内容正文:
苏科版数学八年级下册 第九章《因式分解》单元复习讲义
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一、知识导图
因式分解是苏科版八年级下册第9章的核心内容,新教材(2024版)将因式分解分为三节:9.1 因式分解的概念、9.2 提公因式法、9.3 公式法(含平方差公式、完全平方公式及综合运用)。
知识结构:
1. 因式分解的概念:把一个多项式化成几个整式的积的形式,这种变形叫做因式分解(分解因式)。因式分解与整式乘法是互逆过程。
2. 因式分解的方法:
提公因式法:ma + mb + mc = m(a + b + c)
公式法:
平方差公式:a² − b² = (a + b)(a − b)
完全平方公式:a² ± 2ab + b² = (a ± b)²
十字相乘法:x² + (p + q)x + pq = (x + p)(x + q)
3. 因式分解的一般步骤:一提(提公因式)→ 二套(套用公式)→ 三查(检查是否分解彻底)。
4. 注意事项:分解因式必须分解到每一个因式都不能再分解为止;结果中各因式首项系数通常为正数。
二、考点精讲与例题解析
本章重点考查四大块内容:因式分解的概念辨析、提公因式法、公式法(平方差公式与完全平方公式)、十字相乘法,以及综合运用。以下分节讲解,每节包含典型例题和变式训练。
第一节 因式分解的概念辨析
考点说明: 判断一个变形是否属于因式分解,关键看两点:①变形后必须是乘积形式;②每个因式必须是整式,且不能再分解。
【基础·例题1】下列式子从左到右的变形中,属于因式分解的是( )
A.x(a − b) = ax − bx
B.x² − 3x + 1 = x(x − 3) + 1
C.x² − 4 = (x + 2)(x − 2)
D.m² + 2m = m(m + 2)²
【解析】 根据因式分解的定义来判断:第一步——A是单项式乘多项式,是整式乘法,不是因式分解。第二步——B的结果中含有加法运算,不是乘积形式,不是因式分解。第三步——C是平方差公式的逆用,(x + 2)(x − 2)是乘积形式,且两个因式都是整式。第四步——D中m(m + 2)² = m(m² + 4m + 4),而原式是m² + 2m,两者不相等,错误。故答案为C。
【方法归纳】 因式分解的判定三标准:①左边是多项式,右边是乘积;②乘积中各项必须是整式;③左右两边数值相等。
变式训练1:下列各式中,从左到右的变形是因式分解的是( )
A.m² − 4 + m = (m + 2)(m − 2) + m
B.m² − 5 = m(m − )
C.x² − 2x − 1 = (x − 1)²
D.a²b + ab² = ab(a + b)
【解析】 A右边不是乘积形式;B中含分式,不是整式;C展开(x − 1)² = x² − 2x + 1,而左边是x² − 2x − 1,两边不相等;D提公因式正确,且a和b都是正整数时结果仍为整式乘积,正确。
变式训练2:下列各式从左到右的变形中,属于因式分解的是( )
A.2x² + 4x = 2x(x + 2)
B.x² − y² − 1 = (x + y)(x − y) − 1
C.(a − b)² = a² − 2ab + b²
D.x² + 3x + 2 = x(x + 3) + 2
【答案】 A
【解析】 A:提公因式2x得2x(x + 2),符合因式分解定义。B:右边含减号,不是乘积形式。C:是整式乘法展开。D:右边含加法,不是乘积形式。
变式训练3:下列因式分解正确的是( )
A.x² − 9 = (x + 3)(x − 3)
B.2xy + 4x = 2(xy + 2x)
C.x² − 2x − 1 = (x − 1)²
D.x² + y² = (x + y)²
【答案】 A
【解析】 A:平方差公式,正确。B:括号内仍可分解,未分解彻底。C:(x − 1)² = x² − 2x + 1 ≠ x² − 2x − 1,错误。D:应为x² + 2xy + y²才能用完全平方公式。
第二节 提公因式法
考点说明: 公因式的确定分为三步: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;指数取该字母在各同类项中的最低次幂。提公因式后,括号内各项应无公因式,且首项系数通常为正。
【基础·例题2】分解因式:15x³y³ + 5x²y − x²y³
【解析】 第一步(找公因式) ——系数:15、5、−1,最大公约数为1(符号处理,先提取正公因式时括号内保留负号)。字母:各项都含x和y,x的最低次数为2,y的最低次数为1。故公因式为x²y。
第二步(提公因式) ——
15x³y³ ÷ x²y = 15xy²
5x²y ÷ x²y = 5
−x²y³ ÷ x²y = −y²
第三步——原式 = x²y(15xy² + 5 − y²)。【答案】 x²y(15xy² + 5 − y²)
变式训练1:将多项式x⁴ + x³ + x²分解因式,结果为( )
A.x²(x² + x)
B.x²(x² + x + 1)
C.x(x³ + x² + x)
D.x³(x + 1 + x⁻¹)
【答案】 B
【解析】 公因式为x²:x⁴ ÷ x² = x²,x³ ÷ x² = x,x² ÷ x² = 1,
∴原式 = x²(x² + x + 1)。
变式训练2:分解因式:2a(b + c) − 3(b + c)
【答案】 (b + c)(2a − 3)
【解析】 将(b + c)看作整体提取公因式,即公因式为(b + c)。
注意括号内是2a − 3,不是(2a − 3)(b + c)。
变式训练3:分解因式:3a(x − y) − 6b(y − x)
【答案】 3(x − y)(a + 2b)
【解析】 注意y − x = −(x − y),
∴原式 = 3a(x − y) − 6b[−(x − y)] = 3a(x − y) + 6b(x − y) = 3(x − y)(a + 2b)。
第三节 公式法——平方差公式
考点说明: 平方差公式a² − b² = (a + b)(a − b)适用于二项式,特点是两项均为平方项且符号相反。识别平方项是解题的关键。
【中等·例题3】分解因式:3m³ − 12m
【解析】 第一步(提公因式) ——公因式为3m。原式 = 3m(m² − 4)。
第二步(套平方差公式) ——m² − 4 = m² − 2² = (m + 2)(m − 2)。
第三步(检查) ——各因式已不能再分解,结果为3m(m + 2)(m − 2)。
【答案】 3m(m + 2)(m − 2)
变式训练1:分解因式:4x⁴ − 64y⁴
【答案】 4(x² + 4y²)(x + 2y)(x − 2y)
【解析】 原式 = 4(x⁴ − 16y⁴) = 4[(x²)² − (4y²)²] = 4(x² + 4y²)(x² − 4y²) = 4(x² + 4y²)(x + 2y)(x − 2y)。注意x² − 4y²可继续分解,x² + 4y²在实数范围内不能再分解。
变式训练2;分解因式:(a − b)² − 4b²
【答案】 (a − 3b)(a + b)
【解析】 将a − b看作整体A,则原式 = (a − b)² − (2b)² = [(a − b) + 2b][(a − b) − 2b] = (a + b)(a − 3b)。
变式训练3:分解因式:25 − (x + 2y)²
【答案】 (5 + x + 2y)(5 − x − 2y)
【解析】 原式 = 5² − (x + 2y)² = [5 + (x + 2y)][5 − (x + 2y)] = (5 + x + 2y)(5 − x − 2y)。
第四节 公式法——完全平方公式
考点说明: 完全平方公式a² ± 2ab + b² = (a ± b)²适用于三项式。识别要点:“首平方、尾平方,首尾两倍中间放”——先看有无两个平方项,再验证中间项是否等于两平方项底数乘积的 ±2倍。
【中等·例题4】分解因式:9x² + 12x + 4
【解析】 第一步(识别平方项) ——9x² = (3x)²,4 = 2²,这两个是平方项。
第二步(验证中间项) ——2 × 3x × 2 = 12x,恰好等于中间项。
第三步(套公式) ——原式 = (3x)² + 2 × 3x × 2 + 2² = (3x + 2)²。
【答案】 (3x + 2)²
变式训练1:分解因式:4a² − 4a + 1
【答案】 (2a − 1)²
【解析】 4a² = (2a)²,1 = 1²,2 × 2a × 1 = 4a,中间项为−4a = −2 × 2a × 1,∴原式 = (2a − 1)²。
变式训练2:分解因式:−2ab − a² − b²
【答案】 −(a +b)²
【解析】 原式 = −(a² + 2ab + b²) = −(a + b)²。注意:先把它变成一个正平方和的形式再做。技巧:原式 = −(a² + 2ab + b²) = −(a + b)²。
变式训练3:分解因式:x² − x +
【答案】 (x − )²
【解析】 x² = x²,()² = ,2 × x × = x,中间项为−x = −2 × x × ,
∴原式 = (x − )²。
第五节 十字相乘法
考点说明: 十字相乘法适用于二次三项式x² + px + q或ax² + bx + c(a ≠ 1)。关键在于将常数项q分解为两个数的乘积,使这两个数的和等于一次项系数p。二次项系数不为1时,需对二次项系数和常数项分别竖分,交叉相乘后相加等于一次项系数。
【中等·例题5】分解因式:x² − 7x + 12
【解析】 第一步(竖分二次项和常数项) ——
二次项系数1:1 = 1 × 1
常数项12:需分解为两个同号数(乘积为正),且和为−7(负)。
尝试分解:12 = (−3) × (−4)
第二步(交叉相乘检验)
1 × (−4) = −4,1 × (−3) = −3
交叉积之和:(−4) + (−3) = −7 = 一次项系数,符合。
第三步(横写因式) ——原式 = (x − 3)(x − 4)。
【答案】 (x − 3)(x − 4)
变式训练1:分解因式:x² − 2x − 15
【答案】 (x − 5)(x + 3)
【解析】 常数项−15,需分解为异号两数:(−5)和3,(−5) + 3 = −2,(−5) × 3 = −15,符合条件,故原式 = (x − 5)(x + 3)。
变式训练2:分解因式:2x² + 7x + 3
【答案】 (2x + 1)(x + 3)
【解析】 二次项系数2 = 2 × 1,常数项3 = 1 × 3。交叉相乘:2 × 3 = 6,1 × 1 = 1,6 + 1 = 7,符合。故原式 = (2x + 1)(x + 3)。
变式训练3:分解因式:6x² + 13x + 5
【答案】 (2x + 1)(3x + 5)
【解析】 6 = 2 × 3,5 = 1 × 5。交叉相乘:2 × 5 = 10,3 × 1 = 3,10 + 3 = 13,符合。故原式 = (2x + 1)(3x + 5)。
第六节 分组分解法
考点说明: 分组分解法适用于四项及以上的多项式。核心思路是将多项式适当分组,使每组能分别进行因式分解,然后再提取各组之间的公因式。常见分组方式有两种:①按字母分组;②按能否套用公式分组(如一三分组或二二分组)。分组后若出现相同因式则提出,否则需调整分组方式。
【中等·例题6】分解因式:am + an + bm + bn
【解析】 第一步(观察) ——四项式,没有整体公因式,考虑分组。
第二步(分组) ——按字母分组:前两项含a,后两项含b。
am + an + bm + bn = (am + an) + (bm + bn)
第三步(组内分解)
第一组:a(m + n);第二组:b(m + n)。
第四步(提取组间公因式) ——原式 = (m + n)(a + b)。
【答案】 (a + b)(m + n)
【中等·例题7】分解因式:x² − y² + ax + ay
【解析】 第一步——观察四项,无整体公因式。
第二步——按公式特征分组:前三项x² − y²可用平方差公式分解,后两项ax + ay可提公因式。
原式 = (x² − y²) + (ax + ay)
第三步——组内分解:
x² − y² = (x + y)(x − y);ax + ay = a(x + y)
第四步——提取组间公因式(x + y):
原式 = (x + y)(x − y) + a(x + y) = (x + y)[(x − y) + a] = (x + y)(x − y + a)
【答案】 (x + y)(x − y + a)
【提优·例题8】分解因式:x² + 2xy + y² − 4
【解析】 第一步——四项式,无整体公因式。
第二步——前三项x² + 2xy + y² = (x + y)²(完全平方公式),与−4构成平方差形式。
原式 = (x + y)² − 4 = (x + y)² − 2²
第三步——运用平方差公式:a² − b² = (a + b)(a − b),其中a = x + y,b = 2。
原式 = [(x + y) + 2][(x + y) − 2] = (x + y + 2)(x + y − 2)
【答案】 (x + y + 2)(x + y − 2)
变式训练1:分解因式:ax − ay + bx − by
【答案】 (a + b)(x − y)
【解析】 原式 = (ax − ay) + (bx − by) = a(x − y) + b(x − y) = (x − y)(a + b)。
变式训练2:分解因式:x² − a² − 2ab − b²
【答案】 (x + a + b)(x − a − b)
【解析】 原式 = x² − (a² + 2ab + b²) = x² − (a + b)² = [x + (a + b)][x − (a + b)] = (x + a + b)(x − a − b)。注意:先识别后三项为完全平方式,再与第一项构成平方差。
变式训练3:分解因式:ab − ac + bd − cd
【答案】 (a + d)(b − c)
【解析】 原式 = (ab − ac) + (bd − cd) = a(b − c) + d(b − c) = (b − c)(a + d)。
变式训练4:分解因式:m² − 2mn + n² − p²
【答案】 (m − n + p)(m − n − p)
【解析】 原式 = (m² − 2mn + n²) − p² = (m − n)² − p² = (m − n + p)(m − n − p)。
变式训练5:分解因式:x² − y² − x − y
【答案】 (x + y)(x − y − 1)
【解析】 原式 = (x² − y²) − (x + y)
= (x + y)(x − y) − (x + y) = (x + y)(x − y − 1)。
变式训练6:分解因式:3x² − 3y² − x + y
【答案】 (x − y)(3x + 3y − 1)
【解析】 原式 = 3(x² − y²) − (x − y) = 3(x + y)(x − y) − (x − y)
= (x − y)[3(x + y) − 1] = (x − y)(3x + 3y − 1)。
第七节 综合运用(提优)
考点说明: 中考和期末考试的综合性题目,通常需要先提公因式,再用平方差公式或完全平方公式二次分解,有时还需要用到分组分解、换元法等技巧。这类题目也是区分优秀和中等生的关键。
【提优·例题9】
分解因式:(m + n)² − 6(m + n) + 9
【解析】 第一步(观察结构) ——令t = m + n,则原式 = t² − 6t + 9。
第二步(识别公式) ——t² = t²,9 = 3²,2 × t × 3 = 6t,中间项−6t = −2 × t × 3,符合完全平方公式。
第三步(套公式) ——t² − 6t + 9 = (t − 3)²。
第四步(还原变量) ——将t = m + n代入,得(m + n − 3)²。
【答案】 (m + n − 3)²
变式训练1:分解因式:x² − y² − x − y
【答案】 (x + y)(x − y − 1)
【解析】 原式 = (x² − y²) − (x + y) = (x + y)(x − y) − (x + y) = (x + y)[(x − y) − 1] = (x + y)(x − y − 1)。先对前三项用平方差公式,再提取公因式(x + y)——这叫做“先分组,再分解”。
变式训练2:分解因式:3ax² − 3ay²
【答案】 3a(x + y)(x − y)
【解析】 原式 = 3a(x² − y²) = 3a(x + y)(x − y)。先提公因式3a,再用平方差公式。
变式训练3:分解因式:(x² + 2x)² − 2(x² + 2x) − 3
【答案】 (x + 1)²(x + 3)(x − 1)
【解析】 令t = x² + 2x,则原式 = t² − 2t − 3。十字相乘:t² − 2t − 3 = (t − 3)(t + 1)。还原:[(x² + 2x) − 3][(x² + 2x) + 1] = (x² + 2x − 3)(x² + 2x + 1)。继续分解:x² + 2x − 3 = (x + 3)(x − 1),x² + 2x + 1 = (x + 1)²。故结果为(x + 3)(x − 1)(x + 1)²。
注意:换元后得到的因式仍可能继续分解,务必检查到底。
第八节 因式分解的应用(提优)
【提优·例题10】
已知xy = 2,x − 3y = 3,求代数式2x³y − 12x²y² + 18xy³的值。
【解析】 原式 = 2xy(x² − 6xy + 9y²) = 2xy(x − 3y)² = 2 × 2 × 3² = 36。
【答案】 36
变式训练1:已知a + b = 3,ab = 2,求a³b + 2a²b² + ab³的值。
【答案】 18
变式训练2:若x² + y² + 2x − 4y + 5 = 0,求x − y的值。
【答案】 −3
变式训练3:已知一个等腰三角形的两边m、n满足9m² − n² = −13,3m + n = 13,求该等腰三角形的周长。
【答案】 16
3、 方法总结
分组后常见处理:
1.各组均提公因式 → 再提组间公因式
2.一组用平方差,另一组提公因式 → 再提组间公因式
3. 一组用完全平方,再与另一组构成平方差
因式分解基本流程:
提取公因式 → 二项式?→ 平方差公式
三项式?→ 完全平方公式/十字相乘法
四项及以上?→ 分组分解法
→ 检查是否分解彻底
常见错误提醒:
1. 不先提公因式就直接套公式,导致分解不彻底;
2. 平方差公式用错(如把a² + b²用平方差公式分解);
3. 完全平方公式中间项的 ±2倍关系判断失误;
4. 十字相乘法只记结果不验证;
5. 分组分解法分组后没有共同因式,未及时调整分组方式;
6. 分解后不检查每个因式是否还能继续分解。
4、 自我检测
用草稿纸完成后再对照
1 下列变形是因式分解的是:x² − 4x = ________
x(x − 4)
2 分解因式:a² − 9b²
(a + 3b)(a − 3b)
3 分解因式:m² − 10m + 25
(m − 5)²
4 分解因式:x² + x − 6
(x + 3)(x − 2)
5 分解因式:2x³ − 8x 2024
2x(x + 2)(x − 2)
6 分解因式:4x² − 12xy + 9y²
(2x − 3y)²
7 分解因式:x⁴ − 16 2025
(x² + 4)(x + 2)(x − 2)
8 分解因式:5x² + 17x − 12
(5x − 3)(x + 4)
9 已知a + b = 5,ab = 6,求a²b + ab²
30(原式=ab(a+b)=30)
10 分解因式:x² + 2xy + y² − 4
(x + y + 2)(x + y − 2)
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