1、七年级数学 因式分解 把一个多项式分解成几个因式的连乘积的形式,称为把这个多项式因式分解。 因式分解的要求有七项: 1. 单项因子须写在多项式因子的前面; 2. 相同因式须写出幂的形式; 3. 最后运算必须是乘法; 4. 分解必须彻底(即不再能继续分解); 5. 分解的结果不允许有双重以上的括号; 6. 各多项式因式的首项必须取“+”号; 7. 每一个多项式因子须是按同一字母的升幂或降幂排列的最简形式。 多项式的因式分解是代数式恒等变形的基本形式之一,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
2、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.本讲及下几讲在中学数学教材基础上,对因式分解的方法、技巧和应用作进一步的介绍. 1.运用公式法 在整式的乘、除中,我们学过若干个乘法公式,现将其反向使用,即为因式分解中常用的公式,例如: (1)a2-b2=(a+b)(a-b); (2)a2±2ab+b2=(a±b)2; (3)a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2); (4)a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2). 下面再补充几个常用
3、的公式: (5)a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)2; (6)a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca); (7)an-bn=(a-b)(an-1+an-2b+an-3b2+…+abn-2+bn-1)其中n为正整数; (8)an-bn=(a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…+abn-2-bn-1),其中n为偶数; (9)an+bn=(a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…-abn-2+bn-1),其中n为奇数. 运用公式法分解因式时,要根据多项式的特点,根据字母、系数、指数、符号等
4、正确恰当地选择公式. 例1 分解因式: (1)-2x5n-1yn+4x3n-1yn+2-2xn-1yn+4; (2)x3-8y3-z3-6xyz; (3)a2+b2+c2-2bc+2ca-2ab; (4)a7-a5b2+a2b5-b7. 解 (1)原式=-2xn-1yn(x4n-2x2ny2+y4) =-2xn-1yn[(x2n)2-2x2ny2+(y2)2] =-2xn-1yn(x2n-y2)2 =-2xn-1yn(xn-y)2(xn+y)2. (2)原式=x3+(-2y)3+(-z)3-3x(-2y
5、)(-Z) =(x-2y-z)(x2+4y2+z2+2xy+xz-2yz). (3)原式=(a2-2ab+b2)+(-2bc+2ca)+c2 =(a-b)2+2c(a-b)+c2 =(a-b+c)2. 本小题可以稍加变形,直接使用公式(5),解法如下: 原式=a2+(-b)2+c2+2(-b)c+2ca+2a(-b) =(a-b+c)2 (4)原式=(a7-a5b2)+(a2b5-b7) =a5(a2-b2)+b5(a2-b2) =(a2-b2)(a5+b5) =(a+b)(a-b
6、)(a+b)(a4-a3b+a2b2-ab3+b4) =(a+b)2(a-b)(a4-a3b+a2b2-ab3+b4) 例2 分解因式:a3+b3+c3-3abc. 本题实际上就是用因式分解的方法证明前面给出的公式(6). 分析 我们已经知道公式 (a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3 的正确性,现将此公式变形为 a3+b3=(a+b)3-3ab(a+b). 这个式也是一个常用的公式,本题就借助于它来推导. 解 原式=(a+b)3-3ab(a+b)+c3-3abc =[(a+b)3+c3]-3ab(a+b+c)
7、 =(a+b+c)[(a+b)2-c(a+b)+c2]-3ab(a+b+c) =(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca). 说明 公式(6)是一个应用极广的公式,用它可以推出很多有用的结论,例如:我们将公式(6)变形为 a3+b3+c3-3abc 显然,当a+b+c=0时,则a3+b3+c3=3abc;当a+b+c>0时,则a3+b3+c3-3abc≥0,即a3+b3+c3≥3abc,而且,当且仅当a=b=c时,等号成立. 如果令x=a3≥0,y=b3≥0,z=c3≥0,则有 等号成立的充要条件是x=y=z.这也是一
