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11.3 乘法公式
第1课时 两数和乘以这两数的差
第11章 整式的乘除
1.掌握两数和乘以这两数的差的公式,会推导这个公式.
2.了解两数和乘以这两数的差的公式的几何背景.
3.知道两数和乘以这两数的差的公式的特征,并能运用公式进行简单的计算.
学习目标
复习回顾
复习1:在此之前,本章我们已经学习了整式乘法的哪些知识?
复习2:你还记得多项式乘多项式的运算法则吗?
一般地,多项式与多项式相乘,先用一个多项式的每一项分别乘以另一个多项式的每一项,再把所得的积相加.
(a+b)(p+q)=ap+aq+bp+bq.
知识点 平方差公式
情景引入
1.观察图1,用等式表示图2中图形面积的运算:
图1
= - .
图2
(a+b)(a-b)
a2
b2
此类用平面图形的面积验证代数恒等式的问题,关键是运用不同方法表示阴影部分的面积.
讲授新课
2.用多项式乘法法则计算:
(a+b)(a-b)= = .
a2-ab+ab-b2
a2-b2
知识归纳
两数和与这两数差的乘法公式(平方差公式):
(1)符号语言:(a+b)(a-b)= - .
(2)文字语言:两数和与这两数差的积,等于这两数的 .
例:
a2
b2
平方差
知识归纳
平方差公式的结构特征:
平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2.
(1)等号左边:①两个二项式的积;
②两个二项式中有相同项和互为相反数的项.
(2)等号右边:①二项式;
②相同项的平方-互为相反数的项的平方.
注意:公式中的字母既可以是单项式,又可以是多项式.
应用一 利用平方差公式进行计算
典例精析
例1.计算:
(1)(a+2)(a-2); (2)(3a+b)(3a-b);
(3)(-a-b)(a-b); (4)(3x-y)(-y-3x).
解:(1)(a+2)(a-2)=a2-4.
(2)(3a+b)(3a-b)=9a2-b2.
(3)(-a-b)(a-b)=b2-a2.
(4)(3x-y)(-y-3x)=y2-9x2.
解题前应该先从整体上观察是否符合公式的结构特征,不可盲目套用公式.
典例精析
例2.计算:
(1)101×99; (2)1122-113×111.
解:(1)101×99=(100+1)×(100-1)=1002-1=9999.
(2)原式=1122-(112+1)×(112-1)=1122-(1122-1)=1122-1122+1=1.
运用平方差公式进行简便运算的关键是找出“中间数”,
“中间数”是求这两个数的平均数.例如199×201的“中间数”
是=200,所以199×201=(200-1)×(200+1).
应用二 平方差公式的几何意义
典例精析
例3.如图,将大正方形通过剪、割、拼后分解成新的图形,利用等面积法可证明某些乘法公式,在下面给出的4幅拼法中,能够验证平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2的有( )
A.①②
B.①③
C.①②③
D.①②④
C
应用三 利用平方差公式解决实际问题
典例精析
例4.如图,小刚家有一块“L”形的菜地,要把这块菜地按图示那样分成面积相等的两个梯形,种上不同的蔬菜,这两个梯形的上底都是x m,下底都是y m,高都是(y-x)m.
(1)这块菜地的面积是多少平方米
(2)当x=20,y=30时,菜地的面积是多少平方米
解:(1)由题意,得菜地的面积是2×(x+y)(y-x)=(y2-x2)m2.
(2)当x=20,y=30时,y2-x2=302-202=900-400=500.
故当x=20,y=30时,菜地的面积是500 m2.
归纳小结
在运用平方差公式解决实际问题时,要认真分析题意,把实际问题转化为数学问题来解决.
D
当堂检测
1.下列算式能用平方差公式计算的是( )
A.(3a+b)(3b-a) B.(6x+1)(-6x-1)
C.(2x-y)(-2x+y) D.(-m+n)(-m-n)
2.下列各式,计算正确的是( C)
A.(a+4)(a-4)=a2-4
B.(2a+3)(2a-3)=2a2-9
C.(5ab+1)(5ab-1)=25a2b2-1
D.(a+2)(a-4)=a2-8
3.(2x+y)(2x-y)= .
4x2-y2
C
当堂检测
4.计算:.
方法归纳交流:如果平方差等式中有一个式子排列顺序不一样,
应该把两式中 和 的式子颠倒顺序.
解:原式==(4x2)2-2=16x4-.
和
当堂检测
5.计算:99.8×100.2.
解:原式=(100-0.2)(100+0.2)
=1002-0.22
=10000-0.04
=9999.96.
当堂检测
6.已知x=998,求x2+1的值.
方法归纳交流 由题意可知,x2为 9982 .
可逆用平方差公式进行计算.
解:x2+1
=9982+1
=9982-22+22+1
=(998+2)(998-2)+5
=1000×996+5=996005.
9982
当堂检测
7.计算:(1)(2a+1)2-(2a-1)2;
(2)(3a-b)(9a2+b2)(3a+b).
解:(1)(2a+1)2-(2a-1)2
=[(2a+1)+(2a-1)][(2a+1)-(2a-1)]=4a×2=8a.
(2)(3a-b)(9a2+b2)(3a+b)=(3a+b)(3a-b)(9a2+b2)
=(9a2-b2)(9a2+b2)=81a4-b4.
当堂检测
8.计算:
(1)(2m+3)(2m-3); (2)(-4a-1)(-4a+1);
(3)(4+x)(-4+x); (4)(2a-3b)(-3b-2a).
解:(1)原式=(2m)2-32=4m2-9.
(2)原式=(-4a)2-12=16a2-1.
(3)原式=(x)2-42=x2-16.
(4)原式=(-3b)2-(2a)2=9b2-4a2.
课堂小结
(a+b)(a-b)=a2-b2.
两数和与这两数差的积,等于这两数的平方差.
这个公式叫做两数和与这两数差的乘法公式,
有时也简称为平方差公式.
再见!