16.3 乘法公式 导学案2026-2027学年人教版数学八年级上册
2026-09-24
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内容正文:
人教版数学八年级上册 · 第十六章 整式的乘法 · 16.3 乘法公式(导学案)
第十六章 整式的乘法
16.3
乘法公式 · 导学案
2026—2027学年 人教版数学 八年级上册
姓名:____________ 班级:____________ 日期:____________
第十六章 整式的乘法 · 第 3 节 · 3 课时 · 教材 P112—P118
上一节把整式的乘法走完了:单项式乘单项式、单项式乘多项式、多项式乘多项式。三种乘法一个比一个繁,可每一次都是"逐项相乘,再把所得的积相加"。这一节换一个思路:有几类乘法出现得特别勤,与其每一次都逐项展开,不如把它们的展开结果记成一个公式,以后见到这个样子就直接写出来。
这样的公式本节要认两个。一个是"和与差相乘"的平方差公式,一个是"同一个二项式自乘"的完全平方公式。两个公式都有自己的面积图,也都有自己的"样子",认清了样子才不会用错。等到式子长得不像公式的时候,还要学第三件工具——添括号,用它把式子改造成公式的样子再算。三件工具齐了,本节的内容也就成形了。
学习目标
1. 经历"算几组结构相同的式子、从结果里找共同点、再用面积图说明它不是巧合"的过程,理解并记住平方差公式 (a + b)(a - b) = - 。
2. 会看平方差公式的样子:左边是两个二项式相乘,其中一项在两个因式里完全相同、另一项互为相反数;右边是这两项的平方差。
3. 会用平方差公式做简单计算、连续运算与简便运算,也会判断一道乘法能不能用公式,不能用的就按整式的乘法照算。
4. 理解并记住完全平方公式 = + 2ab + 与 = - 2ab + ,知道它与平方差公式的区别。
5. 会从"首项、尾项、两项的积的 2 倍"这三处认完全平方公式,展开时中间那一项不丢、符号不错。
6. 掌握添括号法则:括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号;并会用去括号走回去检验。
7. 会先添括号、再把式子化成公式的样子,用它算 (x + 2y - 3)(x - 2y + 3)、 这类式子。
8. 会借助面积图说明两个公式为什么成立,并在算完以后回头查一查:中间项有没有丢,符号有没有错。
学习重点与难点
项目
内容
学习重点
平方差公式与完全平方公式的得出、识别与运用;添括号法则的运用;把"不像公式"的式子通过添括号化成公式的样子再计算
学习难点
第一,两个公式的样子容易混:和与差相乘用平方差公式,同一个二项式自乘用完全平方公式,动手前要先认结构;第二,平方差公式的右边只有两项,常常漏掉一个平方,也常常把 (a + b)(-a - b) 这类没有相同项的式子当成能用的;第三,完全平方公式的右边有三项,中间那一项最容易丢,而且它的符号跟着括号里的号走;第四,公式里的 a 与 b 是"位置上的项",找到它们时要连系数带符号一起看, 里的 3 也要平方;第五,添括号时括号前是负号,括进去的每一项都要变号,添完要用去括号回去检验一遍
课时与教材页码
课时
教材页码
这一课时要弄明白的事
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第 1 课时 平方差公式
P112—P114
由三组结构相同的乘法算式找出共同点,得 (a + b)(a - b) = - ;用面积图说明它成立;认清左边的两个位置;课本 P112 例 1、课本 P113 例 2,课本 P113 练习 第 1 题、课本 P114 练习 第 2、3 题
○
第 2 课时 完全平方公式
P114—P116
由四组算式得 = + 2ab + 与 = - 2ab + ;用面积图说明它成立;看清首项、尾项与两项的积的 2 倍;课本 P115 例 3、例 4,课本 P115 练习 第 1 题、课本 P116 练习 第 2、3 题
○
第 3 课时 添括号法则与综合运用
P116—P117
学会添括号法则并用去括号检验;把长得不像公式的式子改造成公式的样子;课本 P116 例 5,课本 P117 练习 第 1、2、3 题
○
本节三件工具(如图 1):前两件是公式,各管一类常见的乘法;第三件是添括号,给那些长得不像公式的式子做改造。
图 1 本节三件工具:两个公式与添括号
起跑热身
1. 计算:(x + 1)(x - 1) = ______;(m + 2)(m - 2) = ______;(2x + 1)(2x - 1) = ______。
2. 计算:(a + b)(a - b) = ______(逐项乘开,再把中间两项合并)。
3. 填空:边长 a 的正方形面积是 ______;边长 b 的正方形面积是 ______;前一个面积减去后一个面积,差是 ______。
4. 计算: = ______(写成 (a + b)(a + b),逐项乘开再合并同类项)。
5. 填空:去括号——a + (b + c) = ______;a - (b + c) = ______。
