数学
如图1,是9个长为2m、宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后按图2的形状拼成9个正方形.
(1)图2中阴影部分的面积为
(m-n)
2
(m-n)
2
;
(2)观察图2,请你写出三个代数式(m+n)
2
、(m-n)
2
、mn之间的等量关系式:
(m-n)
2
+4mn=(m+n)
2
(m-n)
2
+4mn=(m+n)
2
;
(3)根据(2)中的结论,若x+y=-6,xy=2.得5,则x-y=
±5
±5
.
(4)有许多代数恒等式可以用图形的面积来表示.如图3,它表示了(2m+n)(m+n)=2m
2
+3mn+n
2
.试画出9个几何图形,使它的面积能表示(m+n)(m+3n)=m
2
+4mn+3n
2
.
(1)如图:用两种方法求阴影的面积:
方法(一)得
a
2
+b
2
-2ab
a
2
+b
2
-2ab
.
方法(二)得
(a-b)
2
(a-b)
2
.
(2)比较方法(一)和方法(二)得到的结论是
(a-b)
2
(a-b)
2
(用式子表达)
图①是一个长为2m,宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后按图②的形状拼成一个正方形.
(1)图②中的阴影部分的面积为
(m-n)
2
(m-n)
2
;
(2)观察图②,三个代数式(m+n)
2
,(m-n)
2
,mn之间的等量关系是
(m-n)
2
+4mn=(m+n)
2
(m-n)
2
+4mn=(m+n)
2
;
(3)若x+y=-6,xy=2.75,则x-y=
5
5
;
-5
-5
(4)观察图③,你能得到怎样的代数恒等式呢?
(5)试画出一个几何图形,使它的面积能表示(m+n)(m+3n)=m
2
+4mn+3n
2
.
我们已经知道,完全平方公式可以用平面几何图形的面积来表示,实际上还有一些代数等式也可以用这种形式表示,请写出图中所表示的代数恒等式:
(人a+b)(a+b)=人a
人
+3ab+b
人
(人a+b)(a+b)=人a
人
+3ab+b
人
.
操作探究:图1a是一个长为2m、宽为2n的长方形,沿图中虚线用剪刀均分成四块小长方形,然后按图1b的形状拼成一个正方形.
(1)你认为图1b中的阴影部分的正方形的边长等于多少?
m-n
m-n
(2)请用两种不同的方法求图1b中阴影部分的面积.
方法1:
(m-n)
2
(m-n)
2
;
方法2:
(m+n)
2
-4mn
(m+n)
2
-4mn
;
(3)观察图1b你能写出下列三个代数式之间的等量关系吗?代数式:(m+n)
2
,(m-n)
2
,mn.
(m-n)
2
=(m+n)
2
-4mn
(m-n)
2
=(m+n)
2
-4mn
;
(4)根据(3)题中的等量关系,解决如下问题:若a+b=7,ab=5,求(a-b)
2
的值.
(5)已知:如图2,现有的a×a,b×b正方形和a×b的矩形纸片若干块,试选用这些纸片(每种至少用一次)在如图3的虚线方框中拼成一个矩形(每两个纸片之间既不重叠,也无空隙,作出的图中必须保留拼图的痕迹),使拼出的矩形面积为2a
2
+5ab+2b
2
,并标出此矩形的长和宽.
小明同学用四张长为x、宽为y的长方形卡片,拼出如图所示的包含两个正方形的图形(任两张相邻的
卡片之间没有重叠,没有空隙).
①图中小正方形的边长是
a+b
a+b
②通过计算小正方形面积,可推出(x+y)
2
,xy,(x-y)
2
三者的等量关系式为:
(x+y)
2
=4xy+(x-y)
2
(x+y)
2
=4xy+(x-y)
2
③参用②中的结论,试求:当a+b=6,ab=7时(a-b)
2
的值.
(1)如图,是用四张相同的长方形纸片拼成的图形,请利用图中空白部分的面积的不同表示方法写出一个关于a,b的恒等式.
(2)请你设计一个图形,并标出相应长度字母,使其能同样证明这个等式成立.
如图1是一个长为4a、宽为b的长方形,沿图中虚线用剪刀平均分成四块小长方形,然后用四块小长方形拼成的一个“回形”正方形(如图2).
(1)图2中的阴影部分的面积为
(b-a)
2
(b-a)
2
;
(2)观察图2请你写出 (a+b)
2
、(a-b)
2
、ab之间的等量关系是
(a+b)
2
-(a-b)
2
=4ab
(a+b)
2
-(a-b)
2
=4ab
;
(3)根据(2)中的结论,若x+y=5,x·y=
9
4
,则x-y=
±4
±4
;
(4)实际上通过计算图形的面积可以探求相应的等式.如图3,你有什么发现?
(a+b)·(3a+b)=3a
2
+4ab+b
2
(a+b)·(3a+b)=3a
2
+4ab+b
2
.
如图1是一个长为2a,宽为2b的长方形,沿图中虚线剪开分成四块小长方形,然后按如图2的形状拼成一个正方形.
(1)图2的阴影部分的正方形的边长是
a-b
a-b
.
(2)用两种不同的方法求图中阴影部分的面积.
【方法1】S
阴影
=
(a-b)
2
(a-b)
2
;
【方法2】S
阴影
=
(a+b)
2
-4ab
(a+b)
2
-4ab
;
(3)观察如图2,写出(a+b)
2
,(a-b)
2
,ab这三个代数式之间的等量关系.
(4)根据(3)题中的等量关系,解决问题:
若x+y=10,xy=16,求x-y的值.
我们已经知道利用图形中面积的等量关系可以得到某些数学公式,如图一,我们可以得到两数差的完全平方公式:(a-b)
2
=a
2
-2ab+b
2
(1)请你在图二中,标上相应的字母,使其能够得到两数和的完全平方公式(a+b)
2
=a
2
+2ab+b
2
,
(2)图三是边长为a的正方形中剪去一个边长为b的小正方形,剩下部分拼成图四的形状,利用这两幅图形中面积的等量关系,能验证公式
a2-b2=(a+b)(a-b)
a2-b2=(a+b)(a-b)
;
(3)除了拼成图四的图形外还能拼成其他的图形能验证公式成立,请试画出一个这样的图形,并标上相应的字母.
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