?白銀市第十中學 高麗娟
提取公因式法是因式分解中非常基礎(chǔ)的一種方法,難度較小且比較實用,可以幫助學生解決許多因式分解問題,是各地歷年中考的命題熱點[1].然而,看似非常簡單的內(nèi)容,學生卻容易被如何正確找準公因式并有效提取所困擾.筆者結(jié)合日常教學中學生出現(xiàn)的這一問題,憑借自身近二十年的教學經(jīng)驗提出了“三定法”,希望與其他教師形成有效交流,更希望對學生的學習產(chǎn)生有效幫助.
從實際教學來看,學生尋找和提取公因式極易出現(xiàn)錯誤,通常有以下4種表現(xiàn).
例1把8m2n+2mn分解因式.
錯解:原式=8mn(m+2).
分析:從該種錯誤解法不難看出,學生沒有找準公因式的系數(shù),錯誤地將8作為了公因式的系數(shù).要知道,公因式的系數(shù)不是兩項系數(shù)的倍數(shù),而是兩項系數(shù)的最大公約數(shù).在此,教師有必要復習最大公約數(shù)這個內(nèi)容,指導學生如何尋找最大公約數(shù).
例2將a2x2yz-axy2分解因式.
錯解:原式=axyz(ax-y).
分析:本題的公因式錯誤,提取“公因式”后的結(jié)果也錯誤.公因式中的字母一定是每一項中都出現(xiàn)的,z只出現(xiàn)在了a2x2yz中,而-axy2中并未出現(xiàn)z.所謂“公”就是幾項中都含有的數(shù)字、字母或整式,既然z并未在每一項中出現(xiàn),那么z就不是公因式中的一部分.
例3將4m2n3-2mn2分解因式.
錯解:原式=2mn(2mn2-n).
分析:本題公因式中的系數(shù)是正確的,字母也找對了,但是公因式中字母的指數(shù)錯誤,因為公因式中字母的指數(shù)往往是最小的.很明顯,n的最小指數(shù)不是1,而是2.
例4把-2x2-12xy2+8xy3分解因式.
錯解:原式=-2x(x-6y2+4y3).
分析:本題雖然找對了系數(shù),也注意到了需將首項中的負號提取至前,公因式也正確,但提取公因式之后,括號中后兩項的符號并不正確.這種錯誤源于沒有處理好負號的提取.因為根據(jù)-a-b=-(a+b),將負號提至小括號之前后,原來的每一項符號都需要改變,并且把它們寫在小括號中,即原來的-a變成a,-b變成b.
“三定法”就是分三步確定公因式的各個部分.從以上錯解可以看出,要想找準公因式,只需找準公因式的系數(shù)、字母和字母的指數(shù).因此,“三定法”中的“三定”即定系數(shù)、定字母、定指數(shù)[2].下面,對這三步及需注意的地方加以進一步說明.
首先,定系數(shù).公因式的系數(shù)即為多項式各項系數(shù)的最大公約數(shù).如4和12的最大公約數(shù)為4;6和15的最大公約數(shù)為3.
其次,定字母.公因式的字母是多項式各項中都出現(xiàn)了的字母,如果某個字母沒有在各項中出現(xiàn),則不能將之作為公因式的一部分,這一點學生極易出錯.當然,放在小括號中的某個多項式如果在每項中同時出現(xiàn),那么這個多項式可作為一個整體充當公因式的一部分.
最后,定指數(shù).定好系數(shù)和字母之后,字母的指數(shù)需要選最小,而非最大,這一點學生也極易出錯[3].
接下來,通過四個例題展示“三定法”的具體用法.
例5因式分解:8a3b2-12ab3c+ab.
分析:根據(jù)“三定法”,首先,定系數(shù).各項系數(shù)為8,-12,1,它們的最大公約數(shù)是1.其次,定字母.各項中均有a,b出現(xiàn),但c只在中間一項出現(xiàn),所以c不能作為公因式的字母.最后,定指數(shù).觀察多項式中的三項,a的最小指數(shù)為1,b的最小指數(shù)也為1.綜上所述,它們的公因式是ab.
解:8a3b2-12ab3c+ab
=ab·(8a2b)-ab·(12b2c)+ab·1
=ab(8a2b-12b2c+1).
例6因式分解:-24x3y2+12x2y-28x2y3.
