内容正文:
9.1 因式分解的概念教案
一、教学目标
1.经历用几何图形解释因式分解的意义的过程,发展几何直观;
2.掌握因式分解的概念,理解因式分解与整式乘法的互逆关系。
3.通过观察、比较、归纳等活动,体会因式分解与整式乘法的区别与联系,并能运用整式的乘法运算检验因式分解的正确性,强化运算能力。
二、教学重难点
1.理解因式分解的概念,理解因式分解与整式乘法的互逆关系。
2.理解因式分解与整式乘法的互逆关系,能正确辨别因式分解变形。
三、教学准备
多媒体课件(PPT)、矩形纸片(或几何画板动态演示)
四、教学过程
(一)情境创设——从数到式,引入新知
教师活动:
出示生活化数学问题,引导学生思考整除问题:
1.7+7²能被8整除吗?
2.99+99²能被100整除吗?
追问:如何把7+7²、99+99²化成几个整数乘积的形式,从而快速判断能否整除?
引导学生分步变形,展示规范过程:
进一步拓展:若a是正整数,a+a²能被a+1整除吗?引导学生模仿上述方法变形。
学生活动:
独立计算、尝试变形,发现将“和差形式”转化为“乘积形式”后,整除问题可直接判断;模仿变形得出a+a²=a(a+1),明确能被a+1整除。
设计意图
从学生熟悉的数的整除问题入手,降低认知难度,引出“将和差形式化为乘积形式”的核心需求,为后续因式分解概念的引入做好铺垫,同时激发学生的探究兴趣。
引入概念:一般地,如果一个多项式可以表示成若干个整式的乘积,那么其中的每个整式都叫作这个多项式的因式.
(二)知识建构——对比辨析,形成概念
活动一:观察思考,发现互逆关系
教师活动:
在课件中展示两组对比鲜明的等式,引导学生观察、讨论:
① m(a+b)=ma+mb, (x+1)(x+2)=x²+3x+2
② ma+mb=m(a+b), x²+3x+2=(x+1)(x+2)
提出针对性问题:
第①组等式表示的是什么运算?(引导学生回忆整式乘法的定义,明确是整式乘法)
第②组等式与第①组相比,变形方向有什么不同?(从多项式到几个整式的乘积)
这两组变形之间存在怎样的关系?(方向相反,互为逆变形)
学生活动:
分组观察、讨论两组等式的区别与联系,结合整式乘法的已有知识,发现两组变形的互逆性,初步感知“和差化积”与“积化和差”的对应关系。
活动二:归纳因式分解的概念
教师活动:
结合第②组等式的变形特点,引导学生自主归纳因式分解的定义,再进行规范总结:
把一个多项式化成几个整式的积的形式,这样的变形叫作因式分解(也叫分解因式)。
重点强调因式分解的三个核心要点,结合反例帮助学生理解:
对象:必须是一个多项式(不能是单项式,如2a=2×a,不是因式分解,因为2a是单项式);
结果:必须是几个整式的积(不能出现分式、和差形式,如x²-1=(x²-1)×1,不是因式分解,因为结果本质还是多项式本身);
本质:一种恒等变形(只改变式子的形式,不改变式子的值,与整式乘法一样,左右两边相等)。
学生活动:
倾听教师讲解,结合实例理解因式分解的三个要点,尝试用自己的语言复述因式分解的概念,区分“多项式”“整式”“积的形式”等关键表述。
设计意图
通过对比整式乘法与因式分解的互逆变形,帮助学生建立两者的关联,再通过强调核心要点、结合反例,让学生准确理解因式分解的定义,突破教学重点。
(三)例题讲解——辨析判断,深化理解
例:判断下列从左到右的变形中,哪些是整式乘法,哪些是多项式的因式分解?
(1) m(a+2b)=ma+2mb
(2) 15xy+25xy²=5xy(3+5y)
(3) (y+3)(y-3)=y²-9
(4) a²+4b²+4ab=(a+2b)²
教师活动:
引导学生逐一分析每个变形,紧扣“变形方向”和“因式分解的三个要点”,
再次强调:因式分解的结果必须是“整式的积”,且目前阶段只需判断形式是否符合,无需考虑因式是否能进一步分解。
学生活动:
独立判断每个变形,结合教师的分析,说明自己的判断理由,进一步巩固因式分解与整式乘法的区别,提升辨别能力。
设计意图
通过具体实例的辨析,让学生在实践中区分因式分解与整式乘法,强化对因式分解概念的理解,突破“正确辨别因式分解变形”这一教学难点。
(四)拓展延伸——几何直观,互逆验证
活动一:图形剪拼解释因式分解
教师活动:
展示PPT“数学活动”中的图形剪拼过程(或用矩形纸片现场演示):
左边是由一个边长为x的正方形、5个长为x、宽为1的长方形、6个边长为1的小正方形拼成的大矩形(总面积为x²+5x+6);右边是一个长为(x+3)、宽为(x+2)的矩形(总面积为(x+3)(x+2))。
提问:观察两个矩形的面积,你能写出相应的等式吗?反过来,这个等式又能表示什么变形?
