内容正文:
第八章 整式的乘法
8.5 第2课时 完全平方公式
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
1.3.3 完全平方公式的认识 教学课件幻灯片
第1页:情境导入
1. 问题情境:用边长为(a+b)的正方形地砖铺地,这块地砖的面积如何表示?你有几种表示方法?
2. 旧知回顾:运用多项式乘法法则计算:(m+2)²、(n-3)²(提示:(m+2)²=(m+2)(m+2))
3. 引出问题:这类“两数和(或差)的平方”的多项式相乘,是否存在统一的简便规律?
第2页:探究新知——公式推导
1. 自主计算:完成两组算式,观察结果特征
① (m+2)² = (m+2)(m+2) = m² + 2m + 2m + 4 = m² + 4m + 4;
② (n-3)² = (n-3)(n-3) = n² - 3n - 3n + 9 = n² - 6n + 9;
③ (a+b)²、(a-b)²(尝试自主展开)
2. 代数推导:
① 推导(a+b)²:(a+b)(a+b) = a² + ab + ab + b² = a² + 2ab + b²;
② 推导(a-b)²:将(a-b)转化为(a+(-b)),代入上式得(a+(-b))² = a² + 2a(-b) + (-b)² = a² - 2ab + b²;
3. 归纳公式:两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的2倍,即:
(a+b)² = a² + 2ab + b²;(a-b)² = a² - 2ab + b²
第3页:公式验证与本质理解
1. 几何验证:
① 验证(a+b)²:展示边长为(a+b)的正方形,将其分割为边长为a的正方形、边长为b的正方形和两个长a宽b的长方形,面积和为a² + 2ab + b²,与公式对应;
② 验证(a-b)²:展示边长为a的正方形,减去两个长a宽b的长方形后,补全边长为b的正方形,最终面积为a² - 2ab + b²,直观理解公式;
2. 本质理解:完全平方公式是多项式乘法的特殊形式,核心是“两数和(差)的平方”转化为“平方和与积的2倍的和(差)”
第4页:公式结构辨析与易错提醒
1. 结构辨析:
① 公式左边:两数和或差的平方,形式为(□±△)²;
② 公式右边:三项式,分别是两数的平方和(□² + △²)、两数积的2倍(±2□△),中间符号与左边括号内符号一致;
2. 易错提醒:
① 避免漏项:切勿将(a+b)²错误写成a² + b²,忘记中间的“2ab”项;
② 符号注意:(a-b)²的结果是a² - 2ab + b²,不是a² - b²,也不是a² + 2ab - b²;
3. 即时辨析:判断下列式子是否正确,说明理由:
① (x+1)² = x² + 1;② (2y-3)² = 4y² - 12y + 9;③ (m-n)² = m² - n²
第5页:基础应用与课堂小结
1. 基础应用:用完全平方公式计算
① (3x+2)²:确定a=3x,b=2,代入得(3x)² + 2×3x×2 + 2² = 9x² + 12x + 4;
② (5y-1)²:确定a=5y,b=1,代入得(5y)² - 2×5y×1 + 1² = 25y² - 10y + 1;
2. 课堂小结:
① 两个完全平方公式:(a+b)² = a² + 2ab + b²,(a-b)² = a² - 2ab + b²;
② 结构特征:左平方,右三项,平方和在中间,积的2倍在两边,符号随左定;
③ 核心要点:牢记公式结构,避免漏项和符号错误
由前面所学的知识,我们可以知道多项式乘多项式的法则:(ab)(pq)=apaqbpbq
问题1 利用多项式与多项式相乘,计算(a+b)2.
(a+b)2 = (a+b)(a+b)
= a2+2ab+b2.
= a2 + ab + ab + b2
=a(a+b)+b(a+b)
(a-b)2 = (a-b)(a-b)
= a2-2ab+b2.
= a2 - ab - ab + b2
=a(a-b)-b(a-b)
问题2 计算 (a-b)2,若用-b代替(a+b)2中的b,你发现了什么?
活动1 利用多项式乘多项式探究完全平方公式
问题3 比较(a+b)2和 (a-b)2 的计算结果,它们在结构上有什么特点?
结构上分别是两数的平方和与这两个数的积的2倍的和或差.
(a+b)2=a2+2ab+b2
(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.
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
用字母表示为
完全平方公式
我们是否可以利用几何图形验证完全平方公式呢?
注意:两数相加,则加上积的2倍;两数相减,则减去积的2倍.
a
b
a
a
b
农夫二:把原来的那块地的边长增加b米
农夫一:增加边长为b米的正方形
b
a2+b2
(a+b)2
≠
a
获取新知
知识点
完全平方公式
1
你有几种办法?
代数法:
几何法:
b
a
a
b
整体
部分和
你有几种办法?
代数法一:
代数法二:
几何法:
a
b
a
b
整体-部分
部分
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
下面各式的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?
(x+y)2=x2 +y2
(2)(x -y)2 =x2 -y2
(3) (x -y)2 =x2+2xy +y2
(4) (x+y)2 =x2 +xy +y2
错
错
错
错
(x +y)2 =x2+2xy +y2
(x -y)2 =x2 -2xy +y2
(x -y)2 =x2 -2xy +y2
(x +y)2 =x2+2xy +y2
知识点 完全平方公式
全品初中
b
a
a
b
a2
ab
ab
b2
如图,这是由边长为a+b的正方形分割成的四部分.
问题1 试用不同的方法分别表示出这个正方形的面积,并化为最简形式.
(a+b)2
(a+b)2=a2+2ab+b2
活动2 利用几何图形验证完全平方公式
问题2 结合图形,给出完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2的几何解释.
