内容正文:
专题04 因式分解讲义
因式分解是中考数学的核心基础专题,是整式运算的逆向运用,也是后续分式化简、解方程(组)、二次函数等知识的重要工具。该专题在中考中以基础题和中档题为主,分布于选择题、填空题及解答题的化简步骤中,占分比重约4%-6%。
核心考点
①因式分解的概念(判断一个变形是否为因式分解);
②提公因式法因式分解(直接提公因式、整体提公因式);
③公式法因式分解(平方差公式、完全平方公式);
④十字相乘法因式分解(二次项系数为1和不为1的情况,中考高频);
⑤因式分解的综合运用(先提公因式再用公式、分解彻底);
⑥因式分解的应用(求代数式的值、解决整除问题等)。
考情分析
①基础题型:侧重提公因式法、公式法(平方差、完全平方)的直接应用,难度较低;
②中档题型:侧重提公因式与公式法的综合运用、十字相乘法分解,难度中等;
③创新题型:侧重因式分解在代数式求值、不等式中的应用,结合新定义或规律探究,难度稍高。
(一)基本概念
1.因式分解的定义
把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫做把这个多项式因式分解(也叫分解因式);
注意:因式分解是“和差化积”,整式乘法是“积化和差”,二者互为逆运算;因式分解必须分解到每一个因式不能再分解为止(分解彻底)。
2.提公因式法
公因式:多项式各项都含有的公共因式,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);
提公因式法步骤:
①确定公因式(系数取各项系数的最大公约数,字母取各项都含有的相同字母,指数取最低次幂);
②用多项式除以公因式,得到另一个因式;
③写出因式分解结果:多项式 = 公因式 × 另一个因式。
3.公式法
平方差公式:(两个数的平方差,等于这两个数的和与这两个数的差的积);
完全平方公式:(两个数的平方和加上或减去这两个数积的2倍,等于这两个数的和或差的平方)。
4.十字相乘法
二次项系数为1的二次三项式:(常数项分解为两个数的积,且这两个数的和等于一次项系数);
二次项系数不为1的二次三项式:(其中,,且)。
(二)二级结论(中考高频应用)
1.公因式的隐含提取:当多项式的首项系数为负数时,先提取“-”号,再提取公因式,提取后括号内各项要变号(如);
2.整体思想应用:把多项式中的某一部分看作一个整体,可视为一个“字母”提取公因式或用公式(如);
3.完全平方公式的特征:二次三项式满足“首平方、尾平方,首尾积的2倍在中央”,且首尾符号相同(同正或同负);
4.平方差公式的拓展:(分解需彻底);
5.因式分解的易错点:
①提公因式时漏项(如,漏提常数项“-a”,正确结果为);
②公式法应用错误(如混淆平方差与完全平方公式,或符号错误);
③分解不彻底(如,未继续分解,正确结果为)。
考点1:提公因式法因式分解
例题1(2025·湖南长沙·中考真题)分解因式:
【解析】先确定公因式,系数和的最大公约数是,字母部分和的公因式是,故公因式为;
再用多项式除以公因式,得到另一个因式;
因此因式分解结果为。
变式题1(2025·湖南·中考真题)因式分解:
【解析】公因式为(系数最大公约数为1,字母部分取和的最低次幂);
提取公因式得:。
变式题2(2025·江西·中考真题)因式分解:
【解析】公因式为(系数和的最大公约数是,字母部分取和的最低次幂);
提取公因式得:。
变式题3分解因式:
【解析】先提取“-”号,再提公因式,最后用完全平方公式分解:
考点2:公式法因式分解(平方差公式)
例题2(2025·广西·中考真题)因式分解:
【解析】原式可化为,符合平方差公式,其中,;
因此因式分解结果为。
变式题1(2025·山西·中考真题)因式分解:
【解析】原式化为,应用平方差公式:。
变式题2(2025·江苏苏州·中考真题)因式分解:
【解析】原式化为,应用平方差公式:。
变式题3因式分解:
【解析】先应用平方差公式分解,
再对继续用平方差公式分解,得到最终结果:。
考点3:公式法因式分解(完全平方公式)
例题3(2025·黑龙江绥化·中考真题)分解因式:
【解析】原式满足完全平方公式特征:是的平方,是的平方,中间项,符合,其中,;
