1.5 平方差公式
教学目标
【知识与技能】
1.使学生理解和掌握平方差公式;
2.会利用公式进行计算,能够掌握平方差公式的一些应用.
【过程与方法】
经历探索平方差公式的过程,增强了数和符号的意识,培养学生发现问题、提出问题的能力.
【情感态度】
在探索和交流的过程中,培养学生与人协作的习惯、质疑的精神.
【教学重点】
掌握平方差公式的推导和运用,以及对平方差公式的几何背景的理解;平方差公式的应用.
【教学难点】
确理解和掌握公式的结构特征;平方差公式的应用.
教学过程
一、情境导入
1.教师引导学生回忆多项式与多项式相乘的法则.
学生积极举手回答.
多项式与多项式相乘的法则: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.
2.教师肯定学生的表现,并讲解一种特殊形式的多项式与多项式相乘——平方差公式.
二、合作探究
探究点:平方差公式
【类型一】 直接运用平方差公式进行计算
利用平方差公式计算:
(1)(3x-5)(3x+5);
(2)(-2a-b)(b-2a);
(3)(-7m+8n)(-8n-7m);
(4)(x-2)(x+2)(x2+4).
解析:直接利用平方差公式进行计算即可.
解:(1)(3x-5)(3x+5)=(3x)2-52=9x2-25;
(2)(-2a-b)(b-2a)=(-2a)2-b2=4a2-b2;
(3)(-7m+8n)(-8n-7m)=(-7m)2-(8n)2=49m2-64n2;
(4)(x-2)(x+2)(x2+4)=(x2-4)(x2+4)=x4-16.
方法总结:应用平方差公式计算时,应注意以下几个问题:(1)左边是两个二项式相乘,并且这两个二项式中有一项完全相同,另一项互为相反数;(2)右边是相同项的平方减去相反项的平方;(3)公式中的a和b可以是具体的数,也可以是单项式或多项式.
【类型二】 利用平方差公式进行简便运算
利用平方差公式计算:
(1)20×19; (2)13.2×12.8.
解析:(1)把20×19写成(20+)×(20-),然后利用平方差公式进行计算;(2)把13.2×12.8写成(13+0.2)×(13-0.2),然后利用平方差公式进行计算.
解:(1)20×19=(20+)×(20-)=202-()2=400-=399;
(2)13.2×12.8=(13+0.2)×(13-0.2)=132-0.22=169-0.04=168.96.
方法总结:熟记平方差公式的结构是解题的关键.
【类型三】 化简求值
先化简,再求值:(2x-y)(y+2x)-(2y+x)(2y-x),其中x=1,y=2.
解析:利用平方差公式展开并合并同类项,然后把x、y的值代入进行计算即可得解.
解:(2x-y)(y+2x)-(2y+x)(2y-x)=4x2-y2-(4y2-x2)=4x2-y2-4y2+x2=5x2-5y2.当x=1,y=2时,原式=5×12-5×22=-15.
方法总结:利用平方差公式先化简再求值,切忌代入数值直接计算.
【类型四】 平方差公式的几何背景
如图①,在边长为a的正方形中剪去一个边长为b的小正方形(a>b),把剩下部分拼成一个梯形(如图②),利用这两幅图形的面积,可以验证的乘法公式是______________.
解析:∵图①中阴影部分的面积是a2-b2,图②中梯形的面积是(2a+2b)(a-b)=(a+b)(a-b),∴a2-b2=(a+b)(a-b),即可验证的乘法公式为(a+b)(a-b)=a2-b2.
方法总结:通过几何图形面积之间的数量关系可对平方差公式做出几何解释.
【类型五】 平方差公式的实际应用
王大伯家把一块边长为a米的正方形土地租给了邻居李大妈.今年王大伯对李大妈说:“我把这块地一边减少4米,另外一边增加4米,继续原价租给你,你看如何?”李大妈一听,就答应了.你认为李大妈吃亏了吗?为什么?
解析:根据题意先求出原正方形的面积,再求出改变边长后的面积,然后比较二者的大小即可.
解:李大妈吃亏了.理由如下:原正方形的面积为a2,改变边长后面积为(a+4)(a-4)=a2-16.∵a2>a2-16,∴李大妈吃亏了.
方法总结:解决实际问题的关键是根据题意列出算式,然后根据公式化简解决问题.
当堂检测
1.下列式中能用平方差公式计算的有(D)
①(x-y)(x+y),②(3a-bc)(-bc-3a),③(3-x+y)(3+x+y),④(100+1)(100-1)
A.1个B.2个C.3个D.4个
2.下列运算中,正确的是(C)
A.(a+3)(a-3)=a2-3
B.(3b+2)(3b-2)=3b2-4
C.(3m-2n)(-2n-3m)=4n2-9m2
D.(x+2)(x-3)=x2-6
3.下列多项式的乘法中,可以用平方差公式计算的是(B)
A.(x+1)(1+x)
B.(a+b)(b-a)
C.(-a+b)(a-b)
D.(x2-y)(x+y2)
4.(1)(2a-b)(2a+b)(4a2+b2);
解:原式=(4a2-b2)(4a2+b2)=(4a2)2-(b2)2=16a4-b4
(2)(x+y-z)(x-y+z)-(x+y+z)(x-y-z);
解:原式=[x+(y-z)][x-(y-z)]-[x+(y+z)][x-(y+z)]
=x2-(y-z)2-[x2-(y+z)2]
=x2-(y-z)2-x2+(y+z)2
=(y+z)2-(y-z)2
=(y+z+y-z)[y+z-(y-z)]
=2y·2z=4yz
(3)403×397;
解:原式=(400+3)(400-3)=4002-32=159991
5.解方程.
6.计算:
三、板书设计
1.平方差公式:
两数和与这两数差的积等于它们的平方差.即(a+b)(a-b)=a2-b2.
2.平方差公式的应用
教学反思
学生通过“做一做”发现平方差公式,同时通过“试一试”用几何方法证明公式的正确性.通过这两种方式的演算,让学生理解平方差公式.本节教学内容较多,因此教材中的练习可以让学生在课后完成