内容正文:
第一章 数 与 式
微专题 整式运算的几何意义
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整式运算
例1 利用若干块如图①所示的长方形和正方形硬纸片可以拼出一些新的长
方形,并用不同的方法计算它的面积,从而得到相应的等式.计算图②的面积
可以得到等式 .
例1题图
2
例1题图
(1)计算图③的面积,可以得到等式________
___________________________.
(2)在如图④所示的虚线框中用如图①所示
的长方形和正方形硬纸片若干块(每种至少
用一块),拼成一个长方形,使拼出的长方形的
例1答图
解:拼出的长方形如答图所示.
.
面积为,并把二次三项式 分解因式.
3
(3)如图⑤,大正方形的边长为,小正方形的边长为.若用, 表示每个长
方形的长和宽 ,观察图形,下列关系式正确的有___个.
;;; .
例1题图
4
4
(1)用不同方法表示同一个图形的面积,可以得到等式关系;
(2)把一个或几个图形通过剪拼的方式,组合成一个新图形,通过计算
新、旧图形的面积可以得到等式关系.通过观察和研究等式的左右两边,
可以验证整式乘法的法则(单项式×单项式、单项式×多项式、多项式×
多项式).
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训练1题图
对应训练1 通过计算比较图甲、图乙中阴影部
分的面积,可以验证的式子是_______________
______________________.
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乘法公式
例2题图
例2 如图,将边长为的正方形剪出两个边长分别为, 的正
方形(阴影部分).
(1)根据题意,用两种不同的方法表示阴影部分的面积,即用两
个不同的代数式表示阴影部分的面积.
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(2)从(1)中你得到什么等式?
例2题图
解: .
8
(3)运用你发现的结论,解决下列问题:
例2题图
①已知,,求 的值;
解:, .
, .
9
②已知,求 的值.
解:设,,则, .
.
10
从一个边长较大的正方形中剪掉(挖去)一个边长较小的正方形后,剩
余部分通过不同的方法可以剪拼成一个不重叠且无缝隙的新图形,那么剩
余图形的面积,既可以用大、小两个正方形的面积之差表示,又可以根据剪
拼后新形成的规则图形的面积公式表示,通过这样的操作可以验证平方差
公式 .
根据同一图形的面积的不同表示方法,可以将图形的面积运用整体
方法和部分的和差两种方法来表示.通过这样的操作可以验证完全平方公
式, .
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训练2题图
对应训练2 如图①,从边长为 的大正方形中剪掉
一个边长为 的小正方形,将阴影部分沿线剪开,拼
成如图②所示的长方形.
(1)图①中阴影部分的面积为________,
图②中阴影部分的面积为______________.
(2)比较两图的阴影部分的面积,可以得到等式:_____________________
________.
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训练2题图
(3)运用你所得到的等式,计算下列各题:
① ;
解:原式
.
13
② .
解:原式
.
训练2题图
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因式分解
例3题图
例3 【发现问题】
数形结合是解决数学问题的一种重要的思
想方法,借助图的直观性,可以帮助我们更
容易理解数学问题.现有图①中的,, 三
如:用1张卡片,2张卡片,1张 卡片拼成如图②所示的图形,用两种方法表
示该图形的面积,可以得到等式 .
种卡片若干张,用这些卡片可以拼成各式各样的图形,根据这些图形的面积
的不同表示可以将一些多项式因式分解.
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【小试牛刀】
例3题图
(1)请把表示图③面积的多项式因式分
解.(直接写出等式即可)
解: .
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【自主探索】
(2)请利用图①的卡片,将多项式 因式分解,并画出图形.
例3题图
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解:如答图①.
例3答图
.
18
【拓展迁移】
(3)事实上,拼图不仅限于平面图形,利用立体图形的体积也可以将一些多
项式因式分解.请你用此方法从体积角度简要说明如何把
进行因式分解并写出因式分解结果.
例3题图
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例3答图
解: ,
可以把看成一个高为 ,底面积为
的长方体的体积.
如答图②,底面是由1张卡片,4张卡片,3张 卡片拼成
的.
.
.
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因式分解与图形面积之间有很强的关联性——面积的表示必然出现
二次式,而简单的因式分解的结果恰是两个一次式的积.因此我们经常利
用图形对其解读,进而达到事半功倍的效果.通过合理分割图形可以探究
多项式乘法,借助图形理解整式乘法运算;也可对运算结果进行验证,
通过逆向运算,进行二次三项式的因式分解,进一步领会数形结合思想.
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对应训练3 【探究发现】
(1)小明计算了下面几道题:
① ;
② ;
③ ;
④ .
后来发现,形如 的两个多项式相乘,计算结果具有一定的
规律,请你帮助小明完善发现的规律:(___) (
______) ____.
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【面积说明】
(2)上面的规律正确吗?小明利用多项式乘法法则计算 ,
发现这个规律是正确的.小明记得学习乘法公式时,除利用多项式乘法法则
可以证明公式外,还可以利用图形面积说明乘法公式,于是画出如图所示
的图形说明他发现的规律,请你帮助他补全图中括号里的代数式.
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解:补全的图形如答图所示.
训练3答图
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【逆用规律】
(3)学过因式分解后,小明知道了因式分解与整式乘法是互逆变形,他就
逆用发现的规律对下面的多项式进行了因式分解,请你用小明发现的规律对
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① ;
解: ,
.
② 进行因式分解.
训练3题图
解: ,
.
26
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