内容正文:
第1.1章 数与式
1.1.3 因式分解
初中要求
能用提公因式法、公式法(直接利用公式不超过二次)进行因式分解(指数是正整数).
高中要求
掌握因式分解的方法:提公因式法、公式法、十字相乘法、分组分解法等.
1.乘法公式
平方差公式 ;
完全平方公式 ;
立方和公式 ;
立方差公式 ;
三数和平方公式 .
2.因式分解
把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变形叫做这个多项式分解因式.
因式分解的常用方法:提公因式法,公式法,十字相乘法,分组分解法,待定系数法和因式定理法.
无特殊说明,一般只要求在有理数的范围内分解到不能再分解为止.
比如,在有理数范围内因式分解的结果是,
若在实数范围内因式分解的结果是.
【方法一】 提公因式法和公式法
因式分解,先确定每项是否存在公因式,若有先提公因式;公式法,指的是利用平方差公式、完全平方公式、立方和差公式等进行因式分解.
【典题1】 分解因式:(1); (2)
解析 (1)原式;
(2)原式.
变式练习
1.分解因式:(1); (2).
答案 ;
解析 (1);
(2)
.
【方法二】 十字相乘法
【典题1】 把下列各式因式分解:
(1) ;(2) ;(3) .
解析 (1) 将分解为写在左列,将分解为写在右列,交叉相乘、相加,得到,不是一次项不适合;再将分解为写在左列,将分解为写在右列,交叉相乘、相加,得到,等于一次项,适合,即十字相乘因式分解成功.
不合适
合适
即;
(2) 将原式按的降幂排列,视其为关于的二次三项式,
视为常数.将分解为写在左列,将分解为写在右列,交叉相乘、相加,得到,不是一次项不适合;再将分解为写在左列,将分解为写在右列,交叉相乘、相加,得到,等于一次项,适合,即十字相乘因式分解成功.
不合适
合适
即.
(3) 将原式按的降幂排列,视其为关于的二次三项式,视为常数,再十字相乘.
.
点拨
1.第(1)题也可用“求根法”,令,用一元二次方程求根公式可解得,则.第(2)(3)题你试试看;
2.用十字相乘法时,要多尝试;若式子有两个变量,则选其一为“主元”,令一变量视为常数.
变式练习
1.把下列各式因式分解:
(1) ; (2);
(3) ; (4) .
解析 (1),
;
(2) ;
(3) ;
(4) 由换元思想,只要把整体看作一个字母,当作分解二次三项式.
则.
【方法三】 分组分解法
把多项式分成几组分别因式分解,若每组有一相同因式,便可提公因式达到因式分解,这种方式叫做分组分解法.
【典题1】因式分解
解析
--- (分组)
--- (组内因式分解)
. --- (提公因式)
点拨 分组分解的方式是不唯一的,也可以
.
变式练习
1.分解因式:(1); (2) ; (3) .
答案
解析 (1);
(2)
;
(3)
.
2.如果的三边满足,试判断的
形状.
答案 等腰三角形或直角三角形
解析 因为,
所以,
即,
,
所以,
因此是等腰三角形或直角三角形.
【方法四】 添项与拆项法
因式分解中,用公式法有时总感觉缺一项或数字不对,分组分解时或少一项或多一项分不出来,这些烦恼有时可用添项与拆项法处理.
【典题1】 因式分解.
解析 方法1
(将二次项拆项)
(分组分解)
;
方法2
(将一次项拆项)
(分组分解)
;
方法3
(将常数项拆项)
(分组分解)
.
变式练习
1.因式分解
答案
解析 方法1 原式
;
方法2
;
方法3
;
方法4
.
2.因式分解
答案
解析
.
【方法五】 待定系数法
【典题1】 因式分解
解析 方法1 因为,
所以可设 ,
则
比较系数可得,解得,满足整个方程组,
所以.
方法2 因为,
所以可设 ,
由于恒等式,可取任何实数值,
令,得;令得;
解得,
所以.
【典题2】 因式分解
解析 设
所以
比较系数得,由①②解得,且它满足③,
(所求必须满足整个方程组)
所以
点拨
1.思考:为什么这样设呢?
若设.由待定系数法解题知关于与的方程组无解.那设为呢?
2.待定系数法需要有一定的数感.
变式练习
1.因式分解
答案
解析 因为
设
即
比较多项式两边同类项的系数可得,解得,
故.
2.因式分解.
答案
解析 设,
所以,
比较系数