内容正文:
八年级上册数学
第二十一章 整式的乘法与因式分解
21.2.2 完全平方公式
多项式与多项式是如何相乘的?
(x + 3)( x+5)
=x2
+5x
+3x
+15
=x2
+8x
+15.
(a+b)(m+n)
=am
+an
+bm
+bn
复习引入
一块边长为a米的正方形实验田,因其边长增加b米,形成四块实验田,以种植不同的新品种.
你能用不同的方法表示试验田的总面积吗?
①总面积=(a+b)2
②总面积=a2+ab+ab+b2
=a2+2ab+b2
ab
b2
a2
ab
你发现了什么?
(a+b)2=a2+2ab+b2
计算下列各式,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=_________.
p2+2p+1
m2+4m+4
P2-2p+1
m2-4m+4
计算:(a+b)2,(a-b)2.
(a+b)2=(a+b)(a+b) =a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2
(a-b)2=(a-b)(a-b) =a2-ab-ab+b2=a2-2ab+b2
探究
(a+b)2=a2+2ab+b2,(a-b)2=a2-2ab+b2.
可以合写成 (a±b)2=a2±2ab+b2
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.
注:公式中的字母a、b可以表示数、单项式和多项式.
(简记为:“首平方,尾平方,积的2倍中间放”)
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):(a+b)2
=a2
图(2):(a-b)2
+ab
+ab
+b2
a2
ab
ab
b2
=a2+2ab+b2
=a2
=a2-2ab+b2
-ab
+b2
-ab
a2
ab
ab
b2
思考
(a+b)2= a2+2ab+b2.
(a-b)2= a2-2ab+b2.
观察下面两个完全平方式,比一比,回答下列问题:
1.说一说积的次数和项数;
2.两个完全平方式的积有相同的项吗?与a,b有什么关系?
3.两个完全平方式的积中不同的是哪一项?与a,b有什么关系?它的符号与什么有关?
思考
公式特征:
4.公式中的字母a,b可以表示数,单项式和多项式.
1.积为二次三项式;
2.积中两项为两数的平方和;
3.另一项是两数积的2倍,且与两数中间的符号相同;
(a+b)2= a2+2ab+b2.
(a-b)2= a2-2ab+b2.
例1 运用完全平方公式计算:
(1) (4m+n)2 (2)
解:(1)(4m+n)2
=(4m)2+2•(4m)•n+n2
=16m2+8mn+n2
解:(2)
=y2-2•y•+()2
=y2-y+
典型例题
运用完全平方公式计算:
(1) (x+6)2 (2) (y-5)2 (3) (-2x+5)2 (4)
解:(1)原式= x2+2·x·6+62 = x2+12x+36
(2)原式= y2-2·y·5+52 = y2-10y+25
(3)原式=(5-2x)2 = 52-2·5·2x+(2x)2 = 25-20x+4x2
(4)原式=
10
例2 运用完全平方公式计算:
(1) 1022 (2) 992
解:(1) 1022=(100+2)2
=1002+2×100×2+22
=10000+400+4
=10404
解:(2) 992=(100-1)2
=1002-2×100×1+12
=10000-200+1
=9801
11
利用完全平方公式简便计算:
(1); (2).
(1)解:原式=
=
=
= ;
(2)解:原式=
=
=
(a+b)2与(-a-b)2相等吗?(a-b)2与(b-a)2相等吗?(a-b)2与a2-b2相等吗?为什么?
(-a-b)2=(-a)2-2·(-a)·b+b2
只有当b=0或a=b时,(a-b)2=a2-b2.
=a2+2ab+b2=(a+b)2
(b-a)2=b2-2ba+a2
=a2-2ab+b2=(a-b)2
(a-b)2与a2-b2不一定相等.
思考
例3 计算:
(1)(2) .
(1)解:原式=
;
(2)解:原式=
=
例4
常见的完全平方公式的变形
完全平方公式 变形
(a+b)2=a2+
2ab+b2 ①a2+b2=(a+b)2-2ab
②2ab=(a+b)2-(a2+b2)
(a-b)2=a2-
2ab+b2 ①a2+b2=(a-b)2+2ab
②2ab=(a2+b2)-(a-b)2
③(a-b)2=(a+b)2-4ab
④(a+b)2=(a-b)2+4ab
1.已知x+y=10,xy=24,则x2+y2=_____
52
变式:已知 则 _____
98
拓展训练
8或-8
变式:如果x2+6x+m2是完全平方式,则m的值是_____
3.已知ab=2,(a+b)2=9,则(a-b)2的值为______
变式:若题目条件不变,则a-b的值为_____
±1
1
2.如果x2+kx+81是运用完全平方式得到的结果, 则k=______
3或-3
添括号时,如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;如果括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号.
a+b+c=a+(b+c)
a-b-c=a-(b+c)
添括号法则
(1)计算(x+2y-3)(x-2y+3)时,第一步将整式变形为 ; (2)计算(a+b+c)2时可将 当作完全平方式中的a,把 当作完全平方式中的b.
[x+(2y-3)][x-(2y-3)]
例5 运用乘法公式计算:
c
a+b
(1) (x+2y-3)(x-2y+3); (2) (a+b+c)2.
解:(1)原式 =[x+(2y-3)][x-(2y-3)]
=x2-(2y-3)2
=x2-(4y2-12y+9)
=x2-4y2+12y-9;
(2)原式=[(a+b)+c]2
=(a+b)2+c2+2(a+b)c
=a2+b2+2ab+c2+2ac+2bc
=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc.
1. 在等号右边的括号内填上适当的项,并用去括号法则检验.
(1)a+b-c=a+( );
(2)a-b+c=a-( );
(3)a-b-c=a-( );
(4)a+b+c=a-( ).
练一练
2. 运用乘法公式计算:
(1)(a+2b-1)2; (2)(2x+y+z) (2x-y-z) .
A
课堂练习
2.计算(-1-x)2的结果是( )
A.1+x2 B.1-2x+x2
C.1-2x-x2 D.1+2x+x2
3.化简:(1-x)2+2x=________.
4.已知a+b=2,ab=-1,则a2+b2=________.
D
1+x2
6
5.若a+b=5,ab=-6, 求a2+b2,a2-ab+b2.
6.已知x+y=8,x-y=4,求xy.
解:a2+b2=(a+b)2-2ab=52-2×(-6)=37;
a2-ab+b2=a2+b2-ab=37-(-6)=43.
解:∵x+y=8, ∴(x+y)2=64,即x2+y2+2xy=64①;
∵x-y=4, ∴(x-y)2=16,即x2+y2-2xy=16②;
由①-②得
4xy=48
∴xy=12.
完全平方公式
法则
注意
(a±b)2= a2±2ab+b2
1.项数、符号、字母及其指数
2.不能直接应用公式进行计算的式子,可能需要先添括号变形成符合公式的要求才行
常用
结论
3.弄清完全平方公式和平方差公式不同(从公式结构特点及结果两方面)
a2+b2=(a+b)2–2ab=(a–b)2+2ab;
4ab=(a+b)2–(a–b)2.
课堂小结
谢 谢!
1.下列式子正确的是( )
A.(a-b)2=a2-2ab+b2 B.=a2-b2
C.=a2+2ab+b2 D.=a2-ab+b2
$$