内容正文:
17.2 第2课时 运用完全平方公式分解因式
第十七章 因式分解
学习目标
1. 理解完全平方公式的特点.
2. 能较熟练地运用完全平方公式分解因式.
3. 能综合运用提公因式、完全平方公式分解因式这两种方法进行求值和证明.
重点:完全平方公式的特点
难点:提公因式、完全平方公式分解因式这两种方法
整式乘法
因式分解
ma + mb + mc
m(a + b + c)
整式乘法
因式分解
(a + b)(a - b)
a2 - b2
问题1:我们已经学过哪些因式分解的方法?
提公因式法:
公式法:
1. 完全平方公式用字母如何来表示?
(a±b)2=a2±2ab+b2
2. 完全平方公式有何特点?
公式的左边是两个数的和(或差)的平方,右边是这两个数的平方和,加上(或减去)它们的积的 2 倍.
3. 完全平方公式能帮助简便运算因式分解吗?
探究与应用
问题1 多项式a2+2ab+b2与a2-2ab+b2有什么特点?
活动 了解完全平方式的概念,会判断完全平方式,会用完全
平方公式进行因式分解
问题情境
解:这两个多项式是两个数的平方和加上或减去这两个数的积的2倍.
问题2 这两个多项式能分解成什么?
问题3 你能用语言来表述这个公式吗?
解:a2+2ab+b2=(a+b)2;a2-2ab+b2=(a-b)2.
解:两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方.
感悟新知
知识点1
完全平方公式分解因式
我们把a²+2ab+b²和a²–2ab+b²这样的式子叫作完全平方式.
(2)每个多项式的第一项和第三项有什么特征?
a2+2ab+b2
a2–2ab+b2
观察这两个多项式:
(1)每个多项式有几项?
(3)中间项和第一项,第三项有什么关系?
三项.
这两项都是数或式的平方,并且符号相同.
是第一项和第三项底数的积的±2倍.
7
感悟新知
知识点1
完全平方公式分解因式
把整式乘法的完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2,
(a-b)2=a2-2ab+b2的等号两边互换,我们能得到什么呢?
a2+2ab+b2=(a+b)2
a2-2ab+b2=(a-b)2.
两个数的平方和,加上(或减去)这两数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方
8
依据:完全平方公式:
解:(1) (m-4n)2=m2-8mn+16n2;
(2) (m+4n)2=m2+8mn+16n2.
思考:这样计算的依据是什么?
(a±b)2=a2±2ab+b2.
问题1:计算:(1)(m-4n)2; (2)(m+4n)2.
探究点一: 完全平方式
问题2:根据上面两道题,请大家试着分解因式:
观察有什么规律?
把等号两边互换位置就可以得到因式分解的结果.
(2) m2+8mn+16n2
=(m+4n)2.
解:(1) m2-8mn+16n2
=(m-4n)2;
(1) m2-8mn+16n2; (2) m2+8mn+16n2.
探究点一: 完全平方式
完全平方式:多项式a2+2ab+b2,a2-2ab+b2是两个数的 加上或减去 ,我们把这样的式子叫作完全平方式.
概括新知
平方和
这两个数的积的2倍
(教材补充例题)下列各式是完全平方式的是 ( )
A.x2-x+ B.1+4x2
C.a2+ab+b2 D.x2+2x-1
理解应用
例 1
A
针对训练
3.a²-4ab+4b²=( )²+2· ( ) ·( )+( )²=( )²
2.m²–6m+9=( )² + 2· ( ) ·( )+( )² =( )²
1. x²+4x+4= ( )² +2·( )·( )+( )² =( )²
x
2
x + 2
a
a -2b
a - 2b
-2b
1.对照 a²±2ab+b²=(a±b)²,填空:
m
m – 3
-3
x
2
m
-3
针对训练
2.下列各式是不是完全平方式?如果是,请分解因式.
(1)a2–4a+4; (2)1+4a²;
(3)4b2+4b–1; (4)a2+ab+b2;
(5)x2+x+0.25.
是,(a-2)2
只有两项;
不是
4b²与–1的符号不统一;
不是
不是
是,(x+0.5)2
ab不是a与b的积的2倍.
问题3:我们把这些式子推广到一般式:
两式的共同特点是:它们都是两个数的平方和加上或减去这两个数的积的 2 倍.
观察一下这两个多项式有什么特点?
a2+2ab+b2 与 a2-2ab+b2,
我们把 a2+2ab+b2 与 a2-2ab+b2 这样的式子叫作完全平方式.
探究点一: 完全平方式
完全平方式的特点:
1. 必须是三项式(或可以看成三项的);
2. 有两个数或式的平方和;
3. 有这两个数或式之积的 ±2 倍.
探究点一: 完全平方式
完全平方式的特点
(1)必须是三项式(或可以看成三项的);
(2)有两个数或式的平方和;
(3)有这两个数或式的积的2倍.
记 重点
(1)若x2-6x+k是完全平方式,则k的值为 ;
(2)若x2+kx+4是完全平方式,则k的值为 .
变式
9
±4
针对训练
3.把下列各式分解因式.
(1)-m2-4+4m;
(2)4x2-20x+25;
(3)4a2+4ab+b2;
(4)(x-1)2+6(1-x)+9;
(5)(x+y)2-2(x2-y2)+(x-y)2.
解:原式=-(m-2)2.
解:原式=(2x-5)2.
解:原式=(2a+b)2.
解:原式=(x-4)2.
解:原式=4y2.
