内容正文:
1.2.3 运用乘法公式进行计算和推理
第1章 整式的乘法
新知导入
回顾:
什么是平方差公式和完全平方公式?
平方差公式: (x+y)(xy)=x2y2
完全平方公式2: (xy)2=x22xy+y2
完全平方公式1: (x+y)2=x2+2xy+y2
注意
x,y可以是单项式,也可以是多项式。
怎样计算下列各题?
(3)(x + y + 4)(x + y - 4).
(1)(x + 1)(x2 + 1)(x - 1);
(2)(a + 3)2 (a - 3)2;
运用乘法公式进行计算
讨论:选择什么 方法呢?
1
运用乘法公式进行计算和推理 教学过程
第1页:复习导入(3分钟)
1. 提问回顾:多项式乘多项式法则是什么?请用字母表示。(学生回答:(a+b)(m+n)=am+an+bm+bn)
2. 引出问题:当多项式特殊时,是否有简便算法?计算:(x+1)(x-1)、(2a+b)(2a+b),引导学生观察结果特点,导入乘法公式主题。
第2页:平方差公式推导与理解(8分钟)
1. 推导:引导学生计算(a+b)(a-b),结合多项式乘法法则展开得a²-ab+ab-b²,合并同类项后得出平方差公式:(a+b)(a-b)=a²-b²。
2. 解读:强调公式结构特征——两个数的和乘这两个数的差,等于这两个数的平方差;明确“a、b可表示数、单项式或多项式”。
第3页:完全平方公式推导与理解(8分钟)
1. 推导:计算(a+b)²和(a-b)²,展开后分别得到a²+2ab+b²和a²-2ab+b²,总结完全平方公式。
2. 解读:对比两个公式,强调“积的2倍项符号”差异;通过图形面积(正方形边长增减)辅助理解公式几何意义。
第4页:公式应用例题(12分钟)
1. 基础计算:例1:(3x+2y)(3x-2y)(平方差公式);例2:(2m-3n)²(完全平方公式),分步演示代入过程,规范书写步骤。
2. 变式推理:例3:已知a+b=5,ab=3,求a²+b²的值(引导学生逆用完全平方公式:a²+b²=(a+b)²-2ab),讲解公式逆用思路。
第5页:巩固练习与课堂小结(4分钟)
1. 快速练习:口算(5+a)(5-a)、(x+4)²,抽查学生回答,纠正常见错误(如完全平方公式漏写2ab项)。
2. 小结:回顾平方差、完全平方公式的结构与特征;强调“正用、逆用”的关键——找准公式中的“a、b”,灵活匹配表达式结构。
平方差公式
= x4 - 1.
(1)(x + 1)(x2 + 1)(x - 1);
交换律
(2)(a + 3)2 (a - 3)2.
= a4 - 18a2 + 81.
逆用积的乘方
平方差公式
完全平方公式
解:原式 = (x + 1)(x - 1)(x2 + 1)
= (x2 - 1)( x2 + 1 )
解:原式 = [(a + 3)(a - 3)]2
= (a2 - 9)2
(3)(x + y + 4)(x + y - 4) .
= (x + y)2 - 16
= x2 + 2xy + y2 - 16.
平方差公式
完全平方公式
解:原式 = [(x + y) + 4] [(x + y) - 4]
例1 用乘法公式计算下列各题
= x4 - 81.
= 16x4 - 72x2 + 81.
运用什么运算律?
积的乘方的逆用
(2) (2x + 3)2(2x - 3)2
总结: 要根据具体情况灵活运用运算律、乘法公式、幂的运算法则(正用与逆用).
交换律
典例精析
例2
怎样才能用完全平方公式呢?
运用乘法公式计算:
(1)(a + b + c)2;
(2)(a + b - c)2.
根据计算结果,你能发现什么规律?
(a + b - c)2
= [(a + b) - c]2
= (a + b)2 - 2(a + b)c + c2
= a2+2ab+b2-2ac-2bc+c2
= a2+b2+c2+2ab-2ac-2bc.
= [(a + b) + c]2
= (a + b)2 + 2(a + b)c + c2
= a2 + 2ab + b2 + 2ac + 2bc + c2
= a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac + 2bc.
解:(a + b + c)2
新知探究
做一做:运用乘法公式计算: (x+1)(x2+1)(x1).
先观察式子特征,看能否运用乘法公式。
= x4 1.
解:原式 = (x+1)(x1)(x2 +1)
= (x21)(x2+1)
交换律
= [(x+1)(x1)](x2 +1)
结合律
运用交换律和结合律改变运算顺序,再连续运用平方差公式.
