计算或因式分解: (1)计算 [(a+b)  ⁣2+(a−b)  ⁣2](a  ⁣2−b  ⁣2)(3x  ⁣2−4x+5)(3x  ⁣2+4x−5)(2)[(a+b){\,\!}^{2}+(a-b){\,\!}^{2}](a{\,\!}^{2}-b{\,\!}^{2})(3x{\,\!}^{2}-4x+5)(3x{\,\!}^{2}+4x-5)(2)因式分解 1+x+x(1+x)  ⁣81x  ⁣4−18x  ⁣2y  ⁣2+y  ⁣41+x+x(1+x){\,\!}81x{\,\!}^{4}-18x{\,\!}^{2}y{\,\!}^{2}+y{\,\!}^{4}

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完整解法

(1)

1. 计算 $[(a+b)^{2}+(a-b)^{2}](a^{2}-b^{2})$

首先展开中括号内的两个完全平方项:
(a+b)2+(a−b)2=(a2+2ab+b2)+(a2−2ab+b2)=2a2+2b2=2(a2+b2)(a+b)^{2} + (a-b)^{2} = (a^{2}+2ab+b^{2}) + (a^{2}-2ab+b^{2}) = 2a^{2}+2b^{2} = 2(a^{2}+b^{2})
然后与 a2−b2a^{2}-b^{2} 相乘,利用平方差公式:
2(a2+b2)(a2−b2)=2(a4−b4)=2a4−2b42(a^{2}+b^{2})(a^{2}-b^{2}) = 2(a^{4}-b^{4}) = 2a^{4}-2b^{4}

2. 计算 $(3x^{2}-4x+5)(3x^{2}+4x-5)$

通过合理分组,构造平方差公式形式:
(3x2−4x+5)(3x2+4x−5)=[3x2−(4x−5)][3x2+(4x−5)](3x^{2}-4x+5)(3x^{2}+4x-5) = [3x^{2}-(4x-5)][3x^{2}+(4x-5)]
运用平方差公式展开:
=(3x2)2−(4x−5)2= (3x^{2})^{2} - (4x-5)^{2}
再展开完全平方项并合并同类项:
=9x4−(16x2−40x+25)=9x4−16x2+40x−25= 9x^{4} - (16x^{2}-40x+25) = 9x^{4}-16x^{2}+40x-25

答案

2a4−2b42a^{4}-2b^{4}(或 2(a4−b4)2(a^4-b^4));9x4−16x2+40x−259x^{4}-16x^{2}+40x-25

(2)

1. 因式分解 $1+x+x(1+x)$

将前两项看作一个整体 (1+x)(1+x),提取公因式 (1+x)(1+x):
1+x+x(1+x)=(1+x)+x(1+x)=(1+x)(1+x)=(1+x)21+x+x(1+x) = (1+x) + x(1+x) = (1+x)(1+x) = (1+x)^{2}

2. 因式分解 $81x^{4}-18x^{2}y^{2}+y^{4}$

首先,识别该多项式符合完全平方公式:
81x4−18x2y2+y4=(9x2−y2)281x^{4}-18x^{2}y^{2}+y^{4} = (9x^{2}-y^{2})^{2}
然后对括号内的 9x2−y29x^{2}-y^{2} 运用平方差公式继续分解:
=[(3x+y)(3x−y)]2=(3x+y)2(3x−y)2= [(3x+y)(3x-y)]^{2} = (3x+y)^{2}(3x-y)^{2}

答案

(1+x)2(1+x)^{2};(3x+y)2(3x−y)2(3x+y)^{2}(3x-y)^{2}

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