6. 填空:102 × 98 可以改写成 ______ × ______,也就是"两个数的和乘这两个数的差"的样子。
7. 想一想:把上一题的式子按整式的乘法逐项乘开,中间两项会怎样?先猜一猜,第 1 课时会给出一个更快的算法。
我的热身答案:
【预习提醒】热身第 1 题: - 1; - 4;4 - 1。第 2 题:(a + b)(a - b) = - ab + ab - = - ,中间两项正好抵消。第 3 题:;; - 。第 4 题: = + ab + ab + = + 2ab + 。第 5 题:a + b + c;a - b - c(括号前是负号,括号里两项都要变号)。第 6 题:102 = 100 + 2,98 = 100 - 2,所以写成 (100 + 2)×(100 - 2)。第 7 题:中间的两项是 +2 × 100 与 -2 × 100,相加抵消,只剩 - = 9996。这正是第 1 课时要讲的平方差公式:和与差相乘,中间的交叉项一正一负,正好抵消。
一、公式一 · 平方差公式
这一课时的路子和上一节不太一样:上一节拿到式子就逐项乘开,这一课时先算几组结构相同的式子,从结果里找共同点,再想办法说明这个共同点不是碰巧。找出来的共同点,就是一个新公式。
先把三组式子算出来,别急着下结论,把每一题的结果并排摆着看:三道题的结果有什么相同的地方,又省掉了哪一部分。
1. 算三组式子(课本 P112 探究):(x + 1)(x - 1);(m + 2)(m - 2);(2x + 1)(2x - 1)。
逐题乘开:(x + 1)(x - 1) = - x + x - 1 = - 1;(m + 2)(m - 2) = - 4;(2x + 1)(2x - 1) = 4 - 1。
三题的结果都只剩两项,而且都是"平方减平方":前一项是两个因式里相同的那个字母的平方,后一项是两个因式里符号相反的那个数的平方。至于中间那两项,一个带正号、一个带负号,相加正好抵消。
2. 把共同点写成字母式(课本 P112):两个数的和与这两个数的差的积,等于这两个数的平方差,即 (a + b)(a - b) = - 。这就是平方差公式。
把左边拆开看更清楚:(a + b)(a - b) 逐项乘开会得到 、-ab、+ab、- 四项,其中 -ab 与 +ab 相乘后互为相反数、相加为零,所以右边只剩 - 两项。公式里的 a 与 b 不只是单个字母,也可以是一个数、一个含字母的式子,甚至一整个括号——只要在两个因式里处在相同的位置上就行。
3. 用面积图说明它成立(如图 2):拿一张边长为 a 的正方形纸片,剪去一个边长为 b 的小正方形,剩下的部分像个拐角。
图 2 平方差的面积说明:挖去小正方形,再剪拼成长方形
把这个拐角沿一条线剪开,可以拼成一个长方形。量一量拼成的长方形:长是 a + b,宽是 a - b。剪拼前后纸片没有增减,面积一样大,所以 - 与 (a + b)(a - b) 说的是同一件事。
4. 认清左边的样子(如图 3):两个因式按位置摆开,处在相同位置上的项完全一样,处在另一个位置上的项只差一个号。
图 3 平方差公式的结构:按位置把两个因式摆开
看式子时先问两句:哪一项在两个因式里完全相同?哪一项在两个因式里互为相反数?前一项就是公式里的 a,后一项就是公式里的 b。找对了 a 与 b,结果就是"相同项的平方减去相反项的平方"。
【识别提醒】如果两个因式里既没有相同的项、又没有互为相反数的项,就用不上这个公式。比如 (a + 2)(a - 3):前一项都是 a,后一项是 2 与 -3,既不相反也不相同,只能按整式的乘法逐项乘开。再比如 (x + 2y)(-x - 2y):两项都互为相反数,也没有相同的项,同样用不上。动手前先看一眼结构,这一步只花几秒,却能省下不少改错的时间。
5. 例题(课本 P112 例 1):计算:(1) (3x + 2)(3x - 2);(2) (-x + 2y)(-x - 2y)。
分析与解答:(1) 相同项是 3x,把它当 a;相反项是 2,把它当 b。原式 = - = 9 - 4。(2) 相同项是 -x,把它当 a;相反项是 2y,把它当 b。原式 = - = - 4。
【解题提醒】第 (1) 小题的 3x 要整体当 a,平方时写成 = 9,系数 3 也要平方,别写成 3。第 (2) 小题的相同项是 -x, = ,结果是正的。两小题都提醒同一件事:找 a 与 b 时,要把整个项连系数带符号一起看。
我的例题解答:
6. 例题(课本 P113 例 2):计算:(1) (x - 1)(x + 1)( + 1);(2) (y + 2)(y - 2) - (y - 1)(y + 5);(3) 102 × 98。
分析与解答:(1) 三个因式相乘,前两个正好符合公式的样子:先算 (x - 1)(x + 1) = - 1;再乘 ( + 1),又符合公式,得 - = - 1。(2) 前一个积用公式得 - 4;后一个积的两个因式既没有相同项也没有相反数,只能用整式的乘法逐项乘开,得 + 4y - 5。两式相减: - 4 - ( + 4y - 5) = - 4 - - 4y + 5 = -4y + 1。(3) 把 102 与 98 分别改写成 100 + 2 与 100 - 2,就凑成了"两个数的和乘这两个数的差":102 × 98 = (100 + 2)(100 - 2) = - = 10000 - 4 = 9996。