因此因式分解结果为。
变式题1分解因式:
【解析】原式化为,符合完全平方公式,结果为。
变式题2分解因式:
【解析】先提取“-”号,再用完全平方公式:
变式题3(2025·四川成都·中考真题)多项式加上一个单项式后,能成为一个多项式的平方,那么加上的单项式可以是 (填一个即可)。
【答案】(答案不唯一,如、、)
【解析】分情况讨论:
若把看作,已有,,,则可加(消去中间项);
若把看作,看作,则中间项可加或,构成完全平方;
若添加,则原式变为(不是平方,舍去);若添加,则原式变为(不是平方,舍去);
综上,符合条件的单项式为(或)。
考点4:提公因式法与公式法综合因式分解
例题4(2025·北京·中考真题)分解因式:
【解析】先提取公因式,得到;
再对用平方差公式分解,最终结果为。
变式题1分解因式:
【解析】先提公因式,得;再用平方差公式分解,结果为。
变式题2分解因式:
【解析】先提公因式,得;
再用完全平方公式分解括号内的二次三项式,结果为。
变式题3(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)分解因式:
【解析】先提公因式,得;
再用完全平方公式分解,结果为。
考点5:十字相乘法因式分解(中考高频)
例题5分解因式:
【解析】二次项系数为1,常数项分解为,且(等于一次项系数);
根据十字相乘法公式,结果为。
变式题1分解因式:
【解析】常数项分解为,且(等于一次项系数);结果为。
变式题2分解因式:
【解析】二次项系数分解为,常数项分解为,交叉相乘再相加:(等于一次项系数);结果为。
变式题3分解因式:
【解析】二次项系数分解为,常数项分解为,交叉相乘再相加:(等于一次项系数);结果为。
考点6:因式分解的应用(求代数式的值)
例题6已知,,求代数式的值。
【解析】先对代数式因式分解,再代入已知条件求值:
代入,,得:。
变式题1已知,,求代数式的值。
【解析】因式分解代数式:
代入,,得:。
变式题2已知,求代数式的值。
【解析】由得,对代数式因式分解并整体代入:
一.选择题(共3小题)
1.分解因式:
A. B. C. D.
2.下列何者为多项式的因式分解?
A. B.
C. D.
3.如果,,那么的值为
A.0 B.1 C.4 D.9
二.填空题(共30小题)
4.因式分解: .
5.因式分解: .
6.因式分解: .
7.分解因式: .
8.分解因式: .
9.分解因式: .
10.分解因式: .
11.因式分解: .
12.分解因式: .
13.分解因式: .
14.分解因式: .
15.分解因式: .
16.因式分解: .
17.因式分解: .
18.因式分解: .
19.因式分解: .
20.分解因式: .
21.分解因式: .
22.分解因式: .
23.因式分解: .
24.因式分解: .
25.分解因式: .
26.分解因式: .
27.因式分解: .
28.分解因式 .
29.分解因式: .
30.分解因式: .
31.分解因式: .
32.分解因式: .
33.我们规定:若一个正整数能写成,其中与都是两位数,且与的十位数字相同,个位数字之和为8,则称为“方减数”,并把分解成的过程,称为“方减分解”.例如:因为,25与23的十位数字相同,个位数字5与3的和为8,所以602是“方减数”,602分解成的过程就是“方减分解”.按照这个规定,最小的“方减数”是 .把一个“方减数” 进行“方减分解”,即,将放在的左边组成一个新的四位数,若除以19余数为1,且为整数),则满足条件的正整数为 .
三.解答题(共3小题)
34.分解因式:.
35.已知实数,,,,满足,.
(1)求证:为非负数;
(2)若,,均为奇数,,是否可以都为整数?说明你的理由.
36.数学兴趣小组开展探究活动,研究了“正整数能否表示为,均为自然数)”的问题.
(1)指导教师将学生的发现进行整理,部分信息如下为正整数)
奇数
4的倍数
表示结果
一般结论
按上表规律,完成下列问题:
(ⅰ) ;
(ⅱ) ;
(2)兴趣小组还猜测:像2,6,10,14,这些形如为正整数)的正整数不能表示为,均为自然数).师生一起研讨,分析过程如下:
假设,其中,均为自然数.
