内容正文:
第3课时 完全平方公式的认识
北师版七年级数学下册
新课导入
什么是多项式乘多项式法则?
平方差公式
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加。
(m+a) (n+b) = mn+mb+an+ab
由下面的两个图形你能得到哪个公式?
(a + b)(a – b)= a2 – b2
新课探究
计算下列各式:
(1)(m + 3)2 ;
(2)(2+ 3x)2 。
(1)(m+3)2
=m2+6m+9
=(m+3)(m+3)
(2)(2+3x)2
=(2+3x)(2+3x)
=4+12x+9x2
观察以上算式及其运算结果, 你有什么发现?
m2+2·3m+9
4+2·2·3x+9x2
两个数的和的平方,等于这两个数的平方和加这两个数乘积的 2 倍。
平方式,两项
首平方,尾平方,
积的2倍放中间
你能再举一些类似的例子验证你的发现?
(1)(2x + y)2 ; (2)(3a + 2b)2。
(1)(2x + y)2
=(2x + y)(2x + y)
= 2x·2x + 2x·y + y·2x + y·y
= 4x2 + 4xy + y2
(2)(3a + 2b)2
=(3a + 2b) (3a +2b)
= 3a·3a+3a·2b+2b·3a+2b·2b
= 9a2 +12ab + 4b2
你能用字母表示你发现的规律吗?
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(1)你能用下图解释这一公式吗?
b
a
b
a
思考·交流
b
a
b
a
= + +
a2
ab
ab
b2
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(2)如何计算(a – b)2 ?你是怎样做的?
(a – b)2
= (a – b)(a – b)
= a2 – 2ab + b2
1
(a – b)2
= [a+(– b)]2
= a2 +2a(– b)+(– b)2
= a2 – 2ab + b2
2
用自己的语言叙述这一公式!
两个数的差的平方,等于它们的平方和,减去它们的积的2倍。
b
a
b
a
(a – b)2
a2
ab
ab
b2
= – +
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
请你设计一个图形解释这一公式。
尝试·思考
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
完全平方公式:
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。
口诀:
首平方,尾平方,首尾二倍中间放。
完全平方公式
平方差公式
整式乘法公式
例 5 利用完全平方公式计算:
(1)(2x – 3)2; (2)(4x + 5y)2; (3)(mn – a)2
解:(1) (2x–3)2 = (2x)2–2·2x·3+32
(2)(4x + 5y )2 = (4x)2 + 2·4x·5y + (5y)2
= 16x2 + 40xy + 25y2 ;
(3) (mn – a)2 = (mn)2 – 2·mn·a + a2
= m2n2 – 2amn + a2。
(a -b)2
a2 - 2ab + b2
= 4x2–12x+9;
1. 计算:
(1)( x + 2y )2;
(2)( 2xy – x )2;
(3)(– 3m + n)2 。
解:(1) ( x + 2y )2 = x2 +2xy + 4y2;
(2) ( 2xy – x )2 = 4x2y2 – x2y + x2;
(3) (– 3m + n)2 = 9m2 – 6mn + n2 。
随堂练习
2. 已知 a+b=-3,求 2a2+4ab+2b2 的值。
解:2a2+4ab+2b2 =2 (a2+2ab+b2 )
=2 (a+b) 2
=2 ×(-3)2
=18
如果将 (a + b)n(n 为非负整数)的每一项按字母 a 的次数由大到小排列,就可以得到下面的等式:
阅读·思考
(a + b)0 = 1,它只有一项,系数为 1;
(a + b)1 = a + b,它有两项,系数分别是 1, 1;
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2,它有三项,系数分别是 1, 2, 1;
(a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3,它有四项,系数分别是 1, 3, 3, 1.
如果将上述每个式子的各项系数排成下表, 那么你能发现什么规律?
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
按照这个规律可以继续将这个表写下去:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
……
杨辉三角
(1) (3x + 1)2 ; (2) (a - 3b)2 ;
(3) (2x +)2 ; (4) (– 2x + 3y)2 。
随堂演练
1. 利用完全平方公式计算:
解: (1) (3x + 1)2 = 9x2 + 6x + 1;
(2) (a - 3b)2 = a2 - 6ab + 9b2;
(3) (2x + )2 = 4x2 + 2xy + y2;
(4) (– 2x + 3y)2 = 4x2 - 12xy + 9y2。
解: (2x + 1)(x – 2) – (x – 1)2 + 5
= 2x2 – 4x + x – 2 – x2 + 2x – 1 + 5
= x2 – x + 2
当 x = – 5 时,
原式= (– 5)2 – (– 5) + 2 = 25 + 5 + 2 = 32。
2. 化简求值:(2x + 1)(x – 2) – (x – 1)2 + 5。
其中 x = – 5。
3. 已知 a + b = 10,ab = 21,求下列各式的值.
(1) a2 + b2; (2) (a – b)2。
解 : (1)a2 + b2 = (a + b)2 – 2ab = 102 – 2×21
= 100 – 42 = 58;
(2)(a – b)2 = a2 – 2ab + b2 = 58 – 2×21 = 16。
课堂小结
(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。
语言叙述:
完全平方公式:
$$