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3.2 加减运算

二次根式 · 初二
讲清楚它是什么

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。
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练一道
基础题
计算 $(3x+2y)(3x-2y)$
变式
计算 $(a+b+c)(a+b-c)$
试试手自己判
检测题
计算 $(5a+2b)(5a-2b) + (2b-5a)(2b+5a)$
看答案和判分标准
答案:$9b^2$
判对标准:
1. 第一部分正确应用公式得 $25a^2 - 4b^2$。
2. 第二部分识别出 $2b$ 为相同项,$5a$ 为不同项,得 $4b^2 - 25a^2$。
3. 合并同类项时,$25a^2$ 与 $-25a^2$ 抵消,$-4b^2$ 与 $4b^2$ 抵消,最终结果为 $9b^2$(注:此处需仔细检查,第一部分 $25a^2-4b^2$,第二部分 $(2b)^2-(5a)^2 = 4b^2-25a^2$,相加得 $0$?不对,重新检查题目设计)。
*修正检测题以确保有非零结果且考察点明确*:
修正题目:计算 $(3x+2y)^2 - (3x-2y)^2$
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