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【教学札记】02 利用几何图形说明平方差公式和完全平方公式的过程

【教学札记】02 利用几何图形说明平方差公式和完全平方公式的过程

整式的乘法是初中数学“数与代数”领域“数与式”主题中的重要内容 ,是构建代数知识体系的重要桥梁,它将数的运算推广到整式,丰富了代数式的运算内容。在初中数学教材中,它通常处于代数知识的关键位置,是后续学习因式分解、分式运算、方程、函数等知识的重要基础。
在新人教版八年级上册第16.3《乘法公式》这一节中,主要设计了平方差公式和完全平方公式等内容。在新课程标准中,对这节的内容要求是“理解乘法公式(a+b)(a-b)= a2-b2 ,(a±b)2=a2+2ab+b2,了解公式的几何背景,能利用公式进行简单的计算和推理。”但在教材中,只出示了简单的图形,并无过多的分析和说明过程,这对学生的理解造成了一定的困难。现尝试对两个公式的进行简易的几何说明。

    平方差公式的几何说明

    (1)图①中阴影部分的面积为边长为a的正方形裁剪掉一个边长为b的正方形,剩余部分的面积就为a2-b2;

    (2)将阴影部分拼成图②的一个长方形,这个长方形的长是a+b,宽是a-b,面积为 (a+b)(a-b)。

    根据拼接前后阴影部分的面积不变,可以得出(a+b)(a-b)=a2-b2.

    完全平方公式的几何说明

(1)对于图①你能用两种方法表示出大正方形的面积吗?

方法一:图①大正方形的边长为a+b,面积就是(a+b)2。

方法二:大正方形可以分成图中①②③④四个部分,它们的面积分别为a2,ab,ab,b2.因此,整个面积为a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2。

由方法一、方法二可得(a+b)2=a2+2ab+b2。

(2)对于图②你能用两种方法表示出正方形①的面积吗?

方法一:图②中正方形①的边长为a-b,面积为(a-b)2。

方法二:把正方形①的面积看成大正方形的面积a2减去右边和上边两个长为a,宽为b的长方形面积之和,即2ab,此时重复减了④的面积,即b2,应将其补上,也就是a2-2ab+b2。

由方法一、方法二可得(a-b)2=a2-2ab+b2。

学生在学习这部分内容时,可借助几何图形对平方差公式和完全平方公式进行理解,将抽象的代数运算转化为直观的几何图形关系,加深对公式结构特征理解的同时,也形成了一定的数形结合思想。

不妥之处,恳请同仁批评指正!