李欣雅
因式分解即把一個多項式轉(zhuǎn)化為幾個最簡整式的乘積的形式.它與整式乘法互逆,是代數(shù)中不可或缺的恒等變形方法,也是解答代數(shù)問題的有力工具.因式分解的方法有很多,同學(xué)們除了要掌握提公因式法、公式法、十字相乘法等基本方法外,還應(yīng)根據(jù)多項式的具體結(jié)構(gòu)特征,靈活選用一些特殊的技巧.這樣不僅可使問題化難為易,化繁為簡,還有助于提高同學(xué)們的數(shù)學(xué)思維能力.下面就介紹幾種因式分解的巧妙方法.
一、拆項法
因式分解是多項式乘法的逆運算.在進行多項式乘法運算時,整理、化簡會將幾個同類項合并為一項,或?qū)蓚€僅符號相反的同類項相互抵消為零.因此,在進行因式分解時,有些多項式就會“缺項”,如最高次數(shù)是三次,無二次項或者無一次項等,這時就需要恢復(fù)那些被合并或相互抵消的項,即把多項式中的某一項拆成兩項或多項,再用基本方法分解,問題便會迎刃而解.
點評:由此題可以看出,用拆項的方法分解因式時,要拆哪些項并無固定要求,主要是需依據(jù)對題目特點的觀察,靈活變化.因此,拆項法是因式分解的諸多方法中技巧性最強的一種.
二、添項法
添項法是指在某些多項式的因式分解過程中,給多項式中先加后減相同的項,然后再考慮使用公式法或提取公因式法分解因式.
1.為運用“公式法”添項
為運用“公式法”添項,一般先將多項式中某兩項的平方和湊成完全平方式 (據(jù)此可知應(yīng)添加的項),然后運用平方差公式分解因式.
2.為運用“提公因式法”添項
為“提公因式法”添項,一般添加缺少的項,或?qū)⒛硞€因式添項后,多項式的各項都含有相同的因式,這樣就可以運用提公因式法分解因式.
點評:一般來說,添項后要能運用提公因式法、公式法、十字相乘法、分組分解法分解.如果添項后不能運用這四種基本方法分解,添項也是無用的.
三、換元法
有些復(fù)雜的多項式,如果把其中某些部分看作一個整體,用一個新的字母代替,將含“新字母”的多項式分解因式,最后將“新字母”用原來的式子代換,得到原多項式因式分解的結(jié)果,這種方法就是換元法.因式分解中的換元有多種具體方法,如整體代換、對稱代換、平均代換等.
1.整體代換
整體代換把即將要分解的多項式中的某一部分視為一個整體,并用新的變元代替它,從而將多項式簡化,使之能用基本方法分解因式.
分析:若展開后再用分組分解法分解因式,則變形相當(dāng)困難;若把 x2-3x 看作一個整體, 并用新變元 y 來代替它,即設(shè) y =x2-3x ,則原式變形為 y2-2y -8,可用十字相乘法或配方法分解因式.
2.對稱代換
對稱代換法指的是在原多項式中,如果其中出現(xiàn)對稱形式的代數(shù)式,可用兩個字母(元)分別代換原多項式中的代數(shù)式,采用對稱代換法進行換元再分解因式.
分析:直接去括號分解因式顯然不可取,但以 x ,y 的和積對稱式為輔助元求解,就方便簡潔許多.
3.平均代換
平均代換法指的是對原代數(shù)式中存在實質(zhì)聯(lián)系的兩部分,取它們的算術(shù)平均值,將這個算術(shù)平均值換元,以實現(xiàn)因式分解的目的.
例6分解因式:(x +1)4+(x +3)4-272.
分析:直接去括號太復(fù)雜,取兩個括號內(nèi)的常數(shù)的平均數(shù)進行均值換元,便于合并,簡化運算.
點評:使用換元法的關(guān)鍵是選擇輔助元.在選擇輔助元時,要反復(fù)比較式子中重復(fù)出現(xiàn)的整體結(jié)構(gòu),尋找最恰當(dāng)?shù)妮o助元.恰當(dāng)?shù)負Q元能起到減少項數(shù),降低次數(shù)和凸顯隱含因式等作用.
四、主元法
在分解含多個字母的代數(shù)式時,選取其中一個字母為主元,將其他字母看成是常數(shù),把代數(shù)式整理成關(guān)于主元的降冪排列(或升冪排列)的多項式,然后再進行因式分解,這種分解因式的方法就是主元法.變換主元可以將多項式原來的結(jié)構(gòu)重新組合,其中隱蔽的關(guān)系在新組合中就會充分暴露出來,這樣有利于分解因式.
1.選取低次元作主元
在運用主元法分解因式時,如果題目中的多項式多元次數(shù)不同,可選次數(shù)較低的為主元,其余元可作為已知的常數(shù),通過降冪達到分解因式的目的.
分析:此多項式是關(guān)于 x 的三次多項式,直接分解有一定困難,若改變視角,視次數(shù)最低的字母 a 為主元,把 x 的三次式變成關(guān)于 a的二次式,問題就簡單多了.
2.次數(shù)相同時任選一元為主元
在運用主元法分解因式時,如果遇到多項式中多元(字母)次數(shù)相同的情況,可任意挑選一個元為主元,其余元作為已知的常數(shù),重新排列組合,通過減少項數(shù)來分解因式.
分析:此多項式項數(shù)太多,難以下手,但只要將處于同等地位中的 a,b 任選一個視為“主元”,整理成關(guān)于 a(或 b)的二次三項式再分組,問題就簡單多了.
點評:有些因式分解題,運用常規(guī)方法難以分解時,若能打破常規(guī),從問題的反面思考,反客為主,往往能迅速找到分解的突破口,從而可避繁就簡,收到事半功倍的效果.
上期《〈一元一次方程〉鞏固練習(xí)》參考答案
1.C;2.C;3.A;4.D;5.D;6.4;7. x=;8.去分母,等式的基本性質(zhì);
語數(shù)外學(xué)習(xí)·初中版2021年11期