(2x – 3)² 等于多少? 答案是: 4x² – 12x + 9 。 现在,让我们把它拆解开来,从不同角度,用不同方式,深入理解这个结果是如何得到的。
1. 最直接的展开:公式法
这是最常用的方法,运用完全平方公式:
(a – b)² = a² – 2ab + b²
将 a 视为 2x,将 b 视为 3,代入公式:
(2x – 3)² = (2x)² – 2 * (2x) * (3) + (3)²
= 4x² – 12x + 9
2. 暴力破解:乘法分配律
如果你忘记了公式,没关系! 直接把它写成两个括号相乘,然后用乘法分配律,一步一步地算:
(2x – 3)² = (2x – 3) * (2x – 3)
现在,把第一个括号里的每一项,分别乘以第二个括号里的每一项:
= 2x * (2x – 3) – 3 * (2x – 3)
= (2x * 2x) – (2x * 3) – (3 * 2x) + (3 * 3)
= 4x² – 6x – 6x + 9
= 4x² – 12x + 9
看,殊途同归!
3. 几何视角:面积分割
想象一个边长为 (2x – 3) 的正方形。 它的面积就是 (2x – 3)²。
我们可以把这个正方形分割成四个部分:
- 一个边长为 2x 的正方形,面积为 (2x)² = 4x²
- 两个长为 2x,宽为 3 的矩形,每个面积为 2x * 3 = 6x,总面积为 2 * 6x = 12x。 注意,因为原始正方形的边长是 (2x – 3),所以我们需要 减去 这两个矩形的面积。
- 一个边长为 3 的正方形,面积为 3² = 9
因此,总面积是: 4x² – 12x + 9
4. 举例代入:数字验证
为了确保我们计算正确,我们可以代入一个具体的数字来验证。 例如,让 x = 2:
(2x – 3)² = (2 * 2 – 3)² = (4 – 3)² = 1² = 1
现在,把 x = 2 代入我们的展开式:
4x² – 12x + 9 = 4 * (2)² – 12 * 2 + 9
= 4 * 4 – 24 + 9
= 16 – 24 + 9
= 1
结果相同! 这进一步证明了我们的计算是正确的。
5. 最终结论:
无论你喜欢用公式、乘法分配律、几何图形,还是代入数字,最终的答案都是一样的: (2x – 3)² = 4x² – 12x + 9。 理解不同的方法,有助于你更深入地掌握数学概念。