内容正文:
17.2 用公式法分解因式
【学习目标】
1.知道平方差公式的特点,能较熟练地应用平方差公式分解因式.
2.知道完全平方公式的特点,能较熟练地应用平方差公式分解因式.
3.理解整式乘法与因式分解的互逆关系,并会用乘法公式进行因式分解.
4.能综合运用提公因式法和公式法对多项式进行因式分解(指数为正整数),提升运算能力.
【新知探究】
知识梳理1 用平方差公式分解因式
知识梳理2 用完全平方公式分解因式
知识梳理3 系数为1的二次三项式的因式分解
知识梳理4 因式分解的应用
知识梳理1 用平方差公式分解因式
1.平方差公式的等号两边互换位置,得
.
文字语言:两个数的平方差,等于这两个数的和与这两个数的差的积.
2.特点:
(1)等号左边是二项式,两项都能写成平方的形式,且符号相反;
(2)等号右边是两个数的和与这两个数的差的积.
【例1】 (2025春•高州市月考)下列各式中,不能用平方差公式分解因式的是( )
A.x2﹣y2 B.x2﹣4y2 C.﹣x2﹣y2 D.(x+y)2﹣y2
【例2】 (2025•宿迁校级一模)分解因式:x2﹣9= .
【例3】 (2025•内江)分解因式:a2﹣1= .
【例4】 (2025•海州区一模)分解因式:a2﹣25= .
【例5】 (2025•市中区校级模拟)把多项式4m2﹣n2因式分解的结果是 .
知识梳理2 用完全平方公式分解因式
1.完全平方公式的等号两边互换位置,得
,.
语言叙述:两个数的平方和加上(或减去)这两个数的积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方.
2.特点:
(1)等号左边是三项式,其中首末两项分别是两个数(或两个式子)的平方,且这两项的符号相同,中间一项是这两个数(或两个式子)的积的2倍,符号正负均可.
(2)等号右边是这两个数(或两个式子)的和(或差)的平方.当中间的乘积项与首末两项符号相同时,是和的平方;当中间的乘积项与首末两项的符号相反时,是差的平方.
3.公式法的定义:
如果把乘法公式的等号两边互换位置,就可以得到用于分解因式的公式,用来把某些具有特殊形式的多项式分解因式,这种分解因式的方法叫作公式法.
【例6】 (2025春•白银期末)若9x2+(k﹣2)x+16能用完全平方公式因式分解,则k的值为( )
A.±24 B.±26 C.26或﹣22 D.﹣26或22
【例7】 (2025•甘肃)因式分解:x2﹣6x+9= .
【例8】 (2025•定西一模)因式分解:x2+4y2﹣4xy= .
【例9】 (2025•翁牛特旗模拟)因式分解:9m2+6m+1= .
【例10】 (2025•溧阳市校级模拟)因式分解:9a2﹣6a+1= .
知识梳理3 系数为1的二次三项式的因式分解
对于二次项系数为1的二次三项式,如果能把常数项q分解成两个因数a,b的积,并且a+b为一次项系数p,那么它就可以运用公式
因为
因为,
所以.
分解因式,这种方法的特征是“拆常数项,凑一次项”.当常数项为正数时,把它分解为两个同号因数的积,因式的符号与一次项系数的符号相同;当常数项为负数时,把它分解为两个异号因数的积,其中绝对值较大的因数的符号与一次项系数的符号相同.
【例11】 (2025春•工业园区校级月考)如果x2+mx﹣15=(x+3)(x+n),那么m+n的值为 .
【例12】 (2025春•莲池区期末)若多项式x2+mx﹣21可以分解为(x+3)(x﹣7),则m= .
【例13】 (2025•海门区校级模拟)因式分解:x2﹣x﹣6= .
【例14】 (2025•博山区三模)因式分解:a2+2a﹣3= .
【例15】 (2025春•资中县校级月考)分解因式:(x+y)2﹣12(x+y)+35= .
知识梳理4 因式分解的应用
利用因式分解可以解决整除问题,拼图问题,判断三角形的形状等.
(1)利用因式分解解决整除问题,就是设法将已知的代数式利用乘法公式进行因式分解,写成几个因式乘积的形式,在几个因式中凑出想要整除的那部分,即可解决问题.
(2)因式分解与拼图的结合,是将几何图形与代数的解法结合起来,数形结合更利于学生对因式分解和乘法公式的理解,用图形去演绎某个代数式因式分解的结果,体现了逆向思维.
(3)因式分解还可能与三角形等知识点结合进行综合考查.将等式化为右边等于0,左边(或左边的部分代数式)进行因式分解,结合题意判断三角形的形状.
