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因式分解的思維導圖及方法

生活 更新时间:2024-11-19 12:27:58

今天重點内容之一是《整式乘法與因式分解》一章,由于這兩塊内容是互逆過程,很多同學初學時就非常容易混淆,2022中考的沖鋒号已經吹響,深怕學生會有一定的遺忘,因此,這個專題,我們專門做一個整理和歸納.

一、因式分解的概念和幾種方法

因式分解,顧名思義,是把一個多項式化成幾個整式的積的形式,它是整式乘法的逆過程,最後的結果,一般都寫成( ) · ( )的形式.

常見的因式分解分解方法有提公因式法,平方差公式法,完全平方公式法,十字相乘法,分組分解法等,這一講主要介紹前三種方法及綜合運用.

二、因式分解的步驟

較為複雜的因式分解必須做到三步,提,公,徹.第一步,有公因式,先提公因式,注意一次提清,尤其是系數,不能遺漏.第二步,運用公式,無非是平方差公式和完全平方公式.第三步,分解徹底,比如有的時候還有公因式可提.

三、因式分解的常見類型及口訣

1、提公因式法

(1) -2m3+8m2-12m

-2m(m2-4m+6)

口訣:提負要變号

當多項式第一項的系數是負數時,通常把“-”作為公因式的符号寫在括号外,使括号内第一項的系數化為正數,在提出負号時,多項式的各項都要變号!

(2) 3x2-6xy+x

= x(3x-2y+1)

口訣:因同要加1

如果提取的公因式與多項式中的某一項相同,那麼提取後的多項式中,這一項剩下的”1”不能漏寫!

(3) a(a+b)(a-3b)-a(a+b)2

= a(a+b)[(a-3b)-(a+b)]

= a(a+b)(-4b)

= -4ab(a+b)

口訣:單在多之前

當分解完之後,如果是幾個單項式與多項式的積的形式,則将單項式相乘,寫在多項式的前面.

(4) 5m(m-5)-(5-m)(m-3)

=5m(m-5)+(m-5)(m-3)

=(m-5)(5m+m-3)

=(m-5)(6m-3)

=3(m-5)(2m-1)

口訣:分解要徹底

當分解為多項式與多項式的積時,也要觀察多項式中是否還有公因式可提,或者能否用公式,再一次分解.

對于多項式的底數互為相反數的,我們适當換底也能用提公因式法,如:

因式分解的思維導圖及方法(整式乘法與因式分解)1

其實這是運用了之前互為相反數的奇次幂互為相反數,互為相反數的偶次幂相等的結論,這裡,奇次幂互為相反數互為相反數,說明換底之後,前面的符号有變化,我們可以再總結一個口訣,符号看指數,奇變偶不變,即指數為奇數,換底為原來的相反數時,式子前面的符号要變号.當然,這個口訣在高中學習三角函數誘導公式時,還會有不同的涵義!

因式分解的思維導圖及方法(整式乘法與因式分解)2

2.平方差公式法

a2-b2= (ab)(a-b)

公式的特點:

(1)兩項,且均為平方項

(2)平方項前異号

例1: 9(a+b)2-4(a-b)2

錯解:= 9(a+b)2-4(a+b)2=5(a+b)2

分析:産生這種錯誤的原因,還是在于相反數的概念不清,a+b的相反數并非a-b,而是-a-b,顧本題不可采用提公因式法,應采用平方差公式法,其中,3(a+b)看作公式中的a,2(a-b)看作公式中的b.

解答:

= [3(a+b)]2–[2(a-b)]2

= [3(a+b)+2(a-b)][3(a+b)-2(a-b)]

= (5a+b)(a+5b)

例2: 4x2-64

錯解:= (2x+8)(2x-8)

分析:産生這種錯誤的原因,在于沒有注意因式分解第一步,有公因式要先提,這裡有公因式4.

解答:

= 4(x2–16)

= 4(x+4)(x-4)

例3: a4-16

錯解:= (a2+4)(a2-4)

分析:産生這種錯誤的原因,在于沒有注意到因式分解要徹底,這裡的a2-4項,符合平方差公式特點,還能繼續分解.

解答:

= (a2+4)(a2-4)

= (a2+4)(a+2)(a-2)

因式分解的思維導圖及方法(整式乘法與因式分解)3

3.完全平方公式法

a2±2abb2 = (a±b)2

公式的特點:

(1)三項 (2)平方項前同号(3)滿足:首2±2×首×尾+尾2

例4: (m+n)2-6(m+n)+9

錯解:= (m+n) (m+n-6)+9

分析:産生這種錯誤的原因,在于對提公因式法的理解有誤,前提是必須要每一項都有公因式,而9顯然沒有,因此,我們要考慮用完全平方公式,這裡把(m+n)看作a,3看作b.

解答:

= (m+n) 2-2(m+n) · 3+32

(m+n-3) 2

例5: 16a4-8a2+1

錯解:=(4a2-1)2

分析:同例3的錯誤相同,4a2-1符合平方差形式,還可以繼續分解.

解答:= (4a2-1)2

= [(2a+1)(2a -1)]2

= (2a+1)2(2a -1)2

例6: (a2+3a)2-(3a+9)2

錯解:

= [(a2+3a)+(3a+9)] [(a2+3a)-(3a+9)]

= (a2+6a+9)(a2-9)

分析:又沒有做到分解徹底.

解答:

= [(a2+3a)+(3a+9)] [(a2+3a)-(3a+9)]

= (a2+6a+9)(a2-9)

= (a+3)2(a+3)(a-3)

= (a+3)3(a-3)

因式分解的思維導圖及方法(整式乘法與因式分解)4

四、相關拓展習題

例7:将多項式4x2+1加上一個整式,使它成為完全平方式,你有幾種方法?

分析:要使多項式變為完全平方式,則必須為首2±2×首×尾+尾2形式,那麼,要添加的整式就可以放在首2,2×首×尾,尾2三個位置上,但是,要注意,添加的代數式是否為整式.

因式分解的思維導圖及方法(整式乘法與因式分解)5

例8:若a-3b=1,求a2-9b2-6b的值

分析:本題若是填空選擇題,我們大可以用特殊值代入,但作為解答題,看到a2-9b2,應該想到可以借助因式分解來完成.

解答:a2-9b2-6b

=(a+3b)(a-3b)-6b

=(a+3b) · 1-6b

=a-3b

1

例9:求多項式5x2-4xy+4y2+8x+25的最小值.

分析:這是兩次配方法和0+0型的綜合運用,要把五項變為2個完全平方式,即共6項,那麼必然有一項要拆作2項,有4xy,4y2,則必然需要有x2,即拆5x2.

解答:5x2-4xy+4y2+8x+25

= x2-4xy+4y2+4x2+8x+25

= (x-2y)2+4(x2+2x+1-1)+25

= (x-2y)2+4(x+1)2+21

當x=-1,y=-0.5時,有最小值為21

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