内容正文:
16.3.2 完全平方公式
第十六章 整式的乘法
【2025新教材】人教版数学 八年级上册
1. 通过学生自主探究理解完全平方公式,掌握公式的结构特征,了解公式的几何意义,并能熟练运用公式进行简单计算,提高学生解决问题的能力.
2.利用去括号法则得到添括号法则,培养学生的逆向思维能力.
3.让学生经历探索完全平方公式的过程,进一步发展学生的符号感和推理能力.
4.通过探究过程,使学生了解“特殊—一般”的认识规律,体会数形结合、类比、转化的数学思想.
重点
难点
一级标题:黑体,
2
完全平方公式
探究
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
前面的几个运算都是形如(a±b)2的多项式相乘.
由于(a+b) 2= ( a + b)(a + b )=a2+ab+ab+b2
= a2+2ab+b2
(a-b) 2= ( a - b)(a - b )=a2-ab-ab+b2
= a2-2ab+b2
归纳
对于具有与此相同形式的多项式相乘,我们可以直接写出运算结果,即
(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.
这两个公式叫做(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”
思考:你能根据图(1) 和图(2) 中图形的面积说明完全平方公式吗?
b
a
a
b
图(1)
①
④
②
③
b
a
a
b
图(2)
①
②
④
③
探究点一:完全平方公式
(a+b)2=a2+2ab+b2.
b
a
a
b
图(1)
①
④
②
③
方法一
大正方形的边长为 a+b,面积就是(a+b)2.
方法二
①②③④ 四个部分,它们的面积分别为 a2,ab,ab,b2
整个面积为 a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2.
分析:如何用不同的方法表示大正方形的面积?
分析: S总 = S①+S②+S③+S④.
①
②
③
④
=
+
+
+
a2
ab
ab
b2
=
(a + b) 2
(a+b)2= .
和的完全平方公式:
a2+2ab+b2
图(1)
分析: S① = S总- S② - S③+S④.
=
-
-
+
a2
ab
ab
b2
=
(a - b) 2
(a-b)2= .
差的完全平方公式:
a2-2ab+b2
图(2)
①
④
②
③
想一想
下列式子是否能用乘法公式计算?
(1) (m+n+1)(m+n1)
(2) (m+n1)(m+n1)
能
[(m+n)+1][ (m+n)1]
能
[(n1)m][(n1)+m]
=(m+n)212
=(n1)2m2
可通过添括号变形成乘法公式的形式,将其中某一部分看作一项.
一级标题:黑体,
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典型例题
【例】运用乘法公式计算:
(1) (x+2y3)(x2y+3); (2) (a+b+c)2 .
解:(1) (x+2y3)(x2y+3)
=[x+(2y3)][x(2y3)]
=x2(2y3)2
=x2(4y212y+9)
=x24y2+12y9;
有些整式相乘需要先作适当变形,然后再用公式.
将2y3看作整体
运用添括号法则变形成乘法公式的形式
一级标题:黑体,
11
例3 把下列各式分解因式:
(1)3ax2+6axy+3ay2 ; (2)(a+b)2-12(a+b)+36.
解: (1)原式=3a(x2+2xy+y2)
=3a(x+y)2.
分析:(1)中有公因式3a,应先提出公因式,再进一步分解因式;
(2)中将a+b看成一个整体,设a+b=m,则原式化为m2-12m+36.
(2)原式=(a+b)2-2·(a+b) ·6+62
=(a+b-6)2.
利用公式把某些具有特殊形式(如平方差式,完全平方式等)的多
项式分解因式,这种分解因式的方法叫做公式法.
归纳总结
例4 把下列完全平方公式分解因式:
(1)1002-2×100×99+99²;
(2)342+34×32+162.
解:(1)原式=(100-99)²
(2)原式=(34+16)2
本题利用完全平方公式分解因式,可以简化计算
=1.
=2500.
例5 已知x2-4x+y2-10y+29=0,求x2y2+2xy+1的值.
=112=121.
解:∵x2-4x+y2-10y+29=0,
∴(x-2)2+(y-5)2=0.
∵(x-2)2≥0,(y-5)2≥0,
∴x-2=0,y-5=0,
∴x=2,y=5,
∴x2y2+2xy+1=(xy+1)2
几个非负数的和为0,则这几个非负数都为0.
a+(b+c) = a+b+c;
a-(b+c) = a–b–c.
a + b + c = a + ( b + c) ;
a–b–c = a – ( b + c ) .
去括号法则:
把上面两个等式的左右两边反过来,也就添括号:
添括号时,如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变号;如果括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号(简记为“负变正不变”).
添括号法则:
回归旧知
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例3 、运用乘法公式计算:
(1) (x+2y-3)(x-2y+3) ; (2) (a+b+c)2.
原式=[x+(2y–3)][x-(2y-3)]
解: (1)
(2)原式 = [(a+b)+c]2
= x2-(2y-3)2
= x2-(4y2-12y+9)
= x2-4y2+12y-9.
= (a+b)2+2(a+b)c+c2
=a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2.
典例精析
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计算:(1)(a+2b-1)2;
(2)(2x+y+z)(2x-y-z).
=4x2-y2-2yz-z2
解:(1)原式=[(a+2b)-1]2
=(a+2b)2-2(a+2b) +12
=a2+2ab+b2-2a-4b+1
(2)原式=[2x+(y+z)][2x-(y+z)]
=4x2-(y+z)2
针对训练
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今天我们收获了哪些知识?
1.说一说乘法的完全平方公式?
2.应用完全平方公式时要注意什么?
(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)
课堂小结
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C
1.计算(-a-b)2的结果是( )
A.a2+b2 B.a2-b2 C.a2+2ab+b2 D.a2-2ab+b2
知识点拨: (a+b)2 与(-a-b)2 相等.
2.下列计算结果为2ab-a2-b2的是( )
A.(a-b)2 B.(-a-b)2 C.-(a+b)2 D.-(a-b)2
D
知识点拨:完全平方公式的逆运算,注意符号.
综合演练
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3.下列添括号错误的是( )
A.a2-b2-b+a=a2-b2+(a-b)
B.(a+b+c)(a-b-c)=[a+(b+c)][a-(b+c)]
C.a-b+c-d=(a-d)+(c-b)
D.a-b=-(b+a)
D
知识点拨:添加括号时,负变正不变.
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添括号时,如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变号;如果括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号(简记为“负变正不变”).
添括号法则
例 运用乘法公式计算:
(1) (x+2y–3)(x–2y+3) ; (2) (a+b+c)2.
原式=[x+(2y–3)][x–(2y–3)]
解: (1)
(2)原式= [(a+b)+c]2
= x2–(2y–3)2
= x2–(4y2–12y+9)
= x2–4y2+12y–9.
= (a+b)2+2(a+b)c+c2
=a2+2ab+b2+2ac+2bc+c2.
素养考点
添括号法则的应用
$