分下列三种情形分析:
①若,均为偶数,设,,其中,均为自然数,
则为4的倍数.
而不是4的倍数,矛盾.故,不可能均为偶数.
②若,均为奇数,设,,其中,均为自然数,
则 为4的倍数.
而不是4的倍数,矛盾.故,不可能均为奇数.
③若,一个是奇数一个是偶数,则为奇数.
而是偶数,矛盾.故,不可能一个是奇数一个是偶数.
由①②③可知,猜测正确.
阅读以上内容,请在情形②的横线上填写所缺内容.
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专题04 因式分解讲义
因式分解是中考数学的核心基础专题,是整式运算的逆向运用,也是后续分式化简、解方程(组)、二次函数等知识的重要工具。该专题在中考中以基础题和中档题为主,分布于选择题、填空题及解答题的化简步骤中,占分比重约4%-6%。
核心考点
①因式分解的概念(判断一个变形是否为因式分解);
②提公因式法因式分解(直接提公因式、整体提公因式);
③公式法因式分解(平方差公式、完全平方公式);
④十字相乘法因式分解(二次项系数为1和不为1的情况,中考高频);
⑤因式分解的综合运用(先提公因式再用公式、分解彻底);
⑥因式分解的应用(求代数式的值、解决整除问题等)。
考情分析
①基础题型:侧重提公因式法、公式法(平方差、完全平方)的直接应用,难度较低;
②中档题型:侧重提公因式与公式法的综合运用、十字相乘法分解,难度中等;
③创新题型:侧重因式分解在代数式求值、不等式中的应用,结合新定义或规律探究,难度稍高。
(一)基本概念
1.因式分解的定义
把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫做把这个多项式因式分解(也叫分解因式);
注意:因式分解是“和差化积”,整式乘法是“积化和差”,二者互为逆运算;因式分解必须分解到每一个因式不能再分解为止(分解彻底)。
2.提公因式法
公因式:多项式各项都含有的公共因式,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);
提公因式法步骤:
①确定公因式(系数取各项系数的最大公约数,字母取各项都含有的相同字母,指数取最低次幂);
②用多项式除以公因式,得到另一个因式;
③写出因式分解结果:多项式 = 公因式 × 另一个因式。
3.公式法
平方差公式:(两个数的平方差,等于这两个数的和与这两个数的差的积);
完全平方公式:(两个数的平方和加上或减去这两个数积的2倍,等于这两个数的和或差的平方)。
4.十字相乘法
二次项系数为1的二次三项式:(常数项分解为两个数的积,且这两个数的和等于一次项系数);
二次项系数不为1的二次三项式:(其中,,且)。
(二)二级结论(中考高频应用)
1.公因式的隐含提取:当多项式的首项系数为负数时,先提取“-”号,再提取公因式,提取后括号内各项要变号(如);
2.整体思想应用:把多项式中的某一部分看作一个整体,可视为一个“字母”提取公因式或用公式(如);
3.完全平方公式的特征:二次三项式满足“首平方、尾平方,首尾积的2倍在中央”,且首尾符号相同(同正或同负);
4.平方差公式的拓展:(分解需彻底);
5.因式分解的易错点:
①提公因式时漏项(如,漏提常数项“-a”,正确结果为);
②公式法应用错误(如混淆平方差与完全平方公式,或符号错误);
③分解不彻底(如,未继续分解,正确结果为)。
考点1:提公因式法因式分解
例题1(2025·湖南长沙·中考真题)分解因式:
【解析】先确定公因式,系数和的最大公约数是,字母部分和的公因式是,故公因式为;
再用多项式除以公因式,得到另一个因式;
因此因式分解结果为。
变式题1(2025·湖南·中考真题)因式分解:
【解析】公因式为(系数最大公约数为1,字母部分取和的最低次幂);
提取公因式得:。
变式题2(2025·江西·中考真题)因式分解:
【解析】公因式为(系数和的最大公约数是,字母部分取和的最低次幂);
提取公因式得:。
变式题3分解因式:
【解析】先提取“-”号,再提公因式,最后用完全平方公式分解:
考点2:公式法因式分解(平方差公式)
例题2(2025·广西·中考真题)因式分解:
【解析】原式可化为,符合平方差公式,其中,;
因此因式分解结果为。
变式题1(2025·山西·中考真题)因式分解:
【解析】原式化为,应用平方差公式:。
变式题2(2025·江苏苏州·中考真题)因式分解:
【解析】原式化为,应用平方差公式:。
变式题3因式分解:
【解析】先应用平方差公式分解,
再对继续用平方差公式分解,得到最终结果:。
考点3:公式法因式分解(完全平方公式)
例题3(2025·黑龙江绥化·中考真题)分解因式:
【解析】原式满足完全平方公式特征:是的平方,是的平方,中间项,符合,其中,;
因此因式分解结果为。
变式题1分解因式:
【解析】原式化为,符合完全平方公式,结果为。
变式题2分解因式:
【解析】先提取“-”号,再用完全平方公式:
变式题3(2025·四川成都·中考真题)多项式加上一个单项式后,能成为一个多项式的平方,那么加上的单项式可以是 (填一个即可)。
【答案】(答案不唯一,如、、)
【解析】分情况讨论:
若把看作,已有,,,则可加(消去中间项);
若把看作,看作,则中间项可加或,构成完全平方;
若添加,则原式变为(不是平方,舍去);若添加,则原式变为(不是平方,舍去);
综上,符合条件的单项式为(或)。
考点4:提公因式法与公式法综合因式分解
例题4(2025·北京·中考真题)分解因式:
【解析】先提取公因式,得到;
再对用平方差公式分解,最终结果为。
变式题1分解因式:
【解析】先提公因式,得;再用平方差公式分解,结果为。
变式题2分解因式:
【解析】先提公因式,得;
再用完全平方公式分解括号内的二次三项式,结果为。
变式题3(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)分解因式:
【解析】先提公因式,得;
再用完全平方公式分解,结果为。
考点5:十字相乘法因式分解(中考高频)
例题5分解因式:
【解析】二次项系数为1,常数项分解为,且(等于一次项系数);
根据十字相乘法公式,结果为。
变式题1分解因式:
【解析】常数项分解为,且(等于一次项系数);结果为。
变式题2分解因式:
【解析】二次项系数分解为,常数项分解为,交叉相乘再相加:(等于一次项系数);结果为。
变式题3分解因式:
【解析】二次项系数分解为,常数项分解为,交叉相乘再相加:(等于一次项系数);结果为。
考点6:因式分解的应用(求代数式的值)
例题6已知,,求代数式的值。
【解析】先对代数式因式分解,再代入已知条件求值:
代入,,得:。
变式题1已知,,求代数式的值。
【解析】因式分解代数式:
代入,,得:。
变式题2已知,求代数式的值。
【解析】由得,对代数式因式分解并整体代入:
一.选择题(共3小题)
1.分解因式:
A. B. C. D.
【答案】
【解析】原式,
故选.
2.下列何者为多项式的因式分解?
A. B.
C. D.
【答案】
【解析】
.
故选.
3.如果,,那么的值为
A.0 B.1 C.4 D.9
【答案】
【解析】,,
原式
,
故选.
二.填空题(共30小题)
4.因式分解: .
【答案】.
【解析】.
5.因式分解: .
【答案】.
【解析】原式
,
故答案为:.
6.因式分解: .
【答案】.
【解析】原式,
故答案为:.
7.分解因式: .
【答案】.
【解析】.
故答案为:.
8.分解因式: .
【答案】.
【解析】
.
故答案为:.
9.分解因式: .
【答案】.
【解析】.
故答案为:.
10.分解因式: .
【答案】
【解析】,
,
,
故答案为:.
11.因式分解: .
【答案】
【解析】,
,
.
12.分解因式: .
【答案】
【解析】,
,
.
故答案为:.
13.分解因式: .
【答案】
【解析】原式
.
故答案为:.
14.分解因式: .
【答案】.
【解析】.
15.分解因式: .
【答案】.
【解析】.
16.因式分解: .
【答案】.
【解析】.
故答案为:.
17.因式分解: .
【答案】.