新知探究
举一反三:运用乘法公式计算: (3x1)(9x2+1)(3x+1).
= 81x4 1.
解:原式 = [(3x1)(3x+1)](9x2+1)
= (9x21)(9x2+1)
例3 运用乘法公式计算:(a – b + c)(a + b – c).
解:原式= [ a – (b – c)][a + (b – c)]
= a2 – (b – c)2
= a2 – (b2 – 2bc + c2)
= a2 – b2 + 2bc – c2.
例4 运用乘法公式计算: (x + y)3
解:(x + y) = (x + y)( x + y)²
= (x + y)(x² + 2xy + y2)
= x³+ 2x²y + xy2 + yx² + 2xy² + y3
= x³ + 3x²y + 3xy² + y³.
例5 一个正方形花圃的边长增加到原来 2 倍还多 1 m,它的面积就增加到原来的 4 倍还多 21 m2 ,求这个正方形花圃原来的边长.
解 :设正方形花圃原来的边长为 x m.
由数量关系,得 (2x +1)2= 4x2 + 21,
化简,得 4x2 + 4x +1 = 4x2 +21,
即 4x = 20,
解得 x = 5.
答: 这个正方形花圃原来的边长为 5 m.
例题精讲
将其中几项看成一个整体 ,从而构造出特殊的结构,利 用乘法公式简化计算 .
例6 运用乘法公式计算:
(1) (a+b+c)2 ; (2) (a–b+c)(a+b–c).
=[(a+b)+c]2
=(a+b)2+2(a+b)c+c2
=a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2
解:(1) (a+b+c)2
x,y可以是单项式,也可以是多项式。
把a+b看成一个整体
例题精讲
(2) (a–b+c)(a+b–c).
解:原式=[a–(b–c)][a+(b–c)]
=a2–(b–c)2
=a2–(b2–2bc+c2)
=a2–b2+2bc–c2.
找符号相同的项和符号相反的项,符号相同的项作为“x”,符号相反的项作为“y”.
例题精讲
例8 运用乘法公式计算:
(1) (a+b)2+(ab)2; (2) (a+b)2(ab)2。
解:(a+b)2+(ab)2
=a2+2ab+b2+a22ab+b2
=2a2+2b2
已知a+b和ab,求a2+b2: a2+b2=
例题精讲
(2) (a+b)2(ab)2。
解:(a+b)2(ab)2
=[(a+b)+(ab)][(a+b)(ab)]
=2a·2b
=4ab
解:(a+b)2(ab)2
= a2+2ab+b2a2+2abb2
= 4ab
法一
法二
已知a+b和ab,求ab: ab=
1. 运用乘法公式计算 ,下列结果正确
的是( )
A
A. B.
C. D.
2. 已知 ,则代数式
的值为( )
A
A. 4 B. 2 C. 1 D. 0
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3. 计算:
(1) ;
【解】原式 .
(2) ;
原式
.
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4. 一个正方形的边长增加 2 cm,它的面积就增加 16 cm2,
求这个正方形原来的边长。
答:这个正方形原来的边长为 3 cm.
解 设正方形原来的边长为 x cm.
列方程,得 (x +2)2 = x2+16 ,
解得 x = 3.
x2+4x+4 = x2+16
4x = 12
5. 两个连续奇数的平方差是( )
B
A. 6的倍数 B. 8的倍数 C. 12的倍数 D. 16的倍数
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新知探究
思考:
先填空:(1) 152=100×1×___+25;
(2) 252=100×2× +25;
(3) 352=100× × + .
由此猜测:十位数字是a、个位数字是5的两位数可以表示为 ,它的平方可表示为100×___× + .
2
3
3
4
25
a
(a+1)
25
10a+5
课堂小结
三招利用乘法公式简化计算 :
1. 移位置 : 有时交换位置,改变运算顺序,可利用乘法公式简化计算 .
2. 整体 : 有时将其中几项看成一个整体 ,从而构造出特殊的结构,利 用 乘法公式简化计算 .
3. 转化 : 将较复杂的未知问题,经过变形,转化为可轻易解决或已解决的问题 .
课堂小结
完全平方公式
(a+b)2 =
a2+ 2ab + b2
(a-b)2 =
a2-2ab + b2
公式口诀:首平方,尾平方,两倍乘积放中央,加减看前方,同加异减.
(a + b )( a - b) =
a2-b2
平方差公式
注意: 公式中的 a 与 b 既可以是数,又可以是单项式 和 多项式.
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