8、个常用的结论. 例3 分解因式:x15+x14+x13+…+x2+x+1. 分析 这个多项式的特点是:有16项,从最高次项x15开始,x的次数顺次递减至0,由此想到应用公式an-bn来分解. 解 因为 x16-1=(x-1)(x15+x14+x13+…x2+x+1), 所以 说明 在本题的分解过程中,用到先乘以(x-1),再除以(x-1)的技巧,这一技巧在等式变形中很常用. 2.拆项、添项法 因式分解是多项式乘法的逆运算.在多项式乘法运算时,整理、化简常将几个同类项合并为一项,或将两个仅符号相反的同类项相互抵消为零.在对某些多项式分解因式
9、时,需要恢复那些被合并或相互抵消的项,即把多项式中的某一项拆成两项或多项,或者在多项式中添上两个仅符合相反的项,前者称为拆项,后者称为添项.拆项、添项的目的是使多项式能用分组分解法进行因式分解. 例4 分解因式:x3-9x+8. 分析 本题解法很多,这里只介绍运用拆项、添项法分解的几种解法,注意一下拆项、添项的目的与技巧. 解法1 将常数项8拆成-1+9. 原式=x3-9x-1+9 =(x3-1)-9x+9 =(x-1)(x2+x+1)-9(x-1) =(x-1)(x2+x-8). 解法2 将一次项-9x拆成-x-8x. 原式=
10、x3-x-8x+8 =(x3-x)+(-8x+8) =x(x+1)(x-1)-8(x-1) =(x-1)(x2+x-8). 解法3 将三次项x3拆成9x3-8x3. 原式=9x3-8x3-9x+8 =(9x3-9x)+(-8x3+8) =9x(x+1)(x-1)-8(x-1)(x2+x+1) =(x-1)(x2+x-8). 解法4 添加两项-x2+x2. 原式=x3-9x+8 =x3-x2+x2-9x+8 =x2(x-1)+(x-8)(x-1) =(x-1)(x2+x-8). 说
11、明 由此题可以看出,用拆项、添项的方法分解因式时,要拆哪些项,添什么项并无一定之规,主要的是要依靠对题目特点的观察,灵活变换,因此拆项、添项法是因式分解诸方法中技巧性最强的一种. 例5 分解因式: (1)x9+x6+x3-3; (2)(m2-1)(n2-1)+4mn; (3)(x+1)4+(x2-1)2+(x-1)4; (4)a3b-ab3+a2+b2+1. 解 (1)将-3拆成-1-1-1. 原式=x9+x6+x3-1-1-1 =(x9-1)+(x6-1)+(x3-1) =(x3-1)(x6+x3+1)+(x3-1)(x3+1
12、)+(x3-1) =(x3-1)(x6+2x3+3) =(x-1)(x2+x+1)(x6+2x3+3). (2)将4mn拆成2mn+2mn. 原式=(m2-1)(n2-1)+2mn+2mn =m2n2-m2-n2+1+2mn+2mn =(m2n2+2mn+1)-(m2-2mn+n2) =(mn+1)2-(m-n)2 =(mn+m-n+1)(mn-m+n+1). (3)将(x2-1)2拆成2(x2-1)2-(x2-1)2. 原式=(x+1)4+2(x2-1)2-(x2-1)2+(x-1)4 =[(x+1
13、)4+2(x+1)2(x-1)2+(x-1)4]-(x2-1)2 =[(x+1)2+(x-1)2]2-(x2-1)2 =(2x2+2)2-(x2-1)2=(3x2+1)(x2+3). (4)添加两项+ab-ab. 原式=a3b-ab3+a2+b2+1+ab-ab =(a3b-ab3)+(a2-ab)+(ab+b2+1) =ab(a+b)(a-b)+a(a-b)+(ab+b2+1) =a(a-b)[b(a+b)+1]+(ab+b2+1) =[a(a-b)+1](ab+b2+1) =(a2-ab+1)(b2+ab+1
14、). 说明 (4)是一道较难的题目,由于分解后的因式结构较复杂,所以不易想到添加+ab-ab,而且添加项后分成的三项组又无公因式,而是先将前两组分解,再与第三组结合,找到公因式.这道题目使我们体会到拆项、添项法的极强技巧所在,同学们需多做练习,积累经验. 课堂练习(3) 一、选择题 1. 下列四个从左到右的变形中,是因式分解的是( )。 (A)(x+1)(x-1)=x2-1 (B)(a-b)(m-n)=(b-a)(n-m) (C)ab-a-b+1=(a-1)(b-1) (D)m2-2m-3=m(m-2-) 2.
