因式分解

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-08-24
什么叫因式分解?分解因式的方法有哪些?

把一个多项式化为几个最简整式的乘积的形式,这种变形叫做把这个因式分解(也叫作分解因式)。它是中学数学中最重要的恒等变形之一,它被广泛地应用于初等数学之中,是我们解决许多数学问题的有力工具。
因式分解方法灵活,技巧性强,学习这些方法与技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的,而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用。
定义:把一个多项式化为几个最简整式的乘积的形式,这种变形叫做把这个多项式因式分解(也叫作分解因式)。
意义:它是中学数学中最重要的恒等变形之一,它被广泛地应用于初等数学之中,是我们解决许多数学问题的有力工具。因式分解方法灵活,技巧性强,学习这些方法与技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的。
而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用。学习它,既可以复习整式的四则运算,又为学习分式打好基础;学好它,既可以培养学生的观察、思维发展性、运算能力,又可以提高学生综合分析和解决问题的能力。
分解因式与整式乘法互逆。
同时也是解一元二次方程中因式分解法的重要步骤。

扩展资料

各项都含有的公共的因式叫做这个多项式各项的公因式,公因式可以是单项式,也可以是多项式。
如果一个多项式的各项有公因式,可以把这个公因式提出来,从而将多项式化成两个因式乘积的形式,这种分解因式的方法叫 做提取公因式分解因式。
具体方法:当各项系数都是整数时,公因式的系数应取各项系数的最大公约数;字母取各项的相同的字母,而且各字母的指数取次数最低的。
当各项的系数有分数时,公因式系数为各分数的最大公约数。如果多项式的第一项是负的,一般要提出“-”号,使括号内的第一项的系数成为正数。提出“-”号时,多项式的各项都要变号。
口诀:找准公因式,一次要提尽;全家都搬走,留1把家守;提负要变号,变形看奇偶。
参考资料:因式分解的百度百科

提公因式法、分组分解法、待定系数法、十字分解法、双十字相乘法、对称多项式等等。
1、一般地,如果多项式的各项有公因式,可以把这个公因式提到括号外面,将多项式写成因式乘积的形式,这种分解因式的方法叫做提公因式法。
2、分组分解法指通过分组分解的方式来分解提公因式法和公式分解法无法直接分解的因式,分解方式一般分为“1+3”式和“2+2”式。
3、待定系数法是初中数学的一个重要方法。用待定系数法分解因式,就是先按已知条件把原式假设成若干个因式的连乘积,这些因式中的系数可先用字母表示,它们的值是待定的,由于这些因式的连乘积与原式恒等,然后根据恒等原理,建立待定系数的方程组,最后解方程组即可求出待定系数的值。

4、十字分解法的方法简单来讲就是:十字左边相乘等于二次项系数,右边相乘等于常数项,交叉相乘再相加等于一次项系数。其实就是运用乘法公式(x+a)(x+b)=x²+(a+b)x+ab的逆运算来进行因式分解。
5、双十字相乘法是一种因式分解方法。对于型如 Ax²+Bxy+Cy²+Dx+Ey+F 的多项式的因式分解,常采用的方法是待定系数法。这种方法运算过程较繁。对于这问题,若采用“双十字相乘法”(主元法),就能很容易将此类型的多项式分解因式。
6、一个多元多项式,如果把其中任何两个元互换,所得的结果都与原式相同,则称此多项式是关于这些元的对称多项式。x²+y²+z²,xy+yz+zx都是关于元x、y、z的对称多项式。

多项式的因式分解是代数式恒等变形的基本形式之一,它被广泛地应用于初等数学之中,是我们解决许多数学问题的有力工具.因式分解方法灵活,技巧性强,学习这些方法与技巧,不仅是掌握因式分解内容所必需的,而且对于培养学生的解题技能,发展学生的思维能力,都有着十分独特的作用.初中数学教材中主要介绍了提取公因式法、运用公式法、分组分解法和十字相乘法.本讲及下一讲在中学数学教材基础上,对因式分解的方法、技巧和应用作进一步的介绍.

1.运用公式法

在整式的乘、除中,我们学过若干个乘法公式,现将其反向使用,即为因式分解中常用的公式,例如:

(1)a2-b2=(a+b)(a-b);

(2)a2±2ab+b2=(a±b)2;

(3)a3+b3=(a+b)(a2-ab+b2);

(4)a3-b3=(a-b)(a2+ab+b2).

