内容正文:
17.2用公式法分解因式
学习目标导航
1、理解原理:理解整式乘法公式在因式分解中的逆向作用,体会公式法是因式分解的另一种重要方法。
2、掌握方法:能够识别符合特定结构的多项式,并熟练运用平方差公式和完全平方公式进行因式分解。
3、综合应用:能够结合提公因式法和公式法,对多项式进行综合分解,并遵循“分解到不能再分解为止”的原则。
洞悉◆教材知识
知识点01 用平方差公式分解因式
1. 平方差公式分解因式的内容:
两个数的平方的差等于这两个数的 和 乘以这两个数的 差 。即:
2. 式子特点分析与因式分解结果:
①式子特点分析:式子是一个 二项式 ,符号 相反 且都可以写成 平方 的形式。
②因式分解结果:等于写成平方形式时的 底数 的和乘以 底数 的差。差时用正项底数减去负项的底数。
知识点02 用完全平方公式分解因式
1. 完全平方公式分解因式的内容:
两个数的平方的和加上(或减去)这两个数乘积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方。
即 。
2. 式子特点分析与因式分解结果:
①式子特点分析:式子是一个 三项式 ,其中两项符号 相同 且都能写成 平方 的形式,第三项是平方两项 底数 乘积的 两倍 。
②因式分解结果:等于 底数和 的平方或 底数差 的平方。若第三项与平方两项符号 相同 ,则等于底数和的平方,若第三项与平方两项符号 相反 ,则等于底数差的平方。若平方两项是负号,则在括号前添加负号。
知识点03 因式分解的方法总结
(1)提公因式法:.
(2)公式法:
①平方差公式法:;
②完全平方公式法:.
③分组分解法:ac+ad+bc+cd=a(c+d)+b(c+d)=(a+b)(c+d)
④十字相乘法:a2+(p+q)a+pq=(a+p)(a+q)
因式分解的一般步骤:
(1)如果多项式的各项有公因式,那么先提取公因式。
(2)在各项提出公因式以后或各项没有公因式的情况下,观察多项式的项数:2项式可以尝试运用公式法分解因式;3项式可以尝试运用公式法、十字相乘法分解因式;4项式及4项式以上的可以尝试分组分解法分解因式(3)分解因式必须分解到每一个因式都不能再分解为止。
核心题型◆归纳
题型01 判断式子能否用公式法分解因式
题型02 用公式法分解因式
题型03 根据能用公式法分解的式子特点求值
ABC分层训练
题型解析◆精准备考
题型01 判断式子能否用公式法分解因式
【典例1】下列多项式,能用平方差公式进行因式分解的是( )
A.a2+b2 B.﹣a2+b2 C.﹣a2﹣b2 D.a2﹣2ab+b2
【变式1】下列各式中,能用完全平方公式进行因式分解的是( )
A.x2﹣2x﹣1 B.x2+2x+4 C.x2﹣6x+9 D.
【变式2】下列整式中,能用公式法进行因式分解的是( )
A.﹣a2+b2 B.a2+b2 C.4x2+2xy+y2 D.x2﹣4xy﹣4y2
题型02 用公式法分解因式
【典例1】把下列各式因式分解:
(1)9m2﹣4n2; (2)﹣16+a2b2; (3)n2m2; (4)(x﹣2y)2﹣4y2.
【变式1】把下列各式分解因式:
(1)4a2+25b2+20ab; (2)1﹣2xy+x2y2; (3)a2+2a﹣2;
(4)(a+b)2﹣4(a+b﹣1); (5)4﹣12(y﹣x)+9(x﹣y)2.
【变式2】因式分解:
(1)4a2﹣1; (2)16m4﹣8m2n2+n4.
