因式分解技巧
更新时间:2023-08-24 17:18:01 阅读量: 教育文库 文档下载
因式分解技巧
因式分解指的是把一个多项式分解为几个整式的积的形式,它是中学数学中最重要的恒等变形之一,它被广泛地应用于初等数学之中,是我们解决许多数学问题的有力工具.因式分解方法灵活,技巧性强,学习这些方法与技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的,而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用.初中数学教材中主要介绍了提取公因式法、运用公式法、分组分解法和十字相乘法.而在竞赛上,又有拆项和添项法,待定系数法,双十字相乘法,轮换对称法等.
※ 多项式因式分解的一般步骤:
①如果多项式的各项有公因式,那么先提公因式;
②如果各项没有公因式,那么可尝试运用公式、十字相乘法来分解;
③如果用上述方法不能分解,那么可以尝试用分组、拆项、补项法等其他方法来分解; ④分解因式,必须进行到每一个多项式因式都不能再分解为止。
一、 提公因法
①公因式:各项都含有的公共的因式叫做这个多项式各项的公因式.
②提公因式法:一般地,如果多项式的各项有公因式,可以把这个公因式提到括号外面,将多项式写成因式乘积的形式,这种分解因式的方法叫做提公因式法.
am+bm+cm=m(a+b+c)
③具体方法:当各项系数都是整数时,公因式的系数应取各项系数的最大公约数;字母取各项的相同的字母,而且各字母的指数取次数最低的. 那么就可以把这个公因式提出来,从而将多项式化成两个因式乘积的形式。
32例1、 分解因式x-2x-x(2003淮安市中考题)
解:x3-2x2-x=x(x2-2x-1)
二、 应用公式法
①平方差公式:a2-b2=(a+b)(a-b)
②完全平方公式:a2±2ab+b2=(a±b)2
※能运用完全平方公式分解因式的多项式必须是三项式,其中有两项能写成两个数(或式)的平方和的形式,另一项是这两个数(或式)的积的2倍.
③立方和公式:a3+b3= (a+b)(a2-ab+b2).
3322立方差公式:a-b= (a-b)(a+ab+b).
④完全立方公式: a3±3a2b+3ab2±b3=(a±b)3
⑤an-bn=(a-b)[a(n-1)+a(n-2)b+ +b(n-2)a+b(n-1)]
am+bm=(a+b)[a(m-1)-a(m-2)b+ -b(m-2)a+b(m-1)](m为奇数)
由于分解因式与整式乘法有着互逆的关系,如果把乘法公式反过来,那么就可以用来把某些多项式分解因式。
22例2、分解因式a+4ab+4b (2003南通市中考题)
解:a2+4ab+4b2 =(a+2b)2
三、 分组分解法
要把多项式am+an+bm+bn分解因式,可以先把它前两项分成一组,并提出公因式a,把它后两项分成一组,并提出公因式b,从而得到a(m+n)+b(m+n),又可以提出公因式m+n,从而得到(a+b)(m+n)
例3、分解因式:m2+5n-mn-5m
2解:原式=m-5m -mn+5n
=m(m-5)-n(m-5)
=(m-n)(m-5)
例4、分解因式:mn(x2+y2)+xy(m2+n2)
分析:分展开再重新组合。
解:原式= mnx2+mny2+xym2+xyn2
=(mnx2+xym2)+(mny2 +xyn2)
=mx(nx+ym)+ny(my+xn)
=(mx+ny)(nx+my)
例5、分解因式:(mx+ny) 2+(nx-my) 2
解:原式=m2x2+2mnxy+n2y2+n2x2-2mnxy+m2y2
=(m2x2+n2x2)+(n2y2+m2y2)
=x2(m2+n2)+y2(n2+m2)
=(x2+y2)(m2+n2)
四、十字相乘法
①x2+(p+q)x+pq型的式子的因式分解
这类二次三项式的特点是:二次项的系数是1;常数项是两个数的积;一次项系数是常数项的两个因数的和.因此,可以直接将某些二次项的系数是1的二次三项式因式分解: x2+(p+q)x+pq=(x+p)(x+q)
2②kx+mx+n型的式子的因式分解
如果能够分解成k=ac,n=bd,且有ad+bc=m 时,那么
kx2+mx+n=(ax+b)(cx+d)
2例6、分解因式:7x-9x-6
分析:7=ab=7×1,(-6)=cd=(-3)×2;ac+bd=7×(-3)+1×2=-19
解:原式=(ax+d)(bx+c)
=(7x+2)(x-3)
五、配方法
对于那些不能直接利用公式法的多项式,有的可以将其配成完全平方式,再利用公式法,就能将其因式分解。
例7、分解因式:x2+3x-40
解:原式= x2+3x+()2-(
3
2
3=(x+2
3=(x+2332)-40 22169 )2-413)2-()2 231313+)(x+-) 222=(x+
=(x+8)(x-5)
六、拆项、补项法
把多项式的某一项拆开或填补上互为相反数的两项(或几项),使原式适合于提公因式法、运用公式法或分组分解法进行分解;要注意,必须在与原多项式相等的原则进行变形。
例8、分解因式:bc(b+c)+ca(c-a)-ab(a+b)
