因式分解的概念及方法(因式分解的概念)
哈嘍,大家好~~~我是小編田甜,關(guān)于因式分解的概念及方法,因式分解的概念這個很多人還不知道,那么現(xiàn)在讓田甜帶著大家一起來看看吧!
因式分解(factorization)因式分解是中學(xué)數(shù)學(xué)中最重要的恒等變形之一,它被廣泛地應(yīng)用于初等數(shù)學(xué)之中,是我們解決許多數(shù)學(xué)問題的有力工具.因式分解方法靈活,技巧性強(qiáng),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,都有著十分獨特的作用.初中數(shù)學(xué)教材中主要介紹了提取公因式法、運用公式法、分組分解法和十字相乘法.而在競賽上,又有拆項和添項法,待定系數(shù)法,雙十字相乘法,輪換對稱法等.⑴提公因式法①公因式:各項都含有的公共的因式叫做這個多項式各項的~. ②提公因式法:一般地,如果多項式的各項有公因式,可以把這個公因式提到括號外面,將多項式寫成因式乘積的形式,這種分解因式的方法叫做提公因式法. am+bm+cm=m(a+b+c) ③具體方法:當(dāng)各項系數(shù)都是整數(shù)時,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,而且各字母的指數(shù)取次數(shù)最低的. 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)是正的. ⑵運用公式法 ①平方差公式:. a^2-b^2=(a+b)(a-b) ②完全平方公式: a^2±2ab+b^2=(a±b)^2 ※能運用完全平方公式分解因式的多項式必須是三項式,其中有兩項能寫成兩個數(shù)(或式)的平方和的形式,另一項是這兩個數(shù)(或式)的積的2倍. ③立方和公式:a^3+b^3= (a+b)(a^2-ab+b^2). 立方差公式:a^3-b^3= (a-b)(a^2+ab+b^2). ④完全立方公式: a^3±3a^2b+3ab^2±b^3=(a±b)^3 ⑤a^n-b^n=(a-b)[a^(n-1)+a^(n-2)b+……+b^(n-2)a+b^(n-1)]a^m+b^m=(a+b)[a^(m-1)-a^(m-2)b+……-b^(m-2)a+b^(m-1)](m為奇數(shù))⑶分組分解法 分組分解法:把一個多項式分組后,再進(jìn)行分解因式的方法. 分組分解法必須有明確目的,即分組后,可以直接提公因式或運用公式. ⑷拆項、補(bǔ)項法 拆項、補(bǔ)項法:把多項式的某一項拆開或填補(bǔ)上互為相反數(shù)的兩項(或幾項),使原式適合于提公因式法、運用公式法或分組分解法進(jìn)行分解;要注意,必須在與原多項式相等的原則進(jìn)行變形. ⑸十字相乘法 ①x^2+(p q)x+pq型的式子的因式分解 這類二次三項式的特點是:二次項的系數(shù)是1;常數(shù)項是兩個數(shù)的積;一次項系數(shù)是常數(shù)項的兩個因數(shù)的和.因此,可以直接將某些二次項的系數(shù)是1的二次三項式因式分解: x^2+(p q)x+pq=(x+p)(x+q) ②kx^2+mx+n型的式子的因式分解 如果能夠分解成k=ac,n=bd,且有ad+bc=m 時,那么 kx^2+mx+n=(ax b)(cx d) a -----/b ac=k bd=n c /-----d ad+bc=m ※ 多項式因式分解的一般步驟: ①如果多項式的各項有公因式,那么先提公因式; ②如果各項沒有公因式,那么可嘗試運用公式、十字相乘法來分解; ③如果用上述方法不能分解,那么可以嘗試用分組、拆項、補(bǔ)項法來分解; ④分解因式,必須進(jìn)行到每一個多項式因式都不能再分解為止. (6)應(yīng)用因式定理:如果f(a)=0,則f(x)必含有因式(x-a)。
如f(x)=x^2+5x+6,f(-2)=0,則可確定(x+2)是x^2+5x+6的一個因式。
經(jīng)典例題:1.分解因式(1+y)^2-2x^2(1+y^2)+x^4(1-y)^2解:原式=(1+y)^2+2(1+y)x^2(1+y)+x^4(1-y)^2-2(1+y)x^2(1-y)-2x^2(1+y^2)=[(1+y)+x^2(1-y)]^2-2(1+y)x^2(1-y)-2x^2(1+y^2)=[(1+y)+x^2(1-y)]^2-(2x)^2=[(1+y)+x^2(1-y)+2x]·[(1+y)+x^2(1-y)-2x]=(x^2-x^2y+2x+y+1)(x^2-x^2y-2x+y+1)=[(x+1)^2-y(x^2-1)][(x-1)^2-y(x^2-1)]=(x+1)(x+1-xy+y)(x-1)(x-1-xy-y)2.證明:對于任何數(shù)x,y,下式的值都不會為33x^5+3x^4y-5x^3y^2+4xy^4+12y^5解:原式=(x^5+3x^4y)-(5x^3y^2+15x^2y^3)+(4xy^4+12y^5)=x^4(x+3y)-5x^2y^2(x+3y)+4y^4(x+3y)=(x+3y)(x^4-5x^2y^2+4y^4)=(x+3y)(x^2-4y^2)(x^2-y^2)=(x+3y)(x+y)(x-y)(x+2y)(x-2y)當(dāng)y=0時,原式=x^5不等于33;當(dāng)y不等于0時,x+3y,x+y,x-y,x+2y,x-2y互不相同,而33不能分成四個以上不同因數(shù)的積,所以原命題成立因式分解的十二種方法 把一個多項式化成幾個整式的積的形式,這種變形叫做把這個多項式因式分解。
因式分解的方法多種多樣,現(xiàn)總結(jié)如下: 提公因法 如果一個多項式的各項都含有公因式,那么就可以把這個公因式提出來,從而將多項式化成兩個因式乘積的形式。
