陸小燕
因式分解的方法較多,教材中只介紹了提公因式法和公式法,而在實(shí)際解題過(guò)程中有時(shí)還要用到分組分解法、配方法、添項(xiàng)拆項(xiàng)法、十字相乘法,現(xiàn)舉例介紹這四種方法.
一、分組分解法
先把給定的多項(xiàng)式進(jìn)行適當(dāng)分組,再應(yīng)用提公因式法、公式法來(lái)解決問(wèn)題,這種方法就是分組分解法.
例1 分解因式m2 - mn + mx - nx = .
分析:本題不能直接提公因式,可先分組,通過(guò)兩次提公因式來(lái)達(dá)到目的. 將第一、二項(xiàng)分為一組,提公因式m后為m(m - n),第三、四項(xiàng)為一組,提公因式x后為x(m - n),這樣兩組之間又有公因式m - n,再提公因式即可達(dá)到分解因式的目的;也可將第一、三項(xiàng)分為一組,提公因式m后為m(m + x),第二、四項(xiàng)分為一組,提公因式 - n后為-n(m + x),這樣兩組之間又有公因式m + x,再提公因式后即可達(dá)到分解因式的目的.
解:方法1:原式 = (m2 - mn) + (mx - nx) = m(m - n) + x(m - n) = (m - n)(m + x).
方法2:原式 = (m2 + mx) + (- mn - nx) = m(m + x) - n(m + x) = (m - n)(m + x).
【同類(lèi)演練1】 分解因式a2 - b2 - 2b -1 = .
反思:對(duì)于四項(xiàng)或四項(xiàng)以上的多項(xiàng)式的因式分解,一般采用分組分解法:四項(xiàng)式一般采用“二、二”分組或“三、一”分組,五項(xiàng)式一般采用“三、二”分組. 分組的目的是為了提公因式或運(yùn)用公式.
二、配方分解法
將多項(xiàng)式中某些項(xiàng)配方成完全平方式,再利用平方差公式進(jìn)行因式分解,這種方法就是配方分解法.
例2 分解因式x4 + 64.
分析:x4和64都可化為完全平方的形式,對(duì)照完全平方公式,只要加上并減去16x2,則可將x4 + 64轉(zhuǎn)化為平方差的形式,進(jìn)而達(dá)到分解因式的目的.
解:原式 = x4 + 16x2 + 64 - 16x2 = (x2 + 8)2 - (4x)2 = (x2 + 4x + 8)(x2 - 4x + 8).
【同類(lèi)演練2】 分解因式x2 - 6x - 7.
反思:正確處理16x2 - 16x2的分組至關(guān)重要,如果將原式轉(zhuǎn)化為x4 - 16x2 + 64 + 16x2,原式 = (x2 - 8)2 + (4x)2,則無(wú)法繼續(xù)分解,因此在組合時(shí)要預(yù)見(jiàn)下一步分解的可行性. 一般情況下,二次三項(xiàng)式若能分解因式,則一定可以用配方法來(lái)解決. 必須注意:x2 + 4x + 8和x2 - 4x + 8都不是完全平方式,不可以再分解因式.
三、添項(xiàng)拆項(xiàng)法
對(duì)于有些多項(xiàng)式,可把它拆成若干部分,再用提公因式法、公式法進(jìn)行因式分解,這種方法就是添項(xiàng)拆項(xiàng)法.
例3 分解因式x4 - 27 x2 y2 + y4.
解析:這是一個(gè)含x,y的四次三項(xiàng)式,易知它不能直接應(yīng)用提公因式法和公式法這兩種基本方法來(lái)分解. 但若將 - 27 x2 y2拆分為 - 2 x2 y2 - 25 x2 y2,則x4 - 2x2 y2 + y4可運(yùn)用完全平方公式,再與 - 25x2 y2運(yùn)用平方差公式,即可達(dá)到因式分解的目的.
解:原式 = (x4 - 2x2 y2 + y4) - 25x2 y2 = (x2 - y2)2 - (5xy)2 = (x2 + 5xy - y2)(x2 - 5xy - y2).
【同類(lèi)演練3】 因式分解a2 - 4ab + 3b2 + 2bc - c2.
反思:為了用分組分解法來(lái)解決問(wèn)題,常需對(duì)原多項(xiàng)式進(jìn)行拆項(xiàng)和添項(xiàng). 拆項(xiàng)和添項(xiàng)是把原多項(xiàng)式的某項(xiàng)分裂為兩項(xiàng)或多項(xiàng),或者添上一些項(xiàng)并同時(shí)減去這些項(xiàng),以便直接運(yùn)用平方差和完全平方公式,這是分裂中項(xiàng)和添加中項(xiàng)的目標(biāo). 解決這類(lèi)問(wèn)題要謹(jǐn)防不顧總目標(biāo)、胡亂分拆的現(xiàn)象.
四、十字相乘法
對(duì)于形如x2 + px + q的多項(xiàng)式,如果存在a和b,使得ab = q且a + b = p,則多項(xiàng)式x2 + px + q可因式分解為(x + a)(x + b),這種方法就是十字相乘法,其分解形式如下圖.
例4 分解因式:(1)x2 + 3x + 2;(2)x2 - 3x + 2.
分析:(1)存在a = 1,b = 2,使得ab = 2且a + b = 3;
(2)存在a = - 1,b = - 2,使得ab = 2且a + b = - 3.
解:(1)x2 + 3x + 2 = (x + 1)(x + 2);
(2)x2 - 3x + 2 = (x - 1)(x - 2).
【同類(lèi)演練4】 分解因式:(1)6x2 + 5x - 6;(2)25x2 - 5x - 6.
反思:利用十字相乘法可對(duì)形如x2 + px + q的多項(xiàng)式進(jìn)行因式分解,但并不是所有的形如x2 + px + q的多項(xiàng)式都可在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)進(jìn)行因式分解,例如x2 + x + 2在實(shí)數(shù)范圍內(nèi)就不可因式分解. 對(duì)于a不為1的二次三項(xiàng)式ax2 + bx + c,可嘗試運(yùn)用十字相乘法,若a = a1·a2,c = c1·c2,b = a1c2 + a2c1,則ax2 + bx + c = (a1x + c1)(a2x + c2).
同類(lèi)演練答案:
1. (a - b - 1)(a + b + 1) 2. (x + 1)(x - 7) 3. (a - b - c)(a - 3b + c)
4. (1)(3x - 2)(2x + 3) (2)(5x + 2)(5x - 3)
初中生學(xué)習(xí)指導(dǎo)·提升版2021年4期