【例16】 (2024秋•济南期末)小颖利用两种不同的方法计算下面图形的面积,并据此写出了一个因式分解的等式,此等式是( )
A.a2+2ab+b2=(a+b)(a+b)
B.a2+3ab+2b2=(a+2b)(a+b)
C.a2﹣b2=(a+b)(a﹣b)
D.2a2+3ab+b2=(2a+b)(a+b)
【例17】 (2025春•寿县校级月考)若k为自然数,则(2k+3)2﹣4k2的值总能( )
A.被2整除 B.被3整除 C.被4整除 D.被6整除
【例18】 (2025春•滕州市校级月考)已知△ABC的三边长a、b、c满足条件:a4﹣b4+b2c2﹣a2c2=0.那么△ABC的形状为( )
A.直角三角形
B.等腰三角形
C.等腰直角三角形
D.等腰三角形或直角三角形
【例19】 (2025春•龙川县校级期末)若△ABC的三边长分别是a、b、c,且满足a2﹣2bc=c2﹣2ab,则△ABC的形状是( )
A.直角三角形 B.等腰三角形
C.等腰直角三角形 D.等边三角形
【例20】 (2025•金水区模拟)对任意整数n,(2n+1)2﹣25都能( )
A.被3整除 B.被4整除 C.被5整除 D.被6整除
【课后巩固】
一、选择题(共11小题)
1.(2025春•萧县校级月考)若x2+mx+9能用完全平方公式进行因式分解,则常数m的值为( )
A.6 B.﹣6 C.6或﹣6 D.不能确定
2.(2025春•路南区校级月考)下面是课堂投影屏上显示的抢答题,需要回答横线上序号处缺少的内容.下列回答错误的是( )
分解因式:2a(x2﹣1)﹣2b(x2﹣1).
解:原式=2(x2﹣1)①____
=②____
A.①填(a﹣b)
B.②填(x+1)(x﹣1)
C.该过程用到了提公因式法
D.该过程用到了公式法
3.(2024秋•孝南区期末)下列多项式能用平方差公式分解因式的是( )
A.x2+y2 B.﹣x2﹣y2 C.x2﹣y3 D.﹣x2+y2
4.(2024秋•西安期末)下列各式不能运用平方差公式进行因式分解的是( )
A.﹣a2+b2 B.﹣x2﹣y2 C.49x2﹣z2 D.16m2﹣25n2
5.(2025春•包河区期中)在多项式1﹣4x2中添加一个单项式,使其成为一个多项式的完全平方,则添加的单项式正确的是( )
A.﹣4x B.4x C.4x4 D.﹣4x4
6.(2025春•青岛期末)下列多项式中,能用平方差公式进行因式分解的是( )
A.x2+9 B.x2﹣6x+9 C.4x2﹣25 D.x2+4x+4
7.(2025•绥江县一模)对4x2﹣4进行因式分解,正确的是( )
A.4x2﹣4=4(x+1)(x﹣1) B.4x2﹣4=4(x2﹣1)
C.4x2﹣4=4(x+2)(x﹣2) D.4x2﹣4=(2x+2)(2x﹣2)
8.(2025春•甘州区校级期末)下列多项式中能用平方差公式分解因式的是( )
A.a2+(﹣b)2 B.5m2﹣20m C.﹣x2﹣y2 D.﹣x2+9
9.(2024秋•江油市期末)下列各式中,属于完全平方式的是( )
A.a2+2ab+1 B.a2+4a+4 C.a2﹣3a+9 D.a2+2a﹣1
10.(2024秋•巩义市期末)关于x的多项式9x2+ax+1是完全平方式,则实数a的值是( )
A.3 B.±3 C.±6 D.6
11.(2025春•兴庆区校级期中)下列因式分解中,结果正确的是( )
A.ax+ay+a=a(x+y)
B.x2﹣4y2=(x+4y)(x﹣4y)
C.4x2+9=(2x+3)2
D. x2﹣x﹣6=(x+2)(x﹣3)
二、填空题(共9小题)
12.(2025春•寿县校级月考)因式分解:4ma2﹣9mb2= .
13.(2025春•雁塔区校级月考)若多项式x2﹣(m+1)x+9是一个完全平方式,则m= .
14.(2025•新郑市模拟)因式分解:x2﹣1= .
15. (2024秋•阎良区期末)若多项式x2﹣(m﹣1)x+16能用完全平方公式进行因式分解,则m= .
16. (2025春•胶州市校级月考)已知x2﹣kxy+64y2是一个完全平方公式,则k= .
17. (2025春•成都期末)若y2﹣my+4是一个完全平方式,则m2的值为 .
18. (2025•龙华区二模)若x2﹣1=(x+m)(x+n),则mn= .
19. (2025春•未央区校级月考)若x2+(m﹣1)x+4是一个完全平方式,则m的值等于 .
20. (2025•樟树市校级三模)分解因式:6x2﹣54= .
三、解答题(共8小题)
21.(2025春•榆阳区校级月考)因式分解:x2(3x﹣2)+(2﹣3x).
22.(2025春•高唐县校级月考)把下列各式因式分解.
(1)3(x﹣3)2﹣12; (2)﹣4x2y+16xy﹣16y;
(3)25﹣10(x+y)+(x+y)2; (4)6(x+y)2﹣2(x﹣y)(x+y).
23.(2025春•娄星区月考)因式分解:
(1)9x2﹣4y2; (2)a3﹣4a2+4a.
24.(2025春•金凤区校级期中)因式分解:
(1)2x2y﹣8xy+8y; (2)x2(x﹣y)+y2(y﹣x).
25.(2024秋•崇川区校级期末)分解因式:
(1)a3b2﹣4a; (2)(x2+y2)2﹣4x2y2.
26. (2025春•大荔县校级期末)分解因式:(x﹣3)(x﹣5)+1.
27.(2025春•莘县校级月考)因式分解:
(1)﹣12x2y+6xy﹣18xy2; (2)(a﹣b)(x﹣y)﹣(b﹣a)(x+y).
28.(2024秋•江岸区期末)因式分解:
(1)x2﹣25; (2)ab2+2ab+a.
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