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:
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!
2.平方差公式法
a2-b2= (a+b)(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)
3.完全平方公式法
a2±2ab+b2 = (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)
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.
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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