完全平方與平方差公式的幾何背景

2021-02-15 學數學

乘法公式有兩組:

①平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2

文字語言敘述:兩個數的和與這兩個數的差相乘,等於這兩個數的平方差.

用幾何圖形解釋:

②完全平方公式:(a+b)2=a2+2ab+b2

(a-b)2=a2-2ab+b2

文字語言敘述:兩個數的和(或差)的平方等於這兩個數的平方和加上(或減去)這兩個數的積的2倍.

順口溜:首平方,尾平方,首尾乘積二倍放中央,中間符號中間定

幾何解釋:

你能用恆等式表示下列圖形的面積嗎?

答案:

圖1:(a+b)(2a+b)=2a2+3ab+b2

圖2:(a+b)(2a+b)=2a2+3ab+b2

圖3:(a+2b)(2a+b)=2a2+5ab+2b2

請你自己畫一個圖形表示(a+b)(a+3b)=a2+4ab+3b2

例、圖1是一個長為2m、寬為2n的長方形,沿圖中虛線用剪刀均分成四塊小長方形,然後按圖2的形狀拼成一個正方形.

(1)圖2中的陰影部分的正方形的邊長等於

(2)圖2中的陰影部分的正方形的面積等於

(3)觀察圖2,你能寫出下列三個代數式:(m+n)2、(m-n)2、mn之間的關係嗎?

(4)根據(3)題中的等量關係,解決如下問題:

若a+b=7,ab=5,則(a-b)2=

答案:

(1)m-n

(2)(m-n)2

(3)(m+n)2=(m-n)2+4mn

(4)由(3)知:

(a+b)2=(a-b)2+4ab

所以49=(a-b)2+4×5

所以(a-b)2=49-20

所以(a-b)2=29

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