内容正文:
第十四章 整式的乘法与因式分解
14.2 乘法公式
14.2.1 平方差公式
1
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学习目标
新课导入
概念剖析
典型例题
当堂检测
课堂总结
2.能够灵活运用平方差公式进行计算.
1.通过探索平方差公式的计算规律,理解平方差公式;(重点)
一、学习目标
二、新课导入
回顾
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的 乘另一个多项式
的 ,再把所得的积相加.
可用字母表示为:(a+b)(p+q)= .
ap+aq+bp+bq
每一项
每一项
二、新课导入
某学校对操场进行改造,原来的操场是长方形,改建后为正方形;
正方形的边长比原来长方形的长少6米,比原来长方形的宽多6米.
你们猜,现在的操场面积比原来大了还是小了?
三、概念剖析
之前我们学习了整式的乘法,知道了多项式与多项式相乘的法则.
根据所学知识,计算下列多项式的积,你能发现什么规律?
(x+1)(x-1) = .
(m+2)(m-2) = .
(2x+1)(2x-1) = .
x2-1
m2-4
4x2-1
上面的几个运算都是形如a+b的多项式与形如a-b的多项式相乘.
三、概念剖析
由于
(a+b)(a-b)=
a2-ab+ab-b2
=a2-b2
抵消
所以,对于这种形式的多项式相乘,我们可以直接写出运算结果,即
(a+b)(a-b)=a2-b2
也就是说,两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.
这个公式叫做(乘法的)平方差公式.
平分差公式属于多项式乘法计算,它是(a+b)(p+q)中p=a,q=-b的特殊情形.
三、概念剖析
思考:你能根据右边图形的面积
说明平方差公式吗?
3
4
1
2
a
a
b
b
b
图形1+3的面积为大正形的面积减去小正方形的面积:a2-b2;
图形2和图形3的面积均为(a-b)b,故图形2的面积等于图形3的面积;
因此图形1+2的面积和图形1+3的面积相等,为:a2-b2;
把图形1+2当作一个大长方形,用长乘宽计算它的面积为:(a+b)(a-b);
所以(a+b)(a-b)=a2-b2.
例1. 运用平方差公式计算.
(1)(3x+2)(3x-2) (2)(-x+2y)(-x-2y)
四、典型例题
解:(1)原式=
(3x)2-22
=9x2-4
总结:先和计算公式对照,分清楚哪部分是a,哪部分是b.
(2)原式=
(-x)2-(2y)2
分析:我们已经知道平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2,在(1)中,把3x看作a,
2看成b;在(2)中把-x看作a,2y看作b.
=x2-4y2
例2. 运用平方差公式计算.
(1)(y+2)(y-2)-(y-1)(y+5) (2)(a+2b)(a-2b)-(a+b)(a+3b)
四、典型例题
解:(1)原式=y2-22-(y2+4y-5)
=y2-4-y2-4y+5
=-4y+1
总结:1.只有符合公式条件的乘法才能用公式简化运算;
2.注意结果化成最简形式.
(2)原式=a2-(2b)2-(a2+4ab+3b2)
=a2-4b2-a2-4ab-3b2
=-7b2-4ab
【当堂检测】
1.判断下列利用平方差公式运算的过程是否正确.
(1)(x+2)(x-2)=x2-2; (2)(-3a-2)(3a-2)=9a2-4;
解:(1)错误,实际上答案应为x2-22=x2-4,
解释:这里需要注意直接由平方差公式得出结果时,不要忘记a和b在
结果中都是平方形式出现.
(2)错误,实际上答案应为4-9a2,
解释:将(-3a-2)(3a-2)化成-(3a+2)(3a-2)的形式,最后直接得出结果时忘记考虑前面的负号;其实该题也可将式子看成(-2+3a)(-2-3a).
2.运用平方差公式计算
【当堂检测】
(2)(x+2y)(x-2y)
(4)(2x+y)(2x-y)-(4x+y)(x-y)
(1)(a+2)(a-2)
(3)(-a-3)(3-a)
解:
(1)原式=a2-22=a2-4
(2)原式=x2-(2y)2=x2-4y2
(3)原式=(-a+3)(-a-3)=(-a)2-32=a2-9
(4)原式=4x2-y2-(4x2-3xy-y2)=3xy
提示:像(3)中不管它怎样变换位置,我们只需根据平方差公式中a的
符号相同,b的符号相反便可转化成熟悉的形式.
四、典型例题
例3.运用平方差公式简化运算.
(1)101×99