15.3 乘法公式 篇1
15.3 乘法公式課時安排 3課時 從容說課 學習乘法公式,是在學習整式乘法的基礎上進行的,是由一般到特殊的體現,所以教學時,可以安排學生計算(a+b)(a-b)、(x-y)(x+y)、(a+b)2、(a-b)2、(x+y)2等,在學生計算的基礎上引導學生導出公式,并進一步揭示公式的結構特征,使學生理解并掌握這些公式的特點,為正確運用這些公式進行計算打好基礎.為了揭示公式特征,教學中要緊緊地采取對比的方式.緊扣例題與公式進行比較,讓學生自己進行比較,發現公式的特征.盡管問題千變萬化,以千姿百態出現,通過對比,可以發現特征不變,仍符合公式特征,從而根據公式解決問題. 運用乘法公式計算,有時需要添括號,在已學過去括號法則的基礎上,本節還安排了添括號法則.它是乘法公式的進一步深化應用的工具和基礎.學習它可以和去括號法則對比進行. 在對比中學,在對比中用,在對比中再進行比較,從基本類型的題目到變化多端的題目,從單一題型到復雜題型,從式中的系數、指數、符號、項數、數字等逐一對比,抓住公式、法則的實質,達到嫻熟駕馭,左右逢源,才能做到運用自如的效果.§15.3.1 平方差公式第九課時 教學目標 (一)教學知識點 1.經歷探索平方差公式的過程. 2.會推導平方差公式,并能運用公式進行簡單的運算. (二)能力訓練要求 1.在探索平方差公式的過程中,培養符號感和推理能力. 2.培養學生觀察、歸納、概括的能力. (三)情感與價值觀要求 在計算過程中發現規律,并能用符號表示,從而體會數學的簡捷美. 教學重點 平方差公式的推導和應用. 教學難點 理解平方差公式的結構特征,靈活應用平方差公式. 教學方法 探究與講練相結合. 通過計算發現規律,進一步探索公式的結構特征,在老師的講解和學生的練習中讓學生體會公式實質,學會靈活運用. 教具準備 投影片. 教學過程 ⅰ.提出問題,創設情境 [師]你能用簡便方法計算下列各題嗎? (1)×1999 (2)998×1002 [生甲]直接乘比較復雜,我考慮把它化成整百,整千的運算,從而使運算簡單,可以寫成+1,1999可以寫成-1,那么×1999可以看成是多項式的積,根據多項式乘法法則可以很快算出. [生乙]那么998×1002=(1000-2)(1000+2)了. [師]很好,請同學們自己動手運算一下. [生](1)×1999=(+1)(-1) =XX2-1+1+1×(-1) =XX2-1 =4000000-1 =3999999. (2)998×1002=(1000-2)(1000+2) =10002+1000×2+(-2)×1000+(-2)×2 =10002-22 =1000000-4 =1999996. [師]×1999=XX2-12 998×1002=10002-22 它們積的結果都是兩個數的平方差,那么其他滿足這個特點的運算是否也有這個規律呢?我們繼續進行探索. ⅱ.導入新課 [師]出示投影片 計算下列多項式的積. (1)(x+1)(x-1) (2)(m+2)(m-2) (3)(2x+1)(2x-1) (4)(x+5y)(x-5y) 觀察上述算式,你發現什么規律?運算出結果后,你又發現什么規律?再舉兩例驗證你的發現. (學生討論,教師引導) [生甲]上面四個算式中每個因式都是兩項. [生乙]我認為更重要的是它們都是兩個數的和與差的積.例如算式(1)是x與1這兩個數的和與差的積;算式(2)是m與2這兩個數的和與差的積;算式(3)是2x與1這兩個數的和與差的積;算式(4)是x與5y這兩個數的和與差的積. [師]這個發現很重要,請同學們動筆算一下,相信你還會有更大的發現. [生]解:(1)(x+1)(x-1) =x2+x-x-1=x2-12 (2)(m+2)(m-2) =m2+2m-2m-2×2=m2-22 (3)(2x+1)(2x-1) =(2x)2+2x-2x-1=(2x)2-12 (4)(x+5y)(x-5y) =x2+5y•x-x•5y-(5y)2 =x2-(5y)2[生]從剛才的運算我發現: 也就是說,兩個數的和與差的積等于這兩個數的平方差,這和我們前面的簡便運算得出的是同一結果. [師]能不能再舉例驗證你的發現? [生]能.