内容正文:
第17章 因式分解
17.2 用公式法分解因式(第2课时)
完全平方公式
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
示例
一个正方形的边长为。用两种形式表示它的面积,再把面积多项式重新写成乘积。
答:面积为;反向写成。
边长平方得到面积。
将完全平方乘法公式反过来读,就是一次因式分解。
新知探究
三项式的共同结构
寻找平方项
与都包含这两个平方项,另外一项分别是两底数乘积的倍或它的相反数。
观察中间项
中间项为时,对应两数和的平方;中间项为时,对应两数差的平方。符号差别决定分解结果中的加号或减号。
新知讲授
完全平方式
名称
我们把和这样的式子叫作完全平方式,利用完全平方公式可以把形如完全平方式的多项式分解因式。
三项缺一不可
有两个平方项还不够,必须同时核对另一项是否是对应底数乘积的两倍。例如不满足这一条件。
新知讲授
完全平方公式的逆用
公式
;。
文字表达
两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的倍,等于这两个数的和(或差)的平方。
新知讲授
判断完全平方式的顺序
先定两数
先把两个平方项写成与,明确对应底数。例如与的底数可分别取与。
再验乘积项
计算,与剩余项进行比较。若剩余项是,则应写成两数差的平方。
例题讲解
例 3
分解因式:
(1)
(2)
(1) 答:
,。
(2) 答:
,。
中间项。
例题讲解
示例
是否为完全平方式?
答:不是。
平方项的底数是。
所需中间项应为,实际中间项为。
例题讲解
示例
分解因式:。
答:
重排为。
中间项。
新知讲授
整体参与完全平方公式
一个整体
中,整体在平方项和中间项中同时出现。把暂记为,式子就成为。
还原整体
因为、,所以结果为。最后必须把换回,得到。
新知讲授
平方项为负时先调整
提出负号
的首尾平方项都带负号,可以先提出,得到。
再套公式
括号内是与之差的平方,所以原式为。外面的负号不能在套用公式时消失。
例题讲解
例 4
分解因式:
(1)
(2)
(1) 答:
把看作一个整体,与组成完全平方。
(2) 答:
先写成。
括号内为。
新知讲授
用公式法分解因式
名称
运用公式把多项式分解因式的方法叫作公式法。
方法的来源
因式分解与整式乘法方向相反。把乘法公式等号两边互换,就得到对应的分解公式;但使用时必须逐项核对结构,不能只凭“像一个平方”。
方法归纳
判断与分解要分开
判定是否为完全平方式
① 找出两个平方项的底数,算出两倍乘积。
② 核对第三项的大小与正负,必要时先重排或提负号。
写出正确的平方
① 正的乘积项对应和的平方,负的对应差的平方。
② 把代换的整体还原,保留括号外原有的负号。
课堂练习
练习 1
下列多项式是不是完全平方式?为什么?
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:是。
可写为。
(2) 答:不是。
缺少两底数乘积的两倍这一项。
(3) 答:不是。
常数项为负,不是两个平方的和。
(4) 答:不是。
中间项应为而不是。
课堂练习
练习
分解因式:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:
两个底数为。
(2) 答:
,。
课堂练习
练习
分解因式:
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:
两个底数为。
(4) 答:
。
课堂练习
练习
分解因式:
(1)
(2)
(1) 答:
整体与构成完全平方。
(2) 答:
重排并提负号,得。
课堂练习
练习
分解因式:
(1)
(2)
(3)
(4)
(1) 答:
中间项为。
(2) 答:
先提出。
课堂练习
练习
分解因式:
(1)
(2)
(3)
(4)
(3) 答:
两个底数为。
(4) 答:
先提负号,再把视为整体。
课堂练习
习题 8
已知是完全平方式,求的值。
答:或。
两个平方底数可取。
两倍乘积为,所以中间项可以是。
课堂练习
习题 4(1)
利用因式分解计算:。
答:
。
原式。
例题讲解
示例
分解因式:。
答:
,。
例题讲解
示例
分解因式:。
答:
底数为,两倍乘积为。
例题讲解
示例
把写为对吗?
答:不对,应为。
常数项,中间项。
例题讲解
示例
改正:。
答:。
先提出负号,括号内才是完全平方式。
例题讲解
示例
使成为完全平方式,方框内填什么?
答:。
中间项,另一个平方为。
例题讲解
示例
与是否相等?用公式解释。
答:相等。
分别展开都等于。
例题讲解
示例
说明的值为什么不小于,何时等于?
答:,当时等于。
任何实数的平方都不小于。
例题讲解
示例
分解因式:。
答:
把看作第一个底数,中间项为。
课堂总结
完全平方公式
结构
共有三项。
检验
两平方项定底数,第三项检验两倍乘积。
结果
分别写成或。
变形
允许重排、整体代换、先提负号。
注意
不能遗漏中间项或括号外的负号。
针对训练
训练
下列各式中,哪个是完全平方式?A.;B.;C.;D.。
答:C
。
检验中间项是否等于两个底数乘积的两倍。
针对训练
训练
填空:。
答:。
常数项为。
中间项已经确定另一个底数是7。
针对训练
判断
判断下列说法是否正确,并说明理由。
(1) 。
正确
中间项为两倍乘积。
(2) 。
错误
右边多出。
(3) 。
正确
两底数为。
(4) 。
正确
提出负号后套用公式。
针对训练
训练
分解因式:。
答:
两平方底数为。
。
先确定平方底数,再核对乘积项。
针对训练
训练
分解因式:。
答:
把看作整体,与组成和的平方。
保留整体,不必先展开它的平方。
针对训练
训练
若是完全平方式,求。
答:或。
两平方底数为,两倍乘积为。
和的平方与差的平方都满足条件。
未指定和或差时,要保留正负两种可能。
针对训练
训练
当时,求的值。
答:
原式。
代入得。
把大数的三项运算化为一个整百数的平方。
针对训练
训练
求的最小值,并指出此时的值。
答:最小值为,此时。
原式。
等号成立条件为。
平方为零时取得最小值,不需使用二次函数。
针对训练
训练
一块正方形地面的面积为平方米,且。将面积式分解因式,并求它的边长;当时,边长是多少?
答:面积为;边长为米,代入得米。
中间项,常数项为。
因为,边长为正。
边长必须取正值,不能只写平方形式后忽略情境。
针对训练
训练
一个正方形花坛边长比原计划的米增加米。新面积表达式为平方米。若,用因式分解求新面积。
答:平方米。
。
代入得。
新边长是原边长加3,三项式对应一个完整的平方。
方法归纳
完全平方的两条核查线
结构核查
① 两平方项决定底数,中间项必须为两底数乘积的两倍。
② 根据中间项正负选和或差,注意重排与整体代换。
结果核查
① 平方展开应恰好得到原三项,外面的负号完整保留。
② 应用中利用平方非负性时,明确等号成立的条件。
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