1
3.4 乘法公式
第 1 课时 平方差公式
知识点 平方差公式
平方差公式的表述:
(1)数学表达式:(a+b)(a-b)=a2-b2.
(2)语言叙述:
两数和与这两数差的积等于这两数的平方差.
计算下列各式:
(1)(3x+2y)(3x-2y);
(2)(-x+2y2)(-x-2y2);
(3)(-
1
3x+
3
4y2)(-
3
4y2-
1
3x).
探究 一 用平方差公式进行简便运算
教材例 2 变式题利用平方差公式进行简便运算:
(1)59.8×60.2;
(2)103×97.
[归纳总结] 用平方差公式进行简便运算的关键是将原式化成(a+b)(a-b)的形式,a 为
两因式的和的一半,b 为两因式的差的一半,如 98×102 中 a=
98+102
2 =100,b=
102-98
2 =
2,故 98×102=(100-2)(100+2).
探究 二 在整式的化简中,尝试多次运用平方差公式
教材补充题计算:(x2-2)(x4+4)·(x2+2).2
[归纳总结] 第一步使用中括号达到“一变”(变成平方差公式),紧接着是“二套”“三
计算”,并与“x4+4”相乘,第二次使用平方差公式从而得出结果. 探究 三
利用平方差公式解决实际问题
教材作业题第 4 题变式题学校有一块正方形草坪,草坪的边长为 m 米,根据学校的
统一规划,草坪的南北方向将增加 3 米,草坪的东西方向将减少 3 米,问规划后的草坪和原
来相比,面积是增加了还是减少了?变化了多少?
[反思] 下面两题运用平方差公式计算是否正确?若不正确.请改正.
(1)(a+b)(-a-b)=a2-b2;
(2)(1
2m+
1
3n)(1
3n-
1
2m)=
1
3n2-
1
2m2.3
一、选择题
1.在下列多项式的乘法中,可以用平方差公式计算的是( )
A.(x+3)(3+x)
B.(a+
1
2b)(1
2b-a)
C.(-x+y)(x-y)
D.(a2-b)(a+b2)
2.下列运用平方差公式计算,错误的是( )
A.(a+b)(a-b)=a2-b2
B.(x+1)(x-1)=x2-1
C.(2x+1)(2x-1)=2x2-1
D.(-a+b)(-a-b)=a2-b2
3.若 x+y=3,x2-y2=12,则 x-y 的值为( )
A.2 B.3 C.4 D.6
4.计算 a2(a+b)(a-b)+a2b2 的结果是( )
A.a4 B.a6 C.a2b2 D.a2-b2
5.与 7x-y2 的乘积等于 y4-49x2 的代数式是( )
A.7x+y2 B.7x-y2
C.-7x+y2 D.-7x-y2
6.计算(x2+1)(x+1)(x-1)的结果是( )
A.x4+1 B. x4-1
C.(x+1)4 D.(x-1)4
7.下面计算(-7+a+b)(-7-a-b)正确的是( )
A.原式=[-(7-a-b)][-(7+a+b)]=72-a2-b2
B.原式=[-(7+a)+b][-(7+a)-b]=(7+a)2-b2
C.原式=(-7+a+b)[-7-(a+b)]=-72-(a+b)2
D.原式=(-7+a+b)[-7-(a+b)]=72-(a+b)2
二、填空题
8.填空:(1)(________)·(-3x+2y)=9x2-4y2;
(2)(y-
1
2x)·(________)=-y2+
1
4x2.
9.当 x=3,y=1 时,代数式(x+y)(x-y)+y2 的值是________.
10.如图 3-4-1①,可以求出阴影部分的面积是________(写成两数平方差的形式),
如图②,若将阴影部分裁剪下来,重新拼成一个长方形,它的宽是________,长是________,
面积是____________(写成多项式乘法的形式).比较两个图的阴影部分的面积,可以得到乘
法公式____________________(用式子表示).
图 3-4-14
11.某公园原来有一块长方形草坪,经规划后,南北方向上要缩短 12 米,东西方向上要
加长 12 米,结果改造后的草坪刚好是一个边长为 x 米的正方形.则改造后草坪面积
________(填“增加”或“减少”)了________平方米.
三、解答题
12.计算:
(1)(5+2x)(5-2x);
(2)(-y2+x)(x+y2).
13.化简:(1)2016·温州 (2+m)(2-m)+m·(m-1);
(2)(2a+1)(2a-1)-4a(a-1).
14.[2015·泉州] 先化简,再求值:(x-2)(x+2)+x2(x-1),其中 x=-1.
15.运用平方差公式计算:
(1)51×49;
(2)20162-2015×2017.
16.已知 a-b=30,b-c=25,且 a2-c2=1650,求 a+c 的值.
[阅读理解创新题] 我们在计算(2+1)(22+1)·(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)时,发
现直接运算很麻烦,如果在算式前乘(2-1),即 1,原式的值不变,而且还使整个式子能用
平方差公式计算.解答过程如下:
原式=(2-1)(2+1)(22+1)(24+1)(28+1)·(216+1)(232+1)5
=(22-1)(22+1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)
=(24-1)(24+1)(28+1)(216+1)(232+1)
=
…
=264-1.
