第1课时 完全平方公式的认识
北师版七年级数学下册
6 完全平方公式
新课导入
观察下列算式及其运算结果, 你有什么发现?
(m + 3)2 = (m + 3) (m + 3)
= m2 + 3m + 3m + 9
= m2+ 2×3m + 9
= m2 + 6m + 9
(2 + 3x)2 = (2 + 3x) (2 + 3x)
= 22 + 2×3x + 2×3x + 9x2
= 4 + 2×2×3x + 9x2
= 4 + 12x + 9x2.
新课探究
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
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.
用自己的语言叙述这一公式!
再举两例验证你的发现.
(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
想一想
你能用图解释这一公式吗?
b
a
b
a
b
a
b
a
= + +
a2
ab
ab
b2
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
议一议
(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
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
用自己的语言叙述这一公式!
两个数的差的平方,等于这两个数的平方和减这两个数乘积的 2 倍.
b
a
b
a
(a – b)2
a2
ab
ab
b2
= – +
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
做一做
你能自己设计一个图形解释这一公式吗?
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
上面两个公式称为完全平方公式.
例 1 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
= 4x2 – 12x + 9
(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
练习
利用完全平方公式计算:
(1) (3x + 1)2 ; (2) (a - 3b)2 ;
(3) (2x + )2 ; (4) (– 2x + 3y)2 .
解 (1) (3x + 1)2 = 9x2 + 6x + 1;
(2) (a - 3b)2 = a2 - 6ab + 9b2;
(3) (2x + )2 = 4x2 + 2xy + y2;
(4) (– 2x + 3y)2 = 4x2 - 12xy + 9y2.
读一读
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:
(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
随堂演练
1. 计算.
(1)( x – 2y)2
= x2 –2xy + 4y2
(2)(2xy+ x)2
= 4x2y2 + x2y + x2
(3)(n + 1)2 – n2
= n2 + 2n + 1 – n2 = 2n + 1
解 (2x + 1)(x – 2) – (x – 1)2 + 5
= 2x2 – 4x + x – 2 – x2 + 2x – 1 + 5
= x2 – x + 2
当 x = – 5 时,
上式= (– 5)2 – (– 5) + 2 = 25 + 5 + 2 = 32.
2. 化简求值:(2x + 1)(x – 2) – (x – 1)2 + 5.
其中 x = – 5.
3. 已知 a + b = 10,ab = 21,求下列各式的值.
(1) a2 + b2; (2) (a – b)2.
解 (1)a2 + b2 = (a + b)2 – 2ab = 102 – 2×21 = 100 – 42 = 58.
(2)(a – b)2 = a2 – 2ab + b2 = 58 – 2×21 = 16.
课堂小结
(a + b)2 = a2 + 2ab + b2
(a – b)2 = a2 – 2ab + b2
课后作业
1.完成课本P26页的练习,
2.完成练习册本课时的习题.