定义 利用多项式乘法法则,将形如 $(a+b)(a-b)$ 的式子直接转化为 $a^2-b^2$ 的运算过程。
从哪来 本节为初二数学第1讲起点,图谱中未记录前置知识点,故基于学生已有的“多项式乘法法则”及“整式运算”基础直接引入。
为什么 平方差公式本质是多项式乘法 $(a+b)(a-b) = a^2 - ab + ba - b^2 = a^2 - b^2$ 的特例。
其核心逻辑在于:两个二项式相乘,若其中一项相同($a$),另一项互为相反数($b$ 与 $-b$),则交叉项 $-ab$ 与 $+ba$ 相互抵消,最终结果仅保留“相同项的平方”减去“相反项的平方”。理解这一抵消机制,才能从“死记公式”转向“理解结构”。
结构识别法**
**适合学生
视觉型学习者、逻辑清晰但易混淆符号的学生。
操作:
1. 在黑板上画出两个方框,分别代表两个二项式。
2. 用红色笔圈出“相同项”(记为 $A$),用蓝色笔圈出“相反项”(记为 $B$)。
3. 口诀:“相同项平方,减去相反项平方”。
4. 强调:位置可以互换,符号可以变化,只要结构是“同+异”即可。
5. 让学生只找 $A$ 和 $B$,不急着算,先判断是否符合结构。
数形结合法**
**适合学生
空间想象力强、喜欢直观演示的学生。
操作:
1. 画一个大正方形,边长为 $a$,面积为 $a^2$。
2. 在角落剪去一个小正方形,边长为 $b$,面积为 $b^2$。
3. 剩下的L型区域面积即为 $a^2 - b^2$。
4. 将L型区域切割并拼成一个长方形:长为 $(a+b)$,宽为 $(a-b)$。
5. 结论:面积不变,故 $(a+b)(a-b) = a^2 - b^2$。
6. 让学生动手剪纸验证,建立几何直观。
逆向推导法**
**适合学生
喜欢挑战、思维活跃、对公式记忆困难的学生。
操作:
1. 给出结果 $a^2 - b^2$,问:如何分解成两个二项式的乘积?
2. 引导学生思考:$a^2$ 来自 $a \times a$,$b^2$ 来自 $b \times b$。
3. 中间项必须抵消,所以两个二项式中必须有一个 $+b$ 和一个 $-b$。
4. 因此,$a^2 - b^2 = (a+b)(a-b)$。
5. 强调:公式是可逆的,既能正向展开,也能逆向因式分解。
6. 让学生尝试从结果反推结构,加深理解。