例如:51×49=(50+1)(50-1)=502+50-50-1=502-12. 即(50+1)(50-1)=502-12. (-a+b)(-a-b)=(-a)•(-a)+(-a)•(-b)+b•(-a)+b•(-b)=(-a)2-b2=a2-b2 這同樣可以驗證:兩個數的和與這兩個數的差的積,等于這兩個數的平方差. [師]為什么會是這樣的呢? [生]因為利用多項式與多項式的乘法法則展開后,中間兩項是同類項,且系數互為相反數,所以和為零,只剩下這兩個數的平方差了. [師]很好.請用一般形式表示上述規律,并對此規律進行證明. [生]這個規律用符號表示為: (a+b)(a-b)=a2-b2.其中a、b表示任意數,也可以表示任意的單項式、多項式. 利用多項式與多項式的乘法法則可以做如下證明: (a+b)(a-b)=a2-ab+ab-b2=a2-b2. [師]同學們真不簡單.老師為你們感到驕傲.能不能給我們發現的規律(a+b)(a-b)=a2-b2起一個名字呢? [生]最終結果是兩個數的平方差,叫它“平方差公式”怎樣樣? [師]有道理.這就是我們探究得到的“平方差公式”,請同學們分別用文字語言和符號語言敘述這個公式. (出示投影) 兩個數的和與這兩個數的差的積,等于這兩個數的平方差. 即:(a+b)(a-b)=a2-b2 平方差公式是多項式乘法運算中一個重要的公式,用它直接運算會很簡便,但必須注意符合公式的結構特征才能應用. 在應用中體會公式特征,感受平方差公式給運算帶來的方便,從而靈活運用平方差公式進行計算 (出示投影片) 例1:運用平方差公式計算: (1)(3x+2)(3x-2) (2)(b+2a)(2a-b) (3)(-x+2y)(-x-2y) 例2:計算: (1)102×98 (2)(y+2)(y-2)-(y-1)(y+5) [師生共析]運用平方差公式時要注意公式的結構特征,學會對號入座. 在例1的(1)中可以把3x看作a,2看作b. 即:(3x+2)(3x-2)=(3x)2-22 (a+b)(a-b)=a2-b2 同樣的方法可以完成(2)、(3).如果形式上不符合公式特征,可以做一些簡單的轉化工作,使它符合平方差公式的特征.比如(2)應先作如下轉化: (b+2a)(2a-b)=(2a+b)(2a-b). 如果轉化后還不能符合公式特征,則應考慮多項式的乘法法則. (作如上分析后,學生可以自己完成兩個例題.也可以通過學生的板演進行評析達到鞏固和深化的目的) [例1]解:(1)(3x+2)(3x-2)=(3x)2-22=9x2-4. (2)(b+2a)(2a-b)=(2a+b)(2a-b)=(2a)2-b2=4a2-b2. (3)(-x+2y)(-x-2y)=(-x)2-(2y)2=x2-4y2. [例2]解:(1)102×98=(100+2)(100-2) =1002-22=10000-4=9996. (2)(y+2)(y-2)-(y-1)(y+5) =y2-22-(y2+5y-y-5) =y2-4-y2-4y+5 =-4y+1. [師]我們能不能總結一下利用平方差公式應注意什么? [生]我覺得應注意以下幾點: (1)公式中的字母a、b可以表示數,也可以是表示數的單項式、多項式即整式. (2)要符合公式的結構特征才能運用平方差公式. (3)有些多項式與多項式的乘法表面上不能應用公式,但通過加法或乘法的交換律、結合律適當變形實質上能應用公式. [生]運算的最后結果應該是最簡才行. [師]同學們總結得很好.下面請同學們完成一組闖關練習.優勝組選派一名代表做總結發言. ⅲ.隨堂練習 出示投影片: 計算: (1)(a+b)(-b+a) (2)(-a-b)(a-b) (3)(3a+2b)(3a-2b) (4)(a5-b2)(a5+b2) (5)(a+2b+2c)(a+2b-2c) (6)(a-b)(a+b)(a2+b2) 解:(1)(a+b)(-b+a)=(a+b)(a-b)=a2-b2. (2)(-a-b)(a-b)=(-b-a)(-b+a)=(-b)2-a2=b2-a2. (3)(3a+2b)(3a-2b)=(3a)2-(2b)2=9a2-4b2. (4)(a5-b2)(a5+b2)=(a5)2-(b2)2=a10-b4. (5)(a+2b+2c)(a+2b-2c)=(a+2b)2-(2c)2 =(a+2b)(a+2b)-4c2 =a2+a•2b+2b•a+(2b)2-4c2 =a2+4ab+4b2-4c2 (6)(a-b)(a+b)(a2+b2) =(a2-b2)(a2+b2) =(a2)2-(b2)2=a4-b4. 