内容正文:
12.3 乘法公式
1. 两数和乘以这两数的差
学习目标
1. 理解两数和乘以这两数差的几何意义.(重点)
2. 理解并掌握两数和乘以这两数差的公式结构,并能正确运算.(难点)
情境导入
合作探究
王剑同学去商店买了单价是9.8元/千克的糖块10.2千克,售货员刚拿起计算器,王剑就说出应付99.96元,结果与售货员计算出的结果相吻合.售货员惊讶地问:“这位同学,你怎么算得这么快?”王剑同学说:“我利用了在数学上刚学过的一个公式.”你知道王剑同学用的是一个什么样的公式吗?你现在能算出来吗?学了本节之后,你就能解决这个问题了.
用多项式乘法法则计算:(a+b)(a-b).
( a + b ) ( a – b )
=a·a
+a·b
-a·b
-b·b
=a2-b2
做一做
知识讲解
知识点1 平方差公式
平方差公式
概括
(a+b)(a-b)=a2-b2
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.
这两个多项式相乘,得到的结果特别简洁:
这就是说,两数和与这两数差的积,等于这两数的平方差.
利用这个公式,可以直接计算两数和乘以这两数的差.
平方差公式
(a+b)(a–b)=a2 – b2
两数和与这两数差的积,等于它们的平方差.
(a+b)(a–b)=a2 – b2
两数和与这两数差的积,等于它们的平方差.
相同项
符号相反项
(1)(a+3)(a-3)
(2)(2a+3b)(2a-3b)
(3)(1+2c)(1-2c)
=a2-9
=4a2-9b2
=1-4c2
=a2-32
=(2a)2-(3b)2
=12-(2c)2
计算:
例1
例1
(4)(-2x-y)(2x-y)
=-(2x+y)(2x-y)
=-(4x2-y2)
=-4x2+y2
-(2x+y)
或
(4)(-2x-y)(2x-y)
=(-y-2x)(-y+2x)
=(-y) 2-(2x)2
=y2 -4x2
(-y-2x)
例2
计算:1998×2002.
1998×2002
=(2000-2)×(2000+2)
=4000000-4
=3999996
=20002-22
写成两数和乘以这两数差的形式,可使计算简便.
1998
=(2000-2)
(2000+2)
2002
1.计算:
(1)(2x+ )(2x- )
(2)(-x+2)(-x-2)
解 (2x+ )(2x- )
= 4x2-
解 (-x+2)(-x-2)
=-(-x+2)(x+2)
=-(4-x2)
=x2-4
随 堂 小 测
(3)(-2x+y)(2x+y)
(4)(y-x)(-x-y)
解 (-2x+y)(2x+y)
=y2-4x2
解 (y-x)(-x-y)
=-(y-x)(x+y)
=-(y2-x2)
=x2-y2
2.计算:
(1)498×502
(2)999×1001
解 498×502
=(500-2)×(500+2)
=250000-4
=249996
解 999×1001
=(1000-1)×(1000+1)
=1000000-1
=999999
知识讲解
5米
5米
a米
(a-5)米
(a+5)米
原来
现在
a2
(a+5)(a-5)
面积变了吗?
知识点2 平方差公式的几何证明
观察下图,用等式表示下图中图形面积的运算:
(a-b)(a+b)
a2
a
b
a
b
b
(a-b)(a+b)
=
-
b2
a2
b2
=
-
试一试
例3
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.
(a+2)(a-2)
答:改造后的长方形草坪的面积是(a2-4)平方米.
a
2
=a2-4
3.用一定长度的篱笆围成一个长方形区域,小明认为围成一个正方形区域可使面积最大,而小亮认为不一定.你认为如何?说说你的道理.
