1 提公因式法
提公因式法是一種常用的因式分解法,核心是要找出題目給出的每一項(xiàng)的一個(gè)公因式,將這個(gè)公因式提出來(lái)放在式子的前面,如此便可以將一個(gè)多項(xiàng)式轉(zhuǎn)化為幾個(gè)簡(jiǎn)單的因式乘積的形式,該方法的本質(zhì)就是乘法分配律問(wèn)題.
例1問(wèn)題提出:計(jì)算
1+3+3(1+3)+3(1+3)2+3(1+3)3+3(1+3)4+3(1+3)5+3(1+3)6.
問(wèn)題探究:為便于研究發(fā)現(xiàn)規(guī)律,我們可以將問(wèn)題一般化,即將算式中特殊的數(shù)字3用具有一般性的字母α代替,原算式化為
1+a+a(1+a)+a(1+a)2+a(1+a)3+a(1+a)4+a(1+a)5+a(1+a)6.然后我們?cè)購(gòu)淖詈?jiǎn)單的情形入手,從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律,找到解決問(wèn)題的方法.
①1+a+a(1+a)
=(1+a)+a(1+a)=(1+a)[J]5(1+a)=(1+a)2.
②由①知1+a+a(1+a)=(1+a)2,所以,
1+a+a(1+a)+a(1+a)2
=(1+a)2+a(1+a)2=(1+a)2(1+a)=(1+a)3.
(1)仿照②,寫(xiě)出將1+a+a(1+a)+a(1+a)2+a(1+a)3進(jìn)行因式分解的過(guò)程.
發(fā)現(xiàn)規(guī)律:
(2)1+a+a(1+a)+a(1+a)2+……+a(1+a)n=.
問(wèn)題解決:
(3)計(jì)算:
1+3+3(1+3)+3(1+3)2+3(1+3)3+3(1+3)4+3(1+3)5+3(1+3)6=(結(jié)果用乘方表示).
解析:(1)1+a+a(1+a)+a(1+a)2+a(1+a)3
=(1+a)(1+a)+a(1+a)2+a(1+a)3
=(1+a)2(1+a)+a(1+a)3
=(1+a)3+a(1+a)3
=(1+a)3(1+a)
=(1+a)4.
(2)由②③發(fā)現(xiàn)規(guī)律:1+a+a(1+a)+a(1+a)2+……+a(1+a)n=(1+a)n+1.
(3)1+3+3(1+3)+3(1+3)2+3(1+3)3+3(1+3)4+3(1+3)5+3(1+3)6
=(1+3)7=47.
點(diǎn)評(píng):本題主要考查因式分解的提取公因式法,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,把多項(xiàng)式一步步分解因式,將問(wèn)題一般化,最后化為積的形式是解題關(guān)鍵.
2 運(yùn)用公式法
公式法是因式分解中難度相對(duì)較大的一種方法.當(dāng)題目給出的各項(xiàng)沒(méi)有公因式時(shí),我們經(jīng)常用到的就是使用公式法進(jìn)行因式分解,根據(jù)題目給出的項(xiàng)數(shù)的多少,恰當(dāng)選用公式進(jìn)行運(yùn)算.不過(guò),部分學(xué)生對(duì)于平方差公式和完全平方公式的運(yùn)用不夠靈活.
例2下面是某同學(xué)對(duì)多項(xiàng)式(x2-4x+2)(x2-4x+6)+4進(jìn)行因式分解的過(guò)程.
設(shè)x2-4x=y.
原式=(y+2)(y+6)+4(第一步)
=y2+8y+16(第二步)
=(y+4)2(第三步)
=(x2-4x+4)2(第四步)
請(qǐng)問(wèn):(1)該同學(xué)因式分解的結(jié)果是否正確?若不正確,請(qǐng)直接寫(xiě)出因式分解的最后結(jié)果.
(2)請(qǐng)你模仿以上方法嘗試對(duì)多項(xiàng)式(a2-2a)[J]5(a2-2a+2)+1進(jìn)行因式分解.
解析:(1)該同學(xué)因式分解的結(jié)果不正確.
設(shè)x2-4x=y.
原式=(x2-4x+4)2=(x-2)4.
(2)
設(shè)a2-2a=m.
原式=m(m+2)+1
=m2+2m+1=(m+1)2
=(a2-2a+1)2
=(a-1)4.
點(diǎn)評(píng):本題考查了綜合運(yùn)用公式法分解因式,根據(jù)配方法及完全平方公式,結(jié)合交換律、結(jié)合律,問(wèn)題即可得到解決.
3 分組分解法
當(dāng)題目中給出的多項(xiàng)式不少于三項(xiàng),且無(wú)法提取公因式,也無(wú)法使用公式法進(jìn)行因式分解時(shí),可以考慮將所給多項(xiàng)式進(jìn)行分組,重新組合.
