因式分解是進(jìn)行整式變形的一種重要方法,在解題中有著廣泛的應(yīng)用.
一、計(jì)算
例1計(jì)算:(1)9992-1002×998;
(2)9982+2×1996+4;
(3).
分析:直接計(jì)算比較繁,仔細(xì)觀察可以發(fā)現(xiàn):(1)1002=1000+2,998=1000-2;(2)2×1996=2×2×998,4=22,因此考慮用因式分解;(3)1993=1995-2,-1996
=-1995-1,可考慮將分子、分母同時(shí)分解因式,約去公因式后再計(jì)算.
解:(1)原式9992-(1000+2)(1000-2)=9992-(10002-22)=9992-10002+4
=(999+1000)(999-1000)+4=1999×(-1)+4=-1995;
(2)原式=(998+2)2=1000000;
(3)原式==
==.
二、求值
例2已知:x+y=5,xy=-4,求x3y+2x2y2+xy3的值.
分析:直接求x、y的值目前我們還未學(xué)到,分別求出x、y的值再代入計(jì)算也比較繁,可以考慮將所求式進(jìn)行因式分解,而后進(jìn)行整體代換.
解:x3y+2x2y2+xy3=xy(x2+2xy+y2)=xy(x+y)2,所以原式=-4×52=-100.
三、證明
例3已知a、b、c為互不相等的有理數(shù),且(a-c)2-4(a-b)(b-c)=0,試說明2b=a+c.
分析:要使得2b=a+c,可試說明(2b-a-c)2=0,即[(a-b)-(b-c)]2=0,考慮將已知式進(jìn)行變形.
解:由已知式得:(a-b+b-c)2-4(a-b)(b-c)=(a-b)2+2(a-b)(b-c)+(b-c)2-4(a-b)
·(b-c)=(a-b)2-2(a-b)(b-c)+(b-c)2=0,所以[(a-b)-(b-c)]2=0,
即(2b-a-c)2=0,所以2b=a+c.
例4試說明:對(duì)于任意不小于2的正整數(shù),2n+4與2n的差必能被30整除.
分析:類似于數(shù)被30整除的情形,只需將式子分解出因數(shù)30即可.
解:因?yàn)?n+4-2n=2n(24-1)=2n×15=2n-1×30,所以2n+4與2n的差必能被30整除.
四、比較大小
例5已知A=a+4,B=a2-a+5,C=a2+a-5,其中a>2.
(1)求證:B-A>0;
(2)指出A與C哪個(gè)大?說明理由.
解:(1)B-A=(a-1)2>0(因?yàn)閍>2),所以B>A;
(2)C-A=(a+3)(a-3) ,因?yàn)閍>2,所以a+3>0.而當(dāng)2<a<3時(shí),C-A=(a+3)
·(a-3)<0,所以A>C;當(dāng)a=3時(shí),C-A=(a+3)(a-3)=0,所以A=C;當(dāng)a>3時(shí),C-A
=(a+3)(a-3)>0,所以A<C.
說明:判斷一個(gè)整式的符號(hào),我們常常將這個(gè)整式配方,將整式變形為平方和的形式,或因式分解,將整式轉(zhuǎn)化為次數(shù)較低的因式,這樣便于對(duì)符號(hào)進(jìn)行討論.
五、判斷
例6已知a、b、c分別是△ABC的三邊長(zhǎng),且滿足a2c2-b2c2=a4-b4,試判斷△ABC的形狀.
分析:可考慮將等式a2c2-b2c2=a4-b4兩邊因式分解,然后確定a、b、c的關(guān)系,從而確定△ABC的形狀.
解:因?yàn)閍2c2-b2c2=a4-b4,
所以c2(a2-b2)=(a2-b2)(a2+b2),
所以c2(a2-b2)-(a2-b2)(a2+b2)=0,
所以(a2-b2)(c2-a2-b2)=0,
所以a2-b2=0或c2-a2-b2=0,
所以a=b或c2=a2+b2,
所以△ABC為等腰或直角三角形.
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