内容正文:
第12章 整式的乘除
12.3 乘法公式
2.两数和(差)的平方
华师大版-数学-八年级上册
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YIXIAN KETANG
新方法 新题型 新方向
学习目标
1.理解并掌握完全平方公式的推导过程、结构特点、几何解释并能够灵活应用.【重点】
2.理解完全平方公式的结构特征,灵活应用完全平方公式.【难点】
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复习导入
用多项式乘法法则计算:(a+b)2.
做一做
多项式与多项式是如何相乘的?
(a+b)2=(a+b)(a+b)=
= .
a2+ab+ab+b2
a2+2ab+b2
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我们又得到一个漂亮的结果:
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.
注意:利用这个公式,可以直接计算两数和的平方.
(a+b)2=a2+2ab+b2.
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试一试
观察下图,用等式表示下图中图形面积的运算:
(a+b)2
a2
b2
2ab
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试一试
推导两数差的平方公式.
我们可以根据多项式的乘法法则直接计算(a-b)2,即(a-b)2=(a-b)(a-b)=a2-ab-ab+b2=a2-2ab+b2.
注意到a-b=a+(-b),也可以利用两数和的平方公式来计算,即(a-b)2=[a+(-b)]2=a2+2a(-b)+(-b)2=a2-2ab+b2.
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想一想
你能用右图中的面积关系来解释两数差的平方公式吗?
能.图中浅绿色部分的面积可以表示为(a-b)2,
也可以表示为a2-ab-ab+b2=a2-2ab+b2.这两种
方法表示的是同一个正方形的面积,因此两
者相等,即(a-b)2=a2-2ab+b2.
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这样就得到两数差的平方公式:
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.
(a-b)2=a2-2ab+b2.
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两数和(差)的平方公式的结构特征:
①等号的左边是一个二项式的完全平方;
②右边是一个二次三项式,其中有两项是等号左边二项式中每一项的平方,另一项是左边两项乘积的2倍,简述为“首平方,尾平方,积的2倍夹中央”;
③公式中的a和b既可以是单项式,也可以是多项式.
公式也可以逆用:a2±2ab+b2=(a±b)2.
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两数和 (差)的平方公式的几种常见变形:
①a2+b2=(a+b)2-2ab;②a2+b2=(a-b)2+2ab;
③(a+b)2=(a-b)2+4ab;④(a-b)2=(a+b)2-4ab;
⑤2ab=(a+b)2-(a2+b2);⑥(a+b)2+(a-b)2=2(a2+b2);
⑦(a+b+c)2=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc;
⑧a2+b2+c2+ab+ac+bc=[(a+b)2+(b+c)2+(a+c)2].
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例1 计算:
(1)(2x+3y)2;(2)(2a+)2.
注意:把2x看作a,3y看作b,直接代入公式.
解:(1)(2x+3y)2
=(2x)2+2·2x·3y+(3y)2
=4x2+12xy+9y2.
(2)(2a+)2=(2a)2+2·2a·+()2
=4a2+2ab+.
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例2 计算:
(1)(3x-2y)2;(2)()2.
解:(1)(3x-2y)2=(3x)2-2·3x·2y+(2y)2=9x2-12xy+4y2.
(2)解法1 ()2=()2+2·()·+12
=-m+1.
解法2 ()2=()2=12-2·1·+()2
=1-m+.
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例3 已知x+y=4,xy=2.求:
(1)x2+y2;(2)3x2-xy+3y2;(3)x-y.
解:(1)x2+y2=(x+y)2-2xy=42-2×2=12.
(2)3x2-xy+3y2=3(x+y)2-7xy=3×42-7×2=34.
(3)∵(x-y)2=(x+y)2-4xy=42-4×2=8.
∴x-y=± .
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1.下面各式的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?
(1)(x+y)2=x2 +y2;
(2)(x-y)2 =x2-y2;
(3) (-x +y)2 =x2+2xy +y2;
(4) (2x+y)2 =4x2 +2xy +y2.
×
×
×
×
x2+2xy +y2
x2-2xy +y2
x2 -2xy +y2
4x2+4xy +y2
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巩固练习
2.如图,有甲、乙、丙三种不同的正方形或长方形纸片若干张.要用这三种纸片无重合无缝隙拼接成一个大正方形,先取甲纸片1张,乙纸片9张,还需取丙纸片 张.
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巩固练习
3.计算:
(1)(x+3)2;(2)(x-3)2;(3)(-2m+1)2;(4)(-2m-1)2.
解:(1)(x+3)2=x2+2·x·3+32=x2+6x+9.
(2)(x-3)2=x2-2·x·3+32=x2-6x+9.
(3)(-2m+1)2=(-2m)2+2·(-2m)·1+12=4m2-4m+1.
(4)(-2m-1)2=(-2m)2-2·(-2m)·1+12=4m2+4m+1.
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巩固练习
4.(1)若(x-5)2=x2+kx+25,则k的值是多少?
(2)先化简,再求值:(1+a)(1-a)+(a-2)2,其中a=-3.
(3)已知x2-4x+1=0,求代数式(2x-3)2-(x+y)(x-y)-y2的值.
分析:对于(1),把等号左边的式子展开后对比各项,即可得解;对于(2),利用平方差公式和两数和(差)的平方公式展开,合并同类项后代入求值;对于(3),先化简代数式,再将条件变形整体代入求值.
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解:(1)依题意,得x2-10x+25=x2+kx+25.所以k=-10.
(2)原式=1-a2+a2-4a+4=-4a+5.
当a=-3时,原式=-4×(-3)+5=17.
(3)原式=4x2-12x+9-x2+y2-y2=3x2-12x+9
=3(x2-4x+3).
因为x2-4x+1=0,所以x2-4x=-1.
所以原式=3×(-1+3)=6.
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归纳小结
1.本节课要掌握:
(1)运用两数和(差)的平方公式进行计算.
(a±b)2=a2±2ab+b2.
(2)体验数学中相互转化、数形结合的思维方法,了解公式的几何背景.
2.通过这节课的学习,你还有哪些收获?
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