初中数学题详解:整体思想求代数式的值

初中数学题详解:整体思想求代数式的值

完全平方公式与平方差公式的巧妙运用 | 适合初中各年级学生

题目展示

已知 (x + 5)² = 59,求 (x + 2)(x + 8) 的值。

解题思路详解

方法一:展开法(基础方法)

第一步:展开已知条件

根据完全平方公式展开 (x + 5)²:

(x + 5)² = x² + 10x + 25 = 59

形象理解:完全平方公式口诀:首平方,尾平方,首尾两倍在中央。

第二步:移项求出 x² + 10x 的值

x² + 10x = 59 – 25 = 34

关键点:不需要求出 x 的具体值!把 x² + 10x 看作一个整体。

第三步:展开要求的表达式

(x + 2)(x + 8) = x² + 8x + 2x + 16 = x² + 10x + 16

第四步:代入计算

(x + 2)(x + 8) = 34 + 16 = 50

方法二:整体换元法(巧算方法)

第一步:观察数字规律

仔细观察:

x + 2 = (x + 5) – 3
x + 8 = (x + 5) + 3

x + 2 和 x + 8 都可以用 x + 5 来表示!

第二步:设新变量

设 y = x + 5,则 y² = 59,且:

x + 2 = y – 3
x + 8 = y + 3

第三步:运用平方差公式

(x + 2)(x + 8) = (y – 3)(y + 3) = y² – 9

第四步:代入计算

(x + 2)(x + 8) = 59 – 9 = 50

答案验证

由 (x + 5)² = 59,得 x = -5 ± √59

当 x = -5 + √59 时:

(x + 2)(x + 8) = (-3 + √59)(3 + √59) = 59 – 9 = 50 ✔

当 x = -5 – √59 时:

(x + 2)(x + 8) = (-3 – √59)(3 – √59) = 59 – 9 = 50 ✔

两种情况都得到相同的答案,验证正确!

最终答案:(x + 2)(x + 8) = 50

知识点总结

1

完全平方公式

(a ± b)² = a² ± 2ab + b²,是代数变形的重要工具。

2

平方差公式

(a – b)(a + b) = a² – b²,两个数的差乘以它们的和等于它们的平方差。

3

整体思想

将重复出现的表达式看作一个整体,用新变量代替,简化计算。

4

多项式乘法

(x + a)(x + b) = x² + (a + b)x + ab

举一反三练习

练习1:已知 (x + 3)² = 20,求 (x + 1)(x + 5) 的值。
答案:12
练习2:已知 (x – 4)² = 10,求 (x – 2)(x – 6) 的值。
答案:2
练习3:已知 (x + 1)² = 15,求 x² + 2x + 3 的值。
答案:17

常见误区提醒

易错点1:急于求x的具体值,忽略整体关系,导致计算复杂化。
易错点2:展开多项式时漏项或符号错误,需仔细检查每一步。
易错点3:忘记完全平方公式中的中间项2ab,只写了首平方和尾平方。

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