【解题提醒】第 (2) 小题最容易在去括号那一步出错:括号前面是减号,括号里每一项都要变号,-4 与 +5 一个也不能漏改。第 (3) 小题叫简便运算,办法就是先看能不能改写成公式的样子,能改就改,改不了就老老实实按整式的乘法算。
我的例题解答:
7. 即时练习
1. 练习(课本 P113 练习 第 1 题):下面的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?(1) (x + 2)(x - 2) = - 2;(2) (-a - 2)(a - 2) = - 4;(3) (x + 2y)(-x - 2y) = - 4;(4) (3a + 4b)(3a - 4b) = 9 - 4。
2. 练习(课本 P114 练习 第 2 题):运用平方差公式计算:(1) (a + 3b)(a - 3b);(2) (3 + 2a)(-3 + 2a);(3) (xy + 1)( + 1)(xy - 1);(4) (3x + 4)(3x - 4) - (2x + 3)(3x - 2)。
3. 练习(课本 P114 练习 第 3 题):运用平方差公式计算:(1) 51 × 49;(2) 200 又 × 199 又 。
我的练习答案:
【解题提醒】第 1 题逐题查:(1) 右边漏了平方,应为 - 4;(2) 相同项是 -2、相反项是 a,应为 - = 4 - ;(3) 两个因式的两项都互为相反数,没有相同的项,用不上公式,按整式的乘法算得 - - 4xy - 4;(4) 右边末项漏了平方,应为 9 - 16。第 2 题:(1) - 9;(2) 相同项是 2a、相反项是 3,得 - = 4 - 9;(3) 先把 (xy + 1)(xy - 1) 算成 - 1,再乘 ( + 1),得 - 1;(4) 前一个积得 9 - 16,后一个积按整式的乘法得 6 + 5x - 6,相减得 3 - 5x - 10。第 3 题:(1) (50 + 1)(50 - 1) = 2500 - 1 = 2499;(2) = 40000 - = 39999 又 。
两个因式里的一项
另一个位置的项
能不能用公式
结果
完全相同(当 a)
互为相反数(当 b)
能用
相同项的平方 - 相反项的平方
不完全相同
也不是相反数
不能用
按整式的乘法逐项乘开
互为相反数
也互为相反数
不能用
按整式的乘法逐项乘开
8. 自主小结:把平方差公式左边与右边的样子各说一句;再想一想——当相同项带着系数时,平方的时候要注意什么?当给出的式子长成 (x + 2)(x - 3) 这样时,为什么用不上公式?
我的小结:
二、公式二 · 完全平方公式
第一个公式管的是"和与差相乘"。如果两个因式一模一样,也就是一个二项式自己乘自己,那么按上一课时的办法去找"相同的项"与"相反的项"就找不到了——两个因式的每一项都相同。这一类乘法也有自己的规律,就是本节要认的第二个公式。
还是老路子:先把几组式子算出来,看看结果有哪几项,再想办法用面积图说明它为什么成立。
1. 算四组式子(课本 P114 探究):;;;。
逐题乘开: = (p + 1)(p + 1) = + 2p + 1; = + 4m + 4; = - 2p + 1; = - 4m + 4。
四题的结果都是三项:第一项是第一个数的平方,最后一项是第二个数的平方,中间一项是这两个数的积的 2 倍。前两题括号里是加号,中间一项也是加;后两题括号里是减号,中间一项也是减。
2. 写成公式(课本 P114):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,即 = + 2ab + , = - 2ab + 。这两个式子合称完全平方公式。
记住三个位置:首项平方、尾项平方、两项的积的 2 倍放中间。口诀只帮记忆,动手时还要多问一句——中间那一项的符号跟着括号里的号走:括号里是加号,中间那一项就是加;括号里是减号,中间那一项就是减。另外别忘了一件事:无论括号里是加还是减,最后一项都是正的,因为它是平方。
3. 用面积图说明它成立(如图 4):把边长为 a + b 的大正方形,按 a 与 b 这两段分别横竖各切一刀,分成四块。
图 4 完全平方的面积说明:边长 a + b 的正方形分成四块
看这四块的边:左上角一块的边都是 a,右上角与左下角两块都是一边 a 一边 b,右下角一块的边都是 b。四块合起来还是那个大正方形,面积没有增减,所以大正方形的面积可以写成四块面积的和, 就拆成了 、ab、ab、 四块,其中两块 ab 可以合起来写成 2ab。
4. 看清三个位置(如图 5):一个二项式自乘,先把两项认出来,再去找中间那一项。
图 5 完全平方公式的结构:首项、尾项与两项的积的 2 倍
把括号里的第一个数叫首项、第二个数叫尾项。结果里首项的平方与尾项的平方各占一项,中间那一项等于首项乘尾项再乘 2。认这三个位置时同样要连系数带符号一起看:比如 里的首项是 4m,首项平方要写成 = 16。
