数时an-bn能被a-b整除,a2n+1+b2n+1能被a+b整除,a2n-b2n能被a+b及a-b整除。二、例题例1.己知x+y=axy=b1求①x2+y2②x3+y3③x4+y4④x5+y5解:①x2+y2=(x+y)2-2xy=a2-2b②x3+y3=(x+y)3-3xy(x+y)=a3-3ab③x4+y4=(x+y)4-4xy(x2+y2)-6x2y2=a4-4a2b+2b2④x5+y5=(x+y)(x4-x3y+x2y2-xy3+y4)=(x+y)[x4+y4-xy(x2+y2)+x2y2]=a[a4-4a2b+2b2-b(a2-2b)+b2]=a5-5a3b+5ab2例2.求证:四个連续整数的积加上1的和,一定是整数的平方。证明:设这四个数分别为a,a+1,a+2,a+3(a为整数)a(a+1)(a+2)(a+3)+1=a(a+3)(a+1)(a+2)+1=(a2+3a)(a2+3a+2)+1=(a2+3a)2+2(a2+3a)+1=(a2+3a+1)2 a是整数,整数的和、差、积、商也是整数∴a2+3a+1是整数证毕...