典例解析
题型2
灵活应用
例2 如果x2–6x+N是一个完全平方式,那么N是( )
A . 11 B. 9 C. –11 D. –9
B
4.如果x2–mx+16是一个完全平方式,那么m的值为________.
针对训练
±8
例1 若 x2 - 6x + N 是一个完全平方式,则 N = ( )
A . 11 B. 9 C. - 11 D. - 9
B
【变式训练】如果 x2 - mx + 16 是一个完全平方式,那么常数 m 的值为_______.
±8
解析:根据完全平方式的特征,中间项
-6x = -2×x×3,故可知 N = 32 = 9.
探究点一: 完全平方式
【练一练】1.下列各式是不是完全平方式?
(1)a2 - 4a + 4; (2)1 + 4a²;
(3)4b2 + 4b - 1; (4)a2 + ab + b2;
(5)x2 + x + 0.25.
是
(2)因为它只有两项.
不是
(3)4b² 与 -1 的符号不统一.
不是
分析:
不是
是
(4)因为 ab 不是 a 与 b 的积的 2 倍.
探究点一: 完全平方式
(教材典题)分解因式:
(1)(a+b)2-12(a+b)+36; (2)-x2+4xy-4y2.
例 3
解:(1)(a+b)2-12(a+b)+36
=(a+b)2-2·(a+b)·6+62
=(a+b-6)2.
(2)-x2+4xy-4y2
=-(x2-4xy+4y2)
=-[x2-2·x·2y+(2y)2]
=-(x-2y)2.
分解因式:
(1)16x2-8x(x+2y)+(x+2y)2; (2)-4x2-12xy-9y2.
变式
解:(1)原式=(4x)2-2·4x·(x+2y)+(x+2y)2=[4x-(x+2y)]2=(4x-x-2y)2=(3x-2y)2.
(2)原式=-(4x2+12xy+9y2)=-[(2x)2+2·2x·3y+(3y)2]=-(2x+3y)2.
针对训练
5.已知x,y为实数,求下列式子的最小值:
2x2+4xy+5y2-4x+2y+13.
解:原式=(x2+4xy+4y2)+(x2-4x+4)+(y2+2y+1)+8
=(x+2y)2+(x-2)2+(y+1)2+8.
∵(x+2y)2≥0,(x-2)2≥0,(y+1)2≥0,
∴当x=2,y=-1时,原式有最小值,且最小值为8.
针对训练
6.已知a= 2 024x+2 023,b=2 024x+2 024,c=2 024x+2 025,
那么a2+b2+c2-ab-bc-ac的值等于 .
3
7.已知a2+b2=2a-b-2,则3a - b的值为 .
4
探究点二:利用完全平方公式分解因式
问题4:你能将多项式 a2+2ab+b2 与 a2-2ab+b2分解因式吗?
a2+2ab+b2=(a+b)2,
a2-2ab+b2=(a-b)2.
的等号两边互换位置,就得到:
(a+b)2=a2+2ab+b2,
(a-b)2=a2-2ab+b2
把整式乘法的完全平方公式:
例3 分解因式:
(1) (a+b)2-12(a+b)+36; (2) -x2+4xy-4y2.
(2) 原式=-( x2-4xy+4y2 )
解:(1) 原式=(a+b)2-2(a+b)·6+62
=(a+b-6)2.
分析:在 (1) 中,将 a+b 看作一个整体,设 a+b=m,则原式化为完全平方式 m²-12m+36;
对于 (2) ,可通过添括号将原式写成-(x²-4xy+4y²),括号内的式子为完全平方式.
=-( x-2y )2.
=-[x2-2·x·2y+(2y)2]
探究点二:利用完全平方公式分解因式
【练一练】1. 分解因式:
(1) x2 - 12x + 36; (2) 4(2a + b)2 - 4(2a + b) + 1;
解:(1) 原式 = x2 - 2 · x · 6 + 62
= (x - 6)2.
(2) 原式 = [2(2a + b)]² - 2×2(2a + b) · 1 + 1²
= (4a + 2b - 1)2.
公式法:把乘法公式的等号两边 ,就可以得到把某些特殊形式的多项式 的公式.运用公式把多项式分解因式的方法叫作公式法.
概括新知
互换
分解因式
典例解析
题型2
复合计算
例5 因式分解:
(1)–3a2x2+24a2x–48a2;(2)(a2+4)2–16a2.
解:(1)原式=–3a2(x2–8x+16)
=–3a2(x–4)2;
=(a2+4+4a)(a2+4–4a)
(2)原式=(a2+4)2–(4a)2
=(a+2)2(a–2)2.
有公因式要先提公因式.
要检查每一个多项式的因式,看能否继续分解.
针对训练
10.把下列各式分解因式.
(1)(a2-2a)2+2(a2-2a)+1;
(2)3a4-6a2+3;
(3)(x2+y2)2-4x2y2;
(4)a4-8a2b2+16b4.
解(1)原式=(a2-2a+1)2=(a-1)4.
解(2)原式=3(a4-2a2+1)
=3(a2-1)2
=3(a-1)2(a+1)2.
解(3)原式=(x2+y2+2xy)(x2+y2-2xy)
=(x+y)2(x-y)2.
解(4)原式=
=[(a+2b)(a-2b)]2
=(a+2b)2(a-2b)2.
【归纳总结】
分解因式前应先分析多项式的特点,一般先提公因式,再套用公式.注意分解因式必须进行到每一个多项式因式都不能再分解为止.
课堂小结与检测
| 认知逻辑 |
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