5. 思考(课本 P115):先判断,再说明理由。
① 与 相等吗?______(填"相等"或"不相等")
② 与 相等吗?______
③ 与 - 相等吗?______
第 ③ 问是最要紧的一问:完全平方公式的结果有三项,而平方差公式的结果只有两项,两个式子长得也不一样,一定要分清楚。
我的思考与理由:
6. 例题(课本 P115 例 3):计算:(1) ;(2) 。
分析与解答:(1) 首项是 4m、尾项是 n。原式 = + 2 × (4m) × n + = 16 + 8mn + 。(2) 首项是 y、尾项是 。原式 = - 2 × y × + = - y + 。
【解题提醒】第 (1) 小题的 4m 要整体当首项,平方得 16;中间那一项是 2 × 4m × n = 8mn,系数别漏乘。第 (2) 小题的尾项是分数 ,尾项平方得 ;中间那一项 2 × y × 正好把 2 与 抵消,剩下 -y,这一步是很多人丢分的地方。
我的例题解答:
7. 例题(课本 P115 例 4):用简便方法计算:(1) ;(2) 。
分析与解答:(1) 把 102 写成 100 + 2,原式 = = + 2 × 100 × 2 + = 10000 + 400 + 4 = 10404。(2) 把 99 写成 100 - 1,原式 = = - 2 × 100 × 1 + = 10000 - 200 + 1 = 9801。
【解题提醒】简便运算的关键是"就近改写":把一个接近整十、整百的数写成"整十整百加上或减去一个小数"。改写成和的形式就用 ,改写成差的形式就用 。算完别忘了最后一项是正的:第 (2) 小题是 10000 - 200 + 1,那个 +1 很容易漏。
我的例题解答:
8. 即时练习
1. 练习(课本 P115 练习 第 1 题):下面的计算是否正确?如果不正确,应当怎样改正?(1) = + ;(2) = - ab + 。
2. 练习(课本 P116 练习 第 2 题):运用完全平方公式计算:(1) ;(2) ;(3) ;(4) 。
3. 练习(课本 P116 练习 第 3 题):用简便方法计算:(1) ;(2) 。
我的练习答案:
【解题提醒】第 1 题:(1) 漏了中间那一项,应为 + 2ab + ;(2) 中间那一项少乘了 2,应为 - 2ab + 。第 2 题:(1) + 12x + 36;(2) - 10y + 25;(3) 把 -2x 当首项, = 4,中间那一项是 2 × (-2x) × 5 = -20x,得 4 - 20x + 25;(4) 首项 x 平方得 ,中间那一项是 2 × x × y = xy,尾项 y 平方得 ,得 - xy + 。第 3 题:(1) = 10000 - 400 + 4 = 9604;(2) = 4900 + 70 + 0.25 = 4970.25。
位置
这一项是什么
符号怎么定
首项
括号里第一个数的平方
永远为正
尾项
括号里第二个数的平方
永远为正
中间那一项
首项乘尾项再乘 2
跟着括号里的号走:括号里是加号就加,是减号就减
9. 阅读与思考:杨辉三角。课本 16.3.2 后面有一段阅读材料,讲的是我国古代数学家发现的一个数表。
这个数表的两腰都是 1,其余每个数都等于它"两肩"上两个数的和;从上往下数,第 3 行的三个数 1、2、1 正好是完全平方公式 = + 2ab + 展开式里各项的系数,第 4 行的四个数 1、3、3、1 又对应 展开式里各项的系数,再往下每一行都有对应的展开式。
这份材料是我国南宋数学家杨辉在《详解九章算法》里记载的,书中说明在他之前贾宪已经用过这个办法,所以这个数表也叫"贾宪三角";在欧洲它被称为"帕斯卡三角",比杨辉的记载晚了几百年。读它的时候不用背,只要动手把第 4 行、第 5 行按"两肩相加"的规则写出来,再对着 的展开式核一核就行。
10. 自主小结:把完全平方公式的两个式子默写一遍;再想一想——如果括号里两项都带着负号,比如 ,结果里的中间那一项是正是负?把它与 比一比,你会有什么发现?
我的小结:
三、一把改锥 · 添括号法则
两个公式认清了,还会遇到一种情况:式子的长相和公式差一点点,直接套用会套错。比如 (x + 2y - 3)(x - 2y + 3),一眼看不出哪一项相同、哪一项相反;再比如 ,括号里是三项,公式里只有两项。这时候需要的不是新公式,而是一件能把式子的长相改一改的工具。
这件工具就是添括号:给式子的某几项加上一对括号,式子的值不变,可长相变了。添括号不是凭空来的,它就是去括号反过来走。
1. 先去括号(复习):a + (b + c) = a + b + c;a - (b + c) = a - b - c。括号前面是正号,去掉括号后括号里各项都不变号;括号前面是负号,去掉括号后括号里各项都变号。
2. 把两个等式反过来读(课本 P116):a + b + c 可以写成 a + (b + c);a - b - c 可以写成 a - (b + c)。这就是添括号。
3. 添括号法则(课本 P116):添括号时,如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;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"。