【解析】.
18.因式分解: .
【答案】.
【解析】.
故答案为:.
19.因式分解: .
【答案】.
【解析】,
故答案为:.
20.分解因式: .
【答案】.
【解析】公有因式为,
原式,
故答案为:.
21.分解因式: .
【答案】.
【解析】.
22.分解因式: .
【答案】.
【解析】原式,
故答案为:
23.因式分解: .
【答案】.
【解析】
,
故答案为:.
24.因式分解: .
【答案】.
【解析】.
故答案为:.
25.分解因式: .
【答案】
【解析】.
故答案为:.
26.分解因式: .
【答案】
【解析】,
,
.
27.因式分解: .
【答案】.
【解析】原式,
故答案为:
28.分解因式 .
【答案】.
【解析】.
29.分解因式: .
【答案】.
【解析】
.
故答案为:.
30.分解因式: .
【答案】.
【解析】原式,
故答案为:
31.分解因式: .
【答案】.
【解析】
,
故答案为:.
32.分解因式: .
【答案】.
【解析】,
故答案为:.
33.我们规定:若一个正整数能写成,其中与都是两位数,且与的十位数字相同,个位数字之和为8,则称为“方减数”,并把分解成的过程,称为“方减分解”.例如:因为,25与23的十位数字相同,个位数字5与3的和为8,所以602是“方减数”,602分解成的过程就是“方减分解”.按照这个规定,最小的“方减数”是 .把一个“方减数” 进行“方减分解”,即,将放在的左边组成一个新的四位数,若除以19余数为1,且为整数),则满足条件的正整数为 .
【答案】82,4564.
【解析】①设,则,
由题意得:,
,
要使“方减数”最小,需,
,,
,
当时, 最小为82;
②设,则,
,
除以19余数为1,
能被19整除,
为整数,
又 为整数),
是完全平方数,
,,
最小为49,最大为256,即,
设,为正整数,则,
(Ⅰ) 当时,,则,是完全平方数,
又,,此时无整数解,
(Ⅱ)当时,,则,是完全平方数,
又,,此时无整数解,
(Ⅲ)当时,,则, 是完全平方数,
若,,则,,
,,
此时,,
,
故答案为:82,4564.
三.解答题(共3小题)
34.分解因式:.
【解析】(1)原式
.
35.已知实数,,,,满足,.
(1)求证:为非负数;
(2)若,,均为奇数,,是否可以都为整数?说明你的理由.
【解析】(1)证明:,
,,
则
,
,,是实数,
,
为非负数.
(2),不可能都为整数.
理由如下:若,都为整数,其可能情况有:①,都为奇数;②,为整数,且其中至少有一个为偶数,
①当,都为奇数时,则必为偶数,
又,
,
为奇数,
必为偶数,这与为奇数矛盾;
②当,为整数,且其中至少有一个为偶数时,则必为偶数,
又,
,
为奇数,
必为偶数,这与为奇数矛盾;
综上所述,,不可能都为整数.
36.数学兴趣小组开展探究活动,研究了“正整数能否表示为,均为自然数)”的问题.
(1)指导教师将学生的发现进行整理,部分信息如下为正整数)
奇数
4的倍数
表示结果
一般结论
按上表规律,完成下列问题:
(ⅰ) ;
(ⅱ) ;
(2)兴趣小组还猜测:像2,6,10,14,这些形如为正整数)的正整数不能表示为,均为自然数).师生一起研讨,分析过程如下:
假设,其中,均为自然数.
分下列三种情形分析:
①若,均为偶数,设,,其中,均为自然数,
则为4的倍数.
而不是4的倍数,矛盾.故,不可能均为偶数.
②若,均为奇数,设,,其中,均为自然数,
则 为4的倍数.
而不是4的倍数,矛盾.故,不可能均为奇数.
③若,一个是奇数一个是偶数,则为奇数.
而是偶数,矛盾.故,不可能一个是奇数一个是偶数.
由①②③可知,猜测正确.
阅读以上内容,请在情形②的横线上填写所缺内容.
【解析】(1),
,
,
,
,
.
.
故答案为:7,5;
由(1)推导的规律可知.
故答案为:.
(3).
故答案为:.
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