内容正文:
第十六章 整式的乘法
16.3.2 完全平方公式
第1课时 完全平方公式
学习目标
1.能推导完全平方公式,记住完全平方公式的特征。
2.能运用完全平方公式进行简单的运算。
3.体会数形结合的数学思想。
2
回顾旧知
1. 多项式与多项式相乘
(a+b)(m+n)
=am
+an
+bm
+bn
2. 平方差公式
(a+b)(a-b)=a2-b2
两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.
3
探究与应用
计算下列多项式的积:
(1)(p+1)2= ;(2)(m+2)2= ;
(3)(p-1)2= ;(4)(m-2)2= .
活动1 理解、探究完全平方公式,并利用完全平方公式计算
问题情境
p2+2p+1
m2+4m+4
p2-2p+1
m2-4m+4
问题1 通过上面的计算,你能发现什么规律?
问题2 根据上面的规律,猜想一下(a+b)2,(a-b)2的结果分别是多少?
问题3 你能将完全平方公式用文字语言表述吗?
解:都是完全平方的形式,结果中都有三项,并且有两个数的平方和.
解:(a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2.
解: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.
引发思考
探究完全平方公式
利用乘方的意义、多项式乘多项式的法则以及合并同类项
新课讲授
(p+1)2 =(p+1)(p+1)= ____________;
(m+2)2 =(m+2)(m+2)= ____________;
(p-1)2 =(p-1)(p-1)=_____________;
(m-2)2 =(m-2)(m-2)=_____________;
p2+2p+1
p2-2p+1
m2-4m+4
m2+4m+4
你能继续完成下列计算么?
思考:观察上面的结果,你发现了什么规律?
(1)
(2)
p2+1+2p
p2+1-2p
4m2+4+4m
4m2+4-4m
新课讲授
知识点 完全平方公式
计算下列多项式的积,你能发现什么规律?
(1) (p+1)2=(p+1)(p+1)= .
p2+2p+1
(2) (m+2)2=(m+2)(m+2)= .
m2+4m+4
(3) (p-1)2=(p-1)(p-1)= .
p2-2p+1
(4) (m-2)2=(m-2)(m-2)= .
m2-4m+4
根据上面的规律,你能直接下面式子的写出答案吗?
(a+b)2= .
a2+2ab+b2
(a-b)2= .
a2-2ab+b2
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完全平方公式:两个数的 的平方,等于它们的平方和,加上(或减去)它们的积的 .
即(a+b)2= ;(a-b)2= .
概括新知
和(或差)
2倍
a2+2ab+b2
a2-2ab+b2
(教材典题)运用完全平方公式计算:
(1)(4m+n)2;
(2) (y-) 2.
解:(1)(4m+n)2=(4m)2+2·(4m)·n+n2=16m2+8mn+n2.
理解应用
例 1
(2)(y-)2=y2-2·y·+()2=y2-y+.
探究
能否将发现的规律用式子表示出来?
猜想
(a+b)2=a2+2ab+b2
(p+1)2= = ;
(m+2)2= = .
p2+2p+1
m2+4m+4
(p+1)(p+1)
(m+2)(m+2)
m2+2·m·2+22
p2+2·p·1+12
一级标题:黑体,
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你能对发现的规律进行推导吗?
探究
猜想
小组合作
1.独立思考,完成验证;
2.两人一组,交流思路,完善过程.
(a+b)2=a2+2ab+b2
一级标题:黑体,
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(1) 用多项式乘法法则证明
(a-b)2
=(a-b)(a-b)
(a+b)2
=a2-ab-ab+b2
=a2-2ab+b2
=(a+b)(a+b)
=a2+ab+ab+b2
=a2+2ab+b2
公式证明
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(2) 借助几何图形证明
如图,边长为(a+b) 的正方形的面积是(a+b)2 .
它的面积还可以视为两个小正方形和两个小长方形面积的和,
所以(a+b)2=a2+2ab+b2
b
a
a
b
a2
ab
ab
b2
即a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2 .
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首平方,尾平方,
首尾2倍放中央;
和平方,积为正,
差平方,积为负.
得 锦囊
计算:
(1)(-x+3y)2;
(2)(-4y-)2.
解:(1)(-x+3y)2=(3y-x)2=(3y)2-2·(3y)·x+x2=9y2-6xy+x2.
变式
(2)(-4y-)2=(4y+)2=(4y)2+2·(4y)·+()2=16y2+2y+.
例题精讲
例 1 运用完全平方公式计算:
(1)(4m+n)2; (2)
解:(1)(4m+n)2=(4m)2+2 • (4m) • n+n2
=16m2+8mn+n2;
(2) =y2-2 • y • +
=y2-y+ .
归纳做题过程
第一步:选择公式.
第二步:准确代入公式.
第三步:化简.
例题精讲
例 2 运用完全平方公式计算:
(1)1022; (2)992.
(2)992
=(100-1)2
分析:(1)1022
=(100+2)2
=1002+2×100×2+22
=1002-2×100×1+12
( a +b )2
=a2+2ab+b2
( a - b)2
=a2-2ab+b2
完全平方公式
(a+b)2= .
a2+2ab+b2
(a-b)2= .
a2-2ab+b2
也就是说,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.
这两个公式叫作(乘法的)完全平方公式.
简记为:
“首平方,尾平方,
积的2倍放中间”
公式特征:
4.公式中的字母a,b可以表示数,单项式和多项式.
1.积为二次三项式;
2.积中两项为两数的平方和;
3.另一项是两数积的2倍,且与乘式中间的符号相同.
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下面各式的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?
(1)(x+y)2=x2 +y2
(2) (x -y)2 =x2 -y2
(3) (-x +y)2 =x2+2xy +y2
(4) (2x+y)2 =4x2 +2xy +y2
×
×
×
×
(x +y)2 =x2+2xy +y2
(x -y)2 =x2 -2xy +y2
(-x +y)2 =x2 -2xy +y2
(2x +y)2 =4x2+4xy +y2
练一练
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运用完全平方公式计算:
(1)99992;
(2)1012+992.
变式
解:(1)99992=(10000-1)2=100002-2×10000×1+12=99980001.
(2)1012+992=(100+1)2+(100-1)2=1002+2×100×1+12+1002-2×100×1+12=20002.
学 方法
根据数的特征,将底数化成两个数的和或差的形式,再利用完全平方公式展开计算.
活动3:
你能根据图形中的面积说明完全平方公式吗?
探究新知
(1)计算(x+2y-3)(x-2y+3)时,先将整式变形为 ; (2)计算(a+b+c)2时可将 当作完全平方式中的a,把 当作完全平方式中的b.
[x+(2y-3)][x-(2y-3)]
例 运用乘法公式计算:
c
a+b
(1) (x+2y-3)(x-2y+3); (2) (a+b+c)2.
解:(1)(x+2y-3)(x-2y+3)
=[x+(2y-3)][x-(2y-3)]
=x2-(2y-3)2
=x2-(4y2-12y+9)
=x2-4y2+12y-9;
例3 已知x-y=6,xy=-8.求:
(1) x2+y2的值; (2)(x+y)2的值.
=36-16=20;
解:(1)∵x-y=6,xy=-8,
(x-y)2=x2+y2-2xy,
∴x2+y2=(x-y)2+2xy
(2)∵x2+y2=20,xy=-8,
∴(x+y)2=x2+y2+2xy
=20-16=4.
添括号时,如果括号前面是_____,括到括号里的各项都_________;
添括号法则
正号
不变符号
如果括号前面是负号,括到括号里的各项都_____符号.
改变
定义总结
课堂小结与检测
| 认知逻辑 |
$