定义 利用平方差公式将多项式乘法转化为两数之和与两数之差的乘积,从而简化计算或进行因式分解。
从哪来 它建立在已有知识 1.1 平方差公式 之上。
为什么 多项式乘法本质是分配律的展开,但直接展开项数多、易出错。平方差公式 $(a+b)(a-b)=a^2-b^2$ 揭示了“和”与“差”相乘时,中间交叉项($ab$ 和 $-ab$)因符号相反而抵消的规律。掌握这一规律,能将复杂的四项乘法简化为两项减法,降低运算负荷,提高准确率和速度。
讲法
适合:逻辑推理型、喜欢探究原理的学生
从多项式乘法法则出发,手动展开 $(a+b)(a-b)$:
$(a+b)(a-b) = a(a-b) + b(a-b) = a^2 - ab + ab - b^2 = a^2 - b^2$。
引导学生观察:为什么中间的 $-ab$ 和 $+ab$ 消失了?因为互为相反数。进而推广到具体数字,如 $(20+1)(20-1)$,让学生体会“抵消”带来的计算简便性。强调公式的结构特征:相同项平方减不同项平方。
讲法
适合:形象思维型、记忆困难的学生
使用“天平平衡”或“面积模型”类比。
想象一个边长为 $a$ 的大正方形,挖去一个边长为 $b$ 的小正方形,剩余面积为 $a^2 - b^2$。
如果把这个剩余部分剪开并重新拼成一个长方形,其长为 $(a+b)$,宽为 $(a-b)$。
因此,面积不变,即 $(a+b)(a-b) = a^2 - b^2$。
口诀记忆:“同号平方,异号相减,中间项消失”。重点识别哪两项是“相同”的(符号不变),哪两项是“不同”的(符号相反)。
讲法
适合:应试导向、追求解题速度的学生
直接给出识别模板和速算技巧。
模板:$(\text{相同项} + \text{不同项})(\text{相同项} - \text{不同项}) = \text{相同项}^2 - \text{不同项}^2$。
训练步骤:
1. 找“相同”:两项中符号完全一样的部分。
2. 找“不同”:两项中符号相反的部分。
3. 套公式:相同项平方 减 不同项平方。
强调:只要符合这个结构,无论 $a, b$ 是数字、单项式还是多项式,都适用。例如 $(x+2y)(x-2y)$ 中,$x$ 是相同项,$2y$ 是不同项。