内容正文:
第16章 整式的乘法
16.3 乘法公式(第3课时)
添括号与乘法公式的综合运用
数学新教材人教版 八年级上册
情境引入
三项因式中也能找到公式
情境
观察。每个因式都有三项,怎样把它们看成两个整体的和与差?
发现
把看成一个整体,原式可写成。添括号把隐藏的平方差结构显示出来。
新知讲授
先辨认结构,再决定分组
思考与解释
平方差公式要求“一同一反”,完全平方公式要求“同一个整体的平方”。式子项数较多时,可以把几项合成一个整体。
结论与使用
分组必须保持式子的值不变。尤其括号前带负号时,括入的各项必须改变符号,不能凭外观随意加括号。
新知讲授
正号前添括号
思考与解释
由,反过来得到。同样,。
结论与使用
括号前为正号时,括号内的每一项保持原符号。添括号只是把几项组成一个整体,没有改变它们的和。
新知讲授
负号前添括号
思考与解释
由,反过来得到。同样,。
结论与使用
括号前为负号时,括入的每一项都变号。原来的在括号内变为,原来的变为。
新知讲授
添括号法则
法则
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。
检验
添完括号后再去括号,检查能否还原原式。这个逆向检验能逐项发现漏变号或多变号。
例题讲解
示例
把写成______,并用去括号检验。
答:括号内应为。
负号前添括号,原来的分别变为。
检验,与原式一致。
每个被括入的项都要变号,不只改变第一项。
新知巩固
辨析
判断并改正错误。
(1) 。
错误
应为。
(2) 。
正确
正号前添括号,各项不变号。
(3) 。
正确
负号前添括号,两个负项都变号。
把右边去括号后,与左边逐项比较。
例题讲解
示例
对于,应选哪两个整体来套用平方差公式?
答:选与。
第一个因式是。
第二个因式是,符合一同一反。
第二因式中的−2y+3是整体2y−3的相反数。
例题讲解
例5
运用乘法公式计算:
(1) 。
(2) 。
(1) 答:。
。
展开为。
减去整个平方展开式,括号内的三项都要变号。
例题讲解
例5
运用乘法公式计算:
(1) 。
(2) 。
(2) 答:。
。
展开并整理,三个平方项与三组二倍乘积项都保留。
把a+b作为一个整体,先用一次完全平方公式。
例题讲解
示例
用作为分组,展开,并与先把分组的结果比较。
答:结果相同:。
。
展开后仍有三个平方项及三组不同项的二倍乘积。
分组方式可以不同,但每一步必须保持原式相等。
新知讲授
三项平方中的六个部分
思考与解释
包含三个平方项,以及三组二倍乘积。每一对不同的项都要配到。
结论与使用
若有负项,例如,仍可按三项分别平方、两两乘积的方式检查,但含的两组交叉项取负号。
例题讲解
示例
计算。
答:。
看成。
展开后合并,保留两个含的负交叉项。
负项自身平方为正,与其他项相乘的交叉项为负。
新知巩固
辨析
说明下面各式适合怎样开始计算。
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(1) 答:把看成整体,用平方差公式。
相同部分为,相反部分为。
(2) 答:把看成整体,用完全平方公式。
两个因式完全相同,是一个整体的平方。
(3) 答:用多项式乘法。
两因式既不相同,也不符合一同一反。
公式只适用于符合结构的式子,不能只凭项数选择。
例题讲解
示例
计算。
答:。
改写为。
再展开,得。
相同部分可能由不相邻的项组成,先调整项的次序。
例题讲解
示例
化简。
答:。
先去外层括号,得。
再用完全平方公式展开。
先处理外层的减号,能减少不必要的展开。
方法归纳
先整理,再用公式
添括号
① 正号前不变号,负号前各项都变号。
② 添后去括号验证,确保原式没有改变。
确定整体
① 相同部分和相反部分组成平方差。
② 相同因式的乘积组成完全平方,再逐层展开。
课堂练习
练习1
在等号右边的括号内填上适当的项。
(1) ______。
(2) ______。
(3) ______。
(4) ______。
(1) 答:。
正号前添括号,符号不变。
(2) 答:。
负号前添括号,两项都变号。
同一个b−c在正号和负号之后,去括号的结果不同。
课堂练习
练习1
在等号右边的括号内填上适当的项。
(1) ______。
(2) ______。
(3) ______。
(4) ______。
(3) 答:。
原来的正b变负b,负c变正c。
(4) 答:。
两项原来都为正,括入后都为负。
负号前添括号,每个正项都改为负项。
课堂练习
练习2
运用乘法公式计算:
(1) 。
(2) 。
(1) 答:。
把作为共同整体。
先得,再展开。
(2) 答:。
把作为相反部分。
先得,再展开。
第一题共同部分为x−1,第二题共同部分为2x。
课堂练习
练习3
运用乘法公式计算:
(1) 。
(2) 。
(1) 答:。
先写为。
再展开并整理。
取a+2b作整体,最后减2时要乘到两个项。
课堂练习
练习3
运用乘法公式计算:
(1) 。
(2) 。
(2) 答:。
先写为。
再展开并整理。
2x与−y的交叉项为负,2x与1的交叉项为正。
课堂练习
巩固
运用乘法公式计算:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(1) 答:。
第一平方为。
第二平方为。
(2) 答:。
先用平方差得,再展开。
第一个差保留括号,第二个积先认出共同整体。
课堂练习
巩固
运用乘法公式计算:
(1) 。
(2) 。
(3) 。
(4) 。
(3) 答:。
把作整体,算。
(4) 答:。
先得,再用完全平方公式。
先处理内层乘积或分组,再处理外层平方。
课堂练习
练习
先化简,再求值:,其中,。
答:。
原式。
代入得。
先消去相同的平方项,再代入分数计算。
课堂练习
数学活动1
如图1是某月的月历。
(1) 选择图中所示的蓝色方框部分,将每个蓝色方框部分中4个位置上的数交叉相乘,再相减,能得出什么结论?请再选择几个类似的部分试一试,看一看是否符合这个规律。
(2) 换一个月的月历试一试,是否有同样的规律?
