数与式的计算与巧算(1)——尖子生之路[中考复习系列]
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数与式的计算与巧算(1)
【拓展】若m2=n+2,n2=m+2(m≠n),求m3﹣2mn+n3的值.
【分析】由已知,得m2﹣n2=n﹣m,进一步,得m+n=﹣1,再利用m2=n+2,n2=m+2.进行降次,得m(n+2)﹣2mn+n(m+2),化简后,再把m+n=﹣1代入计算.
【解】∵m2=n+2,n2=m+2(m≠n),
∴m2﹣n2=n﹣m,
即(m+n)(m-n)=-(m-n).
∵m≠n,∴m+n=﹣1.
∴原式=m(n+2)﹣2mn+n(m+2)
=mn+2m﹣2mn+mn+2n
=2(m+n)=﹣2.
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【例2】已知a﹣b=b﹣c=3/5,a2+b2+c2=1,求ab+bc+ca的值.
【分析】先求出a﹣c的值,再利用完全平方公式求出(a﹣b),(b﹣c),(a﹣c)的平方和,然后代入数据计算即可求解.
【解】∵a﹣b=b﹣c=3/5,
∴(a﹣b)2=9/25,
(b﹣c)2=9/25,
a﹣c=6/5,
∴a2+b2﹣2ab=9/25,
b2+c2﹣2bc=9/25,
a2+c2﹣2ac=36/25,
∴2(a2+b2+c2)-2(ab+bc+ca)
=9/25+9/25+36/25
=54/25.
∴2﹣2(ab+bc+ca)=54/25,
∴1-(ab+bc+ca)=54/25.
∴ab+bc+ca=-4/50=-2/25.
【拓展】已知a=x/20+20,b= x/20+19,c= x/20+21,求代数式a2+b2+c2﹣ab﹣bc﹣ac的值.
【分析】已知条件中的三个式子均有中间变量x,三个式子均消去x,可得到a﹣b=1,a﹣c=﹣1,b﹣c=﹣2,用这三个式子表示出所求的代数式即可求值.
【解】法一:a2+b2+c2-ab-bc-ac
=a(a-b)+b(b-c)+c(c-a),
又由已知,得
a﹣b=(x/20+20)-(x/20+19)=1,
同理得b-c=-2, c-a=1,
所以原式=a﹣2b+c
= x/20+20-2(x/20+19)+ x/20+21
=3.
法二:a2+b2+c2﹣ab﹣bc﹣ac
=0.5(2a2+2b2+2c2﹣2ab﹣2bc﹣2ac)
=0.5 [(a2﹣2ab+b2)+(a2﹣2ac+c2)+(b2﹣2bc+c2)]
=0.5 [(a﹣b)2+(a﹣c)2+(b﹣c)2]
=0.5×(1+1+4)=3.
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