你能用上述方法算出(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)的值吗?请试试看!
详解详析6
教材的地位
和作用
本节课通过用所学过的多项式和多项式相乘的法则,计算两数和与两数差
的积,从而得出平方差公式,并通过图形面积给出它的几何解释,既增加可
信度和印象,又增强学生的学习兴趣.本节内容是后面学习因式分解、分式
及解一元二次方程等知识的基础
知识
与技
能
1.经历探索平方差公式的过程,了解平方差公式的几何背景;
2.会运用平方差公式进行多项式的乘法运算及简便运算
过程
与方
法
通过平方差公式的探索和运用,培养学生的探索能力和归纳能力,培养学
生的竞争意识和计算能力
教
学
目
标 情感、
态度
与价
值观
通过对平方差公式的探索和运用,初步认识到事物发展过程中“特殊——
一般——特殊”的规律,激发学生学习数学的兴趣
重点 平方差公式及其应用
难点 能灵活运用平方差公式教学
重点
难点 易错
点 对公式理解不透彻,导致判断错误
【预习效果检测】
[解析] 观察各式,都可运用平方差公式计算.
解:(1)(3x+2y)(3x-2y)
=9x2-4y2.
(2)(-x+2y2)(-x-2y2)
=(-x)2-(2y2)2
=x2-4y4.
(3)(-
1
3x+
3
4y2)(-
3
4y2-
1
3x)
=(-
1
3x+
3
4y2)(-
1
3x-
3
4y2)
=(-
1
3x ) 2
-(3
4y2 ) 2
=
1
9x2-
9
16y4.
【重难互动探究】
例 1 [解析] (1)题中可把 59.8 与 60.2 看成 60 与 0.2 的差与和;
(2)题中可把 103 与 97 看成 100 与 3 的和与差.
解:(1)59.8×60.2=(60-0.2)(60+0.2)=602-0.22=3600-0.04=3599.96.
(2)103×97=(100+3)(100-3)=1002-32=10000-9=9991.
例 2 [解析] 虽然本题按多项式法则直接展开括号可以得出,但是运算量较大.若两次
使用平方差公式,则较为容易.
解:(x2-2)(x4+4)(x2+2)
=[(x2-2)(x2+2)](x4+4)7
=(x4-4)(x4+4)
=(x4)2-42
=x8-16.
例 3 [解析] 草坪原来的面积与规划后的面积的差值即草坪变化的面积.
解:规划后草坪由正方形变为长方形,且长方形的长为(m+3)米,宽为(m-3)米.
根据题意,得 m2-(m+3)(m-3)=m2-m2+9=9(米 2).
答:规划后的草坪和原来相比,面积减少了 9 米 2.
【课堂总结反思】
[知识框架]
平方差 a+b a-b a2-b2
[反思] (1)错误.改正(a+b)(-a-b)=-a2-2ab-b2.
(2)错误.改正(1
2m+
1
3n)(1
3n-
1
2m)=(1
3n+
Error!(1
3n-
1
2m)=(1
3n ) 2
-(1
2m ) 2
=
1
9n2-
1
4m2.
【作业高效训练】
[课堂达标]
1.B
2.[解析] C 运用平方差公式(a+b)(a-b)=a2-b2 计算时,关键要找相同项和相反项,
其结果是相同项的平方减去相反项的平方.由此(2x+1)(2x-1)=4x 2-1,所以 C 选项错
误.故选 C.
3.C 4.A 5.D 6.B 7.D
8.[答案] (1)-3x-2y (2)-y-
1
2x
9.[答案] 9
[解析] (x+y)(x-y)+y2=x2-y2+y2=x2=32=9.
10.[答案] a2-b2 a-b a+b (a+b)(a-b)a2-b2=(a+b)(a-b)
11.[答案] 增加 144
[解析] 草坪变化的面积=x2-(x+12)(x-12)=144(米 2).
12.(1)25-4x2 (2)x2-y4
13.解:(1)原式=4-m2+m2-m=4-m.
(2)原式=4a2-1-4a2+4a=4a-1.
14.解:原式=x2-4+x3-x2=x3-4.
当 x=-1 时,原式=-5.
15.解:(1)51×49=(50+1)(50-1)=502-12=2499.
(2)原式=20162-(2016-1)×(2016+1)=20162-(20162-1)=1.
16.[解析] 因为(a+c)(a-c)=a2-c2=1650,要求 a+c 的值,必知 a-c 的值.而观
察 a-b=30,b-c=25 的特点,两式相加可求出 a-c=55,所以 a+c 的值能求出.
解:由 a-b=30,b-c=25,可得 a-c=55.
因为 a2-c2=(a+c)(a-c)=1650,
所以 a+c=1650÷(a-c)=1650÷55=30.
[数学活动]
解:(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)
=(3-1)(3+1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)÷28
=(32-1)(32+1)(34+1)(38+1)(316+1)÷2
=(34-1)(34+1)(38+1)(316+1)÷2
=(38-1)(38+1)(316+1)÷2
=(316-1)(316+1)÷2
=
1
2(332-1).