题型03 根据能用公式法分解的式子特点求值
【典例1】已知多项式x2+ax+16可以用完全平方公式进行因式分解,则a的值为( )
A.1 B.8 C.﹣8 D.±8
【变式1】若9x2+(k﹣2)x+16能用完全平方公式因式分解,则k的值为( )
A.±24 B.±26 C.26或﹣22 D.﹣26或22
【变式2】分解因式:ax2+by2=(3x+4y)(3x﹣4y),则a+b的值为( )
A.7 B.﹣1 C.25 D.﹣7
ABC分层训练
1.下列多项式中能用平方差公式分解因式的是( )
A. B. C. D.
2.在多项式,,,中,能分解因式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
3.运用公式直接对整式进行因式分解,则公式中的a可以是( )
A. B. C. D.
4.将下列多项式进行因式分解,其结果是的是( )
A. B. C. D.
5.下面是甲、乙两位同学因式分解的结果,下列判断正确的是( )
甲同学:原式
乙同学:原式
A.甲的结果正确,乙的结果错误 B.乙的结果正确,甲的结果错误
C.甲、乙的结果都正确 D.甲、乙的结果都不正确
6.如果,那么的值为( )
A.0 B.1 C.3 D.9
7.因式分解:________.
8.若多项式可以用完全平方公式分解因式,则的值为:_________.
9.分解因式: ________.
10.分解因式:
(1); (2).
11.分解因式
(1) (2)
12.分解因式:
(1); (2).
13.下列各式在实数范围内能用平方差公式分解因式的有( )
①;②;③;④;⑤.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
14.已知a,b,c为三角形的三边长,则的值( )
A.可能是0 B.一定是负数
C.一定是正数 D.可能是正数,也可能是负数
15.下列多项式中,不能用完全平方公式分解因式的是( )
A. B. C. D.
16.下列因式分解正确的是( )
A. B.
C. D.
17.分解因式:结果正确的是( )
A. B.
C. D.
18.下面是课堂上投影屏上显示的抢答题,需要回答横线上符号代表的内容.
下列回答错误的是( )
A.*代表 B.☆代表
C.△可能代表提公因式法 D.□可能代表完全平方公式法
19.若含多项式m的等式成立,则__________.
20.已知正方形的面积是,则正方形的边长为________.
21.如图,将三个边长分别为a,b的小长方形组成一个大长方形,已知大长方形的周长为12,面积为7.则代数式的值是______.
22.先因式分解,再求值:,其中,.
23.阅读材料:
将进行因式分解.
解:将“”看成整体,令,则原式.
再将“A”还原,原式.
将多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.
根据以上材料,解答下列问题:
(1)分解因式:;
(2)分解因式:;
(3)求证:若n为正整数,则代数式的值一定是某个整数的平方.
试卷第1页,共2页
试卷第1页,共2页
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17.2用公式法分解因式
学习目标导航
1、理解原理:理解整式乘法公式在因式分解中的逆向作用,体会公式法是因式分解的另一种重要方法。
2、掌握方法:能够识别符合特定结构的多项式,并熟练运用平方差公式和完全平方公式进行因式分解。
3、综合应用:能够结合提公因式法和公式法,对多项式进行综合分解,并遵循“分解到不能再分解为止”的原则。
洞悉◆教材知识
知识点01 用平方差公式分解因式
1. 平方差公式分解因式的内容:
两个数的平方的差等于这两个数的 和 乘以这两个数的 差 。即:
2. 式子特点分析与因式分解结果:
①式子特点分析:式子是一个 二项式 ,符号 相反 且都可以写成 平方 的形式。
②因式分解结果:等于写成平方形式时的 底数 的和乘以 底数 的差。差时用正项底数减去负项的底数。
知识点02 用完全平方公式分解因式
1. 完全平方公式分解因式的内容:
两个数的平方的和加上(或减去)这两个数乘积的2倍,等于这两个数的和(或差)的平方。
即 。
2. 式子特点分析与因式分解结果:
①式子特点分析:式子是一个 三项式 ,其中两项符号 相同 且都能写成 平方 的形式,第三项是平方两项 底数 乘积的 两倍 。
②因式分解结果:等于 底数和 的平方或 底数差 的平方。若第三项与平方两项符号 相同 ,则等于底数和的平方,若第三项与平方两项符号 相反 ,则等于底数差的平方。若平方两项是负号,则在括号前添加负号。
知识点03 因式分解的方法总结
(1)提公因式法:.
(2)公式法:
①平方差公式法:;
②完全平方公式法:.
