内容正文:
第九章 因式分解
9.1 因式分解的概念
苏科版初中数学八年级下册
1.7.2013
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01 学习任务
概念理解:理解并掌握因式分解的概念,能准确判断一个变形是否为因式分解。
关系辨析:明确因式分解与整式乘法的区别与联系,能利用两者的互逆关系解决问题。
能力提升:能运用因式分解的概念进行简单应用,培养代数变形与逻辑推理能力。
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02 核心素养
数学抽象与逻辑推理
在辨析因式分解概念、区分因式分解与整式乘法的过程中,培养严谨的逻辑思维。
数学运算
在运用互逆关系解题、进行简单应用的过程中,提升运算的准确性与熟练度。
直观想象
结合几何图形理解因式分解的意义,将代数形式与几何直观相结合,发展空间观念。
“ 通过本节课的学习,我们不仅要掌握知识,更要提升数学核心素养。”
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课前自主·知识预习奠基
夯实基础 · 探索新知 · 开启智慧之旅
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情境导入
问题一:数的整除
我们曾经学习过数的整除问题,7 + 7² 能被 8 整除吗?99 + 99² 能被 100 整除吗?
问题二:一般化验证
若 a 是正整数,a + a² 能被 a + 1 整除吗?
深度思考
如何把一个和的形式,化成几个数乘积的形式,来解决整除问题?
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情境导入·问题解决
7 + 7²
= 7×(1+7)
= 7 × 8
结论:能被8整除
99 + 99²
= 99×100
= 99 × 100
结论:能被100整除
a + a²
= a(a+1)
= a × (a+1)
结论:能被(a+1)整除
核心观察:把和的形式转化为了乘积的形式
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观察思考
观察下列两组等式,说说它们的区别和联系:
第一组:整式乘法
① m(a+b) = ma + mb
② (x+1)(x+2) = x² + 3x + 2
③ (a+b)² = a² + 2ab + b²
第二组:待定义的变形
① ma + mb = m(a+b)
② x² + 3x + 2 = (x+1)(x+2)
③ a² + 2ab + b² = (a+b)²
思考:两组等式的变形方向有什么不同?变形的结果有什么区别?
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知识点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,这样的变形叫作因式分解(也叫分解因式)。
核心公式:多项式 = 整式 × 整式 × … × 整式
举个例子
x² - 4 = (x + 2)(x - 2),这个变形就是因式分解:
变形对象:多项式 x² - 4
变形结果:两个整式 (x + 2) 和 (x - 2) 的积
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变形对象
必须是多项式。
注意:单项式(如2xy)的拆分不属于因式分解。
变形结果
必须是几个整式的积。
禁止出现分式或和差形式(如 x(x+3)+2 不是)。
变形本质
必须是恒等变形。
变形前后式子的值不变,仅改变形式。
总结:因式分解是多项式的恒等变形,结果必须是整式的积。
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知识点2 因式分解与整式乘法的关系
因式分解与整式乘法是方向相反的互逆变形。
多项式
和差形式
整式乘法 (积化和差)
因式分解 (和差化积)
整式的积
乘积形式
对比维度 因式分解 整式乘法
变形方向 和差化积 积化和差
变形对象 多项式 几个整式的积
变形结果 几个整式的积 多项式
变形本质 恒等变形 整式的乘法运算
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观察图形,从面积角度分析:
大长方形面积 = (x + 3)(x + 2)
面积和 = x² + 3x + 2x + 6 = x² + 5x + 6
结论:x² + 5x + 6 = (x + 3)(x + 2)
几何验证:
上述等式展示了因式分解的几何意义。通过将代数表达式与图形面积对应,我们直观地验证了因式分解变形的合理性与正确性,实现了“数”与“形”的完美结合。
x
2
x 3
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牛刀小试 1
判断下列从左到右的变形中,哪些是整式乘法,哪些是因式分解?
(1) m(a+2b) = ma+2mb
(2) 15xy+25xy² = 5xy(3+5y)
(3) (y+3)(y-3) = y²-9
(4) a²+4b²+4ab = (a+2b)²
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参考答案
(1)(3) 是整式乘法;
(2)(4) 是因式分解。
核心思路
整式乘法:积化和差 (积 → 和差)
因式分解:和差化积 (和差 → 积)
(1) 整式乘法:把整式的积化成多项式,属于积化和差。
(2) 因式分解:把多项式化成几个整式的积,属于和差化积。
(3) 整式乘法:把整式的积化成多项式,属于积化和差。
(4) 因式分解:把多项式化成几个整式的积,属于和差化积。
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牛刀小试 2
判断下列从左到右的变形中,哪些是因式分解,哪些不是?并说明理由。
(1) ab + ac + d = a(b + c) + d
分析:右边不是整式的积的形式,而是加法,因此不是因式分解。
(2) a² - 1 = (a + 1)(a - 1)
分析:把一个多项式转化成了几个整式积的形式,符合因式分解的定义。
(3) (a + 1)(a - 1) = a² - 1
分析:这是整式的乘法运算,是因式分解的逆过程,不是因式分解。
(4) x² + x = x²(1 + )
分析:右边含有分式 ,不是整式,因此不是因式分解。
核心要点:因式分解必须是“多项式”化为“几个整式的积”的形式。
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课堂探究·能力合作提升
1.7.2013
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题型一 因式分解的概念
下列变形中,属于因式分解的是( )
A.6x²y³=2xy·3xy²
B.a²-b²=(a+b)(a-b)
C.(m+2)(m-3)=m²-m-6
D.x²+4x+1=x(x+4)+1
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题型一 例题1 答案与解析
【答案】B
【解析】
选项A:对象是单项式,非多项式,排除。
选项B:将多项式化为两个整式的积,符合定义,正确。
选项C:属于整式乘法(积化和差),与因式分解相反,排除。
选项D:结果为和的形式,非整式积,排除。
【方法总结】
看对象:是否为多项式
看结果:是否为整式积
看本质:是否恒等变形
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题型一 变式练习
练习:下列关于因式分解的说法正确的是( )
A.因式分解是把整式的积化成多项式的变形
B.把 x+1 化成 x(1+) 是因式分解
C.因式分解的结果中,每个因式都必须是整式
D.a²+2a=a(a+2) 不是因式分解
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题型一 变式练习 答案与解析
正确答案:C
选项A:因式分解是把多项式化成整式的积,和整式乘法方向相反,说法错误。
选项B:结果中出现了分式,不是整式,不符合因式分解的要求,说法错误。
选项C:因式分解的定义要求结果是几个整式的积,因此每个因式都必须是整式,说法正确。
选项D:把多项式化成了两个整式的积,是因式分解,说法错误。
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题型二 因式分解与整式乘法的互逆关系
例题2:先计算整式乘法,再写出对应的因式分解等式:
(1)计算:(x-5)(x+5) =x² - 25
因式分解:x² - 25 =(x-5)(x+5)
(2)计算:(a-3)² =a² - 6a + 9
因式分解:a² - 6a + 9 =(a-3)²
(3)计算:3x(x+2) =3x² + 6x
因式分解:3x² + 6x =3x(x+2)
思路解析
根据整式乘法的运算法则计算出结果,再根据因式分解与整式乘法的互逆关系,写出对应的因式分解等式。
方法总结
整式乘法与因式分解是互逆变形,因此可以用整式乘法来检验因式分解的结果是否正确。
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题型二 变式练习
练习:下列四个等式中,从左到右的变形,请按要求分类:
①a² - b² = (a+b)(a-b)
②(a+3)(a-3) = a² - 9
③m² - 16 + 2m = (m+4)(m-4) + 2m
④2m(m-n) = 2m² - 2mn
⑤x² - 8x + 16 = (x-4)²
整式乘法
填序号:________
因式分解
填序号:________
两者都不是
填序号:________
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题型二 变式练习 答案与解析
参考答案
(1)②④|(2)①⑤|(3)③
详细解析
②④:是把整式的积化成多项式,属于积化和差,是整式乘法。
①⑤:是把多项式化成几个整式的积,属于和差化积,是因式分解。
③:变形的结果是和的形式,不是整式的积,既不是整式乘法,也不是因式分解。
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题型三 利用因式分解的意义求参数的值
已知多项式x² + mx + 6可以分解为(x + 2)(x + n),求 m、n 的值。
答案:m = 5,n = 3
解析:
∵ 因式分解与整式乘法互逆,将(x+2)(x+n)展开:(x+2)(x+n) = x² + (n+2)x + 2n
∵ 结果与 x² + mx + 6 相等,对应系数相等:
∴2n = 6,解得n = 3;
n + 2 = m,解得m = 5。
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题型三 变式练习
练习:若多项式x² - px - 6分解因式的结果是(x - 2)(x + 3),求p的值。
【答案】p = -1
【解析】
1. 先展开 (x-2)(x+3):(x-2)(x+3) = x² + 3x - 2x - 6 = x² + x - 6
2. 根据题意,x² - px - 6 = x² + x - 6,对应项系数相等,可得:-p = 1
3. 解得:p = -1。
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课后测评·学业效果巩固
1.7.2013
好了,例题和练习都完成了。接下来,我们进入最后一个模块:课后测评,来检验一下大家今天的学习成果。