添括号只是给式子换一种写法,式子的值一点没有变,所以可以用去括号走回去检验:添完括号以后,把括号去掉重算一遍,如果回到原来那个式子,说明括号添对了。另外要留心一件事:添括号时必须把那一段整体圈起来,符号跟着括号前面那个号一起判断,不能只看一项。
4. 两条路(如图 6):括号前面放正号与放负号,括号里的式子写法不一样。
图 6 添括号的两条路:括号前是正号与括号前是负号
对着图看:同一个式子 a + b + c,添上正号括起来还是 a + (b + c);而 a - b - c 要添成 a - (b + c),把已经变了号的 b、c 再变一次,负负得正,回去才对得上。
5. 检验的办法(如图 7):添完括号以后,用去括号走回去看一看。
图 7 添括号与去括号的检验关系:两个方向来回走一遍
两个方向是配着用的:从原来的式子往外走叫添括号,从添好括号的式子往回走叫去括号检验。来回走一遍回到原处,括号就添对了。
6. 例题(课本 P116 例 5):运用乘法公式计算:(1) (x + 2y - 3)(x - 2y + 3);(2) 。
分析与解答:(1) 先观察两个因式:第一个因式里是 +2y 与 -3,第二个因式里是 -2y 与 +3,如果把 2y - 3 看成一整段,两个因式就成了 [x + (2y - 3)] 与 [x - (2y - 3)],正好是"和与差相乘"。原式 = - = - (4 - 12y + 9) = - 4 + 12y - 9。(2) 把 a + b 看成一整段,原式 = = + 2(a + b)c + = + 2ab + + 2ac + 2bc + 。
【解题提醒】第 (1) 小题有两处容易错:一是添括号时 (2y - 3) 整体带出去,别把 -3 落下;二是最后去括号, - (4 - 12y + 9) 里括号前面是负号,三项都要变号,写成 - 4 + 12y - 9,那个 +12y 与 -9 常被写反。第 (2) 小题把 a + b 整段当首项、c 当尾项,中间那一项是 2(a + b)c,展开后是 2ac + 2bc 两项,别当成一项。
我的例题解答:
7. 即时练习
1. 练习(课本 P117 练习 第 1 题):在等号右边的括号里填上适当的项:(1) a + b - c = a + (______);(2) a - b + c = a - (______);(3) a + b - c = a - (______);(4) a + b + c = a - (______)。
2. 练习(课本 P117 练习 第 2 题):运用乘法公式计算:(1) (x + y - 1)(x - y - 1);(2) (2x + y + z)(2x - y - z)。
3. 练习(课本 P117 练习 第 3 题):运用乘法公式计算:(1) ;(2) 。
我的练习答案:
【解题提醒】第 1 题:(1) b - c;(2) b - c;(3) -b + c;(4) -b - c。第 (3) (4) 小题括号前是负号,填进去的每一项都要带上相反的号。第 2 题:(1) 把 x - 1 看成一整段,原式 = - = - 2x + 1 - ;(2) 把 y + z 看成一整段,原式 = - = 4 - - 2yz - 。第 3 题:(1) 原式 = = + 4ab + 4 - 2a - 4b + 1;(2) 原式 = = 4 - 4xy + + 4x - 2y + 1。
括号前面
括到括号里的各项
检验的办法
正号
都不变符号
把括号去掉,各项照抄,应当回到原式
负号
都改变符号
把括号去掉,各项变号,应当回到原式
8. 自主小结:把添括号法则默写一遍,再写一句"为什么添完括号要用去括号检验"。
我的小结:
四、三个公式摆一起比
三件工具齐了,还差最后一步:把它们摆在一起比一比。式子长得像谁,就用谁;长得都不像,就先用添括号改造成像谁。这一步做熟了,本节的计算就基本不会用错工具。
比的时候主要看两处:左边是"两个因式相乘"还是"一个二项式自乘",右边的结果有两项还是三项。看左边决定用哪个公式,看右边的项数可以回头检查有没有算漏。
1. 三个左边形式(如图 8):和与差相乘、两个数的和的平方、两个数的差的平方,样子各不相同。
图 8 三个左边形式的对照:和与差相乘与一个二项式自乘
2. 三个公式并排摆着看:
公式
左边的样子
右边的结果
右边的项数
平方差公式
两个因式相乘,一项相同、另一项互为相反数
相同项的平方 - 相反项的平方
两项
完全平方公式(和)
一个二项式自乘,括号里是加号
首项平方 + 两项的积的 2 倍 + 尾项平方
三项
完全平方公式(差)
一个二项式自乘,括号里是减号
首项平方 - 两项的积的 2 倍 + 尾项平方
三项
3. 逐条辨一辨
① 看左边:两个括号中间是乘号,括号里各有一项相同、另一项只差一个号——用平方差公式;一个括号后面跟着平方,括号里是两项——用完全平方公式。
② 看右边:平方差公式的结果一定只有两项,完全平方公式的结果一定是三项。算完以后数一数项数,是最省事的自检办法。
③ 看中间那一项:完全平方公式的中间项等于首项乘尾项再乘 2,符号跟括号里的号走;平方差公式没有中间项,它的中间两项正好互相抵消了。