優勝組總結發言: 這些運算都可以通過變形后利用平方差公式.其中變形的形式有:位置變形;符號變形;系數變形;指數變形;項數變形;連用公式.關鍵還是在于理解公式特征,學會對號入座,有整體思想. ⅳ.課時小結 通過本節學習我們掌握了如下知識. (1)平方差公式 兩個數的和與這兩個數的差的積等于這兩個數的平方差.這個公式叫做乘法的平方差公式.即(a+b)(a-b)=a2-b2. (2)公式的結構特征 ①公式的字母a、b可以表示數,也可以表示單項式、多項式; ②要符合公式的結構特征才能運用平方差公式; ③有些式子表面上不能應用公式,但通過適當變形實質上能應用公式.如:(x+y-z)(x-y-z)=[(x-z)+y][(x-z)-y]=(x-z)2-y2. ⅴ.課后作業 1.課本p179練習1、2. 2.課本p182~p183習題15.3─1題. ⅵ.活動與探究 1.計算:1234567892-123456788×123456790 2.解方程:5x+6(3x+2)(-2+3x)-54(x- )(x+ )=2. 過程: 1.看似數字很大,但觀察到:123456788=123456789-1,123456790=123456789+1,所以可以用平方差公式去化簡計算. 2.方程中含有多項式的乘法,而且符合平方差公式特征,可以用平方差公式去化簡. 結果: 1.1234567892-123456788×123456790 =1234567892-(123456789-1)(123456789+1) =1234567892-(1234567892-1) =1234567892-1234567892+1 =1. 2.原方程可化為: 5x+6(3x+2)(3x-2)-54[x2-( )2]=2 ∴5x+6(9x2-4)-54x2+6=2 即5x+54x2-24-54x2+6=2 移項合并同類項得5x=20 ∴x=4. 板書設計 備課資料 [例1]利用平方差公式計算: (1)(a+3)(a-3)(a2+9); (2)(2x-1)(4x2+1)(2x+1). 分析:(1)(a+3)(a-3)適合平方差公式的形式,應先計算(a+3)(a-3);(2)中(2x-1)(2x+1)適合平方差公式的形式,應先計算(2x-1)×(2x+1) 解答:(1)原式=(a2-9)(a2+9) =(a2)2-92=a4-81; (2)原式=[(2x-1)(2x+1)](4x2+1) =[(2x)2-12](4x2+1) =(4x2-1)(4x2+1) =(4x2)2-1=16x4-1. 方法總結:觀察、發現哪兩個多項式符合平方差公式的結構特征,符合公式結構特征的先算.這是這類試題的計算原則. [例2]計算: (1)1002-992+982-972+962-952+…+22-12; (2)(1- )(1- )(1- )…(1- )(1- ). 分析:直接計算顯然太復雜,不難發現每兩個項正好是平方相減的形式.于是便考慮能否逆用平方差公式a2-b2=(a+b)(a-b)去計算.事實上,這是可行的. 解答:(1)(1002-992)+(982-972)+(962-952)+…+(22-12) =(100+99)(100-99)+(98+97)(98-97)+…+(2+1)(2-1) =100+99+98+97+…+2+1 =(100+1)+(99+2)+…+(51+50) =50×101=5050; (2)(1- )(1- )(1- )…(1- )(1- ). =(1+ )(1- )(1+ )(1- )(1+ )(1- )…(1+ )(1- )(1+ )(1- ) = × × × × × ×…× × × × = × = . 方法總結:逆用平方差公式產生了很好的效果。相信你也會運用.