解:原式=bc(b+c+a-a)+ca(c-a)-ab(a+b)
=bc(a+b)+bc(c-a)+ca(c-a)-ab(a+b)
=(bc-ab)(a+b)+(bc+ca)(c-a)
=b(c-a)(a+b)+c(a+b)(c-a)
=(b+c)(c-a)(a+b)
44 例9:分解因式:x+4y
解:原式=x4+4y4+4x2y2-4x2y2
=(x2+2y2)2-(2xy)2
=(x2+2y2+2xy)(x2+2y2-2xy)
=(x+y)2(x-y)2
七、换元法
在某些多项式的因式分解过程中,可以把多项式中的相同部分换成另一个部分,然后进行因式分解,最后再转换回来。这样使形式复杂的多项式变形为形式简单、易于分解的多项式,使问题化繁为简。
432例10:2x-x-6x-x+2
解:原式=2(x4+1)-x(x2+1)-6x2
=x2[2(x2+
令y=x+,则x2+1
x1x21x2)-(x+)-6] =y2-2。于是: 1x
原式=x2[2(y2-2)-y-6]
=x2(y+2)(2y-5)
=x2(x++2)(2x+-5)
=(x2+1+2x)(2x2+2-5x)
=(x+1)2(2x-1)(x-2)
例11:(x2+3x-4)(x2-x-6)+24
解:原式=(x+4)(x-1)(x-3)(x+2)+24
=(x-1)(x+2)(x+4)(x-3)+24
=(x2+x-2)(x2+x-12)+24
22令y=x+x-2,则x+x-12=y-10。于是:
原式=y(y-10)+24
=y2-10y+24
=(y-4)(y-6)
=(x2+x-2-4)(x2+x-2-6)
=(x2+x-6)(x2+x-8)
=(x+3)(x-2)(x2+x-8)
八、主元法
先选定一个字母为主元,然后把各项按这个字母的次数从高到低排列,再进行因式分解。 例12:a2(b-c)+b2(c-a)+c2(a-b)
22222 解:原式=a(b-c)+bc-ab+ac-bc
=a2(b-c)-a(b2-c2)+bc(b-c)
=a2(b-c)-a(b+c)(b-c)+bc(b-c)
=(b-c)[a2-a(b+c)+bc](根据十字相乘法可得)
=(b-c)(a-b)(a-c)
2例13:ab+ab2+a2c+ac2+b2c+bc2+2abc
222解:原式=a(b+c)+a(b+c+2bc)+bc(b+c)
=a2(b+c)+a(b+c)2+bc(b+c)
=(b+c)[a2+a(b+c)+bc]
=(b+c)(a+b)(a+c)
九、利用特殊值法
将2或10代入x,求出数p,再对p分解质因数,将质因数适当组合,并将组合后的每一个因数写成2或10的和与差的形式,再将2或10还原成x,即成因式分解式。
例14:x3+9x2+23x+15
解:令x=2,则
原式=8+36+46+15=105.将105分解成质因数的积,即105=3×5×7.
1x2x
因为最高项的系数为1,而且3、5、7分别为x+1、x+3、x+5,在x=2时的值,则
原式=(x+1)(x+3)(x+5)
十、待定系数法
首先判断出分解因式的形式,然后设出相应的字母系数,求出字母系数的值,从而进行因式分解。
例15:x4-x3-5x2-6x-4
(分析:最高项系数为1,而且没有一次因式,所以只能分解成两个二次因式)
解:设原式=(x2+ax+b)(x2+cx+d)=x4+(a+c)x3+(ac+b+d)x2+(ad+bc)x+bc
a c 1, a 1, ac b d 5, b 1, 所以 解得 ad bc 6,c 2, bc 4. d 4.
则原式=(x+x+1)(x-2x-4)
十一、求根法
十二、图像法
经典例题:
1.分解因式(1+y)2-2x2(1+y2)+x4(1-y)2
解:原式=(1+y)2+2(1+y)x2(1+y)+x4(1-y)2-2(1+y)x2(1-y)-2x2(1+y2)
=[(1+y)+x2(1-y)]2-2(1+y)x2(1-y)-2x2(1+y2)
222=[(1+y)+x(1-y)]-(2x)
=[(1+y)+x2(1-y)+2x]·[(1+y)+x2(1-y)-2x]
=(x2-x2y+2x+y+1)(x2-x2y-2x+y+1)
2222=[(x+1)-y(x-1)][(x-1)-y(x-1)]
=(x+1)(x+1-xy+y)(x-1)(x-1-xy-y)
2.证明:对于任何数x,y,下式的值都不会为33
543245x+3xy-5xy+4xy+12y
解:原式=(x5+3x4y)-(5x3y2+15x2y3)+(4xy4+12y5)
=x4(x+3y)-5x2y2(x+3y)+4y4(x+3y)
=(x+3y)(x4-5x2y2+4y4)
2222=(x+3y)(x-4y)(x-y)
=(x+3y)(x+y)(x-y)(x+2y)(x-2y)
当y=0时,原式=x5不等于33;当y不等于0时,x+3y,x+y,x-y,x+2y,x-2y互不相同,而33不能分成四个以上不同因数的积,所以原命题成立。
22
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