④ 看式子像不像:两个因式的两项都互为相反数(如 (x + 2y)(-x - 2y)),或者后一项既不相同也不相反(如 (a + 2)(a - 3)),都不能用公式,要按整式的乘法照算。
⑤ 看能不能改造:括号里出现三项,或者两个因式里的对应项换了个位置,先想想能不能用添括号,把它变成上面三种样子之一。
4. 辨一辨再算一算:下面的式子分别该用哪个公式?先写出用的是哪一个,再算出结果。
(1) (2x + 1)(2x - 1);(2) ;(3) ;(4) (2x + 1)(-2x - 1);(5) (a + b - 2)(a - b + 2)。
我的辨别与解答:
【辨析提醒】(1) 和与差相乘,用平方差公式,得 4 - 1。(2) 一个二项式自乘且括号里是加号,得 4 + 4x + 1。(3) 一个二项式自乘且括号里是减号,得 4 - 4x + 1。(4) 两个因式的两项都互为相反数,没有相同的项,用不上公式,按整式的乘法算得 -4 - 4x - 1。(5) 把 b - 2 看成一整段,原式 = - = - + 4b - 4。
五、易错六问
下面六处是本节做题时最容易踩的地方。每一条都分成三栏:错法、错在哪里、怎么改。做题时如果某一道题怎么算都不顺,可以回来对一对,多半是撞上了其中一条。
对完以后不用急着往下走,先把撞上的那一条用一句话说出来——能说清错在哪里,下一次才不容易再犯。
错法
错在哪里
怎么改
① 两个公式混着用
把 (a + b)(a - b) 当成能套完全平方公式,或者把 当成平方差公式算
先看左边:两个因式相乘看平方差公式,一个二项式自乘看完全平方公式
② 平方差公式右边只写一半
把 (x + 2)(x - 2) 算成 - 2 或 2 - 4
右边是"相同项的平方减相反项的平方",两项都要平方
③ 完全平方公式漏中间项
把 算成 +
右边一共三项,中间那一项是首项乘尾项再乘 2,一项也不能少
④ 中间那一项的符号弄反
把 算成 + 2ab +
中间那一项的符号跟着括号里的号走:括号里是减号,中间就是减
⑤ 公式里的 a 与 b 找错
把 写成 3,或者把 写成 -
找 a 与 b 要连系数带符号一起看,平方时整个项都要平方
⑥ 添括号时只改第一项
把 a - b + c 添成 a - (b + c),只改了 b 的号
括号前是负号,括进去的每一项都要变号,添完用去括号走回去检验
自查:上面的六条里,本节你做错过的有哪几条?把序号写下来,再各写一句"下一次怎么躲开它"。
我的易错自查:
【自查提醒】这六条里,第 ③ ④ 两条出现得最多,而且都出在"中间那一项"上:一个是漏掉,一个是符号写反。养成一个习惯——写完完全平方公式以后,先看中间那一项在不在、符号对不对,再看两边两个平方对不对。第 ⑥ 条则提醒一件事:添括号以后一定要用去括号走回去,这一步只需几秒,却能立刻发现问题。
六、作业与自我评价
做作业有个顺序建议:先按课时把课本上的练习过一遍,再做《习题16.3》第 1 至 3 题,它们依次对着平方差公式、完全平方公式与两个公式的混用;最后做第 4 至 8 题,这几题要把公式与添括号连起来用。题面里若注明"图形见课本",就翻到课本那一页对照着做。
动笔前先问自己两句:这个式子的左边是"两个因式相乘"还是"一个二项式自乘"?括号里的项数是不是刚好两项?答完再决定用哪个公式、要不要先添括号。
《习题16.3》全览(课本 P117—P118,共 8 题)
题号
教材页码
这一题要做什么
打勾
第 1 题
P117
复习巩固:运用平方差公式计算,六道小题,含简便运算
○
第 2 题
P117
复习巩固:运用完全平方公式计算,六道小题,含简便运算
○
第 3 题
P117
复习巩固:运用乘法公式计算,四道小题,含三项式的平方
○
第 4 题
P117—P118
综合运用:先化简,再求值
○
第 5 题
P118
综合运用:由面积的变化列式,求正方形纸片的边长
○
第 6 题
P118
综合运用:圆形钢板挖去两个小圆,求剩余面积(要翻课本看原图)
○
第 7 题
P118
综合运用:由和与积整体求平方和
○
第 8 题
P118
拓广探索:从三个算式中找规律,并用规律求一串幂的和
○
1. 习题16.3 第 1 题(课本 P117):运用平方差公式计算:(1) ;(2) ( + 1)( - 1);(3) (2a - 3b)(3b + 2a);(4) (-2b - 5)(2b - 5);(5) 100.5 × 99.5;(6) 998 × 1002。
2. 习题16.3 第 2 题(课本 P117):运用完全平方公式计算:(1) ;(2) ;(3) ;(4) ;(5) ;(6) 。
3. 习题16.3 第 3 题(课本 P117):运用乘法公式计算:(1) - ;(2) (x + y + 1)(x + y - 1);(3) ;(4) 。
4. 习题16.3 第 4 题(课本 P117—P118):先化简,再求值: - (2x + y)(2x - y),其中 x = ,y = -。
5. 习题16.3 第 5 题(课本 P118):一个正方形纸片的边长增加 3 cm,它的面积就增加 39 ,这个正方形纸片的边长是多少?
