解:
一、本章渗透的数学思想有:
$1. $数形结合思想:将整式的乘法运算与几何图形的面积计算相结合,借助图形
直观理解代数运算的本质。
$2. $转化思想:把复杂的整式乘法(如多项式乘多项式)转化为简单的单项式乘
法,将未知运算转化为已知运算,简化计算过程。
$3. $分类讨论思想:针对整式乘法的不同类型(单项式乘单项式、单项式乘多项
式、多项式乘多项式),分类分析运算规则,清晰梳理知识体系。
二、用图形面积解释整式乘法法则:
$1. $解释多项式乘多项式法则:${(a+b)(m+n)=am+an+bm+bn}$
构造长为$a+b、$宽为$m+n$的长方形,将其划分为四个小长方形:
四个小长方形的面积分别为$S_{1}=am,$$S_{2}=an,$$S_{3}=bm,$$S_{4}=bn。$
大长方形的面积可表示为$(a+b)(m+n),$同时等于四个小长方形的面积之和
$am+an+bm+bn,$因此得到$(a+b)(m+n)=am+an+bm+bn,$直观验
证多项式乘多项式的法则。
$2. $解释完全平方和公式:${(a+b)^2=a^2+2ab+b^2}$
构造边长为$a+b$的正方形,将其划分为一个边长为$a$的正方形、一个边长为$b$
的正方形,以及两个长为$a、$宽为$b$的长方形:
各部分面积分别为$S_{1}=a^2,$$S_{2}=b^2,$$S_{3}=ab,$$S_{4}=ab。$
大正方形的面积为$(a+b)^2,$
同时等于各部分面积之和$a^2+ab+ab+b^2=a^2+2ab+b^2,$验证完全平方和
公式。
$3. $解释平方差公式:${(a+b)(a-b)=a^2-b^2}$
构造边长为$a$的大正方形,挖去一个边长为$b$的小正方形$(a>b),$剩余部分面积
为$a^2-b^2;$将剩余部分拼接成长为$a+b、$宽为$a-b$的长方形,
其面积为$(a+b)(a-b)。$
由于拼接前后面积不变,因此$(a+b)(a-b)=a^2-b^2,$直观解释平方差公式。