(蓋州市礦洞溝學(xué)校 遼寧營口 115208)
因式分解是整式乘法的逆運算,是重要的多項式變形,因式分解是解高次方程的重要方法,類比小學(xué)階段的分解質(zhì)因數(shù),學(xué)生對因式分解的概念不難掌握,但是在解題過程中容易分解不徹底,或者不會分解,根據(jù)我在教學(xué)過程中的經(jīng)驗,本文主要談?wù)勔蚴椒纸鈺r學(xué)生容易犯的錯誤和初中階段因式分解的一般方法。
多項式=式子1×式子2×式子3×…×式子n(式子是整式)
例1:因式分解xn+1-xn-1
錯解:xn+1-xn-1=xn(x-x-1), x-1是分式,不是整式
正解:xn+1-xn-1=xn-1(x2-1)= xn-1(x+1)(x-1)
各項都含有的公共的因式叫做這個多項式各項的公因式,公因式可以是單項式,也可以是多項式。找出各項的公因式,公因式的系數(shù)應(yīng)取各項系數(shù)的最大公約數(shù);字母取各項的相同的字母, 且各字母的指數(shù)取次數(shù)最低的;取相同的多項式,且多項式的次數(shù)取最低的。約數(shù)如果多項式的第一項是負(fù)的,一般要提出“-”號,使括號內(nèi)的第一項的系數(shù)成為正數(shù)。提出“-”號時,多項式的各項都要變號。
例2:6x2y2z-4xyz2+2xyz =2xyz(3xy-4z+1)
1.平方差公式a2-b2=(a+b)(a-b)公式中的字母a、b既可以用數(shù)或字母代替,也可以用單項式或多項式代替。只有平方項a2和b2符號相反才能用平方差公式分解,例如多項式-x2-1不能用平方差公式分解。
例3:4x2y2-z2=(2xy)2-z2=(2xy+z)(2xy-z)
例4:-25a2+49b2=-(5a)2+(7b)2=(7b+5a)(7b-5a)
如果有兩項分別可以寫成兩個整式的平方的形式,而且平方項的符號相反,這時要考慮用平方差公式分解因式。
2.完全平方公式a2±2ab+b2=(a±b)2項數(shù)為三項,其中兩個項可以寫成平方的形式,第三項為乘積的2倍,這時用完全平方公式。平方項符號必須相同,比如-x2+4xy-4y2平方項x2和4y2符號相同都為負(fù),所以可以提出“-”號,再分解。
例5:9mn2-12mn+4m=m(9n2-12n+4)=m(3n-2)2
例 6:4(2a-b)2-9(2a+b)2=〔2(2a-b)〕2-〔3(2a+b)〕2=(4a-2b+6a+3b)(4a-2b-6a-3b)=(10a+b)(-2a-5b)
3.立方和公式:a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)、立方差公式:a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2);
例6:8x3-y3=(2x-y)(4x2+2xy+1)
分析:如果一個多項式的各項含有公因式,就先提公因式,然后再進(jìn)一步分解,直至不能再分解為止。
有些計算題,雖然屬于單純的數(shù)字計算,但是按一般步驟進(jìn)行,不僅計算麻煩,且易出錯,若能利用因式分解的方法,先因式分解,再計算,就可以大大地簡化運算過程。
運用公式法分解因式的思路是:
(1)當(dāng)多項式只有兩項時,若各項的指數(shù)都是2的倍數(shù)且二次項系數(shù)異號時,可考慮用平方差公式。
(2)當(dāng)多項式有三項時,可以考慮用完全平方公式加以分解。
運用分組分解法的關(guān)鍵是熟悉以上兩種分解方法的基礎(chǔ)上對多項式進(jìn)行正確的分組,然后再利用提公因式法或公式法分解。能分組分解的多項式有四項或六項或大于六項
二 二 分 法:ax+ay+bx+by=(ax+ay)+(bx+by) =a(x+y)+b(x+y) =(a+b)(x+y)
三 一 分 法:2xy-x2+1-y2= -x2+2xy-y2+1= -(x2-2xy+y2)+1= 1-(x-y)2 = (1+x-y)(1-x+y)
例6:x2+2xy+y2-2x+2y+1=(x-y)2-2(x-y)+1=(x-y-1)2
例7:1-x2+4xy-4y2=1-(x2-4xy+4y2)=1-(x-2y)2=(1+x-2y)(1-x+2y)
1.換元法。換元法就是把多項式的某部分換成新元,從而使多項式的數(shù)或式的關(guān)系明朗化,把一個復(fù)雜的多項式轉(zhuǎn)化為容易分解的多項式。
例7:分解因式(m2+8m+7)(m2+8m+1)+9
這個題目按照一般做法是先把兩個多項式相乘,合并同類項,就會得到一個四次多項式,用基本分解法就難以分解。觀察這兩個多項式都有m2+8m,可把m2+8m看成一個數(shù)y,于是原多項式可轉(zhuǎn)化為(y+7)(y+1)+9=y2+8y+16,而y2+8y+16是一個二次三項式,可以用完全平方分式分解。
2.拆項、添項。拆項、添項都是把多項式轉(zhuǎn)化為能提公因式或運用公式分解。
例8:m3-3m+2=m3-1-3m+3(把2拆成-1+3)
=(m3-1)-(3m-3)(拆項后能運用公式)
=(m-1)(m2+m+1)-3(m-1)(提公因式)
=(m-1)2(m+2)
例9:x4+4=x4+4x2-4x2+4(添4x2再減4x2)
=(x2+2)2-4x2(平方差公式)
=(x2+2-2x)(x2+2+2x)
多項式的因式分解是多項式乘法的逆變形,是處理數(shù)學(xué)問題的重要手段和工具。因式分解在代數(shù)式的運算、解方程等方面有極其廣泛的運用。因式分解方法靈活,技巧性強,學(xué)習(xí)這些方法與技巧,不僅是掌握因式分解內(nèi)容所必需的,而且對于培養(yǎng)學(xué)生的解題技能,發(fā)展學(xué)生的思維能力,都有著十分重要的作用。