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3.1 平方差公式逆用

乘法公式 · 初二
讲清楚它是什么

定义 将 $a^2-b^2$ 分解为 $(a+b)(a-b)$,即把平方差形式的多项式化为两个一次二项式乘积的过程。

从哪来 本节为初二第1讲起点,无前置知识点记录。

为什么 平方差公式 $(a+b)(a-b)=a^2-b^2$ 的推导基于多项式乘法法则:$(a+b)(a-b) = a^2 - ab + ab - b^2 = a^2 - b^2$。逆用即根据等式性质,将结果还原为因式形式,本质是整式乘法与因式分解的互逆关系。

讲法
适合:直观型/视觉型学生 用面积模型讲解:画一个边长为 $a$ 的大正方形,挖去一个边长为 $b$ 的小正方形,剩余面积为 $a^2-b^2$。将剩余部分剪拼成长为 $(a+b)$、宽为 $(a-b)$ 的长方形,面积不变,故 $a^2-b^2=(a+b)(a-b)$。
讲法
适合:逻辑型/推导型学生 从乘法公式出发,强调“逆运算”概念。先复习 $(a+b)(a-b)=a^2-b^2$ 的展开过程,指出因式分解是整式乘法的逆过程,因此可将 $a^2-b^2$ 直接还原为 $(a+b)(a-b)$,强调“结构对应”而非死记硬背。
讲法
适合:应用型/解题型学生 从具体数字入手:计算 $101^2 - 99^2$,直接算太慢,观察发现 $101=100+1, 99=100-1$,套用公式得 $(100+1+100-1)(100+1-100+1)=200 \times 2=400$。让学生体会逆用公式在简化计算中的威力,再过渡到代数式分解。
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基础题
分解因式 $4x^2 - 9y^2$
变式
分解因式 $x^2 - (y+z)^2$
试试手自己判
检测题
分解因式 $16a^4 - 81b^4$
看答案和判分标准
答案:$(4a^2 + 9b^2)(4a^2 - 9b^2) = (4a^2 + 9b^2)(2a + 3b)(2a - 3b)$
判对标准:
- 第一步正确识别为 $(4a^2)^2 - (9b^2)^2$ 并分解为 $(4a^2 + 9b^2)(4a^2 - 9b^2)$ 得 50% 分;
- 第二步继续分解 $4a^2 - 9b^2$ 为 $(2a + 3b)(2a - 3b)$ 得 50% 分;
- 最终结果为 $(4a^2 + 9b^2)(2a + 3b)(2a - 3b)$ 且无符号错误,判对。
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