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北师大版数学7年级下册培优精做课件1.3.3完全平方公式的认识第一章整式的乘除授课教师:Home .班级:7年级(*)班.时间:.
学习目标
1.会利用多项式乘多项式的运算法则推导完全平方公式.
2.掌握完全平方公式,能正确运用公式进行简单计算和推理.
3.了解完全平方公式的几何背景,发展几何直观,培养数形结合思想.
多项式乘多项式的法则:
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,再把所得的结果相加 .
1
2
3
4
(a+b)(m+n)
=
am
1
2
3
4
+an
+bm
+bn
新课探究
计算下列各式:
(1)(m + 3)2 ;
(2)(2+ 3x)2 。
(1)(m+3)2
=m2+6m+9
=(m+3)(m+3)
(2)(2+3x)2
=(2+3x)(2+3x)
=4+12x+9x2
观察以上算式及其运算结果, 你有什么发现
m2+2·3m+9
4+2·2·3x+9x2
两个数的和的平方,等于这两个数的平方和加这两个数乘积的 2 倍。
平方式,两项
首平方,尾平方,
积的2倍放中间
你能再举一些类似的例子验证你的发现
(1)(2x + y)2 ; (2)(3a + 2b)2。
(1)(2x + y)2
=(2x + y)(2x + y)
= 2x·2x + 2x·y + y·2x + y·y
= 4x2 + 4xy + y2
(2)(3a + 2b)2
=(3a + 2b) (3a +2b)
= 3a·3a+3a·2b+2b·3a+2b·2b
= 9a2 +12ab + 4b2
你能用字母表示你发现的规律吗
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
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C
2.[2025重庆巴渝学校期中]如图,根据标注,该图可验证的乘法公式是( )
A.(m+n)(m-n)=m2-n2
B.(m+n)2=m2+2mn+n2
C.(m-n)2=m2-2mn+n2
D.(m+n)2=(m-n)2+4mn
C
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(1)你能用下图解释这一公式吗
b
a
b
a
思考·交流
b
a
b
a
= + +
a2
ab
ab
b2
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(2)如何计算(a – b)2 你是怎样做的
(a – b)2
= (a – b)(a – b)
= a2 – 2ab + b2
1
(a – b)2
= [a+(– b)]2
= a2 +2a(– b)+(– b)2
= a2 – 2ab + b2
2
用自己的语言叙述这一公式!
两个数的差的平方,等于它们的平方和,减去它们的积的2倍。
b
a
b
a
(a – b)2
a2
ab
ab
b2
= – +
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
请你设计一个图形解释这一公式。
尝试·思考
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
完全平方公式:
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。
口诀:
首平方,尾平方,首尾二倍中间放。
3. 对于任意有理数a,b,现用“☆”定义一种运算:a☆b=a2-b2.根据这个定义,代数式x☆(x-y)可以化简为( )
A.2xy+y2 B.-2xy+y2
C.2xy-y2 D.x2
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【点拨】x☆(x-y)=x2-(x-y)2=x2-(x2-2xy+y2)=2xy-y2.故选C.
C
4.要使等式(x-y)2+M=(x+y)2成立,整式M应是( )
A.2xy B.4xy C.-4xy D.-2xy
B
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5.若(2x-ky)2=4x2+12xy+9y2,则k的值为________.
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-3
完全平方公式
平方差公式
整式乘法公式
例 5 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
(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。
(a -b)2
a2 - 2ab + b2
= 4x2–12x+9;
如果将 (a + b)n(n 为非负整数)的每一项按字母 a 的次数由大到小排列,就可以得到下面的等式:
阅读·思考
(a + b)0 = 1,它只有一项,系数为 1;
(a + b)1 = a + b,它有两项,系数分别是 1, 1;
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2,它有三项,系数分别是 1, 2, 1;
(a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3,它有四项,系数分别是 1, 3, 3, 1.
