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分解因式
【知识重点】
1.本章重点:用提公因式法和公式法分解因式.难点是分组分解法和形如x2+(p+q)x+pq的多项式因式分解.
2、因式分解的定义
把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解,也叫做把这个多项式分解因式.
【说明】(1)因式分解与整式乘法是相反方向的变形,即互逆的运算.
例如:
(2)因式分解是恒等变形,因此可以用整式乘法来检验.
3、因式分解常用解题方法有:
(1)提公因式法
多项式ma+mb+mc中的各项都有一个公共的因式m,我们把因式m叫做这个多项式的公因式.ma+mb+mc=m(a+b+c)就是把ma+mb+mc分解成两个因式乘积的形式,其中一个因式是各项的公因式m,另一个因式(a+b+c)是ma+mb+mc除以m所得的商,像这种分解因式的方法叫做提公因式法.
例如:x2-x=x(x-1),8a2b-4ab+2a=2a(4ab-2b+1).
探究交流
下列变形是否是因式分解?为什么,
(1)3x2y-xy+y=y(3x2-x);
(2)x2-2x+3=(x-1)2+2;
(3)x2y2+2xy-1=(xy+1)(xy-1);
(4)xn(x2-x+1)=xn+2-xn+1+xn.
点拨 (1)不是因式分解,提公因式错误,可以用整式乘法检验其真伪.
(2)不是因式分解,不满足因式分解的含义
(3)不是因式分解,因为因式分解是恒等变形而本题不恒等.
(4)不是因式分解,是整式乘法.
(2)公式法
(1)平方差公式:a2-b2=(a+b)(a-b).
即两个数的平方差,等于这两个数的和与这个数的差的积.
例如:4x2-9=(2x)2-32=(2x+3)(2x-3).
(2)完全平方公式:a2±2ab+b2=(a±b)2.
其中,a2±2ab+b2叫做完全平方式.
即两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方.
例如:4x2-12xy+9y2=(2x)2-2·2x·3y+(3y)2=(2x-3y)2.
探究交流
下列变形是否正确?为什么?
(1)x2-3y2=(x+3y)(x-3y);
(2)4x2-6xy+9y2=(2x-3y)2;
(3)x2-2x-1=(x-1)2.
点拨 (1)不正确,目前在有理数范围内不能再分解.
(2)不正确,4x2-6xy+9y2不是完全平方式,不能进行分解.
(3)不正确,x2-2x-1不是完全平方式,不能用完全平方公式进行分解,而且在有理数范围内也不能分解.
(3)分组分解法
(1)形如:am+an+bm+bn=(am+an)+(bm+bn)
=a(m+n)+b(m+n)
=(m+n)(a+b)
(2)形如:x2-y2+2x+1=(x2+2x+1)-y2
=(x+1)2-y2
=(x+y+1)(x-y+1).
把多项式进行适当的分组,分组后能够有公因式或运用公式,这样的因式分解方法叫做分组分解法.
知识规律小结 (1)分组分解法一般分组方式不惟一.
例如:将am+an+bm+bn因式分解,方法有两种:
方法1:am+an+bm+bn=(am+an)+(bm+bn)=a(m+n)+b(m+n)=(m+n)(a+b).
方法2:am+an+bm+bn=(am+bm)+(an+bn)=m(a+b)+n(a+b)=(m+n)(a+b).
(2)分组除具有尝试性外,还要具有目的性,或者分组后能出现公因式,或者分组后能运用公式.
例如:am+an+bm+bn分组后有公因式;x2-y2+2x+1分组后能运用公式.
分组分解法是因式分解的基本方法,体现了化整体为局部,又统揽全局的思想,如何恰当分组是解题的关键,常见的分组方法有:
(1)按字母分组;
(2)按次数分组;
(3)按系数分组.
例如:把下列各式因式分解.
(1) am+bm+an+bn;
(2)x2-y2+x+y;
(3)2ax-5by+2ay-5bx.
4、关于x2+(p+q)x+pq型二次三项式的因式分解
x2+(p+q)x+pq=(x+p)(x+q).
事实上:x2+(p+q)x+pq
=x2+px+qx+pq
=(x2+px)+(qx+pq)
=x(x+p)+q(x+p)
=(x+p)(x+q).