下面再补充几个常用的公式:

(5)a2+b2+c2+2ab+2bc+2ca=(a+b+c)2;

(6)a3+b3+c3-3abc=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca);

(7)an-bn=(a-b)(an-1+an-2b+an-3b2+…+abn-2+bn-1)其中n为正整数;

(8)an-bn=(a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…+abn-2-bn-1),其中n为偶数;

(9)an+bn=(a+b)(an-1-an-2b+an-3b2-…-abn-2+bn-1),其中n为奇数.

运用公式法分解因式时,要根据多项式的特点,根据字母、系数、指数、符号等正确恰当地选择公式.

例1 分解因式:

(1)-2x5n-1yn+4x3n-1yn+2-2xn-1yn+4;

(2)x3-8y3-z3-6xyz;

(3)a2+b2+c2-2bc+2ca-2ab;

(4)a7-a5b2+a2b5-b7.

解 (1)原式=-2xn-1yn(x4n-2x2ny2+y4)

=-2xn-1yn[(x2n)2-2x2ny2+(y2)2]

=-2xn-1yn(x2n-y2)2

=-2xn-1yn(xn-y)2(xn+y)2.

(2)原式=x3+(-2y)3+(-z)3-3x(-2y)(-Z)

=(x-2y-z)(x2+4y2+z2+2xy+xz-2yz).

(3)原式=(a2-2ab+b2)+(-2bc+2ca)+c2

=(a-b)2+2c(a-b)+c2

=(a-b+c)2.

本小题可以稍加变形,直接使用公式(5),解法如下:

原式=a2+(-b)2+c2+2(-b)c+2ca+2a(-b)

=(a-b+c)2

(4)原式=(a7-a5b2)+(a2b5-b7)

=a5(a2-b2)+b5(a2-b2)

=(a2-b2)(a5+b5)

=(a+b)(a-b)(a+b)(a4-a3b+a2b2-ab3+b4)

=(a+b)2(a-b)(a4-a3b+a2b2-ab3+b4)

例2 分解因式:a3+b3+c3-3abc.

本题实际上就是用因式分解的方法证明前面给出的公式(6).

分析 我们已经知道公式

(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3

的正确性,现将此公式变形为

a3+b3=(a+b)3-3ab(a+b).

这个式也是一个常用的公式,本题就借助于它来推导.

解 原式=(a+b)3-3ab(a+b)+c3-3abc

=〔(a+b)3+c3〕-3ab(a+b+c)

=(a+b+c)〔(a+b)2-c(a+b)+c2]-3ab(a+b+c)

=(a+b+c)(a2+b2+c2-ab-bc-ca).

说明 公式(6)是一个应用极广的公式,用它可以推出很多有用的结论,例如:我们将公式(6)变形为

a3+b3+c3-3abc

显然,当a+b+c=0时,则a3+b3+c3=3abc;当a+b+c>0时,则a3+b3+c3-3abc≥0,即a3+b3+c3≥3abc,而且,当且仅当a=b=c时,等号成立.

如果令x=a3≥0,y=b3≥0,z=c3≥0,则有

等号成立的充要条件是x=y=z.这也是一个常用的结论.

例3 分解因式:x15+x14+x13+…+x2+x+1.

分析 这个多项式的特点是:有16项,从最高次项x15开始,x的次数顺次递减至0,由此想到应用公式an-bn来分解.

解 因为

x16-1=(x-1)(x15+x14+x13+…x2+x+1),

所以

说明 在本题的分解过程中,用到先乘以(x-1),再除以(x-1)的技巧,这一技巧在等式变形中很常用.

2.拆项、添项法

因式分解是多项式乘法的逆运算.在多项式乘法运算时,整理、化简常将几个同类项合并为一项,或将两个仅符号相反的同类项相互抵消为零.在对某些多项式分解因式时,需要恢复那些被合并或相互抵消的项,即把多项式中的某一项拆成两项或多项,或者在多项式中添上两个仅符合相反的项,前者称为拆项,后者称为添项.拆项、添项的目的是使多项式能用分组分解法进行因式分解.

例4 分解因式:x3-9x+8.

分析 本题解法很多,这里只介绍运用拆项、添项法分解的几种解法,注意一下拆项、添项的目的与技巧.

解法1 将常数项8拆成-1+9.

原式=x3-9x-1+9

=(x3-1)-9x+9

=(x-1)(x2+x+1)-9(x-1)

=(x-1)(x2+x-8).

解法2 将一次项-9x拆成-x-8x.