大正方形的面积=两个小正方形的面积+两个小长方形的面积
a2+2ab+b2
算式 与完全平方公式中a对应的项 与完全平方公式中b对应的项 计算结果
(2x+3)2
(m+2n)2
(2b-c)2
(3m-2)2
2x
3
4x2+12x+9
m
2n
m2+4mn+4n2
2b
c
4b2-4bc+c2
3m
2
9m2-12m+4
填一填
完全平方公式:
(a+b)2=a2+2ab+b2;
(a-b)2=a2-2ab+b2
两数和的完全平方公式:
两数差的完全平方公式:
这两个式子,在结构上有什么特点?
文字语言:两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的2倍.
口诀:首平方,尾平方,积的二倍中间放.
a,b可以是数值,可以是字母,还可以是代数式.
概念认知
1.把握公式结构特征;2.完全平方公式和平方差公式的区别,(a + b )2≠a2 + b2, (a – b )2 ≠a2 - b2.
下面各式的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?
(x+y)2=x2 +y2
(2)(x -y)2 =x2 -y2
(3) (x -y)2 =x2+2xy +y2
(4) (x+y)2 =x2 +xy +y2
错
错
错
错
(x +y)2 =x2+2xy +y2
(x -y)2 =x2 -2xy +y2
(x -y)2 =x2 -2xy +y2
(x +y)2 =x2+2xy +y2
火眼金睛
全品初中
两数和的完全平方公式:
两数差的完全平方公式:
这两个式子,在结构上有什么特点?
文字语言:两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们积的2倍。
口诀:首平方,尾平方,积的二倍中间放。
a,b可以是数值,可以是字母,还可以是代数式。
知识点 完全平方公式
1.把握公式结构特征;2.完全平方公式和平方差公式的区别,(a + b )2≠a2 + b2, (a – b )2 ≠a2 - b2.
例1 计算:
(1) (x+3y)2; (2) ( ab-cm)2;
(3) (-4a-3b)2.
解:(1)(x+3y)2
=x²+2·x·3y+(3y)²
=x²+6xy+9y².
(3) (-4a-3b)2
=(-4a)²-2·(-4a)·3b+(3b)²
=16a²+24ab+9b².
(2)( ab-cm)2
=( ab)²-2· ab·cm+(cm)²
= a²b²- abcm+c²m².
还有其他计算方法吗?
(-4a-3b)2
=[-(4a+3b)]²
=(4a+3b)²
注意符号!
完全平方公式常用变形:
(ab)2=[(a+b)]2=(a+b)2
(ba)2=[(ab)]2=(ab)2
(1) 1022;
解:(1)1022
= (100+2)2
=10000+400+4
=10404.
(2) 992.
(2)992
= (100–1)2
=10000-200+1
=9801.
例2 运用完全平方公式计算:
102和99可以分别看成什么数与什么数相加减呢?
计算更简便!
在计算15×15,25×25,…,95 × 95时,小明是这样做的:
15 × 15 = 1 × 2 × 100 + 25 = 225,
25 × 25 = 2 × 3 × 100 + 25 = 625,
35 × 35 = 3 × 4 × 100 + 25 = 1225;
……
你认为小明的做法正确吗?
正确
验证:记个位数字是5的两位数为 10a+5(其中1 ≤ a<10,a为整数),
则(10a+5)2 =100a2 +100a+25=100a(a+1)+25.
如何用完全平方公式来验证呢?
按要求填写下面的表格:
算式 与公式中a对应的项 与公式中b对应的项 计算结果
(2x+3)2
(m+2n)2
(2b-c)2
(3m-2)2
2x
3
4x2+12x+9
m
2n
m2+4mn+4n2
2b
c
4b2-4bc+c2
3m
2
9m2-12m+4
做一做
全品初中
例1 计算:
例题讲解
例2 计算:
记清公式、代准数式、准确计算。
知识点 完全平方公式
你认为哪种方法最简单呢?
例2 计算:
知识点 完全平方公式
5.若a+b=5,ab=-6, 求a2+b2,a2-ab+b2.
解题时常用结论:
a2+b2=(a+b)2-2ab=(a-b)2+2ab;
4ab=(a+b)2-(a-b)2.
解:a2+b2=(a+b)2-2ab=52-2×(-6)=37;
a2-ab+b2=a2+b2-ab=37-(-6)=43.
a2+b2,a2-ab+b2是否可以由完全平方公式变形得到呢?
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.
(a+b)2=a2+2ab+b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
计算时要注意符号
(ab)2=(a+b)2 (ba)2=(ab)2
a2+b2=(a+b)2-2ab=(a-b)2+2ab
4ab=(a+b)2-(a-b)2
通过今天的学习,你收获了什么数学知识?
合作探究
在计算15×15,25×25,35×35...时,小明是这样做的:
15×15=1×2×100+25=225;
25×25=2×3×100+25=625;
35×35=3×4×100+25=1225;
.
.
.
你认为小明做的对吗?为什么?
解:第n个式子可以表示为:(10n+5)×(10n+5)
(10n+5)×(10n+5)
=(10n)2+2×5×10n+52
=100n2+100n+25
=100(n2+n)+25
=n(n+1)×100+25
由此知:(10n+5)×(10n+5)=n(n+1)×100+25
n=1时,第1个式子为:15×15=1×2×100+25;
n=2时,第2个式子为:25×25=2×3×100+25;
n=3时,第3个式子为:35×35=3×4×100+25.
课堂小结
完全平方公式
法则
注意
(a±b)2= a2 ±2ab+b2
1.项数、符号、字母及其指数
2.不能直接应用公式进行计算的式子,可能需要先添括号变形成符合公式的要求才行
3.弄清完全平方公式和平方差公式不同(从公式结构特点及结果两方面)
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