∴x2+(p+q)x+pq=(x+p)(x+q).
利用这个公式,可以把二次三项式因式分解,当p=q时,这个式子化成x2+2px+p2或x2+2qx+q2,是完全平方式,可以运用公式分解因式.
例如:把x2+3x+2分解因式.
(分析)因为二次三项式x2+3x+2的二次项系数是1,常数项2=1×2,一次项系数3=1+2,这是一个x2+(p+q)x+pq型式子.
解:x2+3x+2=(x+1)(x+2)
【经典例题】
例1.分解因式:
(1); (2)
(3); (4)
解:(1); (2);
(3); (4)
点评:①因式分解时,无论有几项,首先考虑提取公因式。提公因式时,不仅注意数,也要注意字母,字母可能是单项式也可能是多项式,一次提尽。
②当某项完全提出后,该项应为“1”
③注意,
④分解结果(1)不带中括号;(2)数字因数在前,字母因数在后;单项式在前,多项式在后;(3)相同因式写成幂的形式;(4)分解结果应在指定范围内不能再分解为止;若无指定范围,一般在有理数范围内分解。
例2.分解因式:
(1); (2);
(3)
解:(1); (2);
(3); (4)
点评:对于二次三项齐次式,将其中一个字母看作“末知数”,另一个字母视为“常数”。首先考虑提公因式后,由余下因式的项数为3项,可考虑完全平方式或十字相乘法继续分解;如果项数为2,可考虑平方差、立方差、立方和公式。(3)题无公因式,项数为2项,可考虑平方差公式先分解开,再由项数考虑选择方法继续分解。
例3.分解因式:
(1); (2)
(3)
解:(1)(三、一分组后再用平方差)
(2)(三、二分组后再提取公因式)
(3)(三、二、一分组后再用十字相乘法)
点评:对于四项或四项以上的多项式的因式分解,一般采用分组分解法,。四项式一般采用“二、二”或“三、一”分组,五项式一般采用“三、二”分组,分组后再试用提公因式法、公式法或十字相乘法继续分解。
例4.在实数范围内分解因式:
(1); (2)
解:(1)
(2)
点评:1.分解因式一定要在指定的数集内分到不能再分为止.
2.;其中是方程的两个根.
例5.计算:
解:原式=
=2002+2001+1999+1998+…+3+1
=
=2 005 003
点评:分解后,便有规可循,再求1到2002的和。
【方法点拔】
一.选择题:(每小题4分,共24分)
1、把多项式因式分解的结果是( )
A、 B、 C、 D、
2、如果二次三项式可分解为,则的值为( )
A、-1 B、1 C、-2 D、2
3、若是一个完全平方式,那么的值是( )
A、24 B、12 C、±12 D、±24
4、已知可以被在60~70之间的两个整数整除,则这两个数是( )
A、61、63 B、61、65 C、61、67 D、63、65
一、填空题:
1、(1);(2);(3)= 。
2、分解因式:
(1)= ;
4、若,那么= 。
5、如果为完全平方数,则= 。
三、解答题:
1、因式分解:
(1); (2);
(3); (4)
(5).
2、已知,求的值。
3、计算:
4、观察下列等式:
……
想一想,等式左边各项幂的底数与右边幂的底数有何关系?猜一猜可引出什么规律?用等式将其规律表示出来: 。
5、已知、、是△ABC的三边,且满足,试判断△ABC的形状。
阅读下面解题过程:
解:由得:
①
②
即 ③
∴△ABC为Rt△。 ④
试问:以上解题过程是否正确: ;若不正确,请指出错在哪一步?(填代号) ;错误原因是 ;本题的结论应为 。
【课后思考】
1.已知a,b,c是△ABC的三边,且满足关系式a2+c2=2ab+2bc-2b2,试说明△ABC是等边三角形.
2.当a,b为何值时,多项式a2+b2-4a+6b+18有最小值?并求出这个最小值
参考答案
一、填空题:
1、,,;2、,,
3、3 999 996 610;4、0;5、10或4;6、
二、选择题:DADD
三、解答题
1、(1); (2)
(3); (4)
(5)
2、
3、5050
4、
5、不正确,③,等式两边除以了可能为零的数,等腰或直角三角形。
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