4.3公式法 学案(含答案) 2024-2025学年数学北师大版八年级下册

文档属性

名称 4.3公式法 学案(含答案) 2024-2025学年数学北师大版八年级下册
格式 zip
文件大小 756.1KB
资源类型 教案
版本资源 北师大版
科目 数学
更新时间 2025-04-19 20:44:49

文档简介

完全平方式
1.定义:形如a2+2ab+b2或a2-2ab+b2的式子称为完全平方式.
2.特征:两式都是两个数的平方和加上或减去这两个数的积的2倍.
完全平方公式
1.公式:a2+2ab+b2=(a+b)2,a2-2ab+b2=(a-b)2.
2.文字叙述:两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方.
3.特征:公式的左边是一个二次三项式,右边是一个二项式的平方,当左边的两数的平方和加上这两数积的2倍时,右边就是这两数和的平方的形式(和对应加);当左边是两数的平方和减去这两数积的2倍时,右边就是这两数差的平方的形式(差对应减),两公式结构相同,仅一个符号不同.
(1)完全平方公式中的字母a,b既可以是单项式,也可以是多项式.(2)利用完全平方公式因式分解时,应先把多项式写成具有公式特征后,再套用公式予以分解.
运用完全平方公式进行因式分解
判断一个多项式是不是完全平方式,要紧扣完全平方式的特点:(1)是一个三项式;(2)三项中有两项是两数的平方,另一项是这两个数乘积的2倍(或乘积2倍的相反数).如果一个多项式是完全平方式,就可以利用完全平方公式因式分解.用完全平方公式因式分解时,除注意检查多项式是否符合上面所说的特点外,还应特别注意符号的特点.
用完全平方公式进行因式分解
典例1 [2023·无锡]分解因式:4+4m+m2=(2+m)2.
直接利用完全平方公式即可求解.
变式 因式分解:
(1)-x3+2x2y-xy2;
(2)(a2+1)2-4a2;
(3)(x-y)2-6(x-y)+9;
(4)(x2-1)2-6(x2-1)+9.
解:(1)原式=-x(x2-2xy+y2)
=-x(x-y)2;
(2)原式=(a2+1+2a)(a2+1-2a)
=(a+1)2(a-1)2;
(3)原式=(x-y-3)2;
(4)原式=(x2-1-3)2
=(x2-4)2
=(x+2)2(x-2)2.
完全平方公式因式分解的应用
典例2 已知a=2 021x+2 021,b=2 021x+2 022,c=2 021x+2 023,则a2+b2+c2-ab-ac-bc的值是( D )
A.0 B.1
C.2 D.3
首先求出a-b=-1,b-c=-1,a-c=-2,然后把多项式a2+b2+c2-ab-bc-ac化成[(a-b)2+(a-c)2+(b-c)2],再代入计算即可.
解析:由题意,得a-b=-1,b-c=-1,a-c=-2,
∵a2+b2+c2-ab-bc-ac
=(2a2+2b2+2c2-2ab-2ac-2bc)
=[(a-b)2+(a-c)2+(b-c)2]
=×(1+4+1)
=3.
变式 如图,边长为a,b的长方形,它的周长为14,面积为10,求下列各式的值:
变式图
(1)a2b+ab2;
(2)a2+b2+ab.
解:(1)∵a+b=7,ab=10,
∴a2b+ab2=ab(a+b)=70;
(2)a2+b2+ab=(a+b)2-ab=72-10=39.
1.下列各式能用完全平方公式进行因式分解的是( A )
A.x2-4x+4
B.x2+x+1
C.4x2+4x-1
D.x2+2x-1
2.下列多项式中,能用完全平方公式分解因式的是( A )
A.1-2xy+x2y2
B.x2-x+1
C.a2-a+
D.a2+2ab-b2
3.分解因式:a2-6a+9=(a-3)2.
4.因式分解:4a2-12ab+9b2=(2a-3b)2.
5.如图,将一张矩形纸板按图中虚线裁剪成九块,其中有两块是边长都为m的大正方形,两块是边长都为n的小正方形,五块是长为m,宽为n的全等小矩形,且m>n.(以上长度单位:cm)
第5题图
(1)用含m,n的代数式表示所有裁剪线(图中虚线部分)的长度之和;
(2)观察图形,可以发现代数式2m2+5mn+2n2可以因式分解为________;
(3)若每块小矩形的面积为10 cm2,四个正方形的面积和为58 cm2,试求(m+n)2的值.