例3八年級(jí)課外興趣小組活動(dòng)時(shí),老師提出了如下問(wèn)題:將2a-3ab-4+6b因式分解.經(jīng)過(guò)小組合作交流,得到了如下的解決方法:
解法一:原式=(2a-3ab)-(4-6b)
=a(2-3b)-2(2-3b)
=(2-3b)(a-2).
解法二:原式=(2a-4)-(3ab-6b)
=2(a-2)-3b(a-2)
=(a-2)(2-3b).
小明由此體會(huì)到,對(duì)項(xiàng)數(shù)較多的多項(xiàng)式,無(wú)法直接進(jìn)行因式分解時(shí),我們可以將多項(xiàng)式分為若干組,再利用提公因式法、公式法等方法達(dá)到因式分解的目的.這種方法可以稱(chēng)為分組分解法.(溫馨提示:因式分解一定要分解到不能再分解為止.)
請(qǐng)你也試一試?yán)梅纸M分解法進(jìn)行因式分解:
(1)因式分解:x2-a2+x+a;
(2)因式分解:ax+a2-2ab-bx+b2.
解析:(1)x2-a2+x+a
=(x2-a2)+(x+a)
=(x-a)(x+a)+(x+a)
=(x+a)(x-a+1).
(2)ax+a2-2ab-bx+b2
=(ax-bx)+(a2-2ab+b2)
=x(a-b)+(a-b)2
=(a-b)(x+a-b).
點(diǎn)評(píng):本題考查了分組分解法,特別注意要按照系數(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行分組分解,然后直接提出公因式或者利用公式進(jìn)行求解即可.
4 十字相乘法
十字相乘法是先利用十字交叉線將系數(shù)進(jìn)行分解,然后對(duì)二次三項(xiàng)式進(jìn)行分解的一種策略.這種方法在解決一元二次方程或分式問(wèn)題時(shí),能夠提高解題的準(zhǔn)確率和效率,簡(jiǎn)化運(yùn)算過(guò)程.
例4閱讀理解完成任務(wù):教材的閱讀與思考中有一種因式分解的方法叫十字相乘法,根據(jù)課本上給出的十字交叉法的定義和方法,我們就可以得到:x2+3x+2=(x+1)(x+2).
某同學(xué)看完教材沒(méi)完全懂,問(wèn)老師后就懂了,老師講解如下:利用十字相乘法分解6x2+7x-3,首先分解二次項(xiàng)系數(shù)6,可分解為1×6或2×3或(-1)×(-6)或(-2)×(-3),分別用十字交叉法寫(xiě)在其中一條對(duì)角線的位置;然后分解另外一項(xiàng)-3,可分解為-1×3或1×(-3),分別寫(xiě)在十字交叉線的右上角和右下角;然后交叉相乘,這樣就會(huì)出現(xiàn)16種情況(如分解圖1),代數(shù)和等于一次項(xiàng)系數(shù)7,符合的分解圖有兩種(就是方框框起的兩種情況).所以得到:6x2+7x-3=(2x+3)(3x-1)或6x2+7x-3=(-2x-3)(-3x+1).
十字相乘法公式:abx2+(ad+bc)x+cd=(ax+c)(bx+d)(其中,a,b,c,d均為常數(shù)).
閱讀以上材料,完成以下任務(wù):請(qǐng)用十字相乘法分解下列多項(xiàng)式,要求寫(xiě)出一種符合的分解圖.
(1)x2-7x+12;
(2)2x2+3x+1.
解析:
(1)分解圖如圖2:
所以x2-7x+12=(x-3)(x-4).
(2)分解圖如圖3:
所以2x2+3x+1=(2x+1)(x+1).
點(diǎn)評(píng):本題主要考查十字相乘法,根據(jù)二項(xiàng)式系數(shù)的特點(diǎn),然后依據(jù)十字相乘法的定義進(jìn)行分解,同時(shí)要注意分解后各數(shù)前面的符號(hào).
5 結(jié)語(yǔ)
對(duì)于因式分解問(wèn)題,核心就是把多項(xiàng)式轉(zhuǎn)化為幾個(gè)因式的乘積的形式,因此我們要從題目給出的多項(xiàng)式的結(jié)構(gòu)特征出發(fā),靈活地選擇恰當(dāng)?shù)姆椒?因式分解在初中數(shù)學(xué)中應(yīng)用廣泛,技巧性較強(qiáng),因此需要學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中注意積累總結(jié),不斷提高自身的數(shù)學(xué)思維和解題能力.
參考文獻(xiàn):
[1]張炳瑞.初中數(shù)學(xué)因式分解技巧淺談[J].求知導(dǎo)刊,2021(18):62-63.
[2]薛山.初中數(shù)學(xué)因式分解的思想方法[J].現(xiàn)代中學(xué)生(初中版),2021(18):15-16.