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奥数的乘法公式主要包括以下基本定律和扩展公式,这些公式是整式乘法的基础,也是因式分解的重要工具:
一、基本运算定律
$a times b = b times a$
说明两个数相乘,交换因数的位置,积不变。
乘法结合律
$(a times b) times c = a times (b times c)$
说明三个数相乘,先乘前两个数或先乘后两个数,积不变。
乘法分配律
$(a + b) times c = a times c + b times c$
说明两个数的和与一个数相乘,等于把这两个数分别与这个数相乘再相加。
二、特殊乘法公式
平方差公式
$(a + b)(a - b) = a^2 - b^2$
用于计算两个数的和与差的乘积,可快速展开为平方差。
完全平方公式
- 完全平方和:
$(a + b)^2 = a^2 + 2ab + b^2$
- 完全平方差:$(a - b)^2 = a^2 - 2ab + b^2$
用于展开平方项,常用于因式分解和代数式化简。
- 立方和:
$(a + b)(a^2 - ab + b^2) = a^3 + b^3$
- 立方差:$(a - b)(a^2 + ab + b^2) = a^3 - b^3$
扩展了平方公式的应用范围。
三、其他重要公式
乘法分配律的扩展:
$a times (b + c + d) = a times b + a times c + a times d$
除法性质:
$a div b div c = a div (b times c)$
商不变性质:
$a div b = (a times c) div (b times c)$
($b, c neq 0$)
四、应用说明
公式应用示例:
计算 $(x + 3)(x - 4)$ 时,可用平方差公式展开为 $x^2 - x - 12$,再通过因式分解验证结果。- 逆用公式:
因式分解 $x^2 - 9$ 时,可逆用平方差公式得到 $(x + 3)(x - 3)$。
掌握这些公式及其变形,不仅有助于简化计算,还能提升解决复杂数学问题的能力。建议结合例题练习推导过程,加深理解。