例 分解因式x -2x -x(2003淮安市中考題) x -2x -x=x(x -2x-1) 2、 應(yīng)用公式法 由于分解因式與整式乘法有著互逆的關(guān)系,如果把乘法公式反過來,那么就可以用來把某些多項式分解因式。
例2、分解因式a +4ab+4b (2003南通市中考題) 解:a +4ab+4b =(a+2b) 3、 分組分解法 要把多項式am+an+bm+bn分解因式,可以先把它前兩項分成一組,并提出公因式a,把它后兩項分成一組,并提出公因式b,從而得到a(m+n)+b(m+n),又可以提出公因式m+n,從而得到(a+b)(m+n) 例3、分解因式m +5n-mn-5m 解:m +5n-mn-5m= m -5m -mn+5n = (m -5m )+(-mn+5n) =m(m-5)-n(m-5) =(m-5)(m-n) 4、 十字相乘法 對于mx +px+q形式的多項式,如果a×b=m,c×d=q且ac+bd=p,則多項式可因式分解為(ax+d)(bx+c) 例4、分解因式7x -19x-6 分析: 1 -3 7 2 2-21=-19 解:7x -19x-6=(7x+2)(x-3) 5、配方法 對于那些不能利用公式法的多項式,有的可以利用將其配成一個完全平方式,然后再利用平方差公式,就能將其因式分解。
例5、分解因式x +3x-40 解x +3x-40=x +3x+( ) -( ) -40 =(x+ ) -( ) =(x+ + )(x+ - ) =(x+8)(x-5) 6、拆、添項法 可以把多項式拆成若干部分,再用進(jìn)行因式分解。
例6、分解因式bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b) 解:bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)=bc(c-a+a+b)+ca(c-a)-ab(a+b) =bc(c-a)+ca(c-a)+bc(a+b)-ab(a+b) =c(c-a)(b+a)+b(a+b)(c-a) =(c+b)(c-a)(a+b) 7、 換元法 有時在分解因式時,可以選擇多項式中的相同的部分換成另一個未知數(shù),然后進(jìn)行因式分解,最后再轉(zhuǎn)換回來。
例7、分解因式2x -x -6x -x+2 解:2x -x -6x -x+2=2(x +1)-x(x +1)-6x =x [2(x + )-(x+ )-6 令y=x+ , x [2(x + )-(x+ )-6 = x [2(y -2)-y-6] = x (2y -y-10) =x (y+2)(2y-5) =x (x+ +2)(2x+ -5) = (x +2x+1) (2x -5x+2) =(x+1) (2x-1)(x-2) 8、 求根法 令多項式f(x)=0,求出其根為x ,x ,x ,……x ,則多項式可因式分解為f(x)=(x-x )(x-x )(x-x )……(x-x ) 例8、分解因式2x +7x -2x -13x+6 解:令f(x)=2x +7x -2x -13x+6=0 通過綜合除法可知,f(x)=0根為 ,-3,-2,1 則2x +7x -2x -13x+6=(2x-1)(x+3)(x+2)(x-1) 9、 圖象法 令y=f(x),做出函數(shù)y=f(x)的圖象,找到函數(shù)圖象與X軸的交點x ,x ,x ,……x ,則多項式可因式分解為f(x)= f(x)=(x-x )(x-x )(x-x )……(x-x ) 例9、因式分解x +2x -5x-6 解:令y= x +2x -5x-6 作出其圖象,見右圖,與x軸交點為-3,-1,2 則x +2x -5x-6=(x+1)(x+3)(x-2) 10、 主元法 先選定一個字母為主元,然后把各項按這個字母次數(shù)從高到低排列,再進(jìn)行因式分解。
例10、分解因式a (b-c)+b (c-a)+c (a-b) 分析:此題可選定a為主元,將其按次數(shù)從高到低排列 解:a (b-c)+b (c-a)+c (a-b)=a (b-c)-a(b -c )+(b c-c b) =(b-c) [a -a(b+c)+bc] =(b-c)(a-b)(a-c) 1 利用特殊值法 將2或10代入x,求出數(shù)P,將數(shù)P分解質(zhì)因數(shù),將質(zhì)因數(shù)適當(dāng)?shù)慕M合,并將組合后的每一個因數(shù)寫成2或10的和與差的形式,將2或10還原成x,即得因式分解式。
例1分解因式x +9x +23x+15 解:令x=2,則x +9x +23x+15=8+36+46+15=105 將105分解成3個質(zhì)因數(shù)的積,即105=3×5×7 注意到多項式中最高項的系數(shù)為1,而3、5、7分別為x+1,x+3,x+5,在x=2時的值 則x +9x +23x+15=(x+1)(x+3)(x+5) 12、待定系數(shù)法 首先判斷出分解因式的形式,然后設(shè)出相應(yīng)整式的字母系數(shù),求出字母系數(shù),從而把多項式因式分解。
例12、分解因式x -x -5x -6x-4 分析:易知這個多項式?jīng)]有一次因式,因而只能分解為兩個二次因式。
解:設(shè)x -x -5x -6x-4=(x +ax+b)(x +cx+d) = x +(a+c)x +(ac+b+d)x +(ad+bc)x+bd 所以 解得 則x -x -5x -6x-4 =(x +x+1)(x -2x-4)。
本文分享完畢,希望對大家有所幫助哦。
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