恒等式应用

进阶

学怎样用之前学过的恒等式公式来做计算和因式分解。

适合:中二数学 · 单元:恒等式 · 建议学习路径第 8/29 课

学完呢课,你会识:
  • 三条公式要记得熟
  • 先认形式再用公式
  • 用公式计数快很多
数学Mathematics
读呢课前,你应该识: 完全平方公式

1重点摘要 Summary

学怎样用之前学过的恒等式公式来做计算和因式分解。

2生字卡 Vocabulary

A
Application应用

将公式用在实际问题度。

C
Calculate计算

数出答案。

F
Factorise因式分解

将式子写作乘积形式。

S
Simplify化简

将式子变简单。

R
Recognise辨认

认出是边种形式。

S
Substitute代入

将数字代入公式。

F
Fast快

用公式计快很多。

P
Practice练习

多些练习先用得熟。

3逐步讲解 Steps

  1. 第一步:三条公式总结本课的三条恒等式必须记熟:(a + b)(a − b) = a² − b²,称为平方差;(a + b)² = a² + 2ab + b²,称为完全平方和;(a − b)² = a² − 2ab + b²,称为完全平方差。留意三条公式的形状:第一条是两个括号一加一减;第二、三条是括号自乘,中间项是 +2ab 或 −2ab。记忆方法:平方差没有中间项,完全平方的中间项是两倍 ab,符号跟括号内的运算走。
  2. 第二步:怎样辨认用哪条选择公式的判断方法:见到两个括号相乘,一个全加、一个全减,就用平方差;见到一个括号自己乘自己,就用完全平方公式;反过来,见到 a² − b² 的形状,便因式分解成平方差;见到 a² ± 2ab + b²,便因式分解成完全平方。例子:x² − 9 是两个平方相减,用平方差得 (x + 3)(x − 3)。辨认的关键是看项数和符号,不是看字母是什么。
  3. 第三步:用公式快速计数恒等式可以令心算更快。例子:计 99²,把 99 写成 100 − 1,套用完全平方差:99² = (100 − 1)² = 100² − 2 × 100 × 1 + 1² = 10000 − 200 + 1 = 9801,全程不用直式。再例:102 × 98 = (100 + 2)(100 − 2) = 100² − 2² = 10000 − 4 = 9996,用平方差两步完成。常见错误是把 (100 − 1)² 写成 100² − 1²,漏了中间项 −200;完全平方公式必须有 2ab 项。
  4. 第四步:用公式做因式分解因式分解是展开的反方向。例子:x² − 25 = x² − 5² = (x + 5)(x − 5),用的是平方差;x² + 10x + 25 = x² + 2 × x × 5 + 5² = (x + 5)²,用的是完全平方和。步骤:先判断形状属于哪条公式,再把 a、b 对号入座写出答案。常见错误是把 x² + 10x + 25 正确分解成 (x + 5)(x + 5) 之后,一不小心又写成 (x + 5)(x − 5),符号错了;检查方法是展开一次验证。
  5. 第五步:常见考题类型考试常见四种题型:直接展开、因式分解、用公式速算、已知条件求值。最后一种的例子:已知 x + y = 5、xy = 6,求 x² + y²。方法:由完全平方和公式得 x² + y² = (x + y)² − 2xy = 5² − 2 × 6 = 25 − 12 = 13。这类题目的关键是把要求的式子改写成已知条件的组合,不必求出 x 和 y 的个别值。记住 x² + y² = (x + y)² − 2xy 这条变形,考试经常用到。
  6. 第六步:练习先是王道恒等式要记得熟,更要认得出哪个情况用哪条公式,这只能靠练习。建议每种题型至少做五题:展开、因式分解、速算、已知条件求值各一批;做错的题目隔一两天重做一次,直到一看见式子的形状便知道方法。常见的复习错误是只看笔记不动手计算;数学是动手的科目,眼睛看懂不等于手会做。每课十分钟,连续一星期,准确率便会明显提升。

4图解 Diagrams

恒等式应用:心算神技 Mental math102²= (100+2)² = 10000 + 400 + 4= 1040498²= (100−2)² = 10000 − 400 + 4= 9604102 × 98= (100+2)(100−2) = 10000 − 4= 999651 × 49= (50+1)(50−1) = 2500 − 1= 2499窍门:将数字拆成「整 + 细差」——完全平方或平方差公式即时上身考试用法:验算乘数题、多项选择快速排除——悭返一半时间
图 1:恒等式心算应用

5例题示范 Example

例题:用恒等式计算 101²。

  1. 第一步把 101 写成 100 + 1,因为 100 的平方容易计算,这是速算的关键一步。
  2. 第二步确认公式:101² = (100 + 1)²,形状是完全平方和,套用 (a + b)² = a² + 2ab + b²。
  3. 第三步对号入座:a = 100、b = 1,所以 101² = 100² + 2 × 100 × 1 + 1²。
  4. 第四步计算:10000 + 200 + 1 = 10201。
  5. 验算:101 × 101 = 10201,与答案一致;如果漏了中间项 200,便会错成 10001,这是最常见的错法。
  6. 答案:101² = 10201。方法是把 101 写成 (100 + 1),套用完全平方和公式展开成 10000 + 200 + 1。要点是完全平方必须有中间项 2ab,漏掉便会得出错误的 10001。

6常见错误 Mistakes

✗ 认错形式用错公式
✓ 先看清楚是什么形式,先用哪条公式!不要乱套!
✗ 忘记中间项
✓ 完全平方一定要有中间那个 2ab!不要漏!
✗ 符号弄错
✓ (a-b)² 中间是减号!但 b² 永远是加!
✗ 不会灵活运用
✓ 公式是死的,人是生的!要学会怎样转换来用!

75 题快测 Quick check

Q1三条恒等式公式有?

Q299² 用哪条公式?

Q3x² - 16 用哪条公式分解?

Q4用公式好处是?

Q5学恒等式最好方法?

8重点回顾 Recap

  • 三条公式要记得熟
  • 先认形式再用公式
  • 用公式计数快很多
  • 因式分解都用得
  • 多些练习先懂得灵活用

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