分析:本題有兩種解法.一種根據(jù)“三定法”,首先定系數(shù).各項系數(shù)為-24,12,-28,它們的最大公約數(shù)是4.其次,定字母.各項中均有x,y出現(xiàn),所以公因式中的字母為x,y.最后,定指數(shù).觀察多項式中的三項,x的最小指數(shù)為2,y的最小指數(shù)也為1.綜上所述,它們的公因式是4x2y.另一種是先將負號提出,再對小括號中的多項式因式分解.
解法1:-24x3y2+12x2y-28x2y3
=4x2y·(-6xy)+4x2y·3+4x2y(-7y2)
=4x2y·(-6xy+3-7y2)
=-4x2y·(6xy-3+7y2).
解法2:-24x3y2+12x2y-28x2y3
=-(24x3y2-12x2y+28x2y3)
=-[4x2y·(6xy)-4x2y·3+4x2y(7y2)]
=-4x2y(6xy-3+7y2).
例7因式分解:6(m-n)3-12(n-m)2.
分析:應先將6(m-n)3或-12(n-m)2兩項中轉(zhuǎn)化為相同的因式,根據(jù)經(jīng)驗應將-12(n-m)2轉(zhuǎn)化為-12(m-n)2,因為這樣不會產(chǎn)生新的符號,就降低了錯誤幾率.根據(jù)“三定法”,首先定系數(shù),它們的最大公約數(shù)是6.其次,定字母,這里應取整體(m-n).最后,定指數(shù),(m-n)的最小指數(shù)為2.所以,公因式為6(m-n)2.
解:6(m-n)3-12(n-m)2
=6(m-n)2·(m-n)-6(m-n)2·2
=6(m-n)2(m-n-2).
例8(2a+b)(2a-3b)-(b-4a)(2a+b)分解因式.
分析:本題的公因式比較容易找,是(2a+b).但需注意的是,提取公因式之后,小括號中的多項式如果還能因式分解,一定要繼續(xù)因式分解,且分解到不能再分解為止.
解:(2a+b)(2a-3b)+(b-4a)(2a+b)
=(2a+b)(2a-3b+b-4a)
=(2a+b)(-2a-2b)
=-2(2a+b)(a+b).
三定法的三個步驟看上去非常明朗,也比較容易操作,但學生在利用“三定法”尋找公因式以及提取公因式時,仍需注意以下幾個方面.
第一,“三定法”中的“定字母”可以是字母,也可以是多項式.如例7、例8中,它們的公因式中都是某個整體,而非某個單一的字母.
第二,如果公因式中存在多項式,那么需要注意這樣的多項式是否可以直接提取.如例8中的(2a+b)可以直接提出;如例7中的多項式不能直接提取,則需先轉(zhuǎn)化后再提取.在轉(zhuǎn)化的過程中,一方面要注意多項式的指數(shù).若指數(shù)為偶數(shù),則直接轉(zhuǎn)化,如12(n-m)2=12(m-n)2;若指數(shù)為奇數(shù),則轉(zhuǎn)化后還需在整式之前增加一個負號,如6(m-n)3=-6(n-m)3.
第三,在提取公因式之后,如果小括號中的多項式能再因式分解,一定要繼續(xù)因式分解,且分解到不能再分解為止[4].如例8中提取公因式(2a+b)后,發(fā)現(xiàn)后面的小括號中是-2a-2b,它還可以繼續(xù)因式分解.所以,應如例題中解題過程一樣繼續(xù)因式分解.
第四,用“三定法”找到公因式后,一定要先將各項拆成含公因式的形式,如例5~7中筆者都是先把整個多項式中的每一項改寫成含公因式的形式,然后再將公因式提出.這樣做是為了后期更容易檢查,畢竟這樣的題目字母多、指數(shù)多,容易搞混淆.如果先拆寫再提取,可以幫助學生一步步檢查.
第五,如果多項式的第一項中存在負號,那么最佳的解題方式是先將負號提出,然后對小括號中的多項式進行因式分解,如例6中的第二種解法便是如此.這樣一來,就避免了后期因符號轉(zhuǎn)換而出錯.所以,對于例6的兩種不同解法,筆者更傾向于第二種解法.
綜上所述,“三定法”是一種比較高效的尋找公因式的方法,教師應讓學生加強訓練.當然,以上總結(jié)出的五個方面的注意事項,教師可以直接提出,也可以根據(jù)學生的訓練情況酌情提出.總之,對于這種字母較多、指數(shù)較多、整體比較復雜的題目,應以仔細為上,這樣才能真正實現(xiàn)精準提取公因式和準確計算.