中考數學專題系列四十三:平方差公式、完全平方公式學習方法談
作者 卜凡
平方差公式、完全平方公式是初中數學中非常重要的公式,如果這兩個公式學不好,將會影響整式的乘法運算、因式分解、分式的運算、二次根式的運算、解方程、解不等式等等一系列內容的學習,使孩子們在學習中舉步維艱,慢慢失去學習數學的興趣和信心,所以學好這兩個公式擺在了重中之重的位置。怎樣才能學好這兩個公式呢?今天就和大家談一談本人在教學中使用的較為成功的方法。
一、探根源。平方差公式和完全平方公式實際上是多項式乘以多項式,只不過是兩個特殊的多項式相乘,所以完全可以按照多項式乘以多項式的法則進行運算,如(a+b)(a-b)=a·a-a·b+a·b-b·b=a-ab+ab-b=a-b,(a+b)=(a+b)(a+b)=a·a+a·b+a·b+b=a+ab+ab+b=a+2ab+b,(a-b)=(a-b)(a-b)=a·a-a·b-a·b+b=a-ab-ab+b=a-2ab+b。把中間的「橋梁」去掉,得到「平方差公式:(a+b)(a-b)=a-b」,「完全平方公式:(a+b)=a+2ab+b,(a-b)=a-2ab+b」。
說明:應有整體思想意識,公式中的a和b不是單純的一個字母,而是一個代表,它們可以是數,可以是單項式和多項式,也可以是根式等。如(4xy+3m)(4xy-3m)中4xy相當「平方差公式:(a+b)(a-b)=a-b」中的a,3m相當於「平方差公式:(a+b)(a-b)=a-b」中的b,所以(4xy+3m)(4xy-3m)=(4xy)-(3m)=16xy-9m。
二、找特點。平方差公式的特點是「一同一反」,完全平方公式的特點是「都同或都反」。每做一道類似多項式的乘法題,首先觀察兩個括號中的式子是否具備「一同一反」或「都同或都反」的特點,若具備「一同一反」的特點,則用平方差公式計算;若具備「都同或都反」的特點,則用完全平方公式計算;若這兩個特點都不具備,則用一般的多項式乘以多項式的法則來進行運算。例如計算1、(3m-2n)(2n+3m),2、(2n-3m)(3m-2n),3、(-2n+3m)(3m-2n),4、(3m-2n)(2m+3n)。
分析:逐一觀察各式特點,完全相同的打「√」號,完全相反的打「×」號。
第1題,3m符號相同,打「√」號,2n符號相反,打「×」號,所以(3m-2n)(2n+3m)=(3m)-(2n)=9m-4n;
第2題,2n符號相反,打「×」號,3m符號相反,打「×」號,符號都反,這時斷定一定能用完全平方公式,不過得先提取「-」號以後才能應用完全平方公式,於是(2n-3m)(3m-2n)=-(-2n+3m)(3m-2n)=-(3m-2n)=-[(3m)-2·3m·2n+(2n)]=-[9m-12mn+4n]=-9m+12mn-4n。
第3題,3m符號相同,打「√」號,2n符號相同,打「√」號,符號都同,一定能用完全平方公式,於是(-2n+3m)(3m-2n)=(3m-2n)=(3m)-2·3m·2n+(2n)=9m-12mn+4n。
第4題,第一個括號裡有3m,第二個括號裡沒有3m,其它的不用看就可斷定,既不能用平方差公式,也不能用完全平方公式,只能按多項式乘以多項式的法則進行計算,於是(3m-2n)(2m+3n)=3m·2m+3m·3n-2n·2m-2n·3n=6m+9mn-4mn-6n=6m+5mn-6n.
說明:找特點是很關鍵的一個環節。設計這四個題目的目的有兩個,一個是知道什麼特點的多項式相乘用公式,什麼樣的不能用公式。第二個目的是找特點時,只看符號相同還是相反,與順序無關。
三、用公式。為加深對公式的理解,較為熟練地運用公式,特設計一個題組訓練。計算:(1)(x+y)(x-y),(2)(2x-3y)(2x+3y),(3)(2x-3y),(4)(2x-3y)(-2x+3y),(5)(m-2n+3)(m+2n-3),(6)(2+√3)(2-√3).
總結:做多項式的乘法題先看「同」還是「反「,(1)若「一同一反」,用平方差公式,並且等於」同」的平方減去「反」的平方,與順序無關;(2)若都「同」,直接用完全平方公式,若都「反」,則提取「-」號後用完全平方公式;(3)若不具備上述任何特點,則用多項式的乘法法則計算。
希望今天的方法能夠幫到大家,如果你有更好的方法請留言。