(a – 2)² 等于多少? 这个问题看似简单,却蕴含着代数运算的基础知识。我们将用多种方式剖析它,确保你理解得透彻!
1. 基础解法:完全平方公式
最直接的方法就是使用完全平方公式:
(a – b)² = a² – 2ab + b²
将 b = 2 代入,得到:
(a – 2)² = a² – 2 * a * 2 + 2²
= a² – 4a + 4
因此,(a – 2)² = a² – 4a + 4
2. 分解展开法:逐步计算
如果你不熟悉完全平方公式,也可以通过分解展开的方式进行计算:
(a – 2)² = (a – 2) * (a – 2)
接下来,使用分配律(也叫乘法分配律)进行展开:
(a – 2) * (a – 2) = a * (a – 2) – 2 * (a – 2)
= a * a – a * 2 – 2 * a + 2 * 2
= a² – 2a – 2a + 4
= a² – 4a + 4
同样,我们得到: (a – 2)² = a² – 4a + 4
3. 图形解释:几何意义
让我们用几何的视角来理解这个公式。 假设我们有一个边长为 a 的正方形。 现在,从正方形的每一边都减去长度为 2 的一段,那么剩余部分就是一个边长为 (a – 2) 的小正方形。
(a – 2)² 实际上就是这个小正方形的面积。
原来的大正方形的面积是 a²。 我们减去了四个区域:两个长方形(长 a 宽 2,面积 2a),和一个小正方形(边长 2,面积 4)。
所以,小正方形的面积 (a – 2)² 等于 大正方形的面积 a² 减去两个长方形的面积 2a + 2a 再加上一个小正方形的面积4 (因为在减去长方形的时候,我们多减了一个小正方形)。
公式表达为:(a – 2)² = a² – 2a – 2a + 4 = a² – 4a + 4
4. 具体数值验证:代入数字
为了验证我们的结果,我们可以代入一些具体的数值来检查。
-
假设 a = 5,那么 (a – 2)² = (5 – 2)² = 3² = 9
同时,a² – 4a + 4 = 5² – 4 * 5 + 4 = 25 – 20 + 4 = 9 结果一致! -
假设 a = 0,那么 (a – 2)² = (0 – 2)² = (-2)² = 4
同时,a² – 4a + 4 = 0² – 4 * 0 + 4 = 0 – 0 + 4 = 4 结果一致! -
假设 a = -1,那么 (a – 2)² = (-1 – 2)² = (-3)² = 9
同时,a² – 4a + 4 = (-1)² – 4 * (-1) + 4 = 1 + 4 + 4 = 9 结果一致!
通过以上验证,我们更加确信我们的答案是正确的。
结论:
无论使用完全平方公式、分解展开,还是从几何意义上理解,亦或是代入数值进行验证,我们都得出相同的结论:
(a – 2)² = a² – 4a + 4