14.6

乘法公式的几何背景与代数推理

用面积分割解释平方差与完全平方公式,并从运算律出发完成可复核的代数推理。

11 分钟整式乘法与因式分解
本文章目录

01 · 出发点

从“乘法公式的几何背景与代数推理”中的对象与问题出发

建立整式乘法法则和乘法公式,并逆向运用它们分解因式。

具体到“乘法公式的几何背景与代数推理”,先辨认题目中的对象、已知条件和所求结论,再判断需要计算、作图、建模还是证明。

02 · 概念

乘法公式的几何背景与代数推理的定义、条件与表示

乘法公式不仅来自符号展开,也能由同一图形面积的两种表示得到。把整体按边长分割成若干矩形或正方形,可以直观看出各项来源,再用分配律完成代数推理。

用面积分割解释平方差与完全平方公式,并从运算律出发完成可复核的代数推理。

03 · 方法

先辨结构,再运算或分解

  1. 01

    先判断式子属于幂、单项式、多项式还是乘法公式结构,明确系数、指数和符号。

  2. 02

    整式乘法按分配律逐项相乘,因式分解则从公因式或公式结构逆向寻找乘积。

  3. 03

    运算后合并同类项;分解后检查是否已分解到不能继续,并用展开验证结果。

04 · 例题

把方法落到具体问题

1用正方形分割解释完全平方公式

边长为 a+ba+b 的正方形,沿两边分别在长度 aabb 处分割。用面积关系推出完全平方公式。

  1. 1

    大正方形面积为 (a+b)2(a+b)^2

  2. 2

    四个小块面积依次为 a2a^2ababababb2b^2

  3. 3

    把小块面积相加,得到 a2+ab+ab+b2=a2+2ab+b2a^2+ab+ab+b^2=a^2+2ab+b^2

05 · 辨析

容易忽略的条件与边界

回看

本节小结

  • 用面积分割解释平方差与完全平方公式,并从运算律出发完成可复核的代数推理。
  • 列面积等式前要确认各小块无重叠、无遗漏,并让每块边长与代数式中的因式一一对应。
  • 同一正方形的两种面积表示相等,因此 (a+b)2=a2+2ab+b2(a+b)^2=a^2+2ab+b^2