□孟麗萍
因式分解的應(yīng)用
□孟麗萍
例1
分析:觀察已知算式可以看出通過因式分解,使其中的若干項(xiàng)互為倒數(shù),從而簡化運(yùn)算,很快得出結(jié)果.因此在進(jìn)行實(shí)數(shù)的有關(guān)運(yùn)算時(shí),要仔細(xì)觀察算式特征,若能應(yīng)用因式分解,有時(shí)可達(dá)到事半功倍的效果.
例2已知a+b=5,ab=3,求代數(shù)式a3b-2a2b2+ab3的值.
分析:利用已知條件,很難求出a、b的值,所以采取“先求出a、b的值,再代入求值”的方法是很困難的.我們可將a+b、ab看作整體,把待求式用因式分解的方法進(jìn)行變形,變形出一個(gè)關(guān)于a+b、ab的式子來,然后再采取整體代入的方法容易求解.
解:a3b-2a2b2+ab3
=ab(a2-2ab+b2)
=ab(a2+2ab+b2-4ab)
=ab[(a+b)2-4ab)].
因?yàn)閍+b=5,ab=3,所以原式=3×(52-4×3)=3×13=39.
例3解方程組
分析:就目前的知識(shí)水平來說,用代入消元法或加減消元法來解是困難的.但我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)方程組有一個(gè)特點(diǎn),方程x2-4y2=5可以因式分解為(x+2y)(x-2y)=5,再把x-2y=1代入方程(x+2y)(x-2y)=5中,即可得到x+2y=5,于是原方程組就可以化成一個(gè)二元一次方程組再解此方程組便可求解,請同學(xué)們自己完成.
例4已知a、b、c為三角形的三邊,求證:(a2+b2-c2)2-4a2b2<0.
分析:本題可應(yīng)用平方差公式將不等式的左邊分解因式,然后根據(jù)三角形的三邊關(guān)系確定各因式的符號,即可獲解.
解:(a2+b2-c2)2-4a2b2
=(a2+b2-c2)2-(2ab)2
=(a2+b2-c2+2ab)(a2+b2-c2-2ab)
=[(a+b)2-c2][(a-b)2-c2]
=(a+b+c)(a+b-c)(a-b+c)(a-b-c).
因?yàn)閍、b、c為三角形的三邊,即a+b+c>0,a+b-c>0,a-b+c>0,a-b-c<0,
所以(a2+b2-c2)2-4a2b2<0.
例5在日常生活中如取款、上網(wǎng)等都需要密碼,有一種“因式分解”法產(chǎn)生的密碼,方便記憶.原理是:如對于多項(xiàng)式x4-y4,因式分解的結(jié)果是(x-y)(x+y)(x2+y2),若取x=9,y=9時(shí),則各個(gè)因式的值是:(x-y)=0,(x+y)=18,(x2+ y2)=162,于是就可以把“018162”作為一個(gè)六位數(shù)的密碼.如對于多項(xiàng)式4x3-xy2,取x=10,y=10時(shí),用上述方法產(chǎn)生的密碼是_________.(寫一個(gè)即可)
分析:這是一個(gè)實(shí)際生活中的例子,由題意可知,解本題實(shí)際上是對多項(xiàng)式4x3-xy2進(jìn)行因式分解,再計(jì)算其值即可.
解:4x3-xy2=x(4x2-y2)
=x(2x+y)(2x-y).
當(dāng)x=10,y=10時(shí),
2x+y=30,2x-y=10,
故密碼為101030或103010或301010(任填一個(gè)即可)
例6設(shè)n為整數(shù),則(n+7)2-(n-3)2的值一定能被20整除嗎?若能,請說明理由;若不能,請舉一反例.
分析:此題是一道判斷一個(gè)代數(shù)式能否被一個(gè)數(shù)整除的問題,根據(jù)題意可將此代數(shù)式應(yīng)用因式分解的方法進(jìn)行整理變形,看是否含有此個(gè)數(shù)的因式,這樣便可獲得答案.
解:(n+7)2-(n-3)2
=[(n+7)+(n-3)][(n+7)-(n-3)]
=(2n+4)×10
=2(n+2)×10=20(n+2),
所以(n+7)2-(n-3)2的值一定能被20整除.