12.3.2 两数和(差)的平方
1.让学生学会推导完全平方公式,并能运用公式进行简单的运算;
2.体验数学活动充满着探索性和创造性,培养概括能力,体会数形结合的思想.
完全平方公式的推导及利用完全平方公式进行简单计算.
理解公式中字母的广泛含义.
一、情景导入 感受新知
问题情境:
1.说出平方差公式.
(两数的和乘以这两数的差等于这两个数的平方差.)
2.计算:(x+a)(x+b)=________.
3.计算:(1)(p+1)2=(p+1)(p+1)=________;
(2)(m-2)2=(m-2)(m-2)=________.
二、自学互研 生成新知
【自主探究】
阅读教材P32~P34,完成下面的内容:
活动1:引导观察.
问题1:在(x+a)(x+b)中,若a=b,那么上述式子将会成为怎样的式子?计算结果是什么?
(学生回答:变为(x+a)(x+a),计算结果是x2+2ax+a2.由此教师指 出可得另一个乘法公式即(a+b)2=a2+2ab+b2,由此引入课题.)
问题2:这个公式的左边和右边各有什么特点?
(引导学生观察,说出公式左边和右边的特点,并能用语言叙述,教师再加以纠正、完善.)
问题3:(a+b)2=a2+b2对吗?为什么?
(强化学生对公式结构的理解,防止今后出现类似的错误.)
问题4:你会用(a+b)2=a2+2ab+b2计算(a-b)2.
引导学生将“-b”看作一个数,将(a-b)2化为[a+(-b)]2=a2+ 2a×(-b)+(-b)2=a2-2ab+b2,并指出这也是一个乘法公式:(a-b)2=a2-2ab+b2.
【合作探究】
活动2:试一试:你能用图形验证:(a+b)2=a2+2ab+b2及(a-b)2=a2-2ab+b2吗?
在左图中,大正方形的面积是(a+b)2,它由两个小正方形和两个相等的长方形组成的,两个小正方形的面积分别是a2、b2,长方形的面积是ab,所以有等式(a+b)2=a2+2ab+b2.
在右图中,大正方形的面积是a2,两个小正方形的面积分别是(a-b)2、b2,两个相等的长方形面积都是(a-b)·b,于是有a2=(a-b)2+2(a-b)·b+b2,即(a-b)2=a2-2(a-b)·b-b2=a2-2ab+b2.
追问:比较(a+b)2=a2+2ab+b2及(a-b)2=a2-2ab+b2这两个公式,它们有什么不同?有什么联系?
(引导学生进一步总结公式的结构特点,公式的左边是两数和(或差)的平方,右边是一个三项式,其中两项是这两个数的平方,另一项是这两个数积的2倍.)
(a+b)2=a2+2ab+b2.
这就是说,两数和的平方,等于它们的平方和加上这两数积的2倍.
【师生活动】①明了学情:关注学生在探究过程中对完全平方公式的理解与掌握情况.
②差异指导:对学生在探究过程中产生的疑惑及时引导与点拨.
③生生互助:学生在小组内交流、讨论,相互释疑,达成共识.
三、典例剖析 运用新知
【合作探究】
例1:计算:(1)(2a+3b)2;
(2)(2a+)2.
解:(1)(2a+3b)2= (2a)2+2·2a·3b+(3b)2=4a2+12ab+9b2.
(2)(2a+)2=(2a)2+2·2a·+= 4a2+2ab+.
例2:计算
(1)(a-b)2;(2)(2x-3y)2.
解:(1)(a-b)2= [a+(-b)]2=a2+2·a·(-b)+(-b)2=a2-2ab+b2.
(2)(2x-3y)2=[2x+(-3y)]2=(2x)2+2·(2x)·(-3y)+(-3y)2=4x2-12xy+9y2.
例3:利用完全平方公式进行计算.
(1)1022;(2)1992
四、课堂小结 回顾新知
这节课你有什么收获?学到了什么?还有哪些需要老师帮你解决的问题?
【教师共同回顾】(1)公式中字母可以是数也可以是单项式或多项式.
(2)在解决具体问题时,要先考察题目是否符合公式条件,若不符合,需要先进行变形,使变形后的式子符合公式的条件,然后再应用公式计算.
五、检测反馈 落实新知
1.计算:
(1)(4m+n)2;(2)(y+)2;(3)(-2x+3y)2.
解:(1)原式=(4m)2+2×4m·n+n2=16m2+8mn+n2;
(2)原式=y2+2×y·+()2=y2+y+;
(3)原式=(-2x)2+2×(-2x)·3y+(3y)2=4x2-12xy+9y2.
2.利用完全平方公式计算:
(1)10.32;(2)992.
解:(1)10.32=(10+0.3)2=102+2×10×0.3+0.32=100+6+0.09=106.09;
(2)992=(100-1)2=1002-2×100×1+12=10000-200+1=9801.
3.计算.
(1)(m+n)(m-n)(m2-n2);
解:原式=(m2-n2)2
=m4-2m2n2+n4;
(2)(a+b+c)2.
解:原式=a2+2a(b+c)+(b+c)2
=a2+b2+c2+2ab+2ac+2bc.
六、课后作业 巩固新知
见学生用书.