6. 习题16.3 第 6 题(课本 P118):一块直径为 (a + b) cm 的圆形钢板,从中挖去直径分别为 a cm 与 b cm 的两个圆,求剩下的钢板的面积。(图形见课本 P118 第 6 题。)
7. 习题16.3 第 7 题(课本 P118):已知 a + b = 5,ab = 3,求 + 的值。
8. 习题16.3 第 8 题(课本 P118):计算下列式子:(x - 1)(x + 1);(x - 1)( + x + 1);(x - 1)( + + x + 1);…。你能发现什么规律?验证你发现的规律,并利用你发现的规律计算 + + + … + 2 + 1。
我的作业记录:
分层练习
A 组(必做·把两个公式用熟)
1. 计算:(1) (a + 5)(a - 5);(2) ;(3) (3m + 2)(3m - 2);(4) 。
2. 用简便方法计算:(1) 103 × 97;(2) 。
3. 在等号右边的括号里填上适当的项:(1) a + b - 2 = a + (______);(2) a - b + 2 = a - (______)。
我的 A 组解答:
B 组(选做·把变形与整体看清)
1. 计算:(1) (x + 3)(x - 3)( + 9);(2) 。
2. 先化简,再求值: - (x + 1)(x - 1),其中 x = -2。
3. 已知 = 25,ab = 6,求 + 的值。
我的 B 组解答:
C 组(挑战·把公式倒过来用)
1. 计算: - 2 × 2024 × 2023 + 。
2. 已知 x + y = 4,求 (x + y - 3)(x + y + 3) 的值。
3. 已知 a - b = 3,求 - - 6b 的值。
我的 C 组解答:
【挑战提醒】C 组第 1 题把式子看成"首项平方减中间那一项加尾项平方"的样子,也就是 ,比值直接算快得多。C 组第 2 题不必知道 x、y 各是多少,把 x + y 整段代入就行。C 组第 3 题先看到 - 可以写成 (a + b)(a - b),再用 a - b = 3 把式子换成只含 a + b 的形式。
评价项目
自评
会说出平方差公式左边与右边的样子,并能判断一道乘法能不能用它
○
会用面积图说明平方差公式为什么成立
○
会说出完全平方公式的三个位置,展开时中间那一项不丢
○
会判断中间那一项的符号,最后一项知道是正的
○
能用简便方法算 、、103 × 97 这一类题
○
会说出添括号法则,添完会用去括号走回去检验
○
会用添括号把三项的式子变成公式的样子再计算
○
能在三个公式之间做选择,算完会回头查项数与符号
○
学习反思:写两句——两个公式里哪一个你用着更顺手?哪一处最容易踩坑,还需要再练几道题?
我的学习反思:
七、参考答案
(一)学习目标与起跑热身
(1)热身第 1 题: - 1; - 4;4 - 1。(2)第 2 题: - 。(3)第 3 题:;; - 。(4)第 4 题: + 2ab + 。(5)第 5 题:a + b + c;a - b - c。(6)第 6 题:(100 + 2)×(100 - 2)。(7)第 7 题:中间的两项是 +2 × 100 与 -2 × 100,相加抵消,只剩 - = 9996。
(二)公式一 · 平方差公式
(1)三组式子的结果: - 1; - 4;4 - 1,共同点是"平方减平方"。
(2)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,即 (a + b)(a - b) = - 。
(3)面积图:边长 a 的正方形挖去边长 b 的小正方形以后,剩下的部分剪拼成长 a + b、宽 a - b 的长方形,剪拼前后面积一样大,所以 - 与 (a + b)(a - b) 说的是同一件事。
(4)例题(课本 P112 例 1):(1) - = 9 - 4;(2) - = - 4。
(5)例题(课本 P113 例 2):(1) ( - 1)( + 1) = - 1;(2) ( - 4) - ( + 4y - 5) = -4y + 1;(3) (100 + 2)(100 - 2) = - = 9996。
(6)练习(课本 P113 练习 第 1 题):(1) 错,应为 - 4;(2) 错,应为 4 - ;(3) 错,两个因式的两项都互为相反数,没有相同的项,按整式的乘法算得 - - 4xy - 4;(4) 错,末项漏了平方,应为 9 - 16。
(7)练习(课本 P114 练习 第 2 题):(1) - 9;(2) - = 4 - 9;(3) ( - 1)( + 1) = - 1;(4) (9 - 16) - (6 + 5x - 6) = 3 - 5x - 10。
(8)练习(课本 P114 练习 第 3 题):(1) (50 + 1)(50 - 1) = 2500 - 1 = 2499;(2) = 40000 - = 39999 又 。
(三)公式二 · 完全平方公式
(1)四组式子的结果: + 2p + 1; + 4m + 4; - 2p + 1; - 4m + 4,都是三项,中间那一项的符号跟着括号里的号走。
(2)公式: = + 2ab + ; = - 2ab + 。
(3)面积图:边长 a + b 的大正方形被横竖各切一刀分成四块,左上角是边长为 a 的正方形,右下角是边长为 b 的正方形,另外两块都是一边 a 一边 b 的长方形,四块合起来就是 = + 2ab + 。
(4)思考(课本 P115):① 相等, 与 只是括号里各项都取了相反数,互为相反数的两个数的平方相等;② 相等,理由同上;③ 不相等,比如 a = 3、b = 1 时, = 4,而 - = 8。
(5)例题(课本 P115 例 3):(1) + 2 × (4m) × n + = 16 + 8mn + ;(2) - 2 × y × + = - y + 。
(6)例题(课本 P115 例 4):(1) = 10000 + 400 + 4 = 10404;(2) = 10000 - 200 + 1 = 9801。
