内容正文:
12.3 乘法公式
第1课时 两数和乘以这两数的差
掌握两数和乘以这两数的差的公式,会推导这个公式.
了解两数和乘以这两数的差的公式的几何背景.
知道两数和乘以这两数的差的公式的特征,并能运用公式进行简单的计算.
学习目标
多项式乘多项式
( a+b )( m+n ) =
am
+an
+bm
+bn
计算下列各题:
(x+5)(x-5)=______________________=_________.
(2+a)(2-a)=______________________=_________.
(2m+1)(2m-1)=________________________=_________.
x·x-5x+5x-5×5
x²-25
2×2-2a+2a-a·a
4-a²
2m·2m-2m+2m-1×1
4m²-1
温故知新
观察上述算式和运算结果,你发现了什么?
等式左边为两个数的和与差的积;
等式右边为这两个数的平方的差.
根据上述规律,可以得到:
(a+b)(a-b)=a²-b².
这就是说,两数和与这两数差的积,等于这两数的平方的差.
这个公式叫做两数和与这两数差的乘法公式,有时也简称为平方差公式.
探究学习
a
b
b
尝试:用几何图形的面积来验证 (a+b)(a-b)=a²-b².
一个边长为a的正方形,按左图的方式进行分割,去掉一个边长是b的正方形后,剩余部分拼接为长方形,请你用等式表示图中图形面积变化的运算.
a
b
a
a
a
b
a
b
b
b
=
-
_____________________=____________________-________.
(a+b)(a-b)
a²
b²
归纳总结:
平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2.
公式特点:
公式左边是两个二项式相乘,这两项中有一项相同,另一项互为相反数;等号的右边是乘式中两项的平方差(相同项的平方减去相反项的平方).
利用这个公式,可以直接计算两数和乘以这两数的差.
例题精讲
例1 计算:
(1)(a+3)(a-3). (2)(2a+3b)(2a-3b).
(3)(1+2c)(1-2c). (4)(-2x-y)(2x-y).
解: (1) (a+3)(a-3)
=a2-32
=a2-9.
(2)(2a+3b)(2a-3b)
=(2a)2-(3b)2
=4a2-9b2.
(4)(-2x-y)(2x -y)
=(-y-2x)(-y +2x)
=(-y)2 -(2x)2
=y2-4x2.
法二:(-2x-y)(2x-y)
=-(2x+y)(2x-y)
=-[(2x)2 -y2]
=y2-4x2.
(3) (1+2c)(1-2c)
=12-(2c)2
=1-4c2.
你还有其他解法吗?
例2 街心花园有一块边长为a米的正方形草坪, 经统一规划后,南北向增加2米,东西向减少2米. 改造后得到一块长方形的草坪.求这块长方形草坪的面积.
解:(a+2)(a-2) = a2- 4.
答:改造后的长方形草坪的面积是(a2-4)平方米.
例3 简便计算:2 018 ×2 022.
解:2 018×2 022
=(2 020-2)×(2 020 +2)
=2 0202-22
=4 080 400 -4
=4 080 396.
写成两数和乘以两数差的形式
总结:本题运用转化思想,关键是找到两个数的平均数,再将原两个数与这个平均数进行比较,变形成两数和与这两数差的积的形式,再利用平方差公式求解.
根据平方差公式填空:
(1)(-3a+2)(-3a-2)=(-3a)2-22=________;
(2)(2x-3)(________)=4x2-9;
(3)(________)(5a+1)=1-25a2.
下列运算正确的是( )
A.(a+b)(b-a)=a2-b2 B.(2m+n)(2m-n)=2m2-n2
C.(xm+3)(xm-3)=x2m-9 D.(x-1)(x+1)=(x-1)2
9a2-4
2x+3
1-5a
C
随堂练习
运用平方差公式计算:
(1) 2 019×2 021-2 0202;
(2) 1.03×0.97;
(3) 99×101×10 001;
(4) (2+1)(22+1)(24+1)(28+1)+1;
(5) (a+b)2-(a-b)2;
(6)
解: (1) 2 019×2 021-2 0202
=(2 020-1)×(2 020+1)-2 0202
=2 020