内容正文:
乘法公式与因式分解
一、乘法公式
1.平方差公式:(a+b)(a-b)=a2-b2.
2.完全平方公式:(a±b)2= .
3.立方和公式:(a+b)(a2-ab+b2)=a3+b3.
4.立方差公式:(a-b)(a2+ab+b2)= .
5.三数和平方公式:(a+b+c)2=a2+b2+c2+2(ab+bc+ac).
参考答案:2.a2±2ab+b2 4.a3-b3
二、因式分解
1.因式分解:把一个多项式写成几个整式的积的形式叫作多项式的因式分解.
2.因式分解的方法:提公因式法、公式法、分组分解法、十字相乘法.
3.利用十字相乘法进行因式分解
①x2+(p+q)x+pq型的因式分解:
x2+(p+q)x+pq=x2+px+qx+pq=x(x+p)+q(x+p)=(x+p)(x+q).
②二次三项式ax2+bx+c型的因式分解:
(a1x+c1)(a2x+c2)=a1a2x2+(a1c2+a2c1)x+c1c2.
反过来,a1a2x2+(a1c2+a2c1)x+c1c2=(a1x+c1)(a2x+c2).
我们发现,二次项系数a分解成a1a2,常数项c分解成c1c2,把a1,a2,c1,c2写成a1a2c1c2,这里按斜线交叉相乘,再相加,就得到a1c2+a2c1,如果它正好等于ax2+bx+c的一次项系数b,那么ax2+bx+c就可以分解成(a1x+c1)(a2x+c2),其中a1,c1位于上一行,a2,c2位于下一行.
这种借助画十字交叉线分解系数,从而将二次三项式分解因式的方法,叫作十字相乘法.
十字相乘法小口诀:首尾分解,交叉相乘,实验筛选,求和凑中.
特殊地,如果a+b+c=0,那么必有因式x-1;(各项的系数和为0,一定有因式x-1)
如果a-b+c=0,那么必有因式x+1.(奇次项的系数等于偶次项的系数和,一定有因式x+1)
4.因式分解的思路
(1)看各项有没有公因式,若有,则先提取公因式;
(2)看能否使用公式法;
(3)用分组分解法,即通过分组后提取各组公因式或运用公式法来达到分解的目的;
(4)因式分解的最后结果必须是几个整式的乘积,否则不是因式分解;
(5)因式分解的结果必须进行到每个因式都在要求的范围内(比如有理数范围内)不能再分解为止.
能力1:会利用几种常见的乘法公式进行化简与计算
例1 化简:(1)(4+m)(16-4m+m2);
(2)m-nm2+mn+n2;
(3)(a+2)(a-2)(a4+4a2+16).
解析 (1)原式=43+m3=64+m3.
(2)原式=m3-n3=m3-n3.
(3)原式=(a2-4)(a4+4a2+42)=(a2)3-43=a6-64.
(1)在进行代数式的乘法、除法运算时,要观察代数式的结构是否满足乘法公式的结构.
(2)为了更好地使用乘法公式,记住1,2,3,4,…,20的平方数和1,2,3,4,…,10的立方数,能加快解题速度.
对点练1 化简:(1)(a-b)(a2+ab+b2);
(2)(20233+1)÷(20232-2023+1);
(3)+·;
(4)-.
解析 (1)(a-b)(a2+ab+b2)
=[a+(-b)][a2-a(-b)+(-b)2]=a3+(-b)3=a3-b3.
(2)(20233+1)÷(20232-2023+1)
=[(2023+1)(20232-2023+1)]÷(20232-2023+1)
=2023+1=2024.
(3)原式=-·=·
=·=2.
(4)-=-
=-=.
能力2:会利用公式法进行因式分解
例2 分解因式:
(1)m3n-4mn;
(2)3a3b-81b4;
(3)x4-81y4;
(4)16x4-72x2y2+81y4.
解析 (1)m3n-4mn=mn(m2-4)
=mn(m+2)(m-2).
(2)3a3b-81b4=3b(a3-27b3)
=3b(a-3b)(a2+3ab+9b2).
(3)原式=(x2)2-(9y2)2
=(x2-9y2)(x2+9y2)
=(x-3y)(x+3y)(x2+9y2).
(4)原式=(4x2)2-2×(4x2)(9y2)+(9y2)2
=(4x2-9y2)2
=[(2x-3y)(2x+3y)]2
=(2x-3y)2(2x+3y)2.
将一个多项式分解因式,首先看各项有没有公因式,若有公因式,则把它提取出来,之后再观察能否利用公式法,在运用立方和(差)公式分解因式时,一定要看清楚因式中各项的符号.
对点练2 分解因式:
(1)x2y-9y;
(2)9x3-6x2+x;
(3)(m2+n2)2-4m2n2.
解析 (1)x2y-9y=y(x2-9)=y(x-3)(x+3).
(2)