原式=x3-x-8x+8

=(x3-x)+(-8x+8)

=x(x+1)(x-1)-8(x-1)

=(x-1)(x2+x-8).

解法3 将三次项x3拆成9x3-8x3.

原式=9x3-8x3-9x+8

=(9x3-9x)+(-8x3+8)

=9x(x+1)(x-1)-8(x-1)(x2+x+1)

=(x-1)(x2+x-8).

解法4 添加两项-x2+x2.

原式=x3-9x+8

=x3-x2+x2-9x+8

=x2(x-1)+(x-8)(x-1)

=(x-1)(x2+x-8).

说明 由此题可以看出,用拆项、添项的方法分解因式时,要拆哪些项,添什么项并无一定之规,主要的是要依靠对题目特点的观察,灵活变换,因此拆项、添项法是因式分解诸方法中技巧性最强的一种.

例5 分解因式:

(1)x9+x6+x3-3;

(2)(m2-1)(n2-1)+4mn;

(3)(x+1)4+(x2-1)2+(x-1)4;

(4)a3b-ab3+a2+b2+1.

解 (1)将-3拆成-1-1-1.

原式=x9+x6+x3-1-1-1

=(x9-1)+(x6-1)+(x3-1)

=(x3-1)(x6+x3+1)+(x3-1)(x3+1)+(x3-1)

=(x3-1)(x6+2x3+3)

=(x-1)(x2+x+1)(x6+2x3+3).

(2)将4mn拆成2mn+2mn.

原式=(m2-1)(n2-1)+2mn+2mn

=m2n2-m2-n2+1+2mn+2mn

=(m2n2+2mn+1)-(m2-2mn+n2)

=(mn+1)2-(m-n)2

=(mn+m-n+1)(mn-m+n+1).

(3)将(x2-1)2拆成2(x2-1)2-(x2-1)2.

原式=(x+1)4+2(x2-1)2-(x2-1)2+(x-1)4

=〔(x+1)4+2(x+1)2(x-1)2+(x-1)4]-(x2-1)2

=〔(x+1)2+(x-1)2]2-(x2-1)2

=(2x2+2)2-(x2-1)2=(3x2+1)(x2+3).

(4)添加两项+ab-ab.

原式=a3b-ab3+a2+b2+1+ab-ab

=(a3b-ab3)+(a2-ab)+(ab+b2+1)

=ab(a+b)(a-b)+a(a-b)+(ab+b2+1)

=a(a-b)〔b(a+b)+1]+(ab+b2+1)

=[a(a-b)+1](ab+b2+1)

=(a2-ab+1)(b2+ab+1).

说明 (4)是一道较难的题目,由于分解后的因式结构较复杂,所以不易想到添加+ab-ab,而且添加项后分成的三项组又无公因式,而是先将前两组分解,再与第三组结合,找到公因式.这道题目使我们体会到拆项、添项法的极强技巧所在,同学们需多做练习,积累经验.

3.换元法

换元法指的是将一个较复杂的代数式中的某一部分看作一个整体,并用一个新的字母替代这个整体来运算,从而使运算过程简明清晰.

例6 分解因式:(x2+x+1)(x2+x+2)-12.

分析 将原式展开,是关于x的四次多项式,分解因式较困难.我们不妨将x2+x看作一个整体,并用字母y来替代,于是原题转化为关于y的二次三项式的因式分解问题了.

解 设x2+x=y,则

原式=(y+1)(y+2)-12=y2+3y-10

=(y-2)(y+5)=(x2+x-2)(x2+x+5)

=(x-1)(x+2)(x2+x+5).

说明 本题也可将x2+x+1看作一个整体,比如今x2+x+1=u,一样可以得到同样的结果,有兴趣的同学不妨试一试.

例7 分解因式:

(x2+3x+2)(4x2+8x+3)-90.

分析 先将两个括号内的多项式分解因式,然后再重新组合.

解 原式=(x+1)(x+2)(2x+1)(2x+3)-90

=[(x+1)(2x+3)][(x+2)(2x+1)]-90

=(2x2+5x+3)(2x2+5x+2)-90.

令y=2x2+5x+2,则

原式=y(y+1)-90=y2+y-90

=(y+10)(y-9)

=(2x2+5x+12)(2x2+5x-7)

=(2x2+5x+12)(2x+7)(x-1).

说明 对多项式适当的恒等变形是我们找到新元(y)的基础.

例8 分解因式:

(x2+4x+8)2+3x(x2+4x+8)+2x2.

