《完全平方公式》
完全平方公式是初中数学中的重要公式,它在整式乘法,因式分解,分式运算及其它代数式的变形中都起作十分重要的作用。
完全平方公式这一教学内容是学生在已经掌握单项式乘法、多项式乘法及平方差公式基础上的拓展,完全平方公式有两个公式,一个是两个数的和的平方,一个是两个数的差的平方,两者仅有一个“符号”不同。推导完全平方公式的思路与推导平方差公式的思路完全一致。根据乘方的意义与多项式的乘法法则得到完全平方公式,再用语言把这两个公式表述出来。同时,教材由直观图形面积的不同计算方法引导学生观察、计算、发现完全平方公式,充分体现了转化思想、数形结合思想及从特殊到一般的数学方法等重要的数学思想方法。
本节内容中还涉及到添括号法则,添括号是与去括号相反的一个过程,有些整式的乘法需要先经过变形,然后再用公式,这时就体现了添括号的作用,同时,以后学习因式分解、分式运算及解方程等内容时添括号都有很重要的作用。
【知识与能力目标】
1.了解完全平方公式的几何背景,掌握公式的结构特征,能利用公式进行计算;
2.掌握添括号法则,并能利用添括号法对整式进行变形。
【过程与方法目标】
在推导完全平方公式的过程中,让学生知道从多项式乘法到乘法公式是从一般到特殊的过程;同时,使学生通过几何图形的面积验证公式,感知数形结合的思想,了解公式的几何背景。
【情感态度价值观目标】
体验数学活动充满着探索性和创造性,并在数学活动中获得成功的体验与喜悦,树立自信心。
【教学重点】
完全平方公式的推导和运用。
【教学难点】
灵活运用添括号法则对整式进行变形。
多媒体课件、教具等。
一、导入新知
问题1
平方差公式是如何叙述的?请用平方差公式简便计算103×97的值。
符号语言:;
文字语言:两数和与这两数差的积,等于它们的平方差。
103×97=(100+3)(100-3)=1002-32=10000-9=9991。
问题2
一块边长为a米的正方形实验田,因需要将其边长增加b米,形成四块实验田,以种植不同的新品种(如图所示)。
⑴分别写出每块实验田的面积;
⑵用不同的形式表示实验田的总面积,并进行比较,你发现了什么?
探究过程:
1、四块实验田的面积分别为:a2、ab、ab、b2;
2、两种形式表示实验田的总面积:
整体看:边长(a+b)的大正方形,S=(a+b)2;
部分看:四块面积的和,S=a2+ab+ab+b2
。
根据面积相等,得出结论:。
二、探究新知
问题3
请同学们完成下面的问题:
(1)(2x-3)2;(2)(x+y)2;(3)(m+2n)2;(4)(2x-4)2.
解:(1)(2x-3)2=4x2-12x+9;
(2)(x+y)2=x2+2xy+y2;
(3)(m+2n)2=m2+4mn+4n2;
(4)(2x-4)2=4x2-16x+16。
追问:通过上面的运算,请仔细观察结果中的每一项,能发现它们有什么共同的特点吗?
(1)右边第一项是左边第一项的平方,右边最后一项是左边第二项的平方,中间一项是它们两个乘积的2倍。
(2)左边如果为“+”号,右边全是“+”号,左边如果为“-”号,它们两个乘积的2倍就为“-”号,其余都为“+”号。
问题4
如果计算(a+b)2与(a-b)2的值,结果又是如何呢?
得出结论:
完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2。
语言叙述:两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加(或减)它们的积的2倍。
问题5
在运用公式的时候,有些时候我们需要把一个多项式看作一个整体,把另外一个多项式看作另外一个整体,例如:(a+b+c)(a b+c)和(a+b+c)2,这就需要在式子里添加括号;那么如何加括号呢?它有什么法则呢?它与去括号有何关系呢?