解:长方形区域的周长是一定的,设为4a,
如果围成正方形,那么其边长为a,面积为a2;
如果围成一般的长方形,设其长为b(b≠a≠0) ,则宽必为(2a-b),
因而其面积为(2a-b)b=2ab-b2而a2- (2ab-b2)=(a-b)2>0(a≠b≠0),
因此围成一般的长方形比围成正方形面积要小.
随 堂 小 测
想一想
(a – b)(–a – b)=?你是怎样做的?
把(– b)看作平方差公式中的“a”;
把 a 看作平方差公式中的“b”;
(a – b)(–a – b)=(– b)2 – a2 =b2 – a2 .
知识拓展
写出下面式子中的“a”和“b”.
(a + b)(– b+a )
a
b
a
b
(–a – b)(a – b)
– b
a
(2a + 3b)(2a – 3b)
2a
3b
(a3 + b2)(a3 – b2)
a3
b2
应用平方差公式计算时,应注意以下几个问题:
(1)紧扣公式特征,找出相同的项和相反的项,再应用公式(相同为a,相反为b);
(2)公式中的a和b可以是单项式也可以是多项式;
(3)不符合平方差公式运算条件的乘法,按乘法法则进行运算;
(4)找出的“a”或“b”中带系数或指数,应连同系数和指数一起平方。
方法总结
1. 计算:
(1) (a+2) (a–2) ; (2) (3a+2b) (3a–2b);
(3)(–x–1) (1–x); (4) (– 4k+3) (– 4k–3) .
随 堂 小 测
=a2 –22
=a2 – 4
解:
=(3a)2 –(2b)2
=9a2 – 4b2
=(–x)2 –12
=x2 – 1
=(–4k)2 –32
=16k2 – 9
2. 下列式子能用平方差公式计算吗?如果能,请写出.
(1)(– 3x + 2)(3x – 2);
(2)(– x + 2y)(– x – 2y);
(3)(– 3a + 4b)(– 4b – 3a);
(4)(– a + b)(a – b).
不能
能,原式=(–x)2 –(2y)2=x2 –4y2
能,原式=(–3a)2 –(4b)2=9a2 –16b2
不能
1. 下列多项式乘法中,能用平方差公式计算的是( )
A.(2a + b)(–2a + b)
B.(a + 2)(2 + a)
C.(–a + b)(a – b)
D.(a + b2)(a2 – b)
A
2. 已知a + b=8,a – b=2,则a2 – b2的值为________.
16
当 堂 检 测
3.计算:
(1)(x + 1)(x – 1)(x2 + 1); (2) (m + 2)(m2 + 4)(m – 2).
(1)(x + 1)(x – 1)(x2 + 1)
=(x2 – 1) (x2 + 1)
=x4 – 1
解:
(2) (m + 2)(m2 + 4)(m – 2)
=(m + 2)(m – 2)(m2 + 4)
=(m2 – 4) (m2 + 4)
=m4 – 16
4.利用平方差公式计算:
(1) ( 5 + 6x ) ( 5 – 6x ); (2) ( x – 2y ) ( x + 2y);
(3) ( –m + n ) ( –m – n)
=52 –(6x)2
=25 – 36x2
=x2 –(2y)2
=x2 – 4y2
=(–m)2 – n2
=m2 – n2
解:
5.先化简,再求值:(3 – x)(3 + x) + 2(x + 1)(x – 1),其中x=2.
(3 – x)(3 + x) + 2(x + 1)(x – 1)
=9 – x2 + 2(x2 – 1)
=9 – x2 + 2x2 – 2
=x2 + 7
解:
当x=2时,x2 + 7=22 + 7=11.
平方差公式
内容
注意事项
不符合平方差公式运算条件的乘法,按乘法法则进行运算
找出相同的项和相反的项,再应用公式相同为a,相反为b
两数和与这两数差的积,等于它们的平方差.
a、b可以是单项式或多项式
符号表示
(a+b)(a–b)=a2 – b2
课堂小结
课后作业
1.从课后习题中选取;
2.完成练习册本课时的习题。
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