内容正文:
14.2.2 完全平方公式(第1课时)
教学目标
1.完全平方公式的推导及其应用.
2.了解公式的几何意义.
3.熟练运用公式进行计算.
教学重点难点
重点:完全平方公式的推导过程、结构特征、几何意义及灵活运用.
难点:理解完全平方公式的结构特征,并能灵活运用公式进行计算.
教学过程
导入新课
导入一:高菲同学做作业时,把一滴墨水滴在一道数学题上,题目变成了x2■x+1,看不清x前面的数字是什么,只知道这个二次三项式能写成一个整式的平方,急得她抓耳挠腮,你能帮助她吗?
学习了完全平方公式之后,问题将迎刃而解.
导入二:有一位老人非常喜欢孩子,每当有孩子到他家做客时,老人都要拿出糖果招待他们.来一个孩子,老人就给一块糖;来两个孩子,老人就给每个孩子两块糖;来三个,就给每人三块.
(1)第一天有a个男孩去了老人家,老人一共给了这些孩子多少块糖?
(2)第二天有b个女孩去了老人家,老人一共给了这些孩子多少块糖?
(3)第三天共有(a+b)个孩子去了老人家,老人一共给了这些孩子多少块糖?
(4)这些孩子第三天得到的糖果数与前两天他们得到的糖果总数哪个多?多多少?
导入三:问题:知识回顾
学生完成下列题目:
(1)合并同类项法则: .
ab+ba=(1+1)ab=2ab;
2xy-5xy+xy=(2-5+1)xy.
(2)多项式与多项式相乘的法则: .
(a+b)(m+n)=am+an+bm+bn.
(3)根据乘方的定义,我们知道:a2=a·a,那么(a+b)2 应该写成什么样的形式呢?
(a+b)2= .
探究新知
问题1:计算下列多项式的积,你能发现什么规律?
(1)(p+1)2=(p+1)(p+1)= ;
(2)(m+2)2= ;
(3)(p-1)2=(p-1)(p-1)= ;
(4)(m-2)2= .
师生活动
教师用多媒体展示题目,学生完成计算,然后观察计算结果都有哪些规律,再以小组为单位进行交流,说出有什么发现.
追问1:你还能计算(a+b)2,(a-b)2吗?
师生活动
学生计算,老师进行巡视了解各位学生的计算情况,并做适当引导,学生交流后归纳出完全平方公式如下:
(a+b)2=a2+2ab+b2,
(a-b)2=a2-2ab+b2.
追问2:你能用语言叙述完全平方公式吗?
师生活动
学生思考、交流后回答,最后归纳得出:两个数的和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的2倍.
追问3:观察公式的左、右两边,公式的结构有何特征?
师生活动
学生观察后,进行讨论、交流总结得出:
①公式左边是两项(数)的和(或差)的平方.
②公式的右边有三项,两个平方项,且符号相同,一个两项乘积的两倍或其相反数.(首平方,尾平方,乘积的两倍放中央,中间符号同前方)
问题2:你能根据图1和图2中图形的面积说明完全平方公式吗?
图1 图2
(1)如图1所示,可以看出大正方形的边长是 ,面积是 ;还可以看出大正方形是由 个小正方形和 个长方形组成的.所以大正方形的面积与这四个图形面积之和 .阴影部分的正方形边长是 ,面积是 ;另一个小正方形的边长是 ,它的面积是 ;另外两个长方形的长都是 ,宽都是 ,所以每个长方形的面积都是 .于是就可以得出: ,这正好符合完全平方公式.
(2)如图2所示,大正方形的边长是 ,它的面积是 ;长方形DCGE与长方形BCHF是全等图形,长都是 ,宽都是 ,所以它们的面积都是 ;正方形HCGM的边长是 ,它的面积是 ;正方形AFME的边长是 ,它的面积是 .从图中可以看出正方形AFME的面积等于正方形ABCD的面积减去两个长方形DCGE和BCHF的面积,再加上正方形HCGM的面积,也就是: ,这正好符合完全平方公式.
师生活动
教师提出问题,学生先独立思考,然后小组交流,学生代表展示求解过程.若学生感到有困难,教师可以引导学生回答分解的问题.
新知应用
例1 运用完全平方公式计算:(1)(4m+n)2;
(2);(3)(-a-b)2;(4)(b-a)2.
师生活动
师生共同分析解答,教师板书(1),学生板书(2)(3)(4).在解答(1)的过程中,教师引导学生明确本题中的哪一个数或式子相当于公式中的a,b,然后依照公式展开,再化简得出结果;在解答(2)(3)(4)的过程中,同样注意上述问题,并关注学生是否有其他解法.
解:(1)(4m+n)2=(4m)2+2·(4m)·n+n2
=16m2+8mn+n2;
(2)=y2