内容正文:
12.3 乘法公式
第2课时 两数和(差)的平方
掌握两数和(差)的平方公式的特点 ,会推导公式.
了解两数和(差)的平方公式的几何背景,体会数形结合的思想.
能正确地利用两数和(差)的平方公式进行计算,并学会应用公式解决问题.
学习目标
平方差公式:
(a+b)(a-b)=a²-b².
多项式乘多项式:
( a + b )( m + n ) =
计算下列各题:
(x+5)(x+5)=_________________=_____________.
(2+a)(2+a)=___________________=_____________.
(2m+1)(2m+1)=_____________________=___________.
am+an+bm+bn.
x·x+5x+5x+5×5
x2+10x+25
2×2+2a+2a+a·a
4+4a+a2
2m·2m+2m+2m+1×1
4m²+4m+1
温故知新
观察上述算式和运算结果,得:
(a+b)2=(a+b)(a+b)=______________.
可以写成:
(a + b)2 =a2 + 2ab + b2.
这就是说,两数和的平方,等于这两数的平方和加上它们的积的2倍.
这个公式叫做两数和的平方公式.
a2 +2ab+b2
利用这个公式,可以直接计算两数和的平方.
探究学习
b
b
a
a
数形结合:用几何图形的面积来验证(a+b)2=a2+2ab+b2.
如图是一个边长为a的正方形,将边长扩大为(a+b) ,请你用等式表示图中图形面积关系.
b
b
a
a
a
a
b
b
a
a
b
b
=
+
+
______________=_____________+_________________+______.
(a+b)2
2ab
b2
a2
例1 计算:
(1)(2x+3y)2; (2)(2a+ )2.
解:(1)(2x+3y)2
=(2x)2+2·2x·3y+(3y)2
=4x2+12xy+9y 2 ;
你能用多项式的乘法法则推导出两数差的平方公式吗?
(a-b)2=(a-b)(a-b)=a2-ab-ab+b2=a2-2ab+b2.
能不能利用两数和的平方公式来推导呢?
我们注意到a-b =a+(-b),
即(a-b)2 =[a+(-b)]2
=a2+2a(-b)+(-b)2
=a2-2ab+b2.
得到两数差的平方公式:
(a-b)2=a2-2ab+b2.
这就是说,两数差的平方,等于这两数的平方和减去它们的积的2倍.
这个公式叫做两数差的平方公式.
利用这个公式,可以直接计算两数差的平方.
你能用图中的面积关系来解释两数差的平方公式吗?
b
b
a
a
想一想:
=
-
-
即_____________=____________-_______________+______.
(a-b)2
2ab
b2
a2
_______________=____________-_______________-______.
(a-b)2
2(ab-b2)
b2
a2
b
b
a
a
b
b
a
a
b
b
a
a
b
b
例2 计算:
(1)(3x-2y)2; (2)
解:(1)(3x-2y)2=(3x)2-2•3x•2y+(2y)2 =9x2-12xy+ 4y2;
(2)解法1: 解法2:
(2)
对于此题,你还有其他解法吗?
解法3:
根据解法2和解法3我们发现: (a-b)2=(b-a)2.
首平方,尾平方,首尾两倍中间放.
归纳总结:
两数和的平方公式:(a+b)2 = a2+2ab+b2 .
两数差的平方公式:(a-b)2 = a2-2ab+b2 .
就是说,两数和(差)的平方等于这两数的平方和加上
(减去)这两数乘积的2倍.
这两个公式叫做(乘法的)完全平方公式.
公式特点:
左边是二项式(两数和(差) )的平方;
右边是两数的平方和加上(减去)这两数乘积的两倍.
例3 已知a+b=2,ab=-1,求下面式子的值:
(1)2a2+2b2; (2)(a-b)2.
(2) 因为 (a-b)2=(a+b)2-4ab,
所以 (a-b)2
=22-4×(-1)
=4+4
=8.
解:(1) 因为a2+b2=(a+b)2-2ab,
所以2a2+2b2=2(a2+b2)
=2[(a+b)2-2ab]
=2(a+b)2-4ab
=2×22-4×(-1)
=8+4=1