解:(1)图中一条竖直裁剪线长为(2m+n),
一条水平裁剪线长为(m+2n),
∴所有裁剪线(虚线部分)长度之和为
2(m+2n)+2(2m+n)=6m+6n=6(m+n);
(2)大长方形的面积由长乘宽可得(m+2n)(2m+n),
由九个小图形之和可得2m2+5mn+2n2,
∴2m2+5mn+2n2
可以因式分解为(m+2n)(2m+n),
故答案为:(m+2n)(2m+n);
(3)由题意,得2m2+2n2=58,mn=10,
∴m2+n2=29,
∵(m+n)2=m2+2mn+n2,
∴(m+n)2=29+20=49.平方差公式
1.公式: .
2.特征:左边是平方差形式,并且两项的位置不能颠倒;公式中a和b可以是单项式,也可以是多项式,还可以是具体的数字;右边是两个二项式相乘,且这两个二项式中有一项完全相同,另一项互为相反数.
灵活运用平方差公式进行因式分解
同时满足以下三个条件的多项式,可运用平方差公式进行因式分解:①二项式或可看作二项式的多项式;②两项的符号相反;③每项都能写成某数或某式的平方的形式.
用平方差公式因式分解
典例1 因式分解:x4-1= .
变式 [2023春·苏州期中]因式分解:9x2(a-b)+16y2(b-a).
平方差公式因式分解的应用
=
典例2 [2023春·衡水期中]【发现】如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“奇巧数”,如12=42-22,20=62-42,28=82-62,因此12,20,28这三个数都是奇巧数.
【验证】(1)52,72都是奇巧数吗?为什么?
(2)设两个连续偶数为2n,2n+2(其中n为正整数),由这两个连续偶数构造的奇巧数是8的倍数吗?为什么?
【探究】任意两个连续“奇巧数”之差是同一个数,请给出验证.
变式 如图,在一块边长为a cm的正方形纸板四角,各剪去一个边长为b cm的正方形,
变式图
利用因式分解计算当a=14.4,b=2.8时,剩余部分的面积.
1.[2023秋·玉环市期末]下列多项式能用平方差公式进行因式分解的是( )
A.x2+4 B.x2-1
C.x+9 D.x2-6x
2.[2024·邱县一模]对于任何整数a(a≠0),多项式(3a+5)2-4都能( )
A.被9整除 B.被a整除
C.被a+1整除 D.被a-1整除
3.分解因式:x2-16y2= .完全平方式
1.定义:形如 或 的式子称为完全平方式.
2.特征:两式都是两个数的平方和加上或减去这两个数的积的2倍.
完全平方公式
1.公式: , .
2.文字叙述:两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方.
3.特征:公式的左边是一个二次三项式,右边是一个二项式的平方,当左边的两数的平方和加上这两数积的2倍时,右边就是这两数和的平方的形式(和对应加);当左边是两数的平方和减去这两数积的2倍时,右边就是这两数差的平方的形式(差对应减),两公式结构相同,仅一个符号不同.
(1)完全平方公式中的字母a,b既可以是单项式,也可以是多项式.(2)利用完全平方公式因式分解时,应先把多项式写成具有公式特征后,再套用公式予以分解.
运用完全平方公式进行因式分解
判断一个多项式是不是完全平方式,要紧扣完全平方式的特点:(1)是一个三项式;(2)三项中有两项是两数的平方,另一项是这两个数乘积的2倍(或乘积2倍的相反数).如果一个多项式是完全平方式,就可以利用完全平方公式因式分解.用完全平方公式因式分解时,除注意检查多项式是否符合上面所说的特点外,还应特别注意符号的特点.
用完全平方公式进行因式分解
典例1 [2023·无锡]分解因式:4+4m+m2= .
变式 因式分解:
(1)-x3+2x2y-xy2;
(2)(a2+1)2-4a2;
(3)(x-y)2-6(x-y)+9;
(4)(x2-1)2-6(x2-1)+9.
完全平方公式因式分解的应用
典例2 已知a=2 021x+2 021,b=2 021x+2 022,c=2 021x+2 023,则a2+b2+c2-ab-ac-bc的值是( )
A.0 B.1
C.2 D.3
变式 如图,边长为a,b的长方形,它的周长为14,面积为10,求下列各式的值:
变式图
(1)a2b+ab2;
(2)a2+b2+ab.