学生活动:
观察图形,结合面积相等的原理,写出等式:x²+5x+6=(x+3)(x+2);反过来,(x+3)(x+2)=x²+5x+6,明确前者是因式分解,后者是整式乘法。
教师总结:
从几何直观来看,整式乘法是“由两个小矩形拼成一个大矩形”(积化和),因式分解是“把一个大矩形拆成两个小矩形”(和化积),两者是互逆的恒等变形,进一步验证了两者的关系。
活动二:探究思考——逆向构造
教师活动:
出示问题:写出两个整式A、B,使得A=B(a+3)。引导学生分析思路:先确定整式B,再利用整式乘法将B与(a+3)相乘,得到左边的多项式A。
举例引导:若B=a,则A=a(a+3)=a²+3a;若B=2a,则A=2a(a+3)=2a²+6a;若B=a+1,则A=(a+1)(a+3)=a²+4a+3。
学生活动:
尝试写出不同的整式A、B,小组内交流分享,感受因式分解的逆向性(由整式乘法构造因式分解的形式),培养逆向思维。
活动二:检验因式分解是否正确
教师提问:如何检验因式分解是否正确?
学生回答:利用整式乘法将因式分解的结果展开,看是否等于原多项式。
设计意图:通过几何直观和逆向构造,加深对因式分解与整式乘法互逆关系的理解,并掌握检验方法。
(五)新知巩固——应用练习,强化技能
练习1:判断下列从左到右的变形中,哪些是因式分解,哪些不是?
(1) ab+ac+d=a(b+c)+d
(2) a²-1=(a+1)(a-1)
(3) (a+1)(a-1)=a²-1
(4) (a+b)(c+d)=ac+ad+bc+bd
(学生独立判断,教师巡视指导,重点讲解(1):结果不是整式的积,而是和差形式,因此不是因式分解)
练习2:在下面式子的左边和右边的括号中各填入一个整式,使这个式子的左边与右边相等。
()=()(2a+1)
(答案不唯一,引导学生逆向构造,如左边填2a²+a,右边填a;左边填4a²+2a,右边填2a)
练习3:已知多项式a²+6a+k可以分解为(a+2)与(a+4)的乘积,求k的值。
教师引导:
利用因式分解与整式乘法的互逆关系,将(a+2)(a+4)展开,与原多项式对比,即可求出k的值。
(学生独立求解,展示过程:(a+2)(a+4)=a²+4a+2a+8=a²+6a+8,因此k=8)
(六)小结思考——梳理知识,升华认识
教师引导:
本节课我们学习了什么是因式分解?请用自己的语言复述因式分解的定义。
因式分解与整式乘法之间具有怎样的关系?
如何检验一个因式分解的结果是否正确?
本节课你学到了哪些数学思想方法?
学生总结:
因式分解的概念:把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫作因式分解。
与整式乘法的关系:两者是互逆的恒等变形,整式乘法是“积化和”,因式分解是“和化积”。
检验方法:用整式乘法将因式分解的结果展开,看是否等于原多项式。
数学思想方法:类比思想、逆向思维、数形结合思想。
五、板书设计
9.1 因式分解的概念
一、因式分解的定义
把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫作因式分解(分解因式)。
关键要点:1. 对象:多项式 2. 结果:整式的积 3. 恒等变形
二、与整式乘法的关系
整式乘法:积 → 和(如:m(a+b)=ma+mb)
因式分解:和 → 积(如:ma+mb=m(a+b))
互逆的恒等变形
三、检验方法
用整式乘法展开因式分解的结果,看是否等于原多项式。
四、例题板书
判断变形类型:
(1) m(a+2b)=ma+2mb → 整式乘法
(2) 15xy+25xy²=5xy(3+5y) → 因式分解
(3) (y+3)(y-3)=y²-9 → 整式乘法
(4) a²+4b²+4ab=(a+2b)² → 因式分解
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