完全平方公式導學案板書設(shè)計
完全平方公式導學案板書設(shè)計
第十三課時
●課題
§1.8.1完全平方公式(一)
●教學目標
(一)教學知識點
1.完全平方公式的推導及其應(yīng)用.
2.完全平方公式的幾何背景.
(二)能力訓練要求
1.經(jīng)歷探索完全平方公式的過程,進一步發(fā)展符號感和推理能力.
2.重視學生對算理的理解,有意識地培養(yǎng)他們有條理的思考和表達能力.
(三)情感與價值觀要求
1.了解數(shù)學的歷史,激發(fā)學習數(shù)學興趣.
2.鼓勵學生自己探索算法的多樣化,有意識地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.
●教學重點
1.完全平方公式的推導過程、結(jié)構(gòu)特點、語言表述、幾何解釋.
2.完全平方公式的應(yīng)用.
●教學難點
1.完全平方公式的推導及其幾何解釋.
2.完全平方公式結(jié)構(gòu)特點及其應(yīng)用.
●教學方法
自主探索法
學生在教師的引導下自主探索完全平方公式的幾何解釋、代數(shù)運算角度的推理,揭示其結(jié)構(gòu)特點,然后達到合理、熟練地應(yīng)用.
●教學過程
、.創(chuàng)設(shè)問題情景,引入新課
[師]去年,一位老農(nóng)在一次“科技下鄉(xiāng)”活動中得到啟示,將一塊邊長為a米的正方形農(nóng)田改成試驗田,種上了優(yōu)質(zhì)的雜交水稻,一年來,收益很大.今年,又一次“科技下鄉(xiāng)”活動,使老農(nóng)鐵了心,要走科技興農(nóng)的路子,于是他想把原來的試驗田,邊長增加b米,形成四塊試驗田,種植不同的新品種.
同學們,誰來幫老農(nóng)實現(xiàn)這個愿望呢?
(同學們開始動手在練習本上畫圖,尋求解決的途徑)
。凵菸夷軒瓦@位爺爺.
[師]你能把你的結(jié)果展示給大家嗎?
。凵菘梢.如圖1-25所示,這就是我改造后的試驗田,可以種植四種不同的新品種.
圖1-25
[師]你能用不同的方式表示試驗田的面積嗎?
。凵莞脑旌蟮脑囼炋镒兂闪诉呴L為(a+b)的大正方形,因此,試驗田的總面積應(yīng)為(a+b)2.
。凵菀部梢园言囼炋锏目偯娣e看成四部分的面積和即邊長為a的正方形面積,邊長為b的正方形的面積和兩塊長和寬分別為a和b的面積的和.所以試驗田的總面積也可表示為a2+2ab+b2.
。蹘煟莺芎茫⊥瑢W們用不同的形式表示了這塊試驗田的總面積,進行比較,你發(fā)現(xiàn)了什么?
。凵菘梢园l(fā)現(xiàn)它們雖形式不同,但都表示同一塊試驗田的面積,因此它們應(yīng)該相等.即(a+b)2=a2+2ab+b2
。蹘煟菸覀冞@節(jié)課就來研究上面這個公式——完全平方公式.
、.講授新課
1.推導完全平方公式
[師]我們通過對比試驗田的總面積得出了完全平方公式(a+b)2=a2+2ab+b2.其實,據(jù)有關(guān)資料表明,古埃及、古巴比倫、古印度和古代中國人也是通過類似的圖形認識了這個公式.我們姑且把這種方法看作對完全平方公式的一個幾何解釋.能不能從代表運算的角度也能推導出這樣的公式呢?
想一想:
(1)(a+b)2等于什么?你能用多項式乘法法則說明理由嗎?
(2)(a-b)2等于什么?你是怎樣想的.
(同學們可先在自己的練習本上推導,教師巡視推導的情況,對較困難的學生以啟示)
。凵萦枚囗検匠朔ǚ▌t可得
(a+b)2=(a+b)(a+b)=a(a+b)+b(a+b)
=a2+ab+ab+b2
=a2+2ab+b2
所以(a+b)2=a2+2ab+b2 (1)
。蹘煟萆厦娴膸缀谓忉尯痛鷶(shù)推導各有什么利弊?
[生]幾何解釋完全平方公式給我們以非常直觀的認識,但幾何解釋(a+b)2=a2+2ab+b2,受到了條件限制:a>0且b>0;
代數(shù)推導完全平方公式雖然不直觀,但在推導的過程中,a,b可以是正數(shù),可以是負數(shù),零,也可以是單項式,多項式.
。蹘煟萃瑢W們分析得很有道理.接下來,我們來完成第(2)問.
。凵菀部衫枚囗検匠朔ǚ▌t,則(a-b)2=(a-b)(a-b)=a2-ab-ba+b2=a2-2ab+b2.
。凵菸沂沁@樣想的,因(a+b)2=a2+2ab+b2中的a、b可以是任意數(shù)或單項式、多項式.我們用“-b”代替公式中的“b”,利用上面的公式就可以得到(a-b)2=[a+(-b)]2.
。蹘煟葸@位同學的想法很好.因為他很留心我們表述的每一句話的含義,你能繼續(xù)沿著這個思路做下去嗎?我們一塊試一下.