③分组分解法:ac+ad+bc+cd=a(c+d)+b(c+d)=(a+b)(c+d)
④十字相乘法:a2+(p+q)a+pq=(a+p)(a+q)
因式分解的一般步骤:
(1)如果多项式的各项有公因式,那么先提取公因式。
(2)在各项提出公因式以后或各项没有公因式的情况下,观察多项式的项数:2项式可以尝试运用公式法分解因式;3项式可以尝试运用公式法、十字相乘法分解因式;4项式及4项式以上的可以尝试分组分解法分解因式(3)分解因式必须分解到每一个因式都不能再分解为止。
核心题型◆归纳
题型01 判断式子能否用公式法分解因式
题型02 用公式法分解因式
题型03 根据能用公式法分解的式子特点求值
ABC分层训练
题型解析◆精准备考
题型01 判断式子能否用公式法分解因式
【典例1】下列多项式,能用平方差公式进行因式分解的是( )
A.a2+b2 B.﹣a2+b2 C.﹣a2﹣b2 D.a2﹣2ab+b2
【答案】B
【解答】解:A、a2+b2两平方项符号相同,不能用平方差公式进行因式分解;
B、﹣a2+b2=b2﹣a2,符合平方差公式的特点,能用平方差公式进行因式分解;
C、﹣a2﹣b2两平方项符号相同,不能用平方差公式进行因式分解;
D、a2﹣2ab+b2是三项,不能用平方差公式进行因式分解.
故选:B.
【变式1】下列各式中,能用完全平方公式进行因式分解的是( )
A.x2﹣2x﹣1 B.x2+2x+4
C.x2﹣6x+9 D.
【答案】C
【解答】解:A:常数项﹣1不是平方数,且无法配成完全平方,故不符合题意;
B:若b=2,则b2=4,但2ab=4x≠2x,故不符合题意;
C:9=32,且﹣6x=﹣2•x•3,故符合完全平方公式,即(x﹣3)2;
D:,若 ,则,但,故不符合题意.
∴能用完全平方公式因式分解的是C,
故选:C.
【变式2】下列整式中,能用公式法进行因式分解的是( )
A.﹣a2+b2 B.a2+b2
C.4x2+2xy+y2 D.x2﹣4xy﹣4y2
【答案】A
【解答】解:A、﹣a2+b2=﹣(a2﹣b2),符合平方差公式特点,故此选项正确;
B、a2+b2,不符合平方差公式的结构特征,不能用公式法分解因式,故此选项不符合题意,错误;
C、4x2+2xy+y2,不符合完全平方公式的结构特征,不能用公式法分解因式,故此选项不符合题意,错误;
D、x2﹣4xy﹣4y2,不符合完全平方公式的结构特征,不能用公式法分解因式,故此选项不符合题意,错误.
故选:A.
题型02 用公式法分解因式
【典例1】把下列各式因式分解:
(1)9m2﹣4n2;
(2)﹣16+a2b2;
(3)n2m2;
(4)(x﹣2y)2﹣4y2.
【答案】(1)(3m+2n)(3m﹣2n);
(2)(ab+4)(ab﹣4);
(3)(nm)(nm);
(4)x(x﹣4y).
【解答】解:(1)9m2﹣4n2
=(3m+2n)(3m﹣2n);
(2)﹣16+a2b2
=(ab+4)(ab﹣4);
(3)n2m2
=(nm)(nm);
(4)(x﹣2y)2﹣4y2
=(x﹣2y+2y)(x﹣2y﹣2y)
=x(x﹣4y).
【变式1】把下列各式分解因式:
(1)4a2+25b2+20ab;
(2)1﹣2xy+x2y2;
(3)a2+2a﹣2;
(4)(a+b)2﹣4(a+b﹣1);
(5)4﹣12(y﹣x)+9(x﹣y)2.
【答案】(1)(2a+5b)2;
(2)(1﹣xy)2;
(3)(a﹣2)2;
(4)(a+b﹣2)2;
(5)(2+3x﹣3y)2.
【解答】解:(1)原式=4a2+20ab+25b2
=(2a+5b)2;
(2)原式=(1﹣xy)2;
(3)原式(a2﹣4a+4)
(a﹣2)2;
(4)原式=(a+b)2﹣4(a+b)+4
=(a+b﹣2)2;
(5)原式=4+12(x﹣y)+9(x﹣y)2
=[2+3(x﹣y)]2
=(2+3x﹣3y)2.
