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1.6 完全平方公式
(第1课时)
1.理解并掌握完全平方公式的推导过程、结构特点;(重点)
2.会运用公式进行简单的运算;(难点)
平方差公式: (a+b)(a-b)=a2-b2
2.公式的结构特点:
左边是两个二项式的乘积,即两数和与这两数差的积;右边是两数的平方差.
1. 由下面的两个图形你能得到哪个公式?
(a+b)(m+n)
=
多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项乘另一个多项式的每一项,再把所得的积相加.
多项式的乘法法则
am+an+bm+bn
我们上一节学方差公式即(a+b)(a-b)=a2-b2,现在遇到了两个数的和的平方,即(a+b)2,这是我们这节课要研究的新问题.
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
根据上面的规律,你能直接下面式子的写出答案吗?
(a+b)2= .
a2+2ab+b2
(a-b)2= .
a2-2ab+b2
我们来计算下列(a+b)2,(a-b)2 .
(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.
完全平方公式
(a+b)2= .
a2+2ab+b2
(a-b)2= .
a2-2ab+b2
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.这两个公式叫作完全平方公式.
简记为:
“首平方,尾平方,积的2倍放中间”
公式的特点:
4.公式中的字母a,b可以表示数,单项式和多项式.
(a+b)2= a2 +2ab+b2
(a-b)2= a2 - 2ab+b2
1.积为二次三项式;
2.其中两项为两数的平方和;
3.另一项是两数积的2倍,且与左边乘式中间的符号相同.
首平方,尾平方,积的2倍在中央
你能用图解释这一公式吗
b
a
b
a
b
a
b
a
= + +
a2
ab
ab
b2
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
思考:你能根据下图解释这个公式吗
a b
a b
a
a
b
b
(a-b)2
阴影部分的面积是:_________
ab
b(a-b)
ab
b(a-b)
所以(a-b)2=a2-ab-b(a-b)
=a2-2ab+b2
(a-b)2=a2-2ab+b2
阴影部分的面积也可以用大正方形面积减去_____和_________
两数和的完全平方公式:
两数和的平方等于这两数的平方和加上这两数积的两倍
两数差的完全平方公式:
两数差的平方等于这两数的平方和减去这两数积的两倍
上面两个公式称为完全平方公式.
例1.利用完全平方公式计算:
(1) (2x-3)2;(2) (4x+5y)2 ;(3) (mn-a)2 .
解:(1) (2x-3)2 = (2x)2-2·2x·3+32
= 4x2-12x + 9;
(2) (4x+5y)2 = (4x)2 +2·4x·5y+ (5y)2
= 16x2 +40xy+ 25y2 ;
(3) (mn-a)2 = (mn)2-2·mn·a+a2
= m2n2-2amn+a2.
思考
(a+b)2与(-a-b)2相等吗
(a-b)2与(b-a)2相等吗
(a-b)2与a2-b2相等吗
为什么
解:(-a-b)2=(-a)2-2·(-a) ·b+b2=a2+2ab+b2=(a+b)2
(b-a)2=b2-2ba+a2=a2-2ab+b2=(a-b)2
(a-b)2=a2-b2不一定相等.只有当b=0或a=b时,(a-b)2=a2-b2.
例2.运用乘法公式计算:
(1) (x+2y-3)(x-2y+3) ;
解: 原式=[x+(2y-3)][x-(2y-3)]
= x2-(2y-3)2
= x2-(4y2-12y+9)
= x2-4y2+12y-9.
(2) (a+b-5)2.
解:原式= [(a+b)-5]2
= (a+b)2-10(a+b)+52
= a2+2ab+b2-10a-10b+25
方法总结:把其中两项看成一个整体,再运用
完全平方公式计算.
方法总结:需要分组.分组方法是“符号相同的为一组,符号相反的为另一组”.
方法总结:两数的平方和加上或减去它们积的2倍,就构成了一个完全平方式.注意积的2倍的符号,避免漏解.
解:∵36x2+(m+1)xy+25y2
=(±6x)2+(m+1)xy+(±5y)2,
∴(m+1)xy=±2·6x·5y,
∴m+1=±60,
∴m=59或-61.
例3 如果36x2+(m+1)xy+25y2是一个完全平
方式,求m的值.
例4.已知a2+b2=13,ab=6,求(a+b)2,(a-b)2的值.
解:因为a2+b2=13,ab=6,
所以(a+b)2=a2+b2+2ab
=13+2×6=25;
(a-b)2=a2+b2-2ab
=13-2×6=1.
1.在下列计算中,正确的是( )
A.m3+m2=m5 B.m5÷m2=m3
C.(2m)3=6m3 D.(m+1)2=m2+1
2.若x2+6x+k是完全平方式,则k等于( )
A.9 B.-9
C.±9 D.±3
3. 若(x+3)2=x2-ax+9,则a的值是( )
A. 3 B. -3 C. 6 D. -6
D
4. 下列各式中,与(-a+1)2相等的是( )
A. a2-1 B. a2+1
C. a2-2a+1 D. a2+2a+1
C
5.下列计算正确的是( )
A.(a+2)(a-2)=a2-2 B.(a+1)(a-2)=a2+a-2
C.(a+b)2=a2+b2 D.(a-b)2=a2-2ab+b2
6.利运用完全平方公式计算:
(1)(-2x+5)2; (2)(-m-2n)2;
解:(1)原式=(2x-5)2=(2x)2-2·2x·5+52
=4x2-20x+25;
(2)原式=(m+2n)2=m2+2·m·2n+(2n)2
7.计算:
(1)(3x+5y)2;
解:原式=(3x)2+2·3x·5y+(5y)2
=9x2+30xy+25y2
解:原式=(2x)2-2·2x·
=4x2-2x+
8. 计算:
(1)(4x-3y)2;
解:原式=(4x)2-2·4x·3y+(3y)2
=16x2-24xy+9y2
解:原式
完全平方公式
法则
注意
(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,需要先添括号变形
3.弄清完全平方公式和平方差公式的不同点(从公式结构特点及结果两方面)
习题1.11
第1、2题