。蹘熒参觯
(a-b)2=[a+(-b)]2=a2+2?a?(-b)+(-b)2
↓ ↓ ↓ ↓ ↓ ↓
(a +b)2=a2+2?a?b+b2
=a2-2ab+b2.
于是,我們得到又一個公式:
(a-b)2=a2-2ab+b2 (2)
[師]你能用語言描述上述公式(1)、(2)嗎?
[生]公式(1)用語言描述為:兩個數(shù)的和的平方等于這兩個數(shù)的平方和與它們積的2倍的和;公式(2)用語言描述為:兩個數(shù)的差的平方等于這兩個數(shù)的平方和與它們積的2倍的差.這兩個公式為完全平方公式.它們和平方差公式一樣可以使整式的運算簡便.
2.應(yīng)用、升華
。劾1]利用完全平方公式計算:
(1)(2x-3)2;(2)(4x+5y)2;
(3)(mn-a)2.
分析:利用完全平方公式計算,第一步先選擇公式;第二步,準確代入公式;第三步化簡.
解:(1)方法一:
[例2]利用完全平方公式計算
(1)(-x+2y)2;(2)(-x-y)2;
(3)(x+y-z)2;(4)(x+y)2-(x-y)2;
(5)(2x-3y)2(2x+3y)2.
分析:此題需靈活運用完全平方公式,(1)題可轉(zhuǎn)化為(2y-x)2或(x-2y)2,再運用平方差公式;(2)題需轉(zhuǎn)化為(x+y)2,利用和的完全平方公式;(3)題利用加法結(jié)合律變形為[(x+y)-z]2(或[x+(y-z)]2、[(x-z)+y]2),再用完全平方公式計算;(4)題可利用完全平方公式,再合并同類項,也可逆用平方差公式進行計算.(5)題可先逆用冪的運算性質(zhì)變形,再用平方差公式和完全平方公式.
解:(1)方法一:(-x+2y)2=(2y-x)2
=4y2-4xy+x2;
方法二:(-x+2y)2=[-(x-2y)]2=(x-2y)2=x2-4xy+4y2.
(2)(-x-y)2=[-(x+y)]2=(x+y)2=x2+2xy+y2.
(3)(x+y-z)2=[(x+y)-z]2=(x+y)2-2(x+y)?z+z2
=x2+y2+z2+2xy-2zx-2yz.
(4)方法一:(x+y)2-(x-y)2
=(x2+2xy+y2)-(x2-2xy+y2)
=4xy.
方法二:(x+y)2-(x-y)2
=[(x+y)+(x-y)][(x+y)-(x-y)]=4xy.
(5)(2x-3y)2(2x+3y)2
=[(2x-3y)(2x+3y)]2
=[4x2-9y2]2
=16x4-72x2y2+81y4.
、.隨堂練習
課本P34,1.計算:
(1)( x-2y)2;(2)(2xy+ x)2;
(3)(n+1)2-n2.
解:(1)( x-2y)2=( x)2-2? x?2y+(2y)2= x2-2xy+4y2
(2)(2xy+ x)2=(2xy)2+2?2xy? x+( x)2=4x2y2+ x2y+ x2
(3)方法一:(n+1)2-n2=n2+2n+1-n2=2n+1.
方法二:(n+1)2-n2=[(n+1)+n][(n+1)-n]=2n+1.
、.課后作業(yè)
1.課本P36.習題1.13的第1、2、3題.
2.閱讀“讀一讀”,并回答文章中提出的問題.
●板書設(shè)計
§1.8.1完全平方公式(一)
一、幾何背景
試驗田的總面積有兩種表示形式:
、賏2+2ab+b2
、(a+b)2
對比得:(a+b)2=a2+2ab+b2
二、代數(shù)推導
(a+b)2=(a+b)(a+b)
=a2+2ab+b2
(a-b)2=[a+(-b)]2
=a2-2ab+b2
三、例題講例
例1.利用完全平方公式計算:
(1)(2x-3)2
(2)(4x+5y)2
(3)(mn-a)2
1.填空題
(1)(-3x+4y)2= .
(2)(-2a-b)2= .
(3)x2-4xy+ =(x-2y)2.
(4)a2+b2=(a+b)2+ .
(5) a2+ +9b2=( a+3b)2.
(6)(a-2b)2+(a+2b)2= .
2.選擇題
(1)下列計算正確的是( )
A.(m-1)2=m2-1
B.(x+1)(x+1)=x2+x+1
C.( x-y)2= x2-xy-y2
D.(x+y)(x-y)(x2-y2)=x4-y4
(2)如果x2+mx+4是一個完全平方式,那么m的值是( )
A.4 B.-4 C.±4 D.±8
(3)將正方形的邊長由a cm增加6 cm,則正方形的面積增加了( )
A.36 cm2 B.12a cm2
C.(36+12a)cm2 D.以上都不對
3.用乘法公式計算
(1)( x- y)2
(2)(x2-2y2)2-(x2+2y2)2
(3)29×31×(302+1)
(4)9992
答案:1.(1)9x2-24xy+16y2
(2)4a2+4ab+b2(3)4y2(4)-2ab
(5)3ab(6)2a2+8b2
2.(1)D(2)C(3)C
3.(1) x2- xy+ y2(2)-8x2y2
(3)809999(4)998001
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