?甘肅省武威市涼州區(qū)下雙鎮(zhèn)九年制學校 趙之瑞
在北師大版八年級數學下冊教材中,因式分解的方法這部分內容只呈現(xiàn)了提公因式法和公式法[1].由于方法比較基礎且少,導致很多學生只能解決一些常規(guī)的因式分解題,遇到比較靈活的問題仍難以解決.為此,教師不得不額外拓展因式分解的方法.所以,本文基于突破傳統(tǒng)思維模式,整理了幾種教材中沒有介紹的因式分解方法,以期對教師教學和學生學習提供幫助.
提公因式法、公式法是因式分解常用的方法,但有的多項式只用這兩種方法無法分解,如m2-4n2-2m+4n等.然而,仔細觀察之后不難發(fā)現(xiàn),m2-4n2明顯符合平方差公式,-2m+4n也可利用提公因式法局部因式分解.
例1把m2-4n2-2m+4n分解因式.
解:原式=(m2-4n2)-(2m-4n)
=[m2-(2n)2]-2(m-2n)
=(m+2n)(m-2n)-2(m-2n)
=(m-2n)[(m+2n)-2]
=(m-2n)(m+2n-2).
這種因式分解的方法就是分組分解法.利用這種方法嘗試解決下面的問題:
(1)分解因式:a2-2ab+b2-25.
(2)已知a,b,c是△ABC的三邊,且滿足a2-ab-ac+bc=0,試判斷△ABC的形狀.
分析:本題兩個小題,利用課本中介紹的提公因式法和公式法無法解出,所以不妨嘗試分組分解法,即把多項式中的某幾項先分組,然后分別因式分解.
解:(1)a2-2ab+b2-25
=(a2-2ab+b2)-52
=(a+b)2-52
=(a+b+5)(a+b-5).
(2)由a2-ab-ac+bc=0,得
(a2-ab)-(ac-bc)=0.
所以,a(a-b)-c(a-b)=0.
即(a-b)(a-c)=0.
所以a-b=0,或a-c=0.
即a=b,或a=c.
所以,△ABC是等腰三角形.
總結與反思:分組分解法可用于解決比較復雜且各部分難以找到直接聯(lián)系的因式分解問題,通過分組組合重新找到若干單項式之間的關系,然后結合傳統(tǒng)的提公因式法、公式法實現(xiàn)因式分解的目的[2].所以,分組分解法的步驟是:一、分組;二、分解因式.
在因式分解時,常會遇到帶有括號的整式,如(m+n)2+2(m+n)+1等.這類問題明顯無法直接利用提公因式法和公式法.但是,如果對這樣的多項式進行如下處理,往往會獲得意想不到的效果.
例2分解因式:(m+n)2+2(m+n)+1.
解:設m+n=a,則原式可轉化為a2+2a+1,且a2+2a+1=(a+1)2.
所以,(m+n)2+2(m+n)+1=(m+n+1)2.
這種因式分解的方法就是整體思想法,即把帶有括號的整式視為一個整體,用另一個“元”去代替它,讓原本復雜的整式變得更簡單.所以,這種方法又叫“換元法”.根據以上方法完成下面的問題.
分解因式:(1)(2a+b)2-10(2a+b)+25;
(2)(m2-4m+2)(m2-4m+6)+4.
解:(1)設2a+b=m,則原式可轉化為m2-10m+25,且m2-10m+25=(m-5)2.
所以,(2a+b)2-10(2a+b)+25=(2a+b-5)2.
(2)設m2-4m+2=x,則原式可轉化為x(x+4)+4,且x(x+4)+4=x2+4x+4=(x+2)2.
所以
(m2-4m+2)(m2-4m+6)+4
=(m2-4m+2+2)2
=(m2-4m+4)2
=[(m-2)2]2
=(m-2)4.
總結與反思:整體思想法(換元法)是非常重要的因式分解方法,在許多試題中常會出現(xiàn),對學生的要求較高[3].特別是像例2相應的練習題(2)中換元法的利用非常靈活.縱觀整個解題過程,整體思想法(換元法)的步驟是:一、換元;二、分解因式;三、還原(將“元”還原成之前所設的多項式).
我們都知道,對于x2+6x+9這樣的多項式,可以利用公式法中的完全平方公式直接因式分解.但是,如果出現(xiàn)了像x4-3x2+1這樣的多項式,在因式分解時無法直接利用公式法,那么就需要對它作如下靈活處理.
例3分解因式:x4-3x2+1.
解:x4-3x2+1=x4-(2x2+x2)+1
=x4-2x2-x2+1
=(x4-2x2+1)-x2
=(x2-1)2-x2
=(x2-1+x)(x2-1-x).
這種因式分解的方法就是拆項法,即把其中的某一項拆成兩項之和或差,然后利用“分組分解法”進行因式分解.另外,從上述解題過程也可看出,拆項法是分組分解法、公式法的結合.根據以上方法完成下面的因式分解:
(1)分解因式:x4-7x2+9.
(2)已知a,b是一個等腰三角形的兩邊長,且滿足a2+b2-4a-6b+13=0,求這個等腰三角形的周長.
解:(1)x4-7x2+9=x4-(6x2+x2)+9
=x4-6x2-x2+9
=(x4-6x2+9)-x2
=(x2-3)2-x2
=(x2-3+x)(x2-3-x).
(2)由a2+b2-4a-6b+13=0,得
a2+b2-4a-6b+4+9=0.
所以,a2-4a+4+b2-6b+9=0.
即(a2-4a+4)+(b2-6b+9)=0.
即(a-2)2+(b-3)2=0.
所以a-2=0,b-3=0.
即a=2,b=3.
因為a,b是一個等腰三角形的兩邊長,所以存在兩種情況:
當腰為2,底為3時,等腰三角形的周長為7;
當腰為3,底為2時,等腰三角形的周長為8.
綜上所述,這個等腰三角形的周長為7或8.
總結與反思:拆項法首先需要將其中的某一項拆成若干項,然后再分組分解因式[4].所以,拆項法是分組分解法和其它方法的組合.從例3相對應的練習題(1)(2)的解題過程可以看出這種方法的步驟是:一、拆項;二、組合;三、分解因式.
因式分解作為初中數學非常重要的知識,它與很多知識點的考查結合得非常緊密,所以掌握因式分解對學生而言非常重要.本文中介紹了除課本之外的三種不同方法,當然還有其他的方法.但是,不管是何種方法,課本中的提公因式法和公式法都是基礎.所以,作為一線數學教師,不僅要讓學生牢固掌握兩種基本方法,還需在加強訓練的情況下總結不同的方法,以不斷拓展學生的思維和提高解決問題的能力.