内容正文:
1.3 公式法
【知识点梳理】
1.平方差公式
整式乘法正向:(a+b)(a-b)=a²-b²。
因式分解逆向:a²-b²=(a+b)(a-b)。
适用条件:多项式为二项式;两项符号一正一负;两项均可写成平方形式。
2.完全平方公式
和的完全平方:a²+2ab+b²=(a+b)²
差的完全平方:a²-2ab+b²=(a-b)²
适用条件:多项式为三项式;首尾两项为平方项且符号相同;中间项为首尾底数乘积的2倍。
3.因式分解通用优先级(必考解题顺序)
先提公因式 → 再套乘法公式 → 最后检查分解彻底性
注意:区分平方差与完全平方公式,切勿混淆中间项;分数、小数平方项统一转化为整式平方再分解。
【典例精讲】
题型1:直接利用平方差公式分解因式
【例题1】基础整式平方差:x²-16。
【例题2】分数平方差:y²-。
【例题3】多项式底数平方差:(m+n)²-25。
跟踪训练:
1.a²-36。
2.4x²-49。
3.x²-。
4.(x-1)²-9。
题型2:直接利用完全平方公式分解因式
【例题1】标准完全平方式:x²+6x+9。
【例题2】负中间项完全平方:4x²-12x+9。
【例题3】整体换元完全平方:(a-b)²-4(a-b)+4。
跟踪训练:
1.x²-8x+16。
2.9x²+12x+4。
3.x²+x+。
4.(m+2)²+6(m+2)+9
题型3:先提公因式、再套公式
【例题1】2x²-8。
【例题2】3ax²-6axy+3ay²。
【例题3】-2m²+8n²。
跟踪训练:
1.3x²-27。
2.4a³-4a²+a。
3.-5x²+20y²。
4.2x³-8x²+8x
【随堂演练】
1.因式分解:x²-25= 。
2.因式分解:x²-10x+25= 。
3.因式分解:4x²-1= 。
4.因式分解:3x²-12=_ 。
5.因式分解:x²+4x+4= 。
6.因式分解:2a²-8a+8= 。
【课后对点练】
一、选择题(8题,每题3分,共24分)
1.下列多项式能用平方差公式分解的是( )
A.x²+4 B.x²-4 C.x²-2x D.x²+4x+4
2.下列多项式能用完全平方公式分解的是( )
A.x²+2x-1 B.x²-4x+4 C.x²-4x+4 D.3x²-12
3.4x²-y²分解结果为( )
A.(2x+y)(2x-y) B.(4x+y)(4x-y) C.(2x+y)2 D.(2x-y)2
4.x²-6x+9分解结果为( )
A.(x-3)² B.(x+3)² C.(x+3)(x-3) D.-(x-3)²
5.分解2x²-18第一步需要( )
A. 直接套平方差 B. 先提公因式 C.用完全平方和 D.用完全平方差
6.(x-y)²-4分解结果为( )
A.(x+y+2)(x+y-2) B.(x-y+2)² C.(x-y-2)² D.(x-y+2)(x-y-2)
7.下列因式分解正确的是( )
A.x²+1=(x+1)² B.9-x²=(3+x)(3-x) C.x²-12x+36=(x+6)² D.(x-y)²-9=(x-y+3)²
8.完全平方式x²+kx+4中k的值为( )
A.4 B.±8 C.8 D.±4
二、填空题(6题,每题3分,共18分)
9.9x²-1= 。
10.x²+14x+49= 。
11.16-x²= 。
12.3m²-12m+12= 。
13.因式分解四步口诀:一提二 三查。
14.-x²+4= 。
三、解答题(4题,共28分)
15.(6分)直接公式分解:
(1)36x²-25y²; (2)x²-12x+36。
16.(7分)先提公因式再套公式:
(1)5a²-20b²;
(2)2x²-12xy+18y²。
17.(7分)利用因式分解计算:
(1)102²-98²;
(2)99²+198+1。
18.(8分)已知x+y=6,xy=4,求x²+y²的值。
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1.3 公式法
【知识点梳理】
1.平方差公式
整式乘法正向:(a+b)(a-b)=a²-b²。
因式分解逆向:a²-b²=(a+b)(a-b)。
适用条件:多项式为二项式;两项符号一正一负;两项均可写成平方形式。
2.完全平方公式
和的完全平方:a²+2ab+b²=(a+b)²
差的完全平方:a²-2ab+b²=(a-b)²
适用条件:多项式为三项式;首尾两项为平方项且符号相同;中间项为首尾底数乘积的2倍。
3.因式分解通用优先级(必考解题顺序)
先提公因式 → 再套乘法公式 → 最后检查分解彻底性
注意:区分平方差与完全平方公式,切勿混淆中间项;分数、小数平方项统一转化为整式平方再分解。
【典例精讲】
题型1:直接利用平方差公式分解因式
【例题1】基础整式平方差:x²-16。
解:原式=(x+4)(x-4)。
【例题2】分数平方差:y²-。
解:原式=(y+)(y-)。
【例题3】多项式底数平方差:(m+n)²-25。
解:原式=(m+n)²-5²=[(m+n)+5][(m+n)-5]=(m+n+5)(m+n-5)。
跟踪训练:
1.a²-36。
解:原式=a²-6²=(a+6)(a-6)。
2.4x²-49。
解:原式=(2x)²-7²=(2x+7)(2x-7)。
3.x²-。
解:原式=x²-()²=(x+)(x-)。
4.(x-1)²-9。
解:原式=[(x-1)+3][(x-1)-3]=(x+2)(x-4)。
题型2:直接利用完全平方公式分解因式
【例题1】标准完全平方式:x²+6x+9。
解:原式=x²+2·x·3+3²=(x+3)²。
【例题2】负中间项完全平方:4x²-12x+9。
解:原式=(2x)²-2·2x·3+3²=(2x-3)²。
【例题3】整体换元完全平方:(a-b)²-4(a-b)+4。
解:原式=(a-b)²-2·(a-b)·2+2²=(a-b-2)²。
跟踪训练:
1.x²-8x+16。
解:原式=x²-2·x·4+4²=(x-4)²。
2.9x²+12x+4。
解:原式=(3x)²+2·3x·2+2²=(3x+2)²。
3.x²+x+。
解:原式=x²+2·x·+=(x+)²。
4.(m+2)²+6(m+2)+9
解:原式=(m+2)²+2·(m+2)·3+3²=(m+2+3)²=(m+5)²。
题型3:先提公因式、再套公式
【例题1】2x²-8。
解:原式=2(x²-4)=2(x+2)(x-2)。
【例题2】3ax²-6axy+3ay²。
解:原式=3a(x²-2xy+y²)=3a(x-y)²。
【例题3】-2m²+8n²。
解:原式=-2(m²-4n²)=-2[m²-(2n)²]=-2(m+2n)(m-2n)。
跟踪训练:
1.3x²-27。
解:原式=3(x²-9)=3(x+3)(x-3)。
2.4a³-4a²+a。
解:原式=a(4a²-4a+1)=a(2a-1)²。
3.-5x²+20y²。
解:原式=-5(x²-4y²)=-5(x+2y)(x-2y)。
4.2x³-8x²+8x
解:原式=2x(x²-4x+4)=2x(x-2)²。
【随堂演练】
1.因式分解:x²-25= 。
【答案】(x+5)(x-5)
【解析】x²-25=x²-5²=(x+5)(x-5)。
2.因式分解:x²-10x+25= 。
【答案】(x-5)²
【解析】识别完全平方式:x²=(x)²,25=5²,中间项 2·x·5=10x(原式为-10x,b取-5),得 (x-5)²。
3.因式分解:4x²-1= 。
【答案】(2x+1)(2x-1)
【解析】4x²=(2x)²,1=1²,平方差公式:a=2x,b=1,得(2x+1)(2x-1)。
4.因式分解:3x²-12=_ 。
【答案】3(x+2)(x-2)
【解析】一提公因式3:3(x²-4);二套平方差:x²-4=(x+2)(x-2),得3(x+2)(x-2)。
5.因式分解:x²+4x+4= 。
【答案】(x+2)²
【解析】首平x²,尾平方2²=4,中间项2·x·2=4x ,完全平方:(x+2)²。
6.因式分解:2a²-8a+8= 。
【答案】2(a-2)²
【解析】一提:公因式2,得2(a²-4a+4);二套:a²-4a+4=(a-2)²,最终2(a-2)²。
【课后对点练】
一、选择题(8题,每题3分,共24分)
1.下列多项式能用平方差公式分解的是( )
A.x²+4 B.x²-4 C.x²-2x D.x²+4x+4
【答案】B
【解析】平方差公式要求:(1)二项式;(2)减法运算;(3)两项都是完全平方。B是x²-4=x²-2² ,故B正确。
2.下列多项式能用完全平方公式分解的是( )
A.x²+2x-1 B.x²-4x+4 C.x²-4x+4 D.3x²-12
【答案】C
【解析】完全平方条件:三项式,首尾为平方项,中间项为首尾底数乘积的2倍。C:x²和4=2²,中间项 2·x·2=4x 。故C正确。