【变式2】因式分解:
(1)4a2﹣1;
(2)16m4﹣8m2n2+n4.
【答案】(1)(2a+1)(2a﹣1);(2)(2m+n)2(2m﹣n)2.
【解答】解:(1)原式=(2a+1)(2a﹣1);
(2)原式=(4m2)2﹣2×4m2×n2+(n2)2
=(4m2﹣n2)2
=(2m+n)2(2m﹣n)2.
题型03 根据能用公式法分解的式子特点求值
【典例1】已知多项式x2+ax+16可以用完全平方公式进行因式分解,则a的值为( )
A.1 B.8 C.﹣8 D.±8
【答案】D
【解答】解:x2+x+16不能用完全平方公式进行因式分解,
x2+8x+16=(x+4)2,它能用完全平方公式进行因式分解,
x2﹣8x+16=(x﹣4)2,它能用完全平方公式进行因式分解,
综上,a的值为±8,
故选:D.
【变式1】若9x2+(k﹣2)x+16能用完全平方公式因式分解,则k的值为( )
A.±24 B.±26 C.26或﹣22 D.﹣26或22
【答案】C
【解答】解:若9x2+(k﹣2)x+16能用完全平方公式因式分解,
则k﹣2=±2×3×4,
解得k=26或k=﹣22,
故选:C.
【变式2】分解因式:ax2+by2=(3x+4y)(3x﹣4y),则a+b的值为( )
A.7 B.﹣1 C.25 D.﹣7
【答案】D
【解答】解:∵ax2+by2=9x2﹣16y2,
∴a=9,b=﹣16,
∴a+b=9﹣16=﹣7;
故选:D.
ABC分层训练
1.下列多项式中能用平方差公式分解因式的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【知识点】平方差公式分解因式、提公因式法分解因式
【分析】本题主要考查了公式法分解因式,根据平方差公式,判断各选项是否符合两平方项相减的形式即可.
【详解】解:A.,为两平方项相加,无法用平方差公式分解,故此选项错误;
B.,符合平方差公式,故此选项正确.
C.,为两平方项相加,无法运用平方差公式分解因式,故此选项错误;
D.,通过提取公因式分解,无法运用平方差公式分解因式,故此选项错误.
故选B.
2.在多项式,,,中,能分解因式的有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【答案】B
【知识点】平方差公式分解因式、判断是否是因式分解
【分析】本题考查了平方差公式的理解与多项式因式分解的判断,解题的关键是熟练掌握平方差公式的结构特征.
根据平方差公式的特点来判断能否分解因式即可.
【详解】解:不能分解;
,能分解;
不能分解;
,能分解.
所以能分解因式的有两个.
故选:B.
3.运用公式直接对整式进行因式分解,则公式中的a可以是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】完全平方公式分解因式
【分析】此题主要考查了公式法分解因式,正确运用完全平方公式是解题关键.
直接利用完全平方公式得出答案.
【详解】解:∵
,
∴对上式进行因式分解,公式中的a可以是:.
故选:A.
4.将下列多项式进行因式分解,其结果是的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【知识点】提公因式法分解因式、完全平方公式分解因式
【分析】本题考查了因式分解,根据因式分解的方法一一分别并判断即可.
【详解】解:A: ,可提取公因式,分解为,错误,
B: ,分解为,错误,
C:,属于平方差公式,分解为,错误,
D:直接应用完全平方公式,分解为,正确,
故选:D
5.下面是甲、乙两位同学因式分解的结果,下列判断正确的是( )
甲同学:原式
乙同学:原式
A.甲的结果正确,乙的结果错误 B.乙的结果正确,甲的结果错误
C.甲、乙的结果都正确 D.甲、乙的结果都不正确
【答案】B
【知识点】综合提公因式和公式法分解因式
【分析】本题考查因式分解,需先提取公因式,再利用平方差公式分解,注意符号的处理.
【详解】解:,
甲的计算结果错误,乙的计算结果正确;
故选:B.
6.如果,那么的值为( )
A.0 B.1 C.3 D.9
【答案】D
【知识点】综合提公因式和公式法分解因式、已知式子的值,求代数式的值
【分析】本题考查了因式分解,代数式求值,掌握因式分解的方法是解题关键.先提公因式,再结合完全平方公式分解因式,最后代入计算求值即可.
【详解】解:
,
当时,原式,
故选:D.
7.因式分解:________.
【答案】
【知识点】平方差公式分解因式
【分析】本题主要考查了公式法因式分解,先平方差公式分解,再合并同类项即可.
【详解】解:原式
.
8.若多项式可以用完全平方公式分解因式,则的值为:_________.
【答案】或
【知识点】求完全平方式中的字母系数、完全平方公式分解因式
【分析】本题考查了因式分解问题,掌握完全平方公式因式分解确定待定系数是解题关键.先利用完全平方公式进行因式分解,再比较一次项的系数列方程求解即可.
【详解】解:多项式可以用完全平方公式分解因式,
,
,
,解得或.
故答案为:或 .
9.分解因式: ________.
【答案】/
【知识点】综合提公因式和公式法分解因式、完全平方公式分解因式
【分析】本题考查了因式分解,先提公因式c,再运用完全平方公式进行因式分解,即可作答.
【详解】解:
,
故答案为:.
10.分解因式:
(1);
(2).
【答案】(1);
(2).
【知识点】平方差公式分解因式
【分析】本题考查了平方差公式分解因式,熟练掌握公式法因式分解是解题的关键.
()利用平方差公式分解即可;
()利用平方差公式分解即可.
【详解】(1)解:
;
(2)解:
.
11.分解因式
(1)
(2)
【答案】(1)
(2)
【知识点】平方差公式分解因式、完全平方公式分解因式
【分析】本题考查公式法分解因式.
(1)用完全平方公式分解因式即可;
(2)用平方差公式分解因式即可.
【详解】(1)解:;
(2)解:
.
12.分解因式:
(1);
(2).
【答案】(1)
(2)
【知识点】综合提公因式和公式法分解因式
【分析】本题考查了因式分解,熟练掌握因式分解的几种常用方法是解题的关键.
(1)先提取,再由完全平方公式分解;
(2)先将原式变形为,再提取,然后由平方差公式进行分解.
【详解】(1)解:.
(2)解:
.
13.下列各式在实数范围内能用平方差公式分解因式的有( )
①;②;③;④;⑤.
A.2个 B.3个 C.4个 D.5个
【答案】B
【知识点】平方差公式分解因式
【分析】本题考查了实数范围内分解因式,熟练掌握平方差公式的结构特征是解题的关键.根据平方差公式的结构特征计算判断即可.
【详解】解:①,不能用平方差公式分解因式;
②,能用平方差公式分解因式;
③,能用平方差公式分解因式;
④不能用平方差公式分解因式;
⑤,能用平方差公式分解因式;
所以在实数范围内能用平方差公式分解因式的有3个,
故选:B.
14.已知a,b,c为三角形的三边长,则的值( )
A.可能是0 B.一定是负数
C.一定是正数 D.可能是正数,也可能是负数
【答案】B
【知识点】平方差公式分解因式、三角形三边关系的应用
【分析】本题主要考查三角形三边关系及因式分解,熟练掌握三角形三边关系及因式分解是解题的关键;由三角形三边关系可知,由可进行判断式子的正负性,进而问题可求解.
【详解】解:由三角形三边关系可知,
∴,
∴,
∴的值一定是负数;
故选:B.
15.下列多项式中,不能用完全平方公式分解因式的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【知识点】完全平方公式分解因式
【分析】本题考查了利用完全平方公式进行因式分解.熟练掌握完全平方公式的特点是进行因式分解的关键.根据利用完全平方公式进行因式分解对各选项进行判断即可.
【详解】解:由题意知,,不能用完全平方公式分解因式,故A符合要求;
,能用完全平方公式分解因式,故B不符合要求;
,能用完全平方公式分解因式,故C不符合要求;
,能用完全平方公式分解因式,故D不符合要求;
故选:A.
