因式分解難題
上圖所示是一道因式分解的題目,呈現的形式很新穎。三個矩形的面積分别用二次多項式表示,需要小鎮做題家自己把題目的幾何語言翻譯成代數語言,并展示因式分解的技巧,解出問号處的代數式。
因為,長方形面積=長×寬
所以,題目翻譯後如下圖所示:
不過,覺得題目畫的圖形比例不對,缺乏數學的嚴謹。
不過,也不追究了,假裝沒看見。
接下來,開始解題。
步驟1和2
步驟3到步驟6
最終,答案浮出水面。
因式分解可以看成多項式乘法的逆運算。舉個例子,乘法公式
(a b)(a-b)=a²-b²
從左到右是乘法公式,從右到左是因式分解。
大數學家沒有做出來因式分解有的題目很難,連大數學家都沒有做出來。
萊布尼茨是17世紀德國著名數學家,微積分創始人之一。他不會分解代數式x⁴ a⁴,認為這個式子不能再分解了。
18世紀的英國數學家泰勒說,x⁴ a⁴還可以進一步分解,把它分解成(x² √2ax a²)(x²-√2ax a²),泰勒分解的方法并不複雜,用的是常見的配方法:
這個曆史事實告訴我們,掌握代數中的基本概念和基本方法還不算太難,但是能夠靈活運用這些方法,去解決一些綜合性問題卻比較困難,這需要掌握一些技巧。
因式分解精講因式分解的方法很多,提取公因式和運用公式法暫不講。來看看其它方法。
事非經過不知難,其中的技巧需要大家細心體會。
因式分解的妙用舉個例子,可能會讓你感到意外。
到銀行新開一張儲蓄卡,櫃員要求你設置一個六位數的密碼。密碼的管理是件麻煩事,用生日作為密碼,雖然好記,但是容易洩密。因此,最好能夠有一套簡單的程序,既方便記憶,又不容易被别人破譯,萬一自己一時忘記了,也能夠用一套程序把它找回來。
八年級學到的因式分解,就能夠幫助我們設計這樣一套拟定密碼的程序。下面舉例說明。
例如,我們選擇一個二項式x⁶-1,把它分解因式:
x⁶-1=(x³)²-1
=(x³-1)(x³ 1)
=(x-1)(x 1)(x²-x 1)(x² x 1)
解說1
解說2
(x-1)(x 1)(x²-x 1)(x² x 1)
取x=8,就可以算出上式各因式的值:
從左到右,分别為
7,9,57,73
于是,我們就可以用795773作為密碼。
如果取x=5,就得到另一個密碼:462131
這個方法隻要記住一個特殊的多項式和一個數字,一般不容易忘記密碼,忘記了也能夠再推算出來。
再舉個例子,選擇二項式x⁴-y⁴,分解因式,
x⁴-y⁴=(x-y)(x y)(x² y²)
取x=y=8,則各因式的值分别是
0,16,128
于是,得到了一個六位數的密碼。
總之,這個方法非常靈活,可以充分發揮你的想象力,編制你需要的密碼。為了便于記憶,可以固定一個多項式,适當調整字母的取值,編制出多種密碼。
最後,值得指出的是,在通信技術飛速發展的今天,信息已經成為人類生活中最重要的資源之一,無論是軍事,政治還是商業等領域,信息的保密工作都特别重要。現代保密技術的一個基本思想,在編制密碼的工作中,就特别重視對因式分解技術的應用。
因式分解的其它用途就不講了。
熟練掌握各種技巧,因式分解從此不再難分難解。
科學尚未普及,媒體還需努力,感謝閱讀,再見。
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