3.4x²-y²分解结果为( )
A.(2x+y)(2x-y) B.(4x+y)(4x-y) C.(2x+y)2 D.(2x-y)2
【答案】A
【解析】平方差公式要求找准底数:4x²=(2x)²,y²=(y)²。a=2x,b=y,得(2x+y)(2x-y),故A正确。
4.x²-6x+9分解结果为( )
A.(x-3)² B.(x+3)² C.(x+3)(x-3) D.-(x-3)²
【答案】A
【解析】首平方x²,尾平方3²=9,中间项 2·x·3=6x,原式为-6x,故b=-3,得 (x-3)²,故A正确。
5.分解2x²-18第一步需要( )
A. 直接套平方差 B. 先提公因式 C.用完全平方和 D.用完全平方差
【答案】B
【解析】一提二套原则:2x²-18中两项系数2和18有公因数2,应先提取。
6.(x-y)²-4分解结果为( )
A.(x+y+2)(x+y-2) B.(x-y+2)² C.(x-y-2)² D.(x-y+2)(x-y-2)
【答案】D
【解析】把(x-y)看作整体,4=2²,由平方差公式:(x-y)²-2²=[(x-y)+2][(x-y)-2]=(x-y+2)(x-y-2)。
7.下列因式分解正确的是( )
A.x²+1=(x+1)² B.9-x²=(3+x)(3-x) C.x²-12x+36=(x+6)² D.(x-y)²-9=(x-y+3)²
【答案】B
【解析】B:9-x²=3²-x²=(3+x)(3-x),故B正确。
8.完全平方式x²+kx+4中k的值为( )
A.4 B.±8 C.8 D.±4
【答案】D
【解析】x²+kx+4中,x²是首平方,4=2²是尾平方(或(-2)²)。中间项应为 2·x·2=4x 或 2·x·(-2)=-4x。因此k=4或k=-4都可以构成完全平方式:(x+2)²或(x-2)²。
二、填空题(6题,每题3分,共18分)
9.9x²-1= 。
【答案】(3x+1)(3x-1)
【解析】平方差:9x²=(3x)²,1=1²,a=3x,b=1,得 (3x+1)(3x-1)。
10.x²+14x+49= 。
【答案】(x+7)²
【解析】完全平方:x²=x²,49=7²,中间项 2·x·7=14x ,得 (x+7)²。
11.16-x²= 。
【答案】(4+x)(4-x)
【解析】16=4²,x²=(x)²。平方差:(4+x)(4-x)。
12.3m²-12m+12= 。
【答案】3(m-2)²
【解析】一提公因式3:3(m²-4m+4);二套完全平方:m²-4m+4=(m-2)²。
13.因式分解四步口诀:一提二 三查
【答案】套
【解析】完整口诀:一提二套三检查。一提:先提取公因式;二套:再套用乘法公式(平方差、完全平方等);三检查:最后检查分解是否彻底。
14.-x²+4= 。
【答案】(2+x)(2-x)
【解析】重组为4-x²=2²-x²=(2+x)(2-x)。即(2+x)(2-x)与(x+2)(2-x)为同一结果。
三、解答题(4题,共28分)
15.(6分)直接公式分解:
(1)36x²-25y²; (2)x²-12x+36。
解:(1)原式=(6x)²-(5y)²=(6x+5y)(6x-5y)。
(2)原式=x²-2·x·6+62=(x-6)²。
16.(7分)先提公因式再套公式:
(1)5a²-20b²;
(2)2x²-12xy+18y²。
解:(1)原式=5(a²-4b²)=5(a+2b)(a-2b)。
(2)原式=2(x²-6xy+9y²)=2(x-3y)²。
17.(7分)利用因式分解计算:
(1)102²-98²;
(2)99²+198+1。
解:(1)原式=(102+98)(102-98)=200×4=800。
(2)原式=99²+2·99·1+1²=(99+1)²=100²=10000。
18.(8分)已知x+y=6,xy=4,求x²+y²的值。
解:利用完全平方公式的变形。
由(x+y)²=x²+2xy+y²,移项得 x²+y²=(x+y)²-2xy,
代入已知条件:x+y=6,xy=4,
x²+y²=6²-2×4=36-8=28,
公式溯源:(x+y)²展开为x²+2xy+y²,所有三项中已知(x+y)²和xy,解出x²+y²。
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