(3) 请利用整式的运算对以上的规律加以证明。
(4) 你还能发现其他规律吗?
(1) 答:左上×右下减右上×左下,结果为−7。
例如;。
课堂练习
数学活动1
如图1是某月的月历。
(1) 选择图中所示的蓝色方框部分,将每个蓝色方框部分中4个位置上的数交叉相乘,再相减,能得出什么结论?请再选择几个类似的部分试一试,看一看是否符合这个规律。
(2) 换一个月的月历试一试,是否有同样的规律?
(3) 请利用整式的运算对以上的规律加以证明。
(4) 你还能发现其他规律吗?
(2) 答:有同样规律。
相邻日期相差1,同列相邻两行相差7,这些关系不随月份改变。
课堂练习
数学活动1
如图1是某月的月历。
(1) 选择图中所示的蓝色方框部分,将每个蓝色方框部分中4个位置上的数交叉相乘,再相减,能得出什么结论?请再选择几个类似的部分试一试,看一看是否符合这个规律。
(2) 换一个月的月历试一试,是否有同样的规律?
(3) 请利用整式的运算对以上的规律加以证明。
(4) 你还能发现其他规律吗?
(3) 答:。
左上为时,其余为,展开后含x的项抵消。
课堂练习
数学活动1
如图1是某月的月历。
(1) 选择图中所示的蓝色方框部分,将每个蓝色方框部分中4个位置上的数交叉相乘,再相减,能得出什么结论?请再选择几个类似的部分试一试,看一看是否符合这个规律。
(2) 换一个月的月历试一试,是否有同样的规律?
(3) 请利用整式的运算对以上的规律加以证明。
(4) 你还能发现其他规律吗?
(4) 答:两条对角线上的两个数之和相等。
。
列式后比较两边是否相等。
课堂练习
练习
计算下列式子:,,,……你能发现什么规律?验证你发现的规律。利用你发现的规律,计算。
答:前三个结果为、、。
将与分别乘第二因式,各个中间次幂两两抵消。
仅保留最高次幂与常数项负1。
按降幂排列,能直接看出哪两项互相抵消。
课堂练习
练习
计算下列式子:,,,……你能发现什么规律?验证你发现的规律。利用你发现的规律,计算。
答:;所求和为1023。
逐项相乘后中间项相消,证明等式。
令,左侧系数,故和为。
这里直接使用乘法恒等式,无须对x−1作除法。
课堂总结
添括号与公式综合
添括号
正号不变号,负号各项变号。
选择整体
找相同部分或互为相反数的部分。
公式选择
一同一反用平方差,相同因式用完全平方。
分层计算
先内层后外层,每次保留必要括号。
最后检查
去括号的符号、交叉项、同类项。
针对训练
训练
等于哪一项?A.;B.;C.;D.。
答:B。
负号前添括号,变为。
把每个选项去括号,可逐项检查符号。
针对训练
训练
______。
答:。
因为,与第二因式一致。
先把第二因式减号后的整体还原出来。
针对训练
训练
判断并说明理由。
(1) 。
正确
负号去括号后得到负y加1。
(2) 。
错误
漏掉三组交叉项。
(3)
。
正确
共同整体为x+y,常数项互为相反数。
先检查恒等变形,再检查公式结构。
针对训练
训练
计算。
答:。
写为。
展开后减去三项,得。
减去一个完全平方展开式,其三项均要变号。
针对训练
训练
计算。
答:。
共同部分为,先得。
再展开。
先调整加法项的次序,完整项必须连同符号移动。
针对训练
训练
计算。
答:。
写为。
展开并合并,检查三平方项和三交叉项。
三项平方通常有六部分,按配对关系检查不漏项。
针对训练
训练
计算。
答:。
内层乘积为。
外层平方为。
把x²看作第二次公式中的整体,平方后为x⁴。
针对训练
训练
化简,说明结果与是否有关。
答:结果为,与无关。
前一积为,后一积为。
二次项与一次项都抵消,只剩。
相同的次数项抵消后,可以解释结果为何固定。
针对训练
训练
长方形标牌的长为,宽为,其中。求面积,并展开成多项式。
答:。
把作为整体,面积为。
再用完全平方公式展开。
先用相同整体套平方差,再展开整体的平方。
针对训练
训练
一块方形地毯边长为,四周各加宽的边框。求边框面积,并写成关于的多项式。
答:。
外侧边长为,边框面积。
取作整体,得到。
四周加框使边长总共增加2米,不能只增加1米。
方法归纳
本课解题方法
保持等值的变形
① 添括号前看正负号,负号之后每项都变号。
② 把新式子去括号检验,确保没有改变原式。
逐层使用公式
① 先圈定相同或相反的整体,选择平方差或完全平方。
② 每展开一层就整理符号,最后合并同类项并检验。
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