(7)练习(课本 P115 练习 第 1 题):(1) 错,漏了中间那一项,应为 + 2ab + ;(2) 错,中间那一项少乘了 2,应为 - 2ab + 。
(8)练习(课本 P116 练习 第 2 题):(1) + 12x + 36;(2) - 10y + 25;(3) 4 - 20x + 25;(4) - xy + 。
(9)练习(课本 P116 练习 第 3 题):(1) = 10000 - 400 + 4 = 9604;(2) = 4900 + 70 + 0.25 = 4970.25。
(10)阅读与思考:杨辉三角的两腰都是 1,其余每个数等于它两肩上两个数的和;第 3 行的 1、2、1 对应 展开式各项的系数,第 4 行的 1、3、3、1 对应 展开式各项的系数。
(四)一把改锥 · 添括号法则
(1)添括号法则:括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号。
(2)检验:添完括号以后把括号去掉,如果回到原来那个式子,就说明括号添对了。
(3)例题(课本 P116 例 5):(1) [x + (2y - 3)][x - (2y - 3)] = - = - (4 - 12y + 9) = - 4 + 12y - 9;(2) = + 2(a + b)c + = + 2ab + + 2ac + 2bc + 。
(4)练习(课本 P117 练习 第 1 题):(1) b - c;(2) b - c;(3) -b + c;(4) -b - c。
(5)练习(课本 P117 练习 第 2 题):(1) - = - 2x + 1 - ;(2) - = 4 - - 2yz - 。
(6)练习(课本 P117 练习 第 3 题):(1) = + 4ab + 4 - 2a - 4b + 1;(2) = 4 - 4xy + + 4x - 2y + 1。
(五)三个公式摆一起比
(1)平方差公式的结果是两项,完全平方公式的结果是三项。
(2)辨一辨的答案:(1) 平方差公式,4 - 1;(2) 完全平方公式,4 + 4x + 1;(3) 完全平方公式,4 - 4x + 1;(4) 用不上公式,按整式的乘法算得 -4 - 4x - 1;(5) 先添括号,原式 = - = - + 4b - 4。
(六)易错六问
(1)六条依次是:两个公式混着用;平方差公式右边只写一半;完全平方公式漏中间项;中间那一项的符号弄反;公式里的 a 与 b 找错;添括号时只改第一项。
(2)出现最多的两条是漏中间项与中间项符号写反,写完完全平方公式以后先查这两处。
(七)《习题16.3》与自我评价
(1)第 1 题:(1) - ;(2) - 1;(3) (2a - 3b)(2a + 3b) = 4 - 9;(4) (-2b - 5)(2b - 5) = -(2b + 5)(2b - 5) = 25 - 4;(5) (100 + 0.5)(100 - 0.5) = 10000 - 0.25 = 9999.75;(6) (1000 - 2)(1000 + 2) = 1000000 - 4 = 999996。
(2)第 2 题:(1) 4 + 20ab + 25;(2) 16 - 24xy + 9;(3) 4 + 4m + 1;(4) - 2ab + ;(5) = 3600 + 360 + 9 = 3969;(6) = 6400 + 800 + 25 = 7225。
(3)第 3 题:(1) (9 - 30x + 25) - (4 + 28x + 49) = 5 - 58x - 24;(2) - 1 = + 2xy + - 1;(3) = 4 - 4xy + - 12x + 6y + 9;(4) = - 8 + 16。
(4)第 4 题:原式 = (4 + 12xy + 9) - (4 - ) = 12xy + 10;当 x = 、y = - 时,原式 = 12 × × + 10 × = -2 + = 。
(5)第 5 题:设边长为 x cm,由 = + 39 得 + 6x + 9 = + 39,6x = 30,x = 5。所以这个正方形纸片的边长是 5 cm。
(6)第 6 题:剩下钢板的面积 = π × ÷ 4 - π × ÷ 4 - π × ÷ 4 = π × [ - - ] ÷ 4 = π × 2ab ÷ 4 = × πab()。
(7)第 7 题: + = - 2ab = 25 - 6 = 19。
(8)第 8 题:三个算式的共同规律是 (x - 1)( + + … + x + 1) = - 1;取 x = 2、n = 9, + + + … + 2 + 1 = (2 - 1)( + + … + 2 + 1) = - 1 = 1024 - 1 = 1023。
(9)A 组第 1 题:(1) - 25;(2) - 8x + 16;(3) 9 - 4;(4) 4 - 12y + 9。
(10)A 组第 2 题:(1) (100 + 3)(100 - 3) = 10000 - 9 = 9991;(2) = 10000 - 400 + 4 = 9604。A 组第 3 题:(1) b - 2;(2) b - 2。
(11)B 组第 1 题:(1) ( - 9)( + 9) = - 81;(2) = - 2ab + + 2a - 2b + 1。
(12)B 组第 2 题:原式 = ( + 4x + 4) - ( - 1) = 4x + 5,当 x = -2 时得 -3。B 组第 3 题: + = - 2ab = 25 - 12 = 13。
(13)C 组第 1 题:原式 = = = 1。C 组第 2 题:(x + y - 3)(x + y + 3) = - 9 = 16 - 9 = 7。C 组第 3 题: - - 6b = (a + b)(a - b) - 6b = 3(a + b) - 6b = 3a + 3b - 6b = 3a - 3b = 3(a - b) = 9。
(14)自我评价:逐项对照评价表打勾;没有打勾的项目,就回到对应的课时,把公式的样子与三个位置再理一遍,然后把那一栏的练习重做一遍。
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