解 设x2+4x+8=y,则

原式=y2+3xy+2x2=(y+2x)(y+x)

=(x2+6x+8)(x2+5x+8)

=(x+2)(x+4)(x2+5x+8).

说明 由本题可知,用换元法分解因式时,不必将原式中的元都用新元代换,根据题目需要,引入必要的新元,原式中的变元和新变元可以一起变形,换元法的本质是简化多项式.

例9 分解因式:6x4+7x3-36x2-7x+6.

解法1 原式=6(x4+1)+7x(x2-1)-36x2

=6〔(x4-2x2+1)+2x2〕+7x(x2-1)-36x2

=6[(x2-1)2+2x2]+7x(x2-1)-36x2

=6(x2-1)2+7x(x2-1)-24x2

=[2(x2-1)-3x〕〔3(x2-1)+8x]

=(2x2-3x-2)(3x2+8x-3)

=(2x+1)(x-2)(3x-1)(x+3).

说明 本解法实际上是将x2-1看作一个整体,但并没有设立新元来代替它,即熟练使用换元法后,并非每题都要设置新元来代替整体.

解法2

原式=x2[6(t2+2)+7t-36]

=x2(6t2+7t-24)=x2(2t-3)(3t+8)

=x2[2(x-1/x)-3][3(x-1/x)+8]

=(2x2-3x-2)(3x2+8x-3)

=(2x+1)(x-2)(3x-1)(x+3).

例10 分解因式:(x2+xy+y2)-4xy(x2+y2).

分析 本题含有两个字母,且当互换这两个字母的位置时,多项式保持不变,这样的多项式叫作二元对称式.对于较难分解的二元对称式,经常令u=x+y,v=xy,用换元法分解因式.

解 原式=[(x+y)2-xy]2-4xy[(x+y)2-2xy].令x+y=u,xy=v,则

原式=(u2-v)2-4v(u2-2v)

=u4-6u2v+9v2

=(u2-3v)2

=(x2+2xy+y2-3xy)2

=(x2-xy+y2)2.

练习一

1.分解因式:

(2)x10+x5-2;

(4)(x5+x4+x3+x2+x+1)2-x5.

2.分解因式:

(1)x3+3x2-4;

(2)x4-11x2y2+y2;

(3)x3+9x2+26x+24;

(4)x4-12x+323.

3.分解因式:

(1)(2x2-3x+1)2-22x2+33x-1;

(2)x4+7x3+14x2+7x+1;

(3)(x+y)3+2xy(1-x-y)-1;

(4)(x+3)(x2-1)(x+5)-20.

建议看看http://www.zhongkao.cn/Article_D/2005-09/636397711383216.htm
算了告诉你吧
实数范围内都分解不了

m^2-mn+mx-nx
=m(m-n)+x(m-n)
=(m-n)(m+x)

三角形ABC,三边满足a的平方-2bc=c的平方-2ab,则三角形ABC是
A等腰三角形B直角三角形C等边三角形D锐角三角形
为什么?谢谢
a^2-2bc=c^2-2ab
===>
a^2-c^2+2ab-2bc=0
===>
(a+c)(a-c)+2b(a-c)=0
===>
(a+c+2b)(a-c)=0
因为a、b、c为△ABC的三边长
所以,a、b、c均大于零
所以:a+c+2b>0
所以,a-c=0
即,a=c
所以,△ABC为等腰三角形。
答案:A

1-36b的平方
=(1+6b)(1-6b)
12x的平方-3y的平方
=3(4x^2-y^2)
=3(2x+y)(2x-y)
0.49p的平方-144
=(0.7p+12)(0.7p-12)
(2x+y)的平方-(x+2y)的平方
=[(2x+y)+(x+2y)][(2x+y)-(x+2y)]
=(3x+3y)(x-y)
=3(x+y)(x-y)
25x的平方-16y的平方
=(5x-4y)(5x+4y)
x的3次方-9x
=x(x^2-9)
=x(x+3)(x-3)
16x的4次方-1
=(4x^2+1)(4x^2-1)
=(4x^2+1)(2x+1)(2x-1)
4x的平方-100
=4(x^2-25)
4(x+5)(x-5)

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    答:因式分解的四种方法如下:1.公因数法:当多项式的所有项都含有共同的因子时,可以把这个因子提出来,然后用分配律将剩下的部分相加,进一步化简。2.十字相乘法:对于二次多项式ax²+bx+c,其因式可以表示为两个一次多项式的乘积。使用十字相乘法时,将a和c的乘积分解为两个因数的乘积,然后根据一...
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