去括号法则,在去括号时:a+(b+c)
=
a+b+c,a (b+c)
=
a b c。
反过来,就得到了添括号法则:a+b+c
=
a+(b+c),a b c
=
a (b+c)。
理解法则:如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;如果括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号.也是:遇“加”不变,遇“减”都变。
总结:添括号法则是去括号法则反过来得到的,无论是添括号,还是去括号,运算前后代数式的值都保持不变,所以我们可以用去括号法则验证所添括号后的代数式是否正确。
三、运用新知
例1
应用完全平方公式计算:
(1)(
4m+n)2;
(2)(y )2
; (3)( a b)2;
(4)(b a)2
。
解:(1)(
4m+n)2
=
16m2+8mn+n2;
(2)
(y )2
=
y2 y+;
(3)
( a b)2
=
a2+2ab+b2;
(4)
(b a)2
=
b2 2ba+a2。
例2
运用完全平方公式计算:
(1)1022;(2)992。
解:(1)1022
=
(100+2)2
=
10000+400+4
=
10404;
(2)992
=
(100 1)2
=
10000 200+1
=
9801。
例3
计算:(2a-3b-4)(2a+3b+4)。
分析:将项分组的一般规律是:把完全相同的项分为一组,符合相反、绝对值相等的项分为另一组。
解:原式=[2a-(3b+4)][2a+(3b+4)]
=(2a)2-(3b+4)2
=4a2-(9b2+24b+16)
=4a2-(9b2+24b+16)
=4a2-9b2-24b-16
四、巩固新知
1.计算:
(1)(2xy+3)2;(2)(7ab+2)2;(3)(-2x-3)2;(4)(3-2x)2。
2.已知a+b=-2,ab=-15,求a2+b2的值。
答案:∵(a+b)2=a2+2ab+b2,变形后可有a2+b2=(a+b)2-2ab.把a+b=-2,ab=-15代入上式,则a2+b2=(-2)2-2×(-15)=34。
3.丁老师把一个正方形的边长增加了4cm得到的正方形的面积增加了64cm2,求这个正方形的面积。
解:设这个正方形的边长为x厘米,根据题意,得(x+4)2=x2+64。
x2+8x+16=x2+64
8x+16=64
x=6
答:这个正方形的面积为36cm2。
五、课堂小结
本节课,你学到了什么?
本节课我们主要学习了完全平方公式及添括号法则。
完全平方公式公式:(a+b)2=a2+2ab+b2;(a-b)2=a2-2ab+b2。
添括号法则:a+b+c
=
a+(b+c),a b c
=
a (b+c)。
运用平方差公式时,要注意以下几点:
1.将公式转化成数学模型,套用模型计算时,注意选择适合的模型;
2.公式中的字母a、b可以是任意代数式;
3.公式的结果有三项,不要漏项和写错符号。
略。
教材分析
教学目标
教学重难点
课前准备
教学过程
教学反思(共14张PPT)
第十四章●第二节
完全平方公式
问题引入
符号语言:
;
文字语言:两数和与这两数差的积,等于它们的平方差。
问题1
平方差公式是如何叙述的?请用平方差公式简便计算103×97的值。
问题引入
问题2
一块边长为a米的正方形实验田,因需要将其边长增加b米,形成四块实验田,以种植不同的新品种(如图所示)。
⑴分别写出每块实验田的面积;
⑵用不同的形式表示实验田的总面积,并进行比较,你发现了什么?
导入新知
探究过程:
⑴四块实验田的面积分别为:
⑵两种形式表示实验田的总面积:
①整体看:边长(a+b)的大正方形,
②部分看:四块面积的和,
根据面积相等,得出结论:
解:(1)
(2)
(3)
(4)
探究新知
问题3
请同学们完成下面的问题:
(1)
(2)
(3)
(4)
探究新知
(1)右边第一项是左边第一项的平方,右边最后一项是左边第二项的平方,中间一项是它们两个乘积的2倍。
(2)左边如果为“+”号,右边全是“+”号,左边如果为“-”号,它们两个乘积的2倍就为“-”号,其余都为“+”号。
追问:通过上面的运算,请仔细观察结果中的每一项,能发现它们有什么共同的特点吗?
得出结论:
完全平方公式:
语言叙述:两数和(或差)的平方,等于它们的平方和,加(或减)它们的积的2倍。
探究新知
问题4
如果计算
与
的值,结果又是如何呢?
去括号法则,在去括号时:
反过来,就得到了添括号法则:
如果括号前面是正号,括到括号里的各项都不变符号;如果括号前面是负号,括到括号里的各项都改变符号。也是:遇“加”不变,遇“减”都变。
探究新知
问题5
在式子运算中如何添加括号呢?它有什么法则呢?它与去括号有何关系?
解:(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
。
例1
应用完全平方公式计算:
(1)
;
(2)
;
(3)
;
(4)
。
应用新知
解:(1)
(2
)
例2
运用完全平方公式计算:(1)
;
(2)
。
应用新知
例3
计算:
解:
解:∵
,变形后可有
把
代入上式,则
1.计算:
(1)
(2)
(3)
(4)
2.已知
,求
的值。
巩固新知
3.丁老师把一个正方形的边长增加了4cm得到的正方形的面积增加了64cm2,求这个正方形的面积。
巩固新知
解:设这个正方形的边长为x厘米,根据题意,
得
答:这个正方形的面积为36cm2。
课堂小结
本节课,你学到了什么?
本节课我们主要学习了完全平方公式及添括号法则。
完全平方公式公式:
;
。
添括号法则:
,
。
运用平方差公式时,要注意以下几点:
1.将公式转化成数学模型,套用模型计算时,注意选择适合的模型;
2.公式中的字母a、b可以是任意代数式;
3.公式的结果有三项,不要漏项和写错符号。