如果将上述每个式子的各项系数排成下表, 那么你能发现什么规律
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
按照这个规律可以继续将这个表写下去:
1
1 1
1 2 1
1 3 3 1
1 4 6 4 1
1 5 10 10 5 1
1 6 15 20 15 6 1
……
杨辉三角
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6. 若将多项式4a2-2a+1加上一个单项式成为一个多项式的平方,则这个单项式可以是_________________.(只要写出符合条件的一个即可)
-2a(答案不唯一)
【解】(2a-3b)2=(2a)2-2·2a·3b+(3b)2=4a2-12ab+9b2.
(3)(-4a-3b)2;
(4)(x-1)2-x2.
【解】(-4a-3b)2=(-4a)2-2·(-4a)·3b+(3b)2=
16a2+24ab+9b2.
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(x-1)2-x2=x2-2x+1-x2=-2x+1.
8.已知(a+b)2=16,(a-b)2=9,求a2+b2,ab的值.
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9. 已知2a2-a-3=0,则(2a+3)(2a-3)+(2a-1)2的值是( )
A.6 B.-5 C.-3 D.4
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D
10.如图,长方形ABCD的周长是10,以AB,AD为边向外作正方形ABEF和正方形ADGH,若正方形ABEF和正方形ADGH的面积之和为17,那么长方形ABCD的面积是( )
A.3 B.4
C.5 D.6
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【点拨】因为正方形ABEF和正方形ADGH的面积之和为17,所以AB2+AD2=17.因为长方形ABCD的周长是10,所以AB+AD=×10=5,所以(AB+AD)2=25,所以AB2+AD2+2AB·AD=25,所以17+2AB·AD=25,所以AB·AD=4.所以长方形ABCD的面积是4.
【答案】B
11.若x满足(x-2 026)(2 027-x)=0.25,则(x-2 026)2+(2 027-x)2=( )
A.0.25 B.0.5 C.1 D.-0.25
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【点拨】(x-2 026)2+(2 027-x)2=(x-2 026+2 027-x)2-2(x-2 026)(2 027-x)=1-2×0.25=0.5.
B
12.【阅读】求x2+6x+11的最小值.
解:x2+6x+11=x2+6x+9+2=(x+3)2+2.
因为(x+3)2的值为非负数,所以(x+3)2+2的最小值为2,即x2+6x+11的最小值为2.
【问题解决】
(1)对于多项式x2+y2-2x+2y+5,当x,y取何值时有最小值?最小值为多少?
【解】x2+y2-2x+2y+5=x2-2x+12+y2+2y+12+
3=(x-1)2+(y+1)2+3.因为(x-1)2和(y+1)2的结果都为非负数,所以当x=1,y=-1时,(x-1)2+(y+1)2+3的最小值为3,即x2+y2-2x+2y+5的最小值为3.
(2)若多项式m2+2mn+2n2-6n+9=0,求mn的值.
【解】因为m2+2mn+2n2-6n+9=0,
所以m2+2mn+n2+n2-6n+9=0,
所以(m+n)2+(n-3)2=0.
因为(m+n)2与(n-3)2的值都是非负数,
所以m+n=0,n-3=0.
所以m=-3,n=3.所以mn=-9.
(3)多项式-x2+10x-36是否有最值?若有,则求出最值;若没有,请说明理由.
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【解】有最大值.-x2+10x-36=-(x2-10x+36)=-(x2-10x+25+11)=-(x-5)2-11.
因为(x-5)2≥0,所以-(x-5)2≤0.
所以-(x-5)2-11≤-11.
所以多项式-x2+10x-36有最大值,最大值是-11.
13. 如图①所示的是一个长为2m,宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀将其均分成4个小长方形,然后按图②的方式拼成一个正方形.
(1)请用两种不同的方法表示图②中阴影部分的面积:
方法1:________________;
方法2:________________;
(2)由(1)写出(m+n)2,(m-n)2,mn这三个代数式之间的等量关系:_______________________;
(m+n)2-4mn
(m-n)2
(m-n)2=(m+n)2-4mn
(3)根据(2)中的等量关系,解决如下问题:
①已知a-b=5,ab=-6,求(a+b)2的值;
【解】因为a-b=5,ab=-6,
所以(a+b)2=(a-b)2+4ab=52+4×(-6)=25-24=1.
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课堂小结
(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。
语言叙述:
完全平方公式: