内容正文:
8.4.2 第1课时 公式法
第8章 整式乘法与因式分解
七年级下册数学(沪科版)
学习目标
1. 探索并运用平方差公式和完全平方公式进行因式分解,体会转化思想;(重点)
2. 能综合运用提公因式法和公式法对多项式进行因 式分解.(难点)
思考
1.什么叫因式分解?我们已学过什么因式分解的方法?
2.因式分解与整式乘法有什么关系?
把一个多项式化成几个整式的积的形式,叫做因式分解.
我们学过了提公因式法分解因式.
因式分解和整式乘法互为逆运算.
情景导入
如果把整式乘法中的完全平方公式和平方差公式逆向使用,那么就可以某些多项式分解因式.
概念梳理 运用公式(完全平方公式和平方差公式)进行因式分解的方法叫作公式法.
a2 ± 2ab + b2 = (a ± b)2
a2 - b2 = (a + b)(a - b)
用完全平方公式分解因式
1
a2 + 2ab + b2
a2 - 2ab + b2
观察这两个式子:
(1)每个多项式有几项?
(3)中间项和第一项,第三项有什么关系?
(2)每个多项式的第一项和第三项有什么特征?
三项
这两项都是数或式的平方和
是第一项和第三项底数的积的±2 倍
简记口诀:
首平方,尾平方,首尾两倍在中央.
凡具备这些特点的三项式,就是完全平方式,将它写成完全平方的形式,便实现了因式分解.
2
a
b
+ b2
±
= (a ± b)²
a2
首2
+ 尾2
±2×首×尾
(首±尾)2
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.
3. a² + 4ab + 4b² = ( )² + 2·( )·( ) + ( )² = ( )².
2. m² - 6m + 9 = ( )² - 2·( )·( ) + ( )² = ( )²;
1. x² + 4x + 4 = ( )² + 2·( )·( ) + ( )² = ( )²;
x
2
x + 2
a
a 2b
a + 2b
2b
对照 a²±2ab + b² = (a±b)²,填空:
m
m - 3
3
x
2
m
3
利用平方差公式和完全平方公式分解因式的方法,叫做公式法.
能用平方差公式分解因式的多项式特点:
多项式是两数差的形式,并且这两个数又都可以写成平方的形式,那么这个多项式可以运用平方差公式分解因式.
新知讲解
1.必须是三项式(或可以看成三项的);
2.有两个同号的数或式的平方;
3.中间有两底数之积的±2倍.
适用于完全平方公式形式的多项式的特点
新知讲解
下列各式是不是完全平方式?
(1)a2 - 4a + 4; (2)1 + 4a²;
(3)4b2 + 4b - 1; (4)a2 + ab + b2;
(5)x2 + x + 0.25.
是
(2)因为它只有两项.
不是
(3)4b² 与 - 1 的符号不统一.
不是
分析:
不是
是
(4)中间项缺 2 倍.
例1 若 x2 - 6x + N 是一个完全平方式,则 N = ( )
A . 36 B. 9 C. - 36 D. - 9
B
解析:根据完全平方式的特征,中间项 -6x = 2x×(-3),故可知 N = (-3)2 = 9.
变式训练 如果 x2 - mx + 16 是一个完全平方式,那么常数 m 的值为_____.
解析:16 = (±4)2, - m = 2×(±4),即 m = ±8.
±8
典例精析
方法总结:本题要熟练掌握完全平方公式的结构特征,根据参数所在位置,结合公式,找出参数与已知项之间的数量关系,从而求出参数的值. 计算过程中,要注意积的 2 倍的符号,避免漏解.
例2 分解因式:
(1)x2 + 14x + 49; (2)9a2 - 30ab + 25b2.
分析:(1)中,x2 = (x)2, 49 = 7²,14x = 2·x·7,
所以 x2 + 14x + 9 是一个完全平方式,
即 16x2 + 24x + 9 = (x)2 + 2×x×7 + 72.
2
a
b
b2
a2
解: (1) x2 + 14x + 49
= (x + 7)2.
= x2 + 2·x·7 + 72
例2 分解因式:
(2)9a2 - 30ab + 25b2.
解: (1) 9a2 - 30ab + 25b2
= (3a 5b)2.
= (3a)2 - 2×3a×5b +(5b)2
分析:(2) 中,9a2 = (3a)2,25b2 =(5b)²,30ab = 2×3a×5b,
所以 9a2 - 30ab + 25b2 是一个完全平方式,
即 9a2 - 30ab + 25b2 = (3a)2 2×3a×5b + (5b)2.
要熟练掌握完全平方公式的结构特征, 根据参数所在位置,结合公式,找出参数与已知项之间的数量关系,从而求出参数的值.计算过程中,要注意积的2倍的符号,避免漏解.
方法总结:
新知讲解
(3) (4)36
(3)原式=
=(x+9)(x-9)
(4)原式=
=(6a+5b)(6a-5b)
例题解析
方法总结
公式中的a、b无论表示数、单项式、还是多项式,只要被分解的多项式能转化成平方差的形式,就能用平方差公式因式分解.
新知讲解
1.利用完全平方公式简便计算:
(1) 1002 - 2×100×99 + 99²;
(2) 342 + 34×32 + 162.
解:(1) 原式 = (100 - 99)²
(2) 原式 = (34 + 16)2
本题利用完全平方公式分解因式,可以简化计算,
= 1.
= 2500.
练一练
想一想:多项式 a2 - b2 有什么特点?你能将它分解因式吗?
是 a,b 两数的平方差的形式
)
)(
(
b
a
b
a
-
+
=
2
2
b
a
-
)
)(
(
2
2
b
a
b
a
b
a
-
+
=
-
整式乘法
因式分解
两个数的平方差,等于这两个数的和与这两个数的差的乘积.
平方差公式:
用平方差公式进行因式分解
2
√
√
×
×
辨一辨:下列多项式能否用平方差公式来分解因式,为什么?
√
√
★符合平方差的形式的多项式才能用平方差公式进行因式分解,即能写成: ( )2 - ( )2的形式.
(1)x2 + y2
(2)x2 - y2
(3) - x2 - y2
- ( x2 + y2 )
( y + x )( y - x )
(4) - x2 + y2
(5)x2 - 25y2
( x + 5y )( x - 5y )
(6)m2 - 1
( m + 1 )( m - 1 )
( x + y )( x - y )
因式分解的方法
1.提取公因式法
2.运用公式法:
两项——平方差
三项——完全平方公式
思考:ma-mb+2a-2b四项又如何分解?
这个多项式共有四项,可以把其中的两项分为一组,再提取公因式.
新知讲解
ma-mb+2a-2b=(ma-mb)+(2a-2b)
=m(a-b)+2(a-b)
=(a-b)(m+2)
思考:还有没有其他方法?
ma-mb+2a-2b=(ma+2a)-(mb+2b)
=a(m+2)-b(m+2)
=(m+2)(a-b)
新知讲解
x2 - 92
例3 分解因式:
a
a
b
b
(
+
)
(
-
)
a2 - b2 =
解:(1)原式=
x
9
x
x
9
9
(2) 原式 = (6a)2 - (5b)2
(1) x2 - 81;
(2) 36a2 - 25b2.
= (6a + 5b)(6a - 5b).
= (x + 9)(x - 9)
分解因式:
(1) (a+b)2-4a2; (2) 9(m+n)2-(m-n)2.
针对训练
=(2m+4n)(4m+2n)
解:(1) 原式=(a+b-2a)(a+b+2a)
=(b-a)(3a+b).
(2) 原式=(3m+3n-m+n)(3m+3n+m-n )
=4(m+2n)(2m+n).
若用平方差公式分解后的结果中还有公因式,一定要继续用提公因式法分解
例4 把下列多项式分解因式:
(1)ab2 - ac2 ;
(2)3ax2 + 24axy + 48ay2 .
解:(1) ab2 - ac2
= a(b2 - c2)
= a(b + c)(b- c)
(提取公因式)
(用平方差公式)
(2)3ax2 + 24axy + 48ay2
= 3a(x2 + 8xy + 16y2)
= 3a(x + 4y)2
(提取公因式)
(用完全平方公式)
例5 把下列多项式分解因式:
(1)16x4 - 81;
(2)x4 - 2x2 + 1 .
解:(1)16x4 - 81
= (4x2 + 9)(4x2 - 9)
= (4x2 + 9)(2x + 3)(2x-3)
(用平方差公式)
(用平方差公式)
(2)x4 - 2x2 + 1
= (x2 - 1)2
(用完全平方公式)
= [(x + 1)(x - 1)]2
(用平方差公式)
= (x + 1)2(x - 1)2
(1)分组时小组内能提公因式要保证组与组之间还有公因式可以提;
(2)分组添括号时要注意符号的变化;
(3)要将分解到底,不同分组的结果应该一样的.
注意:
新知讲解
多项式分解因式的一般步骤:
1. 如果多项式的各项有公因式,那么先提公因式;
2. 如果各项没有公因式,那么可以尝试运用公式来分解;
3. 如果用上述方法不能分解,那么可以尝试用分组来分解;
4. 分解因式,必须进行到每一个多项式都不能再分解为止.
口诀:一提 二套 三分 四检
新知讲解
方法总结:公式中的 a,b 无论表示数,单项式,还是多项式,只要被分解的多项式能转化成平方差的形式,就能用平方差公式进行因式分解.
2. 已知 x2 - y2 = -2,x+y = 1,求 x - y,x,y 的值.
所以 x - y = -2②.
解:因为 x2 - y2 = (x+y)(x - y) = -2,
x+y = 1①,
联立①②组成二元一次方程组,
解得
练一练
方法总结:在与 x2-y2,x±y 有关的求代数式或未知数的值的问题中,通常需先因式分解,然后整体代入或联立方程组求值.
公式法分解因式
平方差公式
a2-b2=(a+b)(a-b)
完全平方公式
如果多项式是两数差的形式,并且这两个数又都可以写成平方的形式,那么这个多项式可以运用平方差公式分解因式.
a2±2ab+b2=(a±b)2
(1)要求多项式有三项.
(2)其中两项同号,且都可以写成某数或式的平方,另一项则是这两数或式的乘积的2倍,符号可正可负.
课堂总结
$