内容正文:
第1章 因式分解
1.3 公式法
第1课时 利用平方差公式进行因式分解
【学习目标】
1.探索并运用平方差公式进行因式分解,体会转化思想.
2.会综合运用提公因式法和平方差公式对多项式进行因式分解.
【学习重点】理解利用平方差公式在进行因式分解的过程和方法.
【学习难点】利用转化思想和平方差公式进行因式分解.
【情境导入】
如图,在边长为 a 米的正方形上剪掉一个边长为 b 米的小正方形,将剩余部分拼成一个长方形,根据此图形变换,你能得到什么等式?
【合作探究】
探究点一、用平方差公式进行因式分解
想一想:多项式 x2 - y2有什么特点?你能将它因式分解吗?
知识要点 在平方差公式中,将 y 用 5 代入得到等式:
(x+5)(x-5)=___________ = ___________ .
把这个等式从右到左使用,就可以把多项式x²-25因式分解:
x²-25=___________ =___________.
像上面那样,把乘法公式从右到左使用,就可以把某些形式的多项式因式分解,这种因式分解的方法叫作公式法.
【典型例题】
例1 把多项式 25x²-4y² 因式分解.
辨一辨:下列多项式能否用平方差公式来因式分解?为什么?
(1) а²+b² (2) -а²-b² (3)-x²+y2 (4) x²-25y2 (5) m²-1
做一做:把多项式 (x+y)²-(x-y)² 因式分解.
例2 把多项式 x4-y4 因式分解.
针对训练 分解因式:
(1) (a+b)2-4a2; (2) 9(m+n)2-(m-n)2.
例3 把多项式 x5-x3y² 因式分解.
针对训练 因式分解:
(1) 5m2a4-5m2b4; (2) a2-4b2-a-2b.
例4 把多项式 x4-9 因式分解.
方法总结:在进行因式分解时,必须进行到每一个因式都不能分解为止.
做一做:用简便方法计算:
(1) 6.12-3.92; (2) 0.122-0.882.
例6 试说明:当n为整数时,多项式 (2n + 1)2 - (2n - 1)2 一定能被8整除.
例7 已知 x2 - y2 = - 2,x + y = 1,求 x - y,x,y 的值.
课堂检测
1. 下列多项式中能用平方差公式因式分解的是( )
A.a2+( - b)2 B.5m2 - 20mn
C.-x2 - y2 D. - x2+9
2. 因式分解 ( 2x + 3 )2 - x2 的结果是( )
A.3( x2 + 4x + 3 ) B.3( x2 + 2x + 3 )
C.( 3x + 3 )( x + 3 ) D.3( x + 1 )( x + 3 )
3. 若 a + b = 3,a -b = 7,则 b2 -a2 的值为( )
A.-21 B.21 C.-10 D.10
4. 把下列各式因式分解:
(1) 16a2 -9b2 =__________________;
(2) ( a + b )2 - ( a - b )2 =_______;
(3) 9xy3 - 36x3y =____________________;
(4) - a4 + 16 =______________________.
5. 若 ( 2x )n - 81 可分解成 ( 4x2 + 9 )( 2x + 3)( 2x - 3 ),则n的值是______.
6. 已知 4m + n = 40,2m -3n = 5,求 (m + 2n)2 - (3m - n)2的值.
7. 如图,在边长为 6.8 cm的正方形钢板上,挖去4个边长为 1.6 cm 的小正方形,求剩余部分的面积.
8. (1) 992 - 1 能被 100 整除吗?
(2) n 为整数,( 2n + 1)2 -25 能否被 4 整除?
参考答案
情境导入 a2 - b2 = (a + b)(a - b)
【合作探究】
探究点一、用平方差公式进行因式分解
想一想 是 x,y 两数的平方差的形式,x2-y2=(x+y)x-y).
知识要点 x²-5² x²-25 x²-5² (x+5)(x-5)
【典型例题】
例1 25x²-4y²=(5x+2)(5x-2)
辨一辨(1)×(2)-(a2+b2)(3)y2-x2 (4)(x+5y)(x-5y)(5)( m+1)(m-1)
例2 解: x4-y4=( x2)2-( y2)2=(x2+y2)(x2-y2)
=( x2+y2 )( x+y )(x-y ).
针对训练 解:(1) 原式=(a+b-2a)(a+b+2a)=(b-a)(3a+b).
(2) 原式= (3m+3n-m+n)(3m+3n+m-n )= (2m+4n)(4m+2n)
= 4(m+2n)(2m+n).
例3 解:x5-x3y²=x3(x2-y²)=x3( x+y )(x-y).
针对训练 解:(1) 原式= 5m2( a4-b4 )= 5m2( a2+b2)( a2-b2 )
= 5m2( a2+b2)( a+b )( a-b ).
(2) 原式= ( a2-4b2 )-( a+2b )
= ( a+2b )( a-2b )-( a+2b )= ( a+2b )( a-2b-1 ).
例4 解: x4-9=( x2 )2-32=( x2+3 )( x2-3 )=( x2+3 )[ x2-( )2 ]
=( x2+3 )( x+)( x- ).
做一做 解:(1) 原式=( 6.1+3.9 )( 6.1-3.9 )=10×2.2=22.
(2) 原式=( 0.12+0.88 )( 0.12-0.88 )=1×(-0.76 )=-0.76.
例6 解:原式 = (2n+1+2n-1)(2n+1-2n+1) = 4n • 2 = 8n.
因为n为整数,所以8n一定能被8整除,即多项式 (2n+1)2 -(2n-1)2 一定能被 8 整除.
例7 解:因为x2 -y2=( x+y )( x-y )=-2,x + y = 1 ①,所以x-y=-2 ②.
联立 ①② 组成二元一次方程组,解得
课堂检测
1.D 2.D 3.A 4.(1) ( 4a+3b )( 4a-3b )(2) 4ab (3) 9xy( y+2x )( y-2x ) (4) ( 4+a2 )( 2+a )( 2-a )
5. 4
6.解:原式 = (m + 2n + 3m - n)(m + 2n - 3m + n)
= (4m + n)(3n - 2m) = -(4m + n)(2m - 3n).
当 4m + n = 40,2m - 3n = 5 时,原式 = -40×5 = -200.
7.解:根据题意,得剩余部分面积为:= 6.82 - (2×1.6)2
= 6.82 - (2×1.6)2= 6.82 - 3.22= (6.8 + 3.2)(6.8 - 3.2)
= 10×3.6
= 36 (cm2).答:剩余部分的面积为 36 cm2.
8. 解:(1) 因为 992-1 = (99+1)(99-1) = 100 × 98,
所以 992-1 能被 100 整除.
(2) 原式 = ( 2n+1+5 )( 2n+1-5 )= ( 2n+6 )( 2n-4 )
= 2( n+3) × 2( n-2 ) = 4( n+3 )( n-2 ).
所以 ( 2n+1)2-25 能被 4 整除.
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