16.下列因式分解正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】完全平方公式分解因式
【分析】本题主要查了多项式因式分解.根据完全平方公式解答即可.
【详解】解:A、,故本选项错误,不符合题意;
B、,故本选项错误,不符合题意;
C、,故本选项错误,不符合题意;
D、,故本选项正确,符合题意;
故选:D
17.分解因式:结果正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【知识点】综合提公因式和公式法分解因式、运用平方差公式进行运算
【分析】本题考查的是因式分解的运算公式,根据题意先提取公因式,在利用平方差即可得出答案.
【详解】解:原式
故选:D.
18.下面是课堂上投影屏上显示的抢答题,需要回答横线上符号代表的内容.
下列回答错误的是( )
A.*代表 B.☆代表
C.△可能代表提公因式法 D.□可能代表完全平方公式法
【答案】D
【知识点】综合提公因式和公式法分解因式
【分析】本题考查了因式分解,熟练掌握因式分解的方法是解题的关键;
首先利用提取公因式法进行因式分解,然后再用平方差公式法因式分解,即可解答.
【详解】解:
其中运用的方法是提取公因式法和平方差公式法,
所以, *代表,故选项A说法正确,不符合题意;
☆代表,故选项B说法正确,不符合题意;
在运算过程中运用了提取公因式法和平方差公式法,△和□分别代表了提公因式法和平方差公式法中的一种,没有运用到完全平方公式法,故选项C说法正确,不符合题意;选项D说法错误,符合题意;
故选:D.
19.若含多项式m的等式成立,则__________.
【答案】
【知识点】平方差公式分解因式
【分析】本题考查因式分解与整式乘法;通过因式分解将多项式化为两个代数式的积的形式是解题的关键.
【详解】解:∵,
∴,
故答案为:.
20.已知正方形的面积是,则正方形的边长为________.
【答案】
【知识点】完全平方公式分解因式
【分析】本题考查因式分解的应用,涉及完全平方和公式因式分解,设正方形的边长为,由题意列出等式,因式分解求解即可得到答案.熟练掌握完全平方和公式因式分解是解决问题的关键.
【详解】解:设正方形的边长为,
由正方形的面积是可得,,
,
,则正方形的边长,
故答案为:.
21.如图,将三个边长分别为a,b的小长方形组成一个大长方形,已知大长方形的周长为12,面积为7.则代数式的值是______.
【答案】84
【知识点】综合提公因式和公式法分解因式、已知式子的值,求代数式的值
【分析】本题考查因式分解,完全平方公式,根据大长方形的周长和面积,得出,,再将代数式变形为,即可求解.
【详解】解:大长方形的周长为12,面积为7
,,
,,
,
故答案为:.
22.先因式分解,再求值:,其中,.
【答案】,
【知识点】平方差公式分解因式、已知字母的值 ,求代数式的值
【分析】本题考查因式分解,熟练掌握因式分解的方法,是解题的关键:利用平方差公式法进行因式分解,再代值计算即可.
【详解】解:原式
;
当,时,原式.
23.阅读材料:
将进行因式分解.
解:将“”看成整体,令,则原式.
再将“A”还原,原式.
将多项式中某些部分看作一个整体,用一个新的字母代替(即换元),不仅可以简化要分解的多项式的结构,而且能使式子的特点更加明显,便于观察如何进行因式分解,我们把这种因式分解的方法称为“换元法”.
根据以上材料,解答下列问题:
(1)分解因式:;
(2)分解因式:;
(3)求证:若n为正整数,则代数式的值一定是某个整数的平方.
【答案】(1)
(2)
(3)见解析
【知识点】因式分解的应用、完全平方公式分解因式
【分析】本题考查运用换元法进行因式分解,读懂题意,理解换元法是解题的关键.
(1)令,根据材料的方法进行求解即可;
(2),根据材料的方法进行求解即可;
(3)将式子化为,令,则式子可化为,即可证明.
【详解】(1)解:令,则
原式.
(2)解:令,则原式.
(3)解:原式.
令,
则原式.
为正整数,
为正整数.
代数式的值一定是某个整数的平方.
试卷第1页,共3页
试卷第1页,共3页
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