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课后测评 第1题
下列从左到右的变形,属于因式分解的是( )
A. x2+2x+1=x(x+2)+1
B. (a-b)(a+b)=a2-b2
C. 6x2y=2x(3xy)
D. 2x2-8=2(x+2)(x-2)
【答案】D
【解析】
• A:变形的结果是和的形式,不是几个整式的积,不符合因式分解的定义,排除。
• B:是把整式的积化成多项式,属于积化和差,是整式乘法,不是因式分解,排除。
• C:变形的对象是单项式,不是多项式,不符合因式分解的定义,排除。
• D:把多项式2x2−8化成了三个整式2、(x+2)、(x−2)的积,符合因式分解的定义,正确。
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课后测评 第2题
若多项式 x²+ax+b 分解因式的结果为 (x+1)(x-2),则 a、b 的值分别是( )
A. a=1,b=2
B. a=−1,b=−2
C. a=−1,b=2
D. a=1,b=−2
【答案】B
【解析】
先根据整式乘法展开(x+1)(x−2):(x+1)(x−2)=x2−2x+x−2=x2−x−2
根据因式分解与整式乘法的互逆性,x2+ax+b=x2−x−2,对应项系数相等,可得:a=−1,b=−2,因此选择B选项。
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课后测评 第3题
【题干】下列变形中,属于因式分解的是( )
A. x³-x=x(x²-1)
B. x²-y²-4=(x+y)(x-y)-4
C. 2a²-4ab+2a=2a(a-2b)
D. a²+2a+1=(a+1)²
【答案】D
【解析】
• A:因式分解不彻底,x²-1还可继续分解为(x+1)(x-1),不属于规范的因式分解。
• B:变形结果是和的形式,不是几个整式的积,不属于因式分解。
• C:2a(a-2b)展开为2a2-4ab,与等号左边不是恒等变形。
• D:把多项式化成了整式的积的形式,属于因式分解。
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课后测评 第4题
下列说法错误的是( )
A. 因式分解的对象必须是多项式
B. 因式分解的结果必须是几个整式的积
C. 因式分解和整式乘法是互逆的运算
D. 可以用整式乘法检验因式分解的结果是否正确
【答案】C
【解析】
• A:根据因式分解的定义,变形对象必须是多项式,单项式不能进行因式分解,说法正确。
• B:因式分解的结果必须是几个整式的积,不能出现分式、和差形式,说法正确。
• C:因式分解和整式乘法是互逆的恒等变形,不是互逆运算,说法错误。
• D:二者是互逆变形,因此可以通过整式乘法展开因式分解的结果,看是否与原式相等,以此检验结果是否正确,说法正确。
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课后测评 第5题
判断下列说法是否正确,并说明理由:
(1) 把12x²y分解成3x·4xy是因式分解。( )
(2) 3a(a+2)=3a²+6a是因式分解。( )
(3) x²-4y²=(x-2y)(x+2y)的变形是因式分解。( )
(4) a²+2a+1=a(a+2)+1是因式分解。( )
【答案与解析】
(1) ×理由:因式分解对象必须是多项式,12x²y是单项式。
(2) ×理由:此变形是积化和差,属于整式乘法。
(3) √理由:把多项式化成了两个整式的积,符合定义。
(4) ×理由:结果是和的形式,不是整式的积。
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课后测评 第6题
若(x+2)(x-3) = x² + mx + n,则:
m = ________
n = ________
因式分解:x² + mx + n = ________
答案:-1;-6;(x+2)(x-3)
解析:
展开乘法:(x+2)(x-3) = x² - x - 6
对比系数得:m = -1,n = -6
互逆关系即得因式分解等式。
核心知识点:
本题考查了整式乘法与因式分解的互逆关系。关键在于掌握多项式乘法法则,并能通过系数对应求解参数,同时理解因式分解是整式乘法的逆运算。
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课后测评 第7题
若多项式 x² - 6x + k 可以分解为 (x - 2)(x - 4),则 k 的值为____。
【答案】8
【解析】
先展开 (x-2)(x-4)
(x-2)(x-4) = x² - 4x - 2x + 8 = x² - 6x + 8
根据题意,x² - 6x + k = x² - 6x + 8,
对应项系数相等,可得 k = 8。
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课后测评 第8题
已知多项式 ax²+bx+c 分解因式的结果是 (3x+1)(4x-3),求 a+b+c 的值。
方法一:展开系数法
1. 展开整式乘法:
(3x+1)(4x-3) = 12x² - 9x + 4x - 3 = 12x² - 5x - 3
2. 对应系数相等:a=12, b=-5, c=-3
3. 求和:12 - 5 - 3 =4
方法二:赋值简便法
1. 观察所求:当 x=1 时,ax²+bx+c = a+b+c
2. 代入因式形式:
(3×1+1)(4×1-3) = 4 × 1 =4
3. 结论:直接得出 a+b+c = 4
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课堂小结
核心概念
因式分解:
把一个多项式化成几个整式的积的形式。
核心关系
互逆变形:
多项式 ⇌ 几个整式的积
(上方:整式乘法;下方:因式分解)
核心方法
判断三步法:看对象、看结果、看本质
利用互逆性检验与求参
简便计算与代数式求值
总结:掌握因式分解的概念是基础,理解互逆关系是关键,灵活运用方法是核心。
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拓展思考
四块矩形卡纸的面积之和为ab + a + b + 1,你能把这个多项式写成两个多项式乘积的形式吗?试着结合图形说明你的结论。
提示:尝试利用“拼图”的思想,将四个小矩形拼成一个大矩形。思考:(a+1)(b+1)的几何意义是什么?
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谢谢观赏
苏科版初中数学八年级下册
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