内容正文:
第六章 整式的乘除
6.7 完全平方公式
学习目标
1.经历探索完全平方公式的过程,会推导完全平方公式,并能运用公式进行简单的计算.
2.在数学活动中建立完全平方公式模型,感受数学公式的意义和作用.
学习重难点
完全平方公式的推导和应用.
重点
难点
根据完全平方公式的结构特征判断题目能否使用公式.
知识回顾
(1)a²表示的意义是:
(2)(a+b)²表示的意义是:
a²表示两个a相乘.
(a+b)²表示两个(a+b)相乘.
多项式乘多项式
先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加.
新课讲授
观察下列算式及其运算结果,你发现了什么规律?
(m+3)2=(m+3)(m+3)=m2+3m+3m+9
=m2+2×3m+9=m2+6m+9;
(2+3x)2=(2+3x)(2+3x)=22+2×3x+2×3x+9x2
=4+2×2×3x+9x2=4+12x+9x².
发现:两数和的平方,等于它们的平方和加上它们的积的2倍.
新课讲授
再举两例验证你的发现.
(2)计算(a+b)²:
(a+b)²=(a+b)(a+b)
=a²+ab+ba+b²
=a²+2ab+b²
借助多项式乘多项式的运算法则进行计算.
(1)计算(5+x)²:
(5+x)²=(5+x)(5+x)
=5²+5x+5x+x²
=25+10x+x²
两数和的平方,等于它们的平方和加上它们的积的2倍.
新课讲授
(a+b)²=a²+2ab+b²
两数和的平方,等于它们的平方和加上它们的积的2倍.
完全平方公式
请注意:
公式中的a,b既可代表单项式,还可代表具体的数或多项式.
想一想
怎么用下图解释公式(a+b)²=a²+2ab+b²?
a
a
b
b
显然大正方形的面积为(a+b)2.
大正方形的面积还等于四个小图形的面积和.
红色图形的面积为a2;
蓝色图形的面积为b2;
绿色图形的面积和为2ab.
因此根据面积相等,可证得(a+b)²=a²+2ab+b².
议一议
借助多项式乘多项式的运算法则进行计算.
(a-b)²等于什么?
(a-b)²=(a-b)(a-b)
=a²-ab-ba+b²
=a²-2ab+b²
(a-b)²=[a+(-b)]²
=a²+2a(-b)+(-b)²
=a²-2ab+b²
借助两数和的完全平方公式.
所以(a-b)²=a²-2ab+b²,即两数差的平方,等于它们的平方和减去它们的积的2倍.
图中大正方形的面积为a2;
图中两个绿色长方形的面积均为ab;
图中蓝色正方形的面积为b2;
因此红色正方形的面积=大正方形的面积-2个绿色长方形的面积+蓝色正方形的面积,即(a-b)²=a²-2ab+b².
做一做
怎么用下图解释公式(a-b)²=a²-2ab+b²?
图中红色正方形的面积为(a-b)2;
因此根据面积相等,可证得(a-b)²=a²-2ab+b².
知识要点
(a+b)²=a²+2ab+b²
两数和的平方,等于它们的平方和加上它们的积的2倍.
完全平方公式
请注意:
公式中的a,b既可代表单项式,还可代表具体的数或多项式.
(a-b)²=a²-2ab+b²
两数差的平方,等于它们的平方和减去它们的积的2倍.
例题解读
例1 用完全平方公式计算:(1)(2x-3)2; (2)(4x+5y)2; (3)(m-a)².
解:(1)(2x-3)(2x-3)
=4x²-6x-6x+9
=4x²-12x+9.
(2)(4x+5y)(4x+5y)
=16x²+20xy+20xy+25y²
=16x²+40xy+25y².
(3)()()
=²
=².
例题解读
例2.若x2+(m-3)x+16是完全平方式,则m的值为( )
A.11或-7 B.13或-7 C.11或-5 D.13或-5
解析:x2+(m-3)x+16可以写成x2+(m-3)x+4²或x2+(m-3)x+(-4)²的形式.
若x2+(m-3)x+4²是完全平方式,则(m-3)x=2×x×4=8x,所以m=11;
若x2+(m-3)x+(-4)²是完全平方式,则(m-3)x=2×x×(-4)=-8x,所以m=-5.
因此,m的值可能为11或-5.
C
例题解读
3.一个正方形的边长增加3 cm,它的面积就增加99 cm2,这个正方形的边长为 .
解析:不妨设这个正方形的边长为x cm,则增加3 cm后边长为(x+3)cm,
所以正方形的面积增加99 cm²,可列方程为
(x+3)²-x²=99.
从而解得x=