15、 x=0,y=-4,是二元二次方程2x2+5xy+3y2=30的一组整数解,这个方程的不同的整数解共有( )组。 (A)2 (B)6 (C) 12 (D)16 3. 当x=6,y=8时,的值是( ) (A)1200000-254000 (B)1020000-250400 (C)1200000-250400 (D)1020000-254000 4. 把多项式x2-y2-2x-4y-3因此分解之和,正确的结果是( )。 (A)(x+y+3)(x-y-1) (B)(x+y-1)
16、x-y+3) (C)(x+y-3)(x-y+1) (D)(x+y+1)(x-y-3) 5. 已知a3+a2+a+1=0,那么a2008+2a2000+5a1996的值是( )。 (A)8 (B)4 (C)6 (D)16 6. 将多项式分解成因式的积,结果是( )。 (A) (B) (C) (D) 二、填空题 1. 已知两数的和为12,此两数的立方和为108,那么这两个数的平方和是______。 2. 已知3x2+4x-7=0,则6x4+11x3-7x2-3x-7=______ 。
17、 3. 分解因式:x3+2x2y+2xy2+y3=__________。 4. 已知,那么 。 5. 多项式18a3-8ab2+27a2c-12b2c分解因式积的形式是__________。 6. 分解因式:的结果是 。 7. 分解因式:(a+b-2x)3-(a-x)3-(b-x)3的 结果等于_______ 三、解答题 1. 分解因式:x2y2+xy-x2-y2+x+y+2 2. 分解因式 3.计算 课堂练习(3)答案 一、选择题提示:根据因式分解的概念选(C) 2. 2x+3y 1 30 15
18、 2 10 3 6 5 -1 -30 -15 -2 -10 -3 -6 -5 x+y 30 1 2 15 3 10 5 6 -30 -1 -2 -15 -3 -19 -5 -6 可以知道共有16个二元一次方程组,每组的解都是整数,所以有16组整数解, 应选(D)。 3.解:由,得,代入原式,得到 所以应选(B) 注:用代入原式,得到 故应选(B)。 4.解:拆分法,可得(C)正确。 5. 解:由a3+a2+a+1=0,知a 则a2008+2a2000+5a1996=1+2+5=8 6. 解:
19、 ∴ 选(D)。 二、填空题 1. 解: 设两数为x,y,则 ∴ (x+y)(x2-xy+y2)=(x+y)[(x+y)2-3xy]=108。(x+y)2-3xy==9, ∴ xy=, x2+y2=(x+y)2-2xy=54。 2.解: ∵ 6x4+11x3-7x2-3x-7=(3x2+4x-7)(2x2+x+1) 而3x2+4x-7=0,答案为0。 3. 解: 4. 解:由得,所以。于是 。 5.解: 6. 解: 7.解: 三、解答题 1. 解:原式=(x2y2-x2)+(y+1)+(x
20、y+x)+(1-y2) =x2(y+1)(y-1)+(y+1)+x(y+1)+(y+1)(1-y) =(y+1)[(x2(y-1)+1+x+1-y) =(y+1)[(y-1)(x2-1)+(1+x)] =(y+1)(x+1)[(y-1)(x-1)+1 =(x+1)(y+1)(xy-x-y+2) 2.提示:原式 3. 解:原式两边乘以(2-1)得 上式= 数学奥林匹克辅导讲座(初一年级) 第三讲、因式分解(1)课后网上练习 1. 若a+b=3,a2b+ab2=-30,则a3+b3 的值是(
21、 ) (A)117 (B)133 (C)-90 (D)143 2. 已知,那么等于_____________ 3. 把代数式分解成因式的乘积,应当是 。 4. 5.分解因式 数学奥林匹克辅导讲座(初一年级) 第三讲、因式分解(1)课后网上练习 1. 若a+b=3,a2b+ab2=-30,则a3+b3 的值是( ) (A)117 (B)133 (C)-90 (D)143 2. 已知,那么等于_____________ 3. 把代数式分解成因式的乘积,应当是 。 4. 5.分解因式 第三讲、因式分解(1)课后网上练习(3) 答案初一 1. 解:由a+b=3,ab2+a2b=ab(a+b)=-30,得,ab=-10,则a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2)=(a+b)[(a+b)2-3ab]=117, 选(A)。 2.解:因为经分解后可变成用代入后得知,其值为16。 3.解: 4.解 原式=1 5.解:






