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第十四章 整式的乘法与因式分解
14.3 因式分解
14.3.1 提公因式法
【知识与技能】
(1)了解因式分解的概念,以及因式分解与整式乘法的关系.
(2)了解公因式的概念和提取公因式的方法.
(3)会用提公因式法因式分解.
【过程与方法】
通过整式乘法与因式分解互逆变形得出因式分解的概念,通过观察、讨论、总结来明确提公因式法.
【情感态度与价值观】
激发学生探究新知识的兴趣与热情,体会数学知识之间的相互联系、相互转化.
会用提公因式法因式分解.
如何确定公因式以及提出公因式后的另外一个因式.
多媒体课件.
教师出示练习题,并要求学生独立完成:
1.解决下面各题:
(1)m(a+b)=( );
(2)(a+b)(a-b)=( );
(3)(a+b)2=( ).
2.根据上面的计算,完成下面的填空:
(1)ma+mb= ( )( );
(2)a2-b2=( )( );
(3)a2+2ab+b2=( )2.
教师提出问题:以上两组题目有什么不同点?有什么联系?
学生思考后,举手回答.
教师点评并引入:我们知道,利用整式的乘法运算,有时可以将几个整式的乘积化为一个多项式的形式.反过来,在式的变形中,有时需要将一个多项式写成几个整式的乘积的形式.这节课我们就来学习因式分解.(板书课题)
探究1:因式分解
请把下列多项式写成整式的乘积的形式:
(1)x2+x=x(x+1);
(2)x2-1=(x+1)(x-1).
让学生观察上述两个式子和ma+mb=m(a+b),这些式子的共同特点是什么?
学生通过观察得出:等式左边都是多项式,右边都是乘积的形式.
教师补充:上述式子,左边是一个多项式,右边是两个整式的乘积,这种从左到右的变形,我们叫作因式分解.
师生共同总结:把一个多项式化成几个整式的积的形式,像这样的式子变形叫作这个多项式的因式分解,也叫作把这个多项式分解因式.(教师板书)
教师强调:正确理解因式分解要注意以下三点:(1)因式分解的对象是多项式,不是单项式,也不是以后我们要学习的分式.(2)因式分解的结果是整式的乘积的形式,每个因式必须是整式,且每个整式的次数都不高于原来多项式的次数.(3)不能走回头路,如x2-1=(x+1)(x-1)=x2-1,本来已经完成了对x2-1的因式分解,但习惯性地按整式乘法算出x2-1的结果,就画蛇添足了.
出示练习:
在下列从左到右的变形中,哪些是因式分解?哪些不是因式分解?为什么?
(1)12ab=3a·4b;
(2)(x+3)(x-3)=x2-9;
(3)4x2-8x-1=4x(x-2)-1;
(4)2ax-2ay=2a(x-y);
(5)a2-4ab+4b2=(a-2b)2.
学生自己独立判断,口答后,师生共同点评.
教师追问:因式分解与整式的乘法有什么关系?
学生独立思考,举手回答.
教师点评:如果把整式的乘法看作一个变形过程,那么多项式的因式分解就是整式的乘法的逆过程;如果把多项式的因式分解看作一个变形过程,那么整式的乘法又是多项式的因式分解的逆过程.因此,多项式的因式分解与整式的乘法互为逆过程,一方面说明了两者之间的密切关系,另一方面又说明了两者的根本区别.
教师出示练习:根据乘法运算的算式,把下列多项式因式分解:
学生根据乘法运算和因式分解的关系独立完成练习,并及时订正答案.在完成以上题目的基础上,教师用图文表示出二者之间的关系,并板书:
探究2:提公因式法
教师引入:我们了解了因式分解的定义,下面我们来学习因式分解的其中一种方法——提公因式法.
教师出示投影:如图14-3.1-1,计算三个宽都为m的小长方形的面积的和,可以将它们拼成一个大长方形来计算面积,这个过程可以用代数式表示为ma+mb+mc=m(a+b+c).
由单项式乘多项式可知,m(a+b+c)=ma+mb+mc,反过来,ma+mb+mc一定等于m(a+b+c),我们知道这种变形就是因式分解.
教师提出问题:在ma+mb+mc=m(a+b+c)中,m又被称作什么呢?
学生讨论并尝试命名.在学生充分观察、讨论的基础上,教师给予点拨.
教师说明:公因式就是多项式中各项都含有的相同因式.
让学生从公因式的定义出发,去分析、比较、确定答案,教师引导学生总结在理解公因式的定义时应注意什么.在充分交流后,教师对四个选项逐一讲述,并强调公因式的定义要注意两点:
(1)每一项都含有,体现“公”字.
(2)各项所含有的因式相同.
教师:明白公因式的定义后,有些同学可能会思考怎样才能正确地确定一个多项式的各项公因式?
师生共同总结确定公因式的方法:
(1)取多项式各项系数的最大公因数为公因式的系数.
(2)取各项都含有的相同字母或相同因式的最低次幂作为公因式的因式.
接着,教师出示一个例子:求多项式的公因式.
学生可先由以上两条法则试求,有困难时教师再引导.
教师提出:我们学公因式的目的是为了进行因式分解,怎样用提公因式法进行因式分解呢?
教师直接引出:一般地,如果多项式的各项有公因式,可以把这个公因式提取出来,将多项式写成公因式与另一个因式的乘积的形式,这种因式分解的方法叫作提公因式法.
在讲述完定义后,教师设计以下问题:
1.提公因式法的依据是什么?
2.利用提公因式法进行因式分解的步骤是什么?
教师引导学生回答.
教师强调:(1)提公因式法的关键是确定公因式,但提出公因式后,还应准确地确定另一个因式.
(2)提公因式的依据是逆用乘法分配律.
(3)提公因式时要防止出现以下错误:①漏项.②变错符号.
教师出示教材P115例1:
把分解因式.
教师先要求学生思考这个问题的最后结果,再仿照教材进行分析,注意讲清楚确定公因式的具体步骤,从数、字母和字母的次数三个方面进行分析;因式分解完成后要分析公因式和另一个因式之间的关系,并思考:如果提出公因式4ab2,另一个因式是否还有公因式?从而把提公因式的“提”的具体含义深刻化,这是提公因式法的正确性的重要保证.
师生共同解答,教师板书:
教师出示教材P115例2:
把2a(b+c)-3(b+c)分解因式.
教师引导学生仔细观察该多项式的每项因式的特点,从而发现,把(b+c)看作一个“整体”时,公因式就是(b+c),再用提公因式法进行分解.
学生独立完成解答过程.
解:2a(b+c)-3(b+c)=(b+c)(2a-3).
接着,教师让学生完成教材P115练习第1~3题,分别找几名学生代表上台板演,师生共同点评.
1.(1)因式分解:把一个多项式化为几个整式的积的形式,像这样的式子变形叫作这个多项式的因式分解,也叫作把这个多项式分解因式.
(2)因式分解与整式乘法的联系与区别:
联系:都是由几个相同的整式组成的等式.
区别:二者是一个式子的不同表现形式,因式分解是两个或几个因式积的表现形式,而整式乘法是多项式的表现形式.
2.公因式:
(1)在多项式pa+pb+pc中,各项都含有一个公共的因式p,因式p叫作这个多项式各项的公因式.
(2)公因式的确定方法:各项系数的最大公因数和相同字母的最低次幂的积.
3.提公因式:一般地,如果多项式的各项有公因式,可以把这个公因式提取出来,将多项式写成公因式与另一个因式的乘积的形式,这种因式分解的方法叫作提公因式法.
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