1.下列各式能用完全平方公式进行因式分解的是( )
A.x2-4x+4
B.x2+x+1
C.4x2+4x-1
D.x2+2x-1
2.下列多项式中,能用完全平方公式分解因式的是( )
A.1-2xy+x2y2
B.x2-x+1
C.a2-a+
D.a2+2ab-b2
3.分解因式:a2-6a+9= .
4.因式分解:4a2-12ab+9b2= .
5.如图,将一张矩形纸板按图中虚线裁剪成九块,其中有两块是边长都为m的大正方形,两块是边长都为n的小正方形,五块是长为m,宽为n的全等小矩形,且m>n.(以上长度单位:cm)
第5题图
(1)用含m,n的代数式表示所有裁剪线(图中虚线部分)的长度之和;
(2)观察图形,可以发现代数式2m2+5mn+2n2可以因式分解为 ;
(3)若每块小矩形的面积为10 cm2,四个正方形的面积和为58 cm2,试求(m+n)2的值.平方差公式
1.公式:a2-b2=(a+b)(a-b).
2.特征:左边是平方差形式,并且两项的位置不能颠倒;公式中a和b可以是单项式,也可以是多项式,还可以是具体的数字;右边是两个二项式相乘,且这两个二项式中有一项完全相同,另一项互为相反数.
灵活运用平方差公式进行因式分解
同时满足以下三个条件的多项式,可运用平方差公式进行因式分解:①二项式或可看作二项式的多项式;②两项的符号相反;③每项都能写成某数或某式的平方的形式.
用平方差公式因式分解
典例1 因式分解:x4-1=(x2+1)(x+1)(x-1).
利用平方差公式分解.
解析:原式=(x2+1)(x2-1)=(x2+1)(x+1)(x-1).
变式 [2023春·苏州期中]因式分解:9x2(a-b)+16y2(b-a).
解:9x2(a-b)+16y2(b-a)=(a-b)(9x2-16y2)=(a-b)(3x-4y)(3x+4y).
平方差公式因式分解的应用
典例2 [2023春·衡水期中]【发现】如果一个正整数能表示为两个连续偶数的平方差,那么称这个正整数为“奇巧数”,如12=42-22,20=62-42,28=82-62,因此12,20,28这三个数都是奇巧数.
【验证】(1)52,72都是奇巧数吗?为什么?
(2)设两个连续偶数为2n,2n+2(其中n为正整数),由这两个连续偶数构造的奇巧数是8的倍数吗?为什么?
【探究】任意两个连续“奇巧数”之差是同一个数,请给出验证.
【验证】(1)根据52=142-122,以及68=182-162,76=202-182,进行判断即可;
(2)列式并利用平方差公式计算,得到两个连续偶数构造的奇巧数不是8的倍数;
【探究】先得到任意两个连续“奇巧数”之差,再根据结果作出判断即可.
解:【验证】(1)∵52=142-122,68=182-162,76=202-182,∴52是奇巧数,72不是奇巧数;
(2)∵(2n+2)2-(2n)2=(2n+2+2n)(2n+2-2n)=4(2n+1),
∴这两个连续偶数构造的奇巧数不是8的倍数;
【探究】证明:
∵-
=(2n+2+2n)(2n+2-2n)-(2n+4+2n+2)(2n+4-2n-2)=4(2n+1)-4(2n+3)=8n+4-8n-12=-8,
∴任意两个连续“奇巧数”之差是同一个数.
变式 如图,在一块边长为a cm的正方形纸板四角,各剪去一个边长为b cm的正方形,
变式图
利用因式分解计算当a=14.4,b=2.8时,剩余部分的面积.
解:S=a2-4b2=(a+2b)(a-2b)=(14.4+2×2.8)×(14.4-2×2.8)=20×8.8=176 (cm2).
答:剩余部分的面积为176 cm2.
1.[2023秋·玉环市期末]下列多项式能用平方差公式进行因式分解的是( B )
A.x2+4 B.x2-1
C.x+9 D.x2-6x
2.[2024·邱县一模]对于任何整数a(a≠0),多项式(3a+5)2-4都能( C )
A.被9整除 B.被a整除
C.被a+1整除 D.被a-1整除
3.分解因式:x2-16y2=(x+4y)(x-4y).
解析:x2-16y2=x2-(4y)2=(x+4y)(x-4y).