内容正文:
第十六章 整式的乘法
人教版八年级(初中)数学上册
授课老师:XXX
16.3 乘法公式
16.3.2 完全平方公式 第一课时完全平方公式
1
学习目标
1. 通过多项式乘法的探究活动,经历从特殊到一般的归纳过程,理解完全平方公式的代数推导与几何意义,能准确表述公式的结构特征.
2. 运用完全平方公式解决整式乘法计算问题,能正确处理公式中的符号问题及与平方差公式的辨析,提升运算准确性与灵活性.
3. 在公式推导与应用中体会数形结合思想和转化思想,通过解决实际问题感受数学的实用性,培养严谨的逻辑推理能力和合作探究意识.
2
知识回顾
多项式与多项式相乘的法则:
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.
平方差公式:
两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差.
列式: .
(a+b) (a-b) = a2-b2
(a+b)(p+q) = ap+aq+bp+bq
列式: .
3
知识回顾
计算:(1)(a+2b)(a-2b); (2)(-5+2a)(5+2a).
解:(1)(a+2b)(a-2b)
= a2-(2b)2
= a2-4b2;
(2)(-5+2a)(5+2a)
= (2a+5)(2a-5)
= (2a)2-52
=4a2-25.
4
新知探究
计算下列多项式的积,你能发现什么规律?
探究
(1) (p+1)2= = = .
(2) (m+2)2= = = .
(p+1)(p+1)
p2+p+p+12
p2+2p+1
(m+2)(m+2)
m2+2m+2m+22
m2+4m+4
两数和的
平方
多项式乘
多项式
两数的平方和加上它们
积的2倍.
5
新知探究
【发现】两个数的和的平方,等于这两个数的平方和,加上这两个数的积的2倍.
计算:(a+b)2.
(a+b)2 = (a+b)(a+b)
= a2+ab+ab+b2
= a2+2ab+b2
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新知探究
计算下列多项式的积,你能发现什么规律?
探究
(3) (p-1)2= = = .
(4) (m-2)2= = = .
(p-1)(p-1)
p2-p-p+12
p2-2p+1
(m-2)(m-2)
m2-2m-2m+22
m2-4m+4
两数差的
平方
多项式乘
多项式
两数的平方和减去它们
积的2倍.
7
新知探究
【发现】两个数的差的平方,等于这两个数的平方和,减去这两个数的积的2倍.
计算:(a-b)2.
(a-b)2 = (a-b)(a-b)
= a2-ab-ab+b2
= a2-2ab+b2
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新知探究
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.
注:公式中的字母a、b可以表示数、单项式和多项式.
9
新知探究
(a+b)2= a2+2ab+b2.
(a-b)2= a2-2ab+b2.
观察下面两个完全平方式,比一比,回答下列问题:
1.说一说积的次数和项数;
2.两个完全平方式的积有相同的项吗?与a,b有什么关系?
3.两个完全平方式的积中不同的是哪一项?与a,b有什么关系?它的符号与什么有关?
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新知探究
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,且与两数中间的符号相同;
(a+b)2= a2+2ab+b2.
(a-b)2= a2-2ab+b2.
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新知探究
思考
你能根据下图中图形的面积说明完全平方公式吗?
a
b
a
a
b
a
b
b
12
新知探究
a
b
a
a
b
a
b
b
(a+b)2
=a2
(a-b)2
+ab
+ab
+b2
=a2+2ab+b2
=a2
=a2-2ab+b2
-ab
+b2
-ab
a2
ab
ab
b2
a2
ab
ab
b2
(a+b)2
(a-b)2
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典例解析
例3 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
(2) (y - )2
= y2-2•y• +()2
= y2-y+ .
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典例解析
例4 运用完全平方公式计算:
(1) 1022 (2) 992
解:(1) 1022=(100+2)2
=1002+2×100×2+22
=10000+400+4
=10404
(2) 992=(100-1)2
=1002-2×100×1+12
=10000-200+1
=9801
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新知探究
思考
(a+b)2与(-a-b)2相等吗?(a-b)2与(b-a)2相等吗?(a-b)2与a2-b2相等吗?为什么?
(1) (a+b)2与(-a-b)2
∵ (a+b)2=a2+2ab+b2
(−a−b)2=(−a)2+2⋅(−a)⋅(−b)+(−b)2=a2+2ab+b2
∴ (a+b)2 = (-a-b)2.
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新知探究
思考
(a+b)2与(-a-b)2相等吗?(a-b)2与(b-a)2相等吗?(a-b)2与a2-b2相等吗?为什么?
(2) (a-b)2与(b-a)2
∵ (a−b)2=a2−2ab+b2
(b−a)2=b2−2⋅b⋅a+a2=a2−2ab+b2
∴ (a-b)2 = (b-a)2 .
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新知探究
思考
(a+b)2与(-a-b)2相等吗?(a-b)2与(b-a)2相等吗?(a-b)2与a2-b2相等吗?为什么?
(3) (a-b)2与a2-b2
∵ (a−b)2=a2−2ab+b2(含 “中间项 −2ab”和 “b2 项”),
a2−b2=(a−b)(a+b) (仅两项,无中间项,且是 “−b2”).
(a−b)2 比 a2−b2 多了 “−2ab+2b2”,
∴只有当这部分为 0 时,两者才相等,即:−2ab+2b2=0⟹2b(b−a)=0
∴仅当 b=0 或 b=a 时,等式成立.
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课堂练习
1.下面的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?
(1) (a+b)2=a2+b2; (2)(a-b)2=a2-ab+b2.
解:(1) 结论:不正确
错误原因:完全平方公式的展开需要包含 “首项平方、尾项平方、首尾项乘积的 2 倍” 三部分,此计算遗漏了中间项 “2ab”.
正确推导过程:
(a+b)2=(a+b)(a+b)=a⋅a+a⋅b+b⋅a+b⋅b=a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2.
正确结果:(a+b)2=a2+2ab+b2.
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课堂练习
1.下面的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?
(1) (a+b)2=a2+b2; (2)(a-b)2=a2-ab+b2.
(2)结论:不正确
错误原因:中间项的系数错误,完全平方公式中 “首尾项乘积的 2 倍” 不能省略系数 “2”,此计算将中间项 “−2ab” 误写为 “−ab”.
正确推导过程:
(a−b)2=(a−b)(a−b)=a⋅a−a⋅b−b⋅a+b⋅b=a2−ab−ab+b2=a2−2ab+b2.
正确结果:(a−b)2=a2−2ab+b2.
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课堂练习
2.运用完全平方公式计算:
(1) (x+6)2; (2) (y-5)2; (3) (-2x+5)2; (4) ( x- y)2.
解:(1) (x+6)2 = x2+2⋅x⋅6+62 = x2+12x+36;
(2) (y−5)2 = y2−2⋅y⋅5+52 = y2−10y+25;
(3) (−2x+5)2 = (5−2x)2 = 52−2⋅5⋅2x+(2x)2 = 25−20x+4x2 = 4x2−20x+25;
(4) ( x− y)2 = ( x)2−2⋅ x⋅ y+( y)2 = x2−2⋅ xy+ y2
= x2−xy+ y2.
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课堂练习
3.运用完全平方公式计算:
(1) 982; (2) 70.52.
解:(1) 982
= (100−2)2
= 1002−2×100×2+22
= 10000−400+4
= 9604
(2) 70.52
= (70+0.5)2
= 702+2×70×0.5+0.52
= 4900+70+0.25
= 4970.25
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课程小结
完全平方公式
(a+b)2=a2+2ab+b2,(a-b)2=a2-2ab+b2.
可以合写成 (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.
简记为:“首平方,尾平方,积的2倍中间放(和加差减)”
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,且与两数中间的符号相同;
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随堂演练
1.计算: (1) (a+5)2= ; (2) 1012= .
2.若(3x+a)2=9x2+bx+4,则a+b的值为_______.
3.将4个数a, b,c, d排成2行2列,两边各加一条坚直线记为 ,
定义=ad-bc,上述记号就叫做2阶行列式.若=11,
则x=_____.
a2+10a+25
10201
±14
3
24
随堂演练
4.下列计算正确的是( )
A. B.
C. D
5.计算的结果是( )
A. B. C. D.
6.计算:( )
A.﹣2000 B.﹣1995 C.2000 D.1995
B
B
B
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随堂演练
7.若,则的值为( )
A.26 B.24 C.20 D.28
8.如果是一个完全平方式,那么k的值是( )
A.4 B.±8 C.8 D.±4
9.已知,则等于( )
A. B. C. D.
D
B
B
26
随堂演练
10.先化简,再求值:,其中,b=2.
解:原式
,
将,b=2代入,
原式.
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随堂演练
11.已知(x+y)2 =1,( x- y)2 =49,求:
(1) xy的值;
(2) x2+y2的值.
解: (1) (x+y)2 −(x − y)2= (x2+2xy+y2)−(x2−2xy+y2) =1−49
4xy= −48 ,可得:xy= −12;
(2) (x+y)2 +(x − y)2= (x2+2xy+y2)+(x2−2xy+y2) =1+49
2(x2+y2) =50 ,可得:x2+y2 =25 .
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随堂演练
12.如图,某市修建了一个大正方形休闲场所,在大正方形内规划了一个正方形活动区,连接绿地到大正方形四边的笔直小路如图所示.已知大正方形休闲场所的边长为6a米,四条小路的长与宽都为b米和米.阴影区域铺设草坪,草坪的造价为每
平米30元.
(1)用含a、b的代数式表示草坪(阴影)
面积并化简.
(2)若a=6,b=6,计算草坪的造价.
b
b
b
b
6a
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随堂演练
b
b
b
b
6a
(1)解:根据题意得:阴影部分的面积为:大正方形的面积减去4个长方形的面积再减去中间小正方形的面积,
∴草坪(阴影)面积为:
平方米;
(2)解:草坪的造价为:
元.
30
随堂演练
13.若,求m,n的值.
解:∵,
∴( )=0,即( )+( )=0.
根据非负数的性质,得m=n= .
(1)阅读上述解答过程,并补充横线处的内容;
(2)设等腰三角形ABC的三边长分别为a,b,c,且满足
,求△ABC的周长.
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随堂演练
(1)解:完善例题的解题过程:
∵,
∴ ,
即,
∴ m=n=4;
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随堂演练
(2)解:∵,
∴,
∴,
∴a−2=0且b−3=0,
∴a=2,b=3,
∵等腰△ABC的三边长为:a、b、c,
∴当c=a时,三边分别为:2、2、3,此时能围成三角形,△ABC的周长=7;
当c=b时,三边分别为:2、3、3,此时能围成三角形,△ABC的周长=8;
综上所述,等腰△ABC的周长为7或8.
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第十六章 整式的乘法
人教版八年级(初中)数学上册
授课老师:XXX
16.3 乘